按钮式人行横道交通灯控制

南 京 工 程 学 院

毕 业 论 文

继续教育学院 级 工业电气自动化 专业

题 目：按钮式人行横道交通灯控制 学生姓名： 指导教师:

2012年3月

按钮式人行横道交通灯控制系统

摘 要

随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受到逻辑器件如门电路等的影响，调试工作极为不易，而笔者对单片机运用来进行系统的设计开发也不是很熟悉，因此，最终笔者选择了用可编程的控制器PLC来实现系统功能的设计，完成本次课设的题目。

关键字：PLC 交通灯 程序 报告 设计

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目 录

摘 要 .................................................................... 1 目 录 ................................................................... 2 第1章 绪论 ............................................................. 3 1.1 可编程控制器的特点及应用 ........................................... 3 1.2 按钮式人行横道交通灯的作用与研究意义 ............................... 3 第2章 PLC的工作原理与设计 .............................................. 3 2.1 PLC的工作原理 ..................................................... 3 2.2 PLC控制系统设计的基本原则与一般步骤 ............................... 4 第3章 人行横道交通灯控制系统的设计 ..................................... 5 3.1 按钮式人行横道交通灯控制系统的任务要求 ............................. 5 3.2 按钮式人行横道交通灯控制系统的时序图 ............................... 6 3.3 设计按钮人行道控制系统的PLC程序 .................................. 9 结束语 .................................................................. 11 致 谢 ................................................................... 11 参考文献 ................................................................ 11

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按钮式人行横道交通灯控制系统

第1章 绪论

1.1 可编程控制器的特点及应用

PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、编程方便、可靠性高和抗干扰能力强等优点，已广泛应用于工业过程和位置的自动控制中。据统计，可编程序控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程序控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设施之一。PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。由于PLC具有对使用环境适应强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别是对多岔路口的控制亦可方便的实现。因此，现在越来越多的将PLC应用于交通灯系统中。

1.2 按钮式人行横道交通灯的作用与研究意义

近年来，随着我国经济的发展，城市的交通拥挤问题日趋严重。因此，提高城市路网的通过能力，实现交通的科学化管理迫在眉睫。传统的十字路口交通灯，通常采用的是定时控制，即事先对经过车辆流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变化的偶然性是无法建立起准确模型的。不对实际情况进行实时监控的方法，已不能适应迅猛发展的交通状况。而更为现实的需要是能有一种可以根据实际情况控制调节的交通灯。本课题所研究的这种智能交通控制系统，正是源自这种需求，并能够较好的改善当前十字路口马路交通的尴尬局面。

第2章 PLC的工作原理与设计

2.1 PLC的工作原理

PLC是采用“循环逐行”扫描的“串行”方式工作的，即在PLC运行时，CPU根据用户依控制要求编制好的程序，按指令步序号从第一条指令开始逐条顺序执行，直至程序结束；然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。这种工作方式是在系统软件控制下，顺次扫描各输入点的状态，并按用户程序进行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号。整个过程可分为五个阶段：自诊断、通信处理、扫描输入、执行

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程序、刷新输出。其中，在扫描输入阶段：PLC的中央处理器对各个输入端进行扫描，将所有输入端的状态送到输入映像寄存器。在执行程序阶段：中央处理器将逐条执行用户指令程序，即按程序要求对数据进行逻辑、算数计算，再将正确的结果送到输出状态寄存器中。在刷新输出阶段：当所有的指令执行完毕时，集中把输出映像寄存器的状态通过输出部件转换成被控设备所能接受的电压或电流信号，以驱动被控设备。

2.2 PLC控制系统设计的基本原则与一般步骤

1．PLC控制系统设计的基本原则

任何一种控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求，以提高生产效率和产品质量。因此，在设计PLC控制系统时，应遵循以下基本原则：

（1）最大限度的满足被控对象的控制要求

充分发挥PLC的功能，最大限度的满足被控对象的控制要求，使设计PLC控制系统的首要前提，也是设计中最重要的一条原则。这就要求设计人员在设计前就要深入现场调查研究，收集控制现场的资料，收集相关先进的国内、国外资料。同时要注意和现场的工程管理人员、工程技术员、现场操作人员紧密配合，拟定控制方案，共同解决设计中的重点问题和疑难问题。

（2）保证PLC控制系统安全可靠

保证PLC控制系统能够长期安全、可靠、稳定运行，是设计控制系统的重要原则。这就要求设计者在系统设计、元器件选择、软件编程上要全面考虑，以确保控制系统安全可靠。例如：应该保证PLC程序不仅在正常条件下运行，而且在非正常情况下（如突然掉电再上电、按钮按错等）也能正常工作。

（3）在满足控制要求的前提下，力求简单、经济、使用及维修方便

一个新的控制工程固然能提高产品的质量和数量，带来巨大的经济效益和社会效益，但新工程的投入、技术的培训、设备的维护也将导致运行资金的增加。因此，在满足控制要求的前提下，一方面要注意不断地扩大工程的效益，另一方面也要注意不断地降低工程的成本。这就要求设计者不仅应该使控制系统简单、经济，而且要使控制系统的使用和维护方便，成本低，不宜盲目追求自动化和高指标。

（4）考虑到生产的发展和工艺的改进，应适当留有扩充的裕量

由于技术的不断发展，控制系统的要求也将会不断地提高，设计时要适当考虑到今后控制系统发展和完善的需要。这就要求在选择PLC、输入/输出模块、I/O点数和内存容量时，要适当留有裕量，以满足今后生产的发展和工艺的改进。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/gm3h.html