plc的智能交通灯的设计(附件)
PLC控制系统在日常生活中具有广泛的应用前景。PLC以其结构简单，性能可靠，应用广泛深受各工业工程和社会公共服务开发者的喜爱。本次课程设计就是通过使用三菱PLC来实现对交通信号灯的智能控制。设计主要是利用传感器计算实时通过路段的车流变化，再根据相应的车流变化以一套合理的延时调整方法进行绿灯延时调整，实现对交通信号灯的智能控制，实现以实时车流变化为主要依据的信号灯时间控制方案。改善了传统交通信号灯固定单一的读秒方式。关键词 智能交通灯，PLC控制，科学化，实时控制
目 录
1 绪论 1
交通灯的发展历史 1
1.2 我国交通信号灯的现状 1
1.3 本次设计的目的 2
2 PLC概述 2
2.1 PLC的主要特点 2
2.2 PLC的基本组成 5
2.2.1 CPU单元 5
2.2.2 存储器 5
2.2.3 数据区 6
2.2.4 输入/输出单元 6
2.2.5 编程器 6
2.2.6 电源单位 7
2.3 PLC基本工作原理 7
3 交通信号灯的智能控制 9
3.1 系统组成框图 9
3.2 交通十字路口传感器的设置 9
3.3 系统分析 10
3.4 延时时间的确定 11
4 系统分析 12
4.1 硬件系统设计 12
4.1.1 PLC选型 12
4.1.2 I/O点定义号分配 12
4.2 硬件接线图 14
4.3 系统的软件设计 14
4.3.1 系统动能要求 14
4.3.2 控制流程图 15
4.4 工作时序图 15
4.5 梯形图注解 16
5 本课题的意义 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 交通灯的发展历史
1868年12月10号，信 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
号灯家族的首个成员在英国伦敦的国会大殿广场上出现了，历史上第一个交通信号灯是由当时的英国著名机械师德哈特创造的。这个交通灯的灯柱就高达7米，在灯柱的两侧分别挂着两盏灯，红色和绿色。这就是初代交通信号灯—煤气交通信号灯。煤气信号灯的发明给当时交通并不发达的城市带来了一个全新的思想，但是那会的的交通信号灯还仅仅只有红、绿两色。后来的黄色信号发是由我国著名发明家胡鼎汝发明的。当时的胡先生还居住在美国学习深造，在美国通用电气公司工作。有一天，他正像往常一样站在繁忙复杂的十字路口等待绿灯，红灯结束了立刻就跳转为绿灯，胡先生刚要起步，突然一辆汽车刷的一下从他身旁急驶而过，让胡先生惊魂未定。当他回到家中，他想起了白天的经历，不停揣摩终于想到了是否可以在红绿灯变换之间再加上一个信号灯用来提醒人们即将变换信号呢？最终他想到以黄色灯作为提醒警示灯并立刻向政府传达了他的想法。政府采纳了他的建议，于是红、黄、绿三色信号灯便以一个完整的交通信号灯家族出现并沿用至今日，遍及了全球各个交通领域的范围。红灯表示禁止通行，黄灯表示准备，绿灯则表示允许通行。交通信号灯是构成道路完整体系的一个重要组成部分。有了他，我们的日常出行才能更加规律安全，城市交通才能更加方便快捷。
在1928年的上海，中国首次出现了交通信号灯，这是由当时的英国租界承包修建的，为我国的交通信号历史打开了第一页。百年以来，交通灯的运行模式不断变化改进。是从最初的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，又从使用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。目前，国内的大部分交通信号灯已经采用了PLC的控制模式。PLC控制交通灯已然成为今天交通信号灯领域选择的大势所趋。
1.2 我国交通灯的现状
