基于plc的交通信號燈控制系統(已修改)

　

【正文】 畢業設計（論文）題 目： 基于PLC的交通信號燈控制系統 系 部： 專 業： 學 號： 學生姓名： 指導教師姓名： 指導教師職稱： 二○一○ 年 四 月 二十 日摘 要就如何應用PLC實現十字路口交通信號燈自動控制的設計展開討論，通過分析對交通信號燈的控制要求，對PLC控制系統進行了軟、硬設計。同時將PLC的邏輯控制、數據運算、數據比較、數據傳送通過程序有機的結合起來，既控制交通燈的變化，還有時間顯示。Application of PLC on how to achieve the design of intersection traffic signal control debate and the analysis of the traffic signal control requirements of a PLC control system software and hardware design. While PLC logic control, data operations, data parison, data transmission through the process of bining organic and not only control the traffic light changes, as well as the time display.關鍵詞：PLC 信號燈 控制系統Key Words:PLC a signal lantern control system目 錄摘 要 2目 錄 4第一章 引 言 5 選題背景 5 意義 10 主要方法 13 重點要解決的問題 13 原始資料要求 15 具體要求 162．系統單元設計 17 I/O連線圖 17 程序正常時期 17 程序高峰時期 21 指令表 243 設計說明書 27 定時器（綠燈閃爍） 27 晚間黃燈閃爍 28 急停 28 結束 29 順序功能圖 29 交通燈示意圖 30 31 316．參考文獻 32 完整梯形圖 34第一章 引 言 PLC簡介可編程控制器簡稱——PLC是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通訊技術發展而來的一種新型工業控制裝置。它具有結構簡單、編程方便、可靠性高等優點，已廣泛用于工業過程和位置的自動控制中。據統計，可編程控制器是工業自動化裝置中應用最多的一種設備。專家認為，可編程控制器將成為今后工業控制的主要手段和重要的基礎設備之一，PLC、機器人、CAD/CAM將成為工業生產的三大支柱。可編程控制器（PLC）是用來取代控制系統中的繼電器的一種設備，它通過檢測輸入端口，并根據輸入端口的狀態，按照程序控制輸出口，可編程控制器的程序一般要使用一定的軟件編寫，使用人員通過輸入預先編寫的程序，使可編程控制器按預定的控制方案執行控制任務。目前大多數城市采用的交通信號燈指揮控制系統，采用電子線路加繼電器構成，也有少數采用單片機構成。對信號燈的要求也越來越高，采用電子線路加繼電器的控制方式，則需要加入大量的中間繼電器，時間繼電器，計數器等器件。而且交通控制智能化需要按實際情況而改變參數，如使用繼電器控制，則很難實現。如使用單片機控制，則需要引入大量I/O接口電路、硬件設計，而且這兩種控制方式的抗干擾能力十分有限。采用可編程控制器對交通信號燈進行管理，技能滿足控制要求，又具有高的抗干擾和穩定性。PLC是在繼電器控制邏輯基礎上，與3C技術（Computer,Control,Communication）相結合，不斷發展完善的。目前已從小規模單機順序控制，發展到包括過程控制、位置控制等場合的所有控制領域。PLC早期主要應用于工業控制，但隨著技術的發展，其應用領域正在不斷擴大下面就其在公路交通領域的應用做一簡單介紹：PLC型交通燈控制器：將PLC用于對交通信號燈的控制，主要是考慮其具有對使用環境適應性強的特性，同時其內部定時器資源十分豐富，可對目前普遍使用的“漸進式”信號燈進行精確控制，特別對多岔路口的控制可方便的實現。目前大多品牌的PLC內部均配有實時時鐘，通過編程控制可對信號燈實施全天候無人化管理。由于PLC本身具有通訊聯網功能，將同一條道路上的信號燈組成一局域網進行統一調度管理，可縮短車輛通行等候時間，實現科學化管理。美國羅克韋爾自動化公司生產的Micrologix1000系列微型可編程控制器具有體積小、使用簡單、通用性強、快速高效等特點。它是一種集成式控制器，集成了電源、輸入模塊、輸出模塊和處理器于一身，輸入輸出狀態由LED指示，內裝RS232通訊接口，可連接手持編程器輸入指令程序或連接計算機直接編制梯形圖程序，并且通過1761NETAIC通訊模塊可聯成DH485網絡，網絡長度1200m, 。 PLC的國內外狀況及未來展望 隨著我國城市化建設的發展，人民的生活水平日漸提高，越來越多的汽車進入了尋常老百姓的家庭，再加上政府大力發展公交車、出租車，使得道路上車輛越來越多，許多大城市如北京、上海、南京等均出現了道路交通超負荷運行的情況。因此，自80年代后期以來，很多城市紛紛擴建城市道路，在道路建設完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長和缺乏對道路的系統研究和控制，擴建道路并沒有充分發揮出預期的作用。