智能交通实验报告

1、基于PLC的智能交通控制综合设计实验实验报告基于PLC的智能交通控制综合设计实验实验报告华中科技大学自动化学院测控技术与仪器1201班目录一、实验名称2二、实验目的2三、实验设备和软件2四、实验基本理论7五、实验内容7六、实验步骤8七、控制方案详述8八、I/O分配表10九、程序功能注释12十、实验总结16十一、附录：完整程序20基于PLC的智能交通控制综合设计实验一、实验名称：基于PLC的智能交通控制综合设计实验二、实验目的：1、对Allen-Bradley公司的SLC系列产品，特别是微型可编程控制器有深入的了解。2、学会操作Rslogix500软件包。学会使用Rslinx软件包，对系统进行组

2、态及通信。3、学习可编程控制器的基本指令的功能及应用。4、通过编程运行来实现单个十字路口交通控制情况的模拟。5、通过实验，使同学们在可编程控制器的软、硬件方面得到综合的学习和锻炼，从而提高其动手能力、综合设计能力及创新能力。三、实验设备和软件：1）Micro-PLC两种： MicroLogix1200 MicroLogix1500 2）交通实验台： 交通指挥灯：DCV 24V供电 接线示意图： 路况模拟(灯)：DCV 24V供电接线示意图： 数码管时间显示：DCV 5V供电个位和十位上的数码管分别由一组A、B、C、D四个端口来控制，为8421码。接线示意图：3）实验软件：RSLogix500编

3、程软件RSLinx 通讯软件RSview32组态软件四、实验基本理论：PLC原理，SLC及Micro1000指令集，交通控制规则五、实验内容：总的来说就是模拟十字路口交通控制情况。具体要模拟的功能，比如：1） 交通指挥灯控制（每通行相位12秒以上）；2） 路况模拟（分主次干道）；3） 过渡灯（黄灯）功能；4） （数码管）通行时间显示；5） 急车通行模拟；6） 其它功能；六、实验步骤： 1、按照交通运行规则及实验设备现有的端口情况确定实验方案。2、确定端口分配表。3、根据端口分配表接线。4、编程。并在编程的过程中不断调试。5、完成实验，验收。 七、控制方案详述：1、交通信号灯控制实验设计时我们想

4、严格按照现实中十字路口的交通控制来模拟，尽可能的做到功能完善。车流通行情况和实际一样，A、B、C、D四个方向向右方向的信号灯常亮，因为向右方向通行的车完全不会影响到其他方向的车。当A、D方向左转和直行的信号灯均灭时，B、C方向车辆通行，且通行情况完全相同，我们设直行方向为主干道，所以此时B、C方向直行方向的信号灯先亮，设置时间为16秒，直行方向通行时间完成后，左转方向信号灯亮，设置时间为13秒，左转方向通行时间完成后，B、C方向直行信号灯和左转信号灯均灭，A、D方向车辆开始通行，通行方式类似B、C方向。2、路况模拟我们最初想了几种方法来模拟路况，本来是想通过箭头依次变亮来模拟，但是这样的话需要

5、很多端口，而三个模块的端口加起来也不能满足，所以最终决定将每个方向的箭头分为两组，通过依次亮灭来模拟车辆的前行。3、过渡灯（黄灯）功能通过和其他组的交流，发现其他组都用信号灯在最后三秒的闪烁来模拟黄灯功能，但是我们感觉这样和实际的交通信号灯并不一样，因此我们准备设计一个更加真实的模拟，但是没有想出更好的方法，便也采用了这种方法。同理，红灯转绿灯、左转灯和直行灯转换之间也都利用过渡灯来过渡。4、数码管通行时间显示数码管通行时间显示是一个基本功能，用来显示一个通行过程的时间。黄灯、红灯、绿灯的通行时间都通过数码管来显示，这些可以通过端口利用程序来实现。5、急车通行模拟现实生活中的十字路口有设有急车

