基于PLC的现代城市交通灯系统设计[毕业论文+综述]

机电设计毕业论文：基于PLC的现代城市交通灯系统设计含毕业论文、综述

基于PLC的现代城市交通灯系统设计[毕业论文+综述]

摘要

本论文共分四章，从最基本的PLC技术到现代城市交通系统的模型制作，设计者给出了明确的设计思路。

文章刚开始介绍了PLC的相关知识，给出了PLC的定义、功能、特点及发展阶段，并引申到在本系统中的应用。在对系统特点的说明中，文章详细的给出了系统实现的功能及其控制方法。

最后介绍了系统的软硬件，文章对此系统中所用到的元器件一一做了详细介绍，并对系统的软件编程及程序编辑做了说明。

关键词 PLC 现代城市交通灯系统 PLC编程 软件系统 硬件系统目 录

目录

摘要 ……………………………………………………………………………2
绪论……………………………………………………………………………… 3
课题背景………………………………………………………………………… 3
课程简介………………………………………………………………………… 3
课程的意义……………………………………………………………………… 3
第一章基于PLC的现代城市交通灯系统………………………4
1.1 PLC概述 ……………………………………………………………………4
1.2 PLC的定义……………………………………………………………………4
1.3 PLC的主要特点………………………………………………………………5
1.4 PLC的功能……………………………………………………………………5
1.5 系统简介………………………………………………………………………6
1.5.1系 统 特 点…………………………………………………………… 7
1.5.2系统实现的功能和控制方法……………………………………………7
第二章 系统硬件介绍…………………………………………………… 11
2.1 硬件列表…………………………………………………………… 11
2.2 硬件简介…………………………………………………………… 12
2.2.1双色二极管简介………………………………………………… 12
2.2.2接近传感器………………………………………………………12
2.2.3开关电源…………………………………………………………13
2.2.4蜂鸣器……………………………………………………………14
2.2.5中间继电器………………………………………………………………15
2.2.6光电传感器……………………………………………………………… 16
第三章　系统软件介绍…………………………………………………18
3.1PLC编程…………………………………………………………………………18
3.1.1课程设计原则、方法…………………………………………………… 18
3.1.2子程序………………………………………………………………………20
3.1.3PLC软件使用………………………………………………………………22
3.2系统端口分配………………………………………………………………… 29
第四章 过程调试………………………………………………….31
4.1硬件调试………………………………………………………………31
4.2软件调试……………………………………………………………31
4.3软硬件调试………………………………………………………….31
4.4界面美化…………………………………………………………31
结论……………………………………………………………………… 32
致谢……………………………………………………………………… 32
参考文献………………………………………………………………… 32

绪 论

课题背景

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。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。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。

随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。

课程简介

本系统是基于PLC的现代城市交通灯指挥灯。作为交通灯系统，它具备了一般道路交通指挥灯的功能，即通过红/绿黄三灯的亮灭来控制车流人流的通行。本系统增加道路人车模拟。其中绿灯亮代表路上有车通行，红灯代表人车停在路上此时禁止通行，灯灭代表此时刻路上无车。作为创新设计，本课程具有转弯，急车通行，闯红灯报警的功能。在课程设计中，我们以照顾弱势群体，体现人性化 的目的，加入了为红绿色盲和盲人能够识别的功能。在红绿灯亮的同时，有指针指示车行方向，让色觉异常着也能区分此时行车方向。系统中有声音提醒功能，。盲人过路时，盲道上盲人可以触到的开关，只要一接触，便会向控制器输入一个信号，如果此时可以通行，原先设置好的声音系统便会发出告诉盲人此时无车可以通行，如果此时不可以通行，就不发声，表示此时禁止通行。

课程的意义

通过课程的设计，使我们能够建立PLC控制系统总体的设计思路；了解PLC控制系统设计的基本原则。掌握PLC控制系统设计的步骤和设计方法。

软件上：更加熟悉PLC软件的应用。编程能力上得到进一步提升，不在象以前那样只能编一些小程序。编程思路比以前清晰，掌握更多的编程方法，能够为将来学习PLC打下一个坚实的基础。

硬件上：以前的PLC都在实验台上进行调试，做了好几次，都不知PLC如何接线很正常，太过于理论化了，很难适用应用。通过本次设计，能够真正学会PLC的接线方法。对电路的设计及连接的能力有了进一步提高。硬件设计中，能够接触到一些传感器及其他电子元件，在应用它们的过程中，学到了许多书本上没有的东西。更加巩固所学知识。

第一章 基于PLC的现代城市交通灯系统

1.1 PLC概述

可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员是为工业控制应用而设计制造的，早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable LogicController) ，简称PLC 。它主要用来代替继电器实现逻辑控制，随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围。因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC 。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

1.2 PLC的定义

PLC问世以来尽管时间不长，但发展迅速，为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会NEMA

(National Electrical Manufactory Association)经过四年的调查工作，于1984年首先将其正式命名为PC(Programmable Controller),并给PC 作了如下定义：

PC 是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令用来执行诸如逻辑顺序、计时、计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序一部数字电子计算机；若是从事执行PC 之功能着亦被视为PC ，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。