十字路口交通信號灯PLC控制系统毕业专业论文.docVIP

十字路口交通信号灯PLC控制系统 设 计 题 目: 十字路口交通信号灯PLC控制系统 院 系 名 称: 专 业 班 级: 学 生 姓 名: 导 师 姓 名: 职 称: 二○一五年 月 目 录 摘 要 4 第1章 绪 论 5 1.1 引言 5 1.2 课题的背景 5 1.3 课题研究的目的意义 6 1.4 国内外现状及未来发展趋势 7 1.4.1 国外发展现状 8 1.4.2 国内发展现状 8 1.4.3 未来发展趋势 9 1.5课题研究的主要内容 9 第2章 控制系统总体方案与技术要求 11 2.1 系统的基本要求 11 2.1.1信号灯的基本构成 11 2.1.2基本控制要求 12 2.2 PLC的结构及原理 13 2.2.1 PLC的分类 13 2.2.2 PLC的基本结构及原理 13 2.2.3 PLC设计的基本原则 14 2.3 PLC的选用 15 2.4 本章小结 16 第3章 信号灯控制系统的设计 17 3.1 信号灯结构设计 17 3.1.1工作时序图 17 3.1.2可编程控制器I/O端口分配 19 3.1.3程序梯形图指令表 19 3.1.4信号灯的PLC外部连线图 22 结论 24 参考文献 25 致谢 26 摘 要 随着社会的发展和进步以及人民生活水平的提高，上路的车辆越来越多，但相应的公路设施却没有相应的改善，这就导致了城市交通拥堵问题突出，而且拥堵的地方多是十字路口等车辆汇集处。如何改善交通灯控制系统，以适应现在的交通状况，成为竞相研究的课题，本文对该问题给予了深刻地研究。本文十字路口交通灯控制系统主要用于处理十字路口车辆及行人通过的问题，使其减少相互干扰，提高了十字路口的通行能力。 本文总结了交通灯控制技术的发展，讨论了基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统的设计可行性。根据PLC的工作原理并结合城市交通的实际状况，本文提出了以三菱公司生产的FX2N-128MT-001型PLC作为基本控制核心，安排了四个方向的直行、左转红黄绿灯，人行道红绿灯以及倒计时数码管的具体配置；设计完成了PLC的I/O端口分配和控制程序；探索了基于红外遥控的十字路口交通信号灯的无线强通控制方案并设计了具体的硬件电路及软件控制程序。 关键词：十字路口；信号灯；PLC；三菱；无线控制器 第1章 绪 论 1.1 引言 可编程控制器（programmable controller）属于微型计算机的一种，并且最早为工业控制应用而设计制造。由于其在最初功能上只可实现定时、计数以及逻辑控制等功能，故也被称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称PLC。它具有可靠性高，功能完善，抗干扰性好、结构简单、编程方便、体积小、重量轻等优点，是一种专门用于工业环境及过程控制的数字运算操作的电子系统并且主要用来代替继电器实现逻辑控制。PLC以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术、网络技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制自动化装置。随着现代技术的发展，该装置在功能及构造上己经远远超过了早期的PLC。 交通问题是现代社会发展的一个重要表现，同时也是社会发展的重要依托。交通运输是城市功能活动的命脉，它直接影响社会经济与生活的各个方面。无论是在古代还是现代，交通运输都具有十分重要的经济意义和战略意义。在现代经济高速发展的今天，交通问题己经被许多国家和地区提上了日程。如何高效、快捷地出行，是关乎人们生产和日常生活的重要问题。而与之相关的方方面面也就自然而然地成为了人们所研究和关注的焦点。 本课题通过深入地研究PLC的硬件结构与工作方式，成功地将PLC与十字路口交通信号灯联系起来，初步解决了交通拥堵问题。系统地设计了基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统，对包括具体信号灯配置、硬件与软件的设计在内的控制环节进行了深刻研究，并且探索了手持式无线遥控装置对于信号灯的控制。 1.2 课题的背景 随着社会的发展和进步以及人民生活水平的提高，上路的车辆越来越多，但相应的公路设施却没有相应的改善。这就导致了城市交通拥堵问题突出，而且拥堵的地方多是十字路口等车辆汇集处。在世界各大城市，交通堵塞尤为严重，尽管人们发明了红绿灯，修建了立交桥，但是交通堵塞问题始终没有解决