plc课程设计--十字路空交通灯控制(带倒计时显示)中稿

1、电气可编程控制原理与应用课 程 设 计 说 明 书专 业:电气工程及其自动化题 目:十字路口交通灯控制（带倒计时显示）指导教师:组长姓名：学号组员姓名：学号组员姓名：学号组员姓名：学号12015 年 7月 10 日目录1 引言1 2 系统总体方案设计2 2.1 系统硬件配置及组成原理2 2.2 系统变量定义及分配表22.3 系统接线图设计33 控制系统设计43.1 控制程序流程图设计 43.2 控制程序时序图设计53.3 控制程序设计思路53.4 梯形图的设计74 系统调试及结果分析84.1 系统调试及解决的问题84.2 结果分析5结束语参考文献附录：带功能注释的源程序引言当今时代是一个自动化

2、时代，交通灯控制等很多行业的设备都与计算机密切相关。因此，一个好的交通灯控制系统，将给道路拥挤、违章控制等方面给予技术革新。随着大规模集成电路及计算机技术的迅速发展，以及人工智能在控制技术方面的广泛运用，智能设备有了很大的发展，是现代科技发展的主流方向。在世界范围内，一个以微电子技术，计算机和通信技术为先导的，以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。本文主要从plc的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理，用以控制过往车辆的正常运作。本文将利用plc来设计一个带倒计时显示的十字路口交通灯。本次课设将要实现的目标是：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

3、灯亮，东西绿灯亮，东西和南北的led数码管由25秒开始倒计时，当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭，led管复位显示25。 本次课设将控制要求：（1）南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；东西和南北的led管也开始有25秒开始倒计时，到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮，东西和南北的led数码管又由25秒开始倒计时（如图1.1）。东西方向交通灯状态红灯亮25s绿灯亮20s绿灯闪3s黄灯亮2s南北方向交通灯状态绿灯亮20s绿灯闪3s黄灯亮2s红灯亮25s图1.

4、1 交通灯的时间控制（2）东西红灯亮维持25秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。（3）依照上述时序，周而复始。02系统总体方案设计2.1 系统硬件配置及原理图设计图21 系统硬件配置及原理图2.2 系统变量定义及分配表用plc设计有倒计时显示的十字路口交通灯显示，现用x4这一个按钮实现整个程序的启动功能。按下x4后，东西红灯亮，南北绿灯亮，同时数码管显示25秒开始的倒计时。25秒计时结束后，东西绿灯亮，南北红灯亮，数码管重新开始25秒倒计时。以此循环工作。功能符号i/o启动按钮sb1x4东西向绿灯l0y4东西向黄灯l1y5东

5、西向红灯l2y27南北向绿灯l3y6南北向黄灯l4y7南北向红灯l5y17个位数码管d1、d3y20y27十位数码管d2、d4y10y17数码管绿色d5y0数码管红色d6y1图22i/o分配表2.3系统接线图设计图23系统接线图设计3控制系统设计3.1 控制程序流程图设计 图31控制程序流程图 3.2 控制程序时序图设计图32控制程序时序图3.3 控制程序设计思路随着城市和经济的发展，交通信号灯发挥的作用越来越大，正因为有了交通信号灯，才使车流、人流有了规范，同时，减少了交通事故发生的概率。然而，交通信号灯不合理使用或设置，也会影响交通的顺畅。交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行

6、，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进或停止的指令，使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰，从而提高路口的通行能力，保障路口畅通和安全。十字路口交通信号灯现场示意图如图3-3所示，南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯，为确保交通安全，要求如下。正常控制时： 当东西方向允许通行（绿灯）时，南北方向应禁止通行（红灯）；同样，当南北方向允许通行（绿灯）时，东西方向应禁止通行（红灯）。在绿灯信号要切换为红灯

7、信号之前，为提醒司机提前减速并刹车，应有明显的提示信号：绿灯闪烁同时黄灯亮。信号灯控制系统启动后应能自动循环动作。图33十字路口交通信号灯现场示意图3.4 梯形图的设计（梯形图一：倒计时数码管显示）（梯形图二：设定定时时间25s、23s、20s）（梯形图三：控制南北红灯、东西黄灯）（梯形图四：控制东西红灯、南北黄灯）（梯形图五：控制控制南北、东西绿灯） 图34交通灯控制梯形图4 系统调试及结果分析4.1 系统调试及解决的问题按照图3-的梯形图输入程序，但是，一开始的显示并没有预期的效果。要么定时器无法执行，要么设计梯形图出错。调试图如下。图.将开关打开图 红绿灯系统调试图4.2 结果分析通过大

8、家的认真检查还有探讨，发现我们的设计思路和想法没有出错，但是不能按指令显示。因此，我们注意到问题出在了连线，程序输入上。经过更正，我们实现了目标要求。5 结束语经历此次课设使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，惟有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。此次课程设计也提高了我们查阅资料和完成方案的能力。刚接手题目，我们很茫然，不知何从入手，而且准备工作也不足。只得耐心地查阅各种相关资料，分析题目的侧重点，结合我们团队特点，从而选定了十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制。在初步方案的构思中，慎重

9、考虑设计方法，推敲过后才有定策。仔细阅读搜集的资料，避免不利因素后。这一过程，我们团队的分工合作得到很大考验。此次课程设计让我们明白了团队合作的重要性。个人的能力、精力总是有限的，专注的领域也是不同的，这时分工合作显得尤其重要。合理的工作分配，让队员们充分发挥专长，缩短了完成题目的时间，加深了查阅资料的深度，提高了完成作品的效率。当然，这些也离不开设计方案的集思广益。而在完成作品的过程中，也加深了队员间的了解。友谊的氛围中，也使工作轻松起来。总之，团队合作不是口上说说而已，真正体验后才知那是何等高效的境界。此次课程设计让我们的知识从理论上升到了应用层次。书本上我们学到了很多，但是却有点一知半解

10、，而只有自己亲自体验过后才能明白透彻，真正掌握。我们回顾过去的知识，才猛然发现理论与实际是如此的不同。很多知识在用中不得不考虑实际条件，在这一过程也加深了我们对原有知识的了解。所以，这是对我们知识的巩固，也使我们温故而知新。参考文献1 王阿根. 电气可编程控制原理与应用（第三版）. 北京.清华大学出版社2廖常初主编.plc编程及应用（第3版）. 机械工业出版社附录：带功能注释的指令表0定义开关为作为常开接点1并联中间继电器m02使用结果以二进制的形式存入为首地址的单元中9将中二进制转化为存入为首地址的单元中14将个位数经七段译码指令到译到数码管显示19将十位数经七段译码指令到译到数码管显示24输出中间继电器m0作为常闭控制25定义的常闭接点作为复位开关串联常闭定时器作为自动循环功能指令使产生交替输出使用定时器定时使用定时器定时使用定时器定时使用常开对