6、通行模式，当有救护车、消防车等车通行时，需要优先让这些急车通行。当急车通行方向刚好为绿灯的时候，不用启动急车通行模式，当急车通行方向为红灯时候，就需要将急车通行方向变为绿灯，其他正在通行的不影响急车通行的方向依然可以通行，而影响急车通行的方向都要变为红灯，等急车通过后，信号灯要变为转变之前的状态，十字路口恢复正常通行状态。我们实验过程中就是严格按照这个标准来实现的。6、车辆等待模拟为了更加真实的模拟十字路口的的交通状况，我们设计了车辆等待模拟，即当一个通行方向为红灯的时候，该方向白线后面的两个箭头亮始终亮着，用来模拟在白线后面等待的车辆。整个状态为除了通行方向上箭头依次亮灭表示通行，其他方向白

7、线后面的箭头都为亮，来模拟车辆等待。急车通行模拟时也是这样。八、I/O分配表：1、基本模块0，为AD方向信号灯和车流控制，其中端口0到3和信号灯对应，4到9和车流对应。因为向右方向车流可以一直流通，所以为了简便，将AD和BC方向的向右方向的端口模块合二为一。模块端口交通实验台对应端口信号灯端口0（右灯）AD、BC1（AD×）A×、D×2（AD）A、D3（AD）A、D车流端口4（AD1）52 43 41 30 33 42 44 555（AD2）46 36 39 496（AD1）53 47 19 25 32 38 10 47（AD2）59 62 64 578（1）28

8、 50 51 12 1 35 34 179（2）22 56 45 6 7 29 40 232、扩展模块1，为BC方向信号灯和车流控制，其中1到3和信号灯对应（BC方向向右信号灯和AD方向向右信号灯合二为一），4到7和车流对应。模块端口交通实验台对应端口信号灯端口01（BC×）B×、C×2（BC）B、C3（BC）B、C车流端口4（BC1）27 16 14 5 2 13 15 245（BC2）21 11 8 186（BC1）26 20 37 31 3 9 48 547（BC2）61 63 58 603、扩展模块2，为数码管控制模块。模块端口交通实验台对应端口0A11B

9、12C13D14A25B26C27D2九、代码解析9.1.1 指示灯模块第0行：当急行模式I：0/0、I：0/1不触发时，并且控制其他三个通行方向的计时器不在工作时，控制AD直行的计时器工作，计时16s。第1行：正常通行时，即T4:0工作时，前13s，AD直通灯常亮，后3秒AD直通灯闪烁。T4:5是一个间隔0.5s工作的计时器。I：0/0触发时，即A->D方向急行，AD直通灯常亮。第2行：当急行模式I：0/0、I：0/1不触发时，并且控制其他三个通行方向的计时器不在工作时，控制AD左拐的计时器工作，计时12s。第3行：正常通行时，即T4:1工作时，前9s，AD左拐灯常亮，后3秒AD直通灯

10、闪烁。T4:5是一个间隔0.5s工作的计时器。第4行：T4:1、T4:0工作时（AD直行或左转时），或者A->D急行时，BC方向禁止通行红灯点亮。第5行：当急行模式I：0/0、I：0/1不触发时，并且控制其他三个通行方向的计时器不在工作时，控制BC直行的计时器工作，计时14s。第6行：正常通行时，即T4:2工作时，前11s，AD直通灯常亮，后3秒AD直通灯闪烁。T4:5是一个间隔0.5s工作的计时器。I：0/1触发时，即BC方向急行，BC直通灯常亮。第7行：当急行模式I：0/0、I：0/1不触发时，并且控制其他三个通行方向的计时器不在工作时，控制BC左转的计时器工作，计时10s。第8行：

11、正常通行时，即T4:3工作时，前7s，BC左拐灯常亮，后3秒BC左拐灯闪烁。T4:5是一个间隔0.5s工作的计时器。第9行：T4:3、T4:2工作时（BC直行或左转时），或者BC急行时，BC方向禁止通行红灯点亮。第10行：完成一个周期时，将四个计时器的ACC值清零。RTO会记录ACC并一直累加。第11行：非深夜模式时，右拐灯常亮。9.1.2 脉冲产生器模块第12、13行：T4:4不工作时，T4:5工作；T4:5不工作时，T4:4工作。通过两个计时器和两个选通器产生占空比为0.5s的方波。可以用于指示灯的闪烁。第14、15、16行：类似第13、14行，通过三个计时器和三个选通器产生占空比为0.3

