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基于PLC控制的十字路口红绿灯系统设计.doc
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2022-06-03
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基于PLC控制的十字路口红绿灯系统设计.doc
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十字路口交通指示灯 PLC 的控制系统
摘要:可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要,广泛的应用于各个行业。
随着科技的发展,可编程控制器的功能日益完善,加上小型化、价格低、可靠性高 ,
在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、
维护方便,用法简单、通用性强等特点,本文用欧姆龙的可编程控制器控制十字路
口信号灯来说明可编程控制器硬件、软件的设计。解决好公路交通灯控制问题将是
保障交通有序、安全、快捷运行的重要环节。
关键词:PLC 智能交通灯 指令系统
前 言
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。
根据交通灯工艺控制要求与特点,我们采用了欧姆龙 PLC。欧姆龙 PLC 有小型
化、高速度、高性能等特点,可编程控制器指令丰富,可以接各种输出、输入扩充
设备,有丰富的特殊扩展设备,其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的,
能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对十字路口交通控制
灯实现控制。
本系统采用 PLC 是基于以下四个原因:
①PLC 具有很高的可靠性,通常的平均无故障时间都在 30 万小时以上;
② 编程能力强,可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现;
③ 抗干扰能力强,目前空中各种电磁干扰日益严重,为了保证交通控制的可靠稳定 ,
我们选择了能
④ 够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的 PLC;
近年来 PLC 的性能价格比有较大幅度的提高,使得实际应用成为可能。
目录
绪论....................................................................................................................................................................1
(一)本课题研究的目的和意义
................................................................................................................1
(二)城市智能交通系统的发展现状
........................................................................................................1
1. 智能交通系统的基本概念.................................................................................................................1
2. 智能交通的发展简史.........................................................................................................................1
3. 我国的 ITS 的建设现状.....................................................................................................................2
第一章 概述.......................................................................................................................................................3
第二章 可编程控制器简介...............................................................................................................................4
(一) 可编程序控制器的产生与发展
.......................................................................................................4
(二) 可编程控制器的组成
.......................................................................................................................8
图 2-1. PLC 的组成..........................................................................................................................................9
1. 输入寄存器....................................................................................................................................................9
2. 输出寄存器....................................................................................................................................................9
3. 存储器............................................................................................................................................................9
4. CPU 单元.......................................................................................................................................................9
5. 其它接口单元..............................................................................................................................................10
(三) 可编程控制器的工作原理
.............................................................................................................10
(四)可编程控制器的特点
......................................................................................................................11
(五)可编程控制器的主要功能
..............................................................................................................13
(六) 可编程控制器的发展趋势
.............................................................................................................16
第三章 系统方案设计.....................................................................................................................................19
(一) 装置结构与工艺要求
.....................................................................................................................19
(
二
)
统计输入
/
输出点数并选择
PLC
型号
................................................................................................20
(三)分配
PLC
的输入
/
输出端子
............................................................................................................20
(四)交通信号灯控制系统功能表图
......................................................................................................21
(五) 交通信号灯的控制系统梯形图
.....................................................................................................22
(
六
).
将梯形图转换成指令表程序
..............................................................................................................26
(1)交通信号灯控制系统公共程序指令表:....................................................................................27
(2)信号灯在东西方向控制指令表:.....................................................................................................27
(3)信号灯在南北方向控制指令表....................................................................................................28
总结..................................................................................................................................................................29
谢 辞.................................................................................................................................................................30
5
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