而城市道路多十字路口、多交叉的特點，也決定了城市道路的交通狀況必然受這種路況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的多車道城市道路，緩解城區的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規劃部門丞待解決的主要問題。在這種情況下，道路交通信號燈開始發揮了越來越重要的作用，并已成為交管部門管理交通的重要工具之一。 在工業生產過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數據采集。傳統上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統來實現的。1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數字設備公司（DEC）研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱Programmable ,是世界上公認的第一臺PLC。限于當時的元器件條件及計算機發展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小規模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數功能。20世紀70年代初出現了微處理器。人們很快將其引入可編程控制器，使PLC增加了運算、數據傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業控制裝置。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統的工程技術人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運算及處理的計算機存儲元件都以繼電器命名。此時的PLC為微機技術和繼電器常規控制概念相結合的產物。個人計算機（簡稱PC）發展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller（PLC）。20世紀70年代中末期，可編程控制器進入實用化發展階段，計算機技術已全面引入可編程控制器中，使其功能發生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠的工業抗干擾設計、模擬量運算、PID功能及極高的性價比奠定了它在現代工業中的地位。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業國家中已獲得廣泛應用。這個時期可編程控制器發展的特點是大規模、高速度、高性能、產品系列化。這個階段的另一個特點是世界上生產可編程控制器的國家日益增多，產量日益上升。這標志著可編程控制器已步入成熟階段。上世紀80年代至90年代中期，是PLC發展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。在這時期，PLC在處理模擬量能力、數字運算能力、人機接口能力和網絡能力得到大幅度提高，PLC逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統治地位的DCS系統。20世紀末期，可編程控制器的發展特點是更加適應于現代工業的需要。從控制規模上來說，這個時期發展了大型機和超小型機；從控制能力上來說，誕生了各種各樣的特殊功能單元，用于壓力、溫度、轉速、位移等各式各樣的控制場合；從產品的配套能力來說，生產了各種人機界面單元、通信單元，使應用可編程控制器的工業控制設備的配套更加容易。目前，可編程控制器在機械制造、石油化工、冶金鋼鐵、汽車、輕工業等領域的應用都得到了長足的發展。我國可編程控制器的引進、應用、研制、生產是伴隨著改革開放開始的。最初是在引進設備中大量使用了可編程控制器。接下來在各種企業的生產設備及產品中不斷擴大了PLC的應用。目前，我國自己已可以生產中小型可編程控制器。上海東屋電氣有限公司生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床研究所生產的S系列、蘇州電子計算機廠生產的YZ系列等多種產品已具備了一定的規模并在工業產品中獲得了應用。此外，無錫華光公司、上海鄉島公司等中外合資企業也是我國比較著名的PLC生產廠家。可以預期，隨著我國現代化進程的深入，PLC在我國將有更廣闊的應用天地。 PLC未來展望21世紀，PLC會有更大的發展。從技術上看，計算機技術的新成果會更多地應用于可編程控制器的設計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現；從產品規模上看，會進一步向超小型及超大型方向發展；從產品的配套性上看，產品的品種會更豐富、規格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設備會更好地適應各種工業控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產多品種產品的情況會