12、5s的脉冲信号，用于路况灯的闪烁。第17、18、19行：类似第13、14行，通过三个计时器和三个选通器产生占空比为0.1s的脉冲信号，用于急行情况下，急行方向路况灯的快速闪烁。9.1.3 数码管模块第20、21、22、23行：将代表四个方向状态的计时器PRE-ACC值存入各自的整数N7文件，PRE-ACC就是数码管所需显示的数字。第24、25、26、27行：将数码管所需显示的数字的十进制转化成BCD码，然后存入B3位文件。第28行：非急行情况下，代表四个方向状态的计时器，哪个在工作，就将它对应的位文件B3的第0位给数码管个位的第0位控制端口。第29行：非急行情况下，代表四个方向状态的计时器，哪

13、个在工作，就将它对应的位文件B3的第1位给数码管个位的第1位控制端口。第30、31行同理。第32行：非急行情况下，代表四个方向状态的计时器，哪个在工作，就将它对应的位文件B3的第0位给数码管十位的第0位控制端口。第33行：非急行情况下，代表四个方向状态的计时器，哪个在工作，就将它对应的位文件B3的第1位给数码管十位的第1位控制端口。第34、35行同理。数码管低位采用2进制由四个引脚控制，第20-27行将数码管所需要的数字转化成BCD码并存储，通俗地说就是个位和十位分开用二进制表示，所以只需要把代表个位和十位的两个四位二进制数依次按高低位分别给数码管低位和高位的四个引脚。9.1.4 路况灯控制模

14、块第36行41行控制了A>D和D>A方向直通的路况灯。第36行：非急行模式（I：0/0；I：0/1不触发）时，当AD直通方向时，A>D第一组的两盏灯由T4:6产生的0.35s的脉冲闪烁。非急行模式（I：0/0；I：0/1不触发）时，非AD直通方向时，A>D第一组灯常亮，表示等待模式。A>D急行模式（I：0/0触发）时，A>D第一组的两盏灯由T4:9产生的0.1s的脉冲快速闪烁。BC急行模式（I：0/1触发）时，A>D第一组灯常亮，表示等待模式。第37行：非BC急行模式（I：0/1不触发）时，当AD直通方向时，D>A第一组的两盏灯由T4:6产生的0

15、.35s的脉冲闪烁。非BC急行模式（I：0/1不触发）时，非AD直通方向时，D>A第一组灯常亮，表示等待模式。A>D急行模式（I：0/0触发）时，D>A第一组的两盏灯由T4:6产生的0.35s的脉冲闪烁。BC急行模式（I：0/1触发）时，D>A第一组灯常亮，表示等待模式。第38行：非A>D急行模式时，当AD直通时，A>D直通的第二组灯由T4:7产生的0.35s的脉冲闪烁。A>D急行模式时，AD直通时，A>D直通的第二组灯由T4:10产生的0.1s脉冲快速闪烁。第39行：T4:0工作时，当AD直通时，D>A直通的第二组灯由T4:7产生的0.3

16、5s的脉冲闪烁。A>D急行模式时，AD直通时，D>A直通的第二组灯由T4:7产生的0.35s脉冲快速闪烁。第40行：非A>D急行模式时，当AD直通时，A>D直通的第三组灯由T4:8产生的0.35s的脉冲闪烁。A>D急行模式时，即I：0/0触发时，AD直通时，A>D直通的第三组灯由T4:11产生的0.1s脉冲快速闪烁。第41行：T4:0工作时，当AD直通时，D>A直通的第三组灯由T4:8产生的0.35s的脉冲闪烁。A>D急行模式时，AD直通时，D>A直通的第三组灯由T4:8产生的0.35s脉冲快速闪烁。第42-44行实现对AD左拐路况灯的控制，A-D的第n组灯及D-A的第n组灯采用相同的输出端口控制。类似AD直通时路况灯的控制，不同的是A&g