十字路口交通灯智能控制系PLC交通灯课设报告附程序.doc

上海XXXX 电气学院 课程设计报告 课 程： 电气控制及PLC课程设计 题 目：十字路口交通灯智能控制系统 年 级： 2010级 专 业： 电气工程及其自动化 学 生： XXX 学 号： XXXXXXXXXXX 指导教师： XXX 201X年X月X日 目 录 1 简介 1 1.1 课题概况 1 1.2 设计要求 1 1.3 设计内容 1 2 系统总体方案设计 3 2.1 总体方案选择说明 3 2.2 I/O分配表 3 2.3 电气元件型号规格的选定依据 4 2.4 电气元件明细表 5 3 控制系统设计 6 3.1 控制程序流程图设计 6 3.2 控制程序设计思路 7 4 系统调试及结果分析 9 4.1 系统调试及解决的问题 9 4.2 结果分析 10 5 系统的使用说明书 11 6 课程设计体会 13 7 参考文献 14 附录 15 附录A 15 附录B 34 附录C 34 附录D 34 1 简介 1.1 课题概况 1、某一双向六车道路口，南北方向和东西方向车流量随机变化，为使经过该路口的车辆能高效地通过，在距离该路口50米的四个方向安装了汽车感测器，采集由南向北、由北向南、由东向西、由西向东四个方向汽车经过情况，确定该十字路口交通灯转换时间； 2、每个方向的三个车道，外车道为左转弯专用道，中间车道为直行专用车道，里车道为直行和右转弯共用车道； 3、信号灯均为LED，功率为15W左右，请予以适当选择。 1.2 设计要求 1、结合实际生活中交通信号灯工作情况，开展本次课程设计有关工作； 2、该路口交通灯基本的工作情况，各方向红、绿灯翻转的周期为120秒，每个方向平均通行60秒； 3、综合汽车感测器采集的信息，在各方向红、绿灯翻转的周期为120秒不变情况下，增加某个方向通行时间，减少其停留时间。至少考虑4种以上的变化方案； 4、整个控制系统可以在自动工作状态和手动工作状态之间切换。 （1）自动工作状态：工作周期120秒，各方向的红绿灯切换时间，根据汽车感测器采集信息加以变换； （2）手动工作状态：可手工控制交通信号灯； （3）各路口之间的信号灯应该有必要的联锁，以免错误信号引起路口的混乱。 1.3 设计内容 1、根据课题概况，绘制系统的控制流程图； 2、设计电气控制原理图； 3、设计电气元器件布置图和电气接线图； 4、进行用户程序设计； 5、完成用户程序的模拟调试，以实现控制要求； 6、十字路口交通灯智能控制系统说明书。 2 系统总体方案设计 2.1 总体方案选择说明 图2-1 十字路口交通灯示意图 如图2-1所示，在东西南北四个路口各设置三个交通灯，分别代表着直行、大转弯、以及禁行的功能，为了避免出现交通混乱的情况，东西方向与南北方向上交通灯的控制有着互锁的结构，当东西方向可以通行时，南北方向禁行，相反地，南北方向通行时，东西方向禁行。 图2-2 十字路口交通灯智能控制系统操作界面 由于题目中要求设置四种特殊情况，所以我们用模块化编程的方式来实现。操作界面如图2-2所示，具体的实施情况如下：正常情况下，每个方向的直行以及大转弯各60秒，禁行时间为120秒；紧急情况下，每个方向都是红灯，禁止通行；手动情况下，每个方向的通行时间由工作人员决定；交通高峰时期，根据传感器检测到的车流量来确定通行的时间，当一个方向上的车流量超过40时，通行时间加倍，超过80时，通行时间再加倍。 2.2 I/O分配表 本次十字路口交通灯智能控制课程设计用到12个输入以及8个输出具体的I/O分配表如表2-1所示。  表2-1 I/O分配表 分类 地址 说明 输入 I0.0 启动按钮(SB1) I0.1 紧急情况控制按钮(SB2) I0.2 东西方向传感器1(SB3) I0.3 东西方向传感器2(SB4) I0.4 南北方向传感器1(SB5) I0.5 南北方向传感器2(SB6) I1.0 手动控制按钮1(SB7) I1.1 手动控制按钮2(SB8) I1.2 手动控制按钮3(SB9) I1.3 手动控制按钮4(SB10) I1.4 正常情况(SB11) I1.5 手动选择(SB12) I1.6 紧急情况(SB13) I1.7 高峰时段(SB14) 输出 Q0.0 南北方向绿灯 Q0.1 南北方向大转弯灯 Q0.2 南北方向红灯 Q0.3 东西方向绿灯 Q0.4 东西方向大转弯灯 Q0.5 东西方向红灯 Q0.6 南北方向红灯 Q0.7 东