目前我国的城市交通形式并不乐观。一方面，随着经济快速发展，我国国民生活条件逐渐提高，汽车越来越受到国民在选择出行工具方面的青睐，这样一来，汽车的数量得到规模空前的增长，另一方面，城市交通道路的改良却难以推进。交通灯淘汰率低，新型交通信号灯难以为继。因此，在我国许多城市我们经常会看到“车水马龙”的堵车场面。
要办理交通拥堵的状态，门路的扶植、拓宽和增添车行道当然主要，而现代化交通控制系统的扶植，才是治根良药。能够设计出一套完整的能够实现根据道路实时交通状况而做出相应变化的智能交通信号灯控制系统迫在眉睫。
完善的现代化交通控制系统可大幅度的提高现有道路的利用率，带来重大的经济效益和社会效益。现如今，在我国的绝大多数城市里，任然保持传统的固定式读秒叫偶他那个信号灯，这种信号灯由于单一不变的工作方式，不考虑道路上实时变化的车流量以及道路上有无车辆，始终保持机械化的读秒方式。这种运行模式却没有充分考虑随着城市规模逐渐扩大，车流量会越来越多的未来发展，固定不变的读秒再也无法适应当下高流量，持续性增长的现代交通模式。在实际使用中不够灵活，无法解决相对拥挤、混乱的交通次序，因此而造成了城市交通堵塞，管理工作复杂的问题。本文的设计正是针对这个弊端进行了改进，采用依据实时变化的车流量适当的延长或缩短绿灯通行时间从而提高道路交通的时效性与便捷性，最大限度的减少了车辆滞留拥堵的现象，真正实现了智能的交通灯控制。
1.3 本次设计的目的
本次的设计是基于PLC的基础上，设计出一套能够根据道路实时交通状况而做出相应调整的智能交通信号灯控制系统。设计主要采用三菱FX264MR001型PLC,此型号是PLC家族中最先进的PLC之一。在十字交通路口的四个道路方向（东、南、西、北)的驶入口和驶出口上各安装一个光点传感器，一共是8个传感器，再加上启动开关和停止开关总共需要10个输入接口，而东西南北四个方向各有黄红绿灯一个，加在一起总共有12个信号灯，也就是需要12个输出接口用来统计道路上实际排队等待的车辆数。通过智能的控制方式，以各个路口实际的拥堵状态作依据，按照相应的程序做出合理的时间变化的调整。最大限度地降低道路拥堵情况的次数，加快堵塞的自动消解，恢复正常的交通秩序，实现快速便捷的城市交通运作模式。
目 录
1 绪论 1
交通灯的发展历史 1
1.2 我国交通信号灯的现状 1
1.3 本次设计的目的 2
2 PLC概述 2
2.1 PLC的主要特点 2
2.2 PLC的基本组成 5
2.2.1 CPU单元 5
2.2.2 存储器 5
2.2.3 数据区 6
2.2.4 输入/输出单元 6
2.2.5 编程器 6
2.2.6 电源单位 7
2.3 PLC基本工作原理 7
3 交通信号灯的智能控制 9
3.1 系统组成框图 9
3.2 交通十字路口传感器的设置 9
3.3 系统分析 10
3.4 延时时间的确定 11
4 系统分析 12
4.1 硬件系统设计 12
4.1.1 PLC选型 12
4.1.2 I/O点定义号分配 12
4.2 硬件接线图 14
4.3 系统的软件设计 14
4.3.1 系统动能要求 14
4.3.2 控制流程图 15
4.4 工作时序图 15
4.5 梯形图注解 16
5 本课题的意义 21
结论 23
致谢 24
参考文献 25
1 绪论
1.1 交通灯的发展历史
1868年12月10号，信 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
