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课程设计报告

课程：电气控制与PLC课程设计

题目：十字路口红绿灯控制

目录

一、引言：-3-

1.课程研究的背景目的和意义-3-

2.课程设计的内容和要求-3-

二、硬件设计：-4-

1.PLC选型-4-

2.I/O接口的分配-4-

3.外围电路图-5-

3.PLC的型号与显示器的型号-5-

三、软件设计：-6-

1.程序流程图-6-

2.十字路口红绿灯控制梯形图程序分析-6-

3.十字路口红绿灯控制梯形图（详情在附录）-7-

四、系统调试：-7-

1.调试说明-7-

2.仿真测试图（详情在附录）-8-

五、小组体会：-8-

六、致谢：-9-

七、附录：-9-

1.十字路口红绿灯控制梯形图-10-

2.仿真测试图-12-

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十字路口红绿灯控制

摘要

随着信息技术和半导体工业的发展，基于各种检测技术、计算机技术、电

子技术与术的智能交通系统成为了改善当前恶劣交通状况的有效手段。系统的

设计中，主要使用了PLC可编程序控制器和传感器相结合的一种智能控制方

法，使用压轴式传感器采集车辆脉冲，用PLC高速计数器对脉冲进行计数，

本文使用了FX2N系列家族最为先进的可编程控制器，根据取得的数据运用一

定的智能控制原则自动调节红绿灯的时间长度，最大限度地减少车辆停留现象，

较好地解决了车流量不均衡、不稳定问题。

关键词：交通灯；控制器；PLC。

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电气控制与PLC课程设计

一、引言：

1.课程研究的背景目的和意义

(1)选题背景

随着人们消费水平的不断提高，私家车不断增加，城市人多、车多道路少的交通状况

越来越引起人们的关注。为了实现交通道路的管理，在各个道口安装红绿灯已经成为了疏

导交通车辆最为常见和最有效的手段。PLC控制系统可以实现按车流量规模给定亮灯时长，

达到最大限度的车辆放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤以实现最优控制，从

而提高交通控制系统的效率。

(2)选题意义

在十字路口设置交通灯用来对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的人身安全提供

了强有力的保障。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。

2.课程设计的内容和要求

(1).总体控制要求

信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红

灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。其系统示意图如下所示。

图1仿真示意图

(2).基本控制任务及工作要求

东西红灯亮维持25秒，在东西红灯Y2亮的同时南北绿灯Y3也亮，并维持20秒。到

20秒时，南北绿灯Y3闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯Y3熄灭时，南北黄灯Y4亮，

并维持2秒。到2秒时，南北黄灯Y4熄灭，南北红灯Y5亮，同时，南北红灯Y2熄灭，

绿灯Y0亮。南北红灯Y5亮维持30秒。东西绿灯Y0亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。

同时东西黄灯Y1亮，维持2秒后熄灭，这时东西红Y2灯亮，南北绿灯Y3亮。周而复始。

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(3).信号灯时序图

图2信号灯时序图

(4).问题分析

细了解被控对象的全部功能和它对控制系统的要求，确定哪些信号需要输入给PLC，

哪些负载由PLC驱动，并分类统计出各输入量和输出量的性质以及电压大小等级。

二、硬件设计：

1.PLC选型

根据系统的控制要求选用德国西门子公司的S7-1200PLC，主机为CPU1214DC/DC/DC