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基于PLC交通灯控制系统设计实用文档doc.doc
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基于PLC交通灯控制系统设计实用文档doc.doc
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基于 PLC 交通灯控制系统设计
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基于 PLC 和 MCGS 的交通灯系统设计
【摘要】
当今,红绿灯安装在各个道口上,已经成为疏导交通车辆最常见和最有
效的手段.社会的发展,人们的消费水平不断的提高,私人车辆不断的增加。人多、
车多道路少的道路交通状况已经很明显了。所以采用有效的方法控制交通灯是势
在必行的。PLC 的智能控制原则是控制系统的核心,采用 PLC 把东西方向或南
北方向的车辆按数量规模进行分档,相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长
也按一定的规律分档。 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长,达到最大限
度的有车放行,减少十字路口的车辆滞流,缓解交通拥挤、实现最优控制,从而
提高了交通控制系统的效率.
PLC结构简单、编程方便、可靠性高等优点,已广泛用于工业过程和位置
的自动控制中.由于 PLC具有对使用环境适应性强的特性,同时其内部定时器资
源十分丰富,可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制,特别对多岔
路口的控制可方便地实现。因此现在越来越多地将 PLC 应用于交通灯系统中。
PLC 还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成同一局域网进行统一调
度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。在实时检测和自动控制的
PLC应用系统中,PLC 往往是作为一个核心部件来使用。
关键字:PLC、交通灯、控制系统、组态设计
Abstract:Today, traffic lights installed on the crossing at
all, to ease the traffic of vehicles has become the mos
t common and most effective means。 Social developmen
t, people's consumption levels continue to increase,
private vehicles is increasing。 Of people, cars and more ro
ads have less traffic status is obvious。 Therefore, the
adoption of effective methods to control traffic lights is imp
erative. PLC intelligent control principle is the cor
e of the control system using PLC north—south direction t
o east-west direction or scale of the vehicle by the n
umber of sub-file, the appropriate thing given the gr
een light north-south direction and length of time is als
o sub—file according to certain rules。 This scale can
be achieved given the green light at traffic duration, to a
chieve maximum release a car to reduce the stagnatio
n of vehicles crossing to ease traffic congestion,
to achieve optimal control, thus improving the efficien
cy of traffic control system.
PLC structure is simple, easy programming, high re
liability, has been widely used for industrial process
and location of the automatic control。 The use of the
PLC has the characteristics of environmental adaptability,
while its internal timer resources are very rich, the
current widespread use of the "progressive" signal f
or precise control, particularly control of multi-fork
can be easily achieved。 Therefore, the PLC is now increasingl
y used in traffic lights system.
PLC also has a communications networking capabilitie
s, the same signal on the road to form a unified LAN
management, and can shorten the waiting time for vehicle traff
ic, to achieve scientific management. In real—time dete
ction and application of automatic control systems PLC,
PLC is often used as a core component.
Key words:traffic lights, control systems, configuration
design
1 可编程控制系统介绍
1.1 PLC 简介
随着微处理器,计算机的和数字通讯技术的飞速发展,计算机控制技术已经
渗透到所有工业领域。当前用于工业控制的计算机可分为:可编程控制器,基于P
C 总线的工业控制计算机,基与单片机的测控装置,用于模拟量闭环控制的可编
程调节器,集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)等。可编程控制器是
应用广泛,功能强大,使用方便的通用工业控制装置,已成为当代工业自动化的重
要支柱.近几年,在国内已得到迅速推广普及.
可编程控制器是60 年代末在美国首先出现的,当时叫可编程逻辑控制器,
目的是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。其基本
设计思想是把计算机功能完善、灵活、通用等优点和继电器控制系统的简单易懂、
操作方便、价格便宜等优点结合起来,控制器的硬件是标准的、通用的。根据实
际应用对象,将控制内容写入控制器的用户程序内,控制器和被控对象连接也很
方便。
可编程控制器对用户来说,是一种无触点设备,改变程序即可改变生产工艺,
因此可在初步设计阶段选用可编程控制器,在实施阶段再确定工艺过程。另一方
面,从制造生产可编程控制器的厂商角度看,在制造阶段不需要根据用户的要求
专门设计控制器,适合批量生产.由于这些特点,可编程控制器问世以后很快受到
工业控制界的欢迎,并得到迅速的发展。
可编程序控制器,英文称 Programmable Controller,简称 PC。但由于
PC 容易和个人计算机(Personal Computer)混淆,故人们仍习惯地用 PLC作
为可编程序控制器的缩写。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系
统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存
储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式
或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术
与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械
触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微
处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是 PLC的程
序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为
基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都
很方便。用户在购到所需的 PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易
的用户程序的编制工作,就可灵活方便地将 PLC 应用于生产实践.
PLC 的类型繁多,功能和指令系统也不尽相同,但结构与工作原理则大同小
异,通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部
分组成。PLC 的硬件系统结构如下图所示:
1—1 PLC 的硬件系统结构
1。1。1 主机
主机部分包括中央处理器(CPU)、系统程序存储器(ROM)和用户程序及
数据存储器。CPU 是 PLC 的核心,它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状
态、做出逻辑判断和进行数据处理,即读取输入变量、完成用户指令规定的各种
操作,将结果送到输出端,并响应外部设备(如电脑、打印机等)的请求以及进行
各种内部判断等。PLC的内部存储器有两类,一类是系统程序存储器,主要存放
系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序,系统程序已由厂家固定,
用户不能更改;另一类是用户程序及数据存储器,主要存放用户编制的应用程序
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