号灯家族的首个成员在英国伦敦的国会大殿广场上出现了，历史上第一个交通信号灯是由当时的英国著名机械师德哈特创造的。这个交通灯的灯柱就高达7米，在灯柱的两侧分别挂着两盏灯，红色和绿色。这就是初代交通信号灯—煤气交通信号灯。煤气信号灯的发明给当时交通并不发达的城市带来了一个全新的思想，但是那会的的交通信号灯还仅仅只有红、绿两色。后来的黄色信号发是由我国著名发明家胡鼎汝发明的。当时的胡先生还居住在美国学习深造，在美国通用电气公司工作。有一天，他正像往常一样站在繁忙复杂的十字路口等待绿灯，红灯结束了立刻就跳转为绿灯，胡先生刚要起步，突然一辆汽车刷的一下从他身旁急驶而过，让胡先生惊魂未定。当他回到家中，他想起了白天的经历，不停揣摩终于想到了是否可以在红绿灯变换之间再加上一个信号灯用来提醒人们即将变换信号呢？最终他想到以黄色灯作为提醒警示灯并立刻向政府传达了他的想法。政府采纳了他的建议，于是红、黄、绿三色信号灯便以一个完整的交通信号灯家族出现并沿用至今日，遍及了全球各个交通领域的范围。红灯表示禁止通行，黄灯表示准备，绿灯则表示允许通行。交通信号灯是构成道路完整体系的一个重要组成部分。有了他，我们的日常出行才能更加规律安全，城市交通才能更加方便快捷。
在1928年的上海，中国首次出现了交通信号灯，这是由当时的英国租界承包修建的，为我国的交通信号历史打开了第一页。百年以来，交通灯的运行模式不断变化改进。是从最初的手牵皮带到20世纪50年代的电气控制，又从使用计算机控制到现代化的电子定时监控，交通信号灯在科学化、自动化上不断地更新、发展和完善。目前，国内的大部分交通信号灯已经采用了PLC的控制模式。PLC控制交通灯已然成为今天交通信号灯领域选择的大势所趋。
1.2 我国交通灯的现状
目前我国的城市交通形式并不乐观。一方面，随着经济快速发展，我国国民生活条件逐渐提高，汽车越来越受到国民在选择出行工具方面的青睐，这样一来，汽车的数量得到规模空前的增长，另一方面，城市交通道路的改良却难以推进。交通灯淘汰率低，新型交通信号灯难以为继。因此，在我国许多城市我们经常会看到“车水马龙”的堵车场面。
要办理交通拥堵的状态，门路的扶植、拓宽和增添车行道当然主要，而现代化交通控制系统的扶植，才是治根良药。能够设计出一套完整的能够实现根据道路实时交通状况而做出相应变化的智能交通信号灯控制系统迫在眉睫。
完善的现代化交通控制系统可大幅度的提高现有道路的利用率，带来重大的经济效益和社会效益。现如今，在我国的绝大多数城市里，任然保持传统的固定式读秒叫偶他那个信号灯，这种信号灯由于单一不变的工作方式，不考虑道路上实时变化的车流量以及道路上有无车辆，始终保持机械化的读秒方式。这种运行模式却没有充分考虑随着城市规模逐渐扩大，车流量会越来越多的未来发展，固定不变的读秒再也无法适应当下高流量，持续性增长的现代交通模式。在实际使用中不够灵活，无法解决相对拥挤、混乱的交通次序，因此而造成了城市交通堵塞，管理工作复杂的问题。本文的设计正是针对这个弊端进行了改进，采用依据实时变化的车流量适当的延长或缩短绿灯通行时间从而提高道路交通的时效性与便捷性，最大限度的减少了车辆滞留拥堵的现象，真正实现了智能的交通灯控制。
1.3 本次设计的目的
本次的设计是基于PLC的基础上，设计出一套能够根据道路实时交通状况而做出相应调整的智能交通信号灯控制系统。设计主要采用三菱FX264MR001型PLC,此型号是PLC家族中最先进的PLC之一。在十字交通路口的四个道路方向（东、南、西、北)的驶入口和驶出口上各安装一个光点传感器，一共是8个传感器，再加上启动开关和停止开关总共需要10个输入接口，而东西南北四个方向各有黄红绿灯一个，加在一起总共有12个信号灯，也就是需要12个输出接口用来统计道路上实际排队等待的车辆数。通过智能的控制方式，以各个路口实际的拥堵状态作依据，按照相应的程序做出合理的时间变化的调整。最大限度地降低道路拥堵情况的次数，加快堵塞的自动消解，恢复正常的交通秩序，实现快速便捷的城市交通运作模式。
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