畢業(yè)設(shè)計(jì)-PLC在交通燈控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、摘要隨著城市機(jī)動(dòng)車(chē)量的不斷增加，許多大城市如北京、上海、南京等出現(xiàn)了交通超負(fù)荷運(yùn)行的情況，因此，自8（）年代后期，這些城市紛紛修建城市高速公路，在高速公路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路和普通道路耦合出交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市尚速道路，緩解主干道與匝道，城區(qū)與周邊地區(qū)的交通擁堵?tīng)顩r，越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門(mén)亟待解決的主要問(wèn)題，PLC是在傳統(tǒng)的順序控制器的基礎(chǔ)上引入了微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而形成的一代新型工業(yè)控制裝置，目

2、的是用來(lái)取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能,建立柔性的程控系統(tǒng)。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）頒布了對(duì)PLC的規(guī)定：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。根據(jù)交通等工藝控制要求和特點(diǎn)，我們采用了FI本三菱公司FX2N_48MR。三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特點(diǎn)，三菱可編程控制器指令豐富，可以接各種輸入

3、，輸岀擴(kuò)充設(shè)備，有豐富的特殊擴(kuò)展設(shè)備，其小的模擬輸入設(shè)備和通信設(shè)備是系統(tǒng)所必需的，能夠方便地聯(lián)網(wǎng)通信。本系統(tǒng)就是應(yīng)用可編程控制器（PLC）對(duì)十字路口交通控制等實(shí)現(xiàn)控制。關(guān)鍵詞交通燈；PLC設(shè)計(jì)；交通燈控制；系統(tǒng)調(diào)試；監(jiān)控系統(tǒng)目錄摘要第1章緒論11.1交通燈的作用和意義1(1)2本文研究的內(nèi)容1第2章PLC的概述3(2)1PLC的簡(jiǎn)介32.PLC的特點(diǎn)42.PLC的基本結(jié)構(gòu)和工作原理52.4西門(mén)子S7-200系列PLC的硬件72.4.1S7-200系列PLC主要由下而幾個(gè)部分組成74.2主機(jī)72.CPU的主要特點(diǎn)82.4.4存儲(chǔ)系統(tǒng)82.4.5擴(kuò)展單元82.4.6特殊功能模塊92.5內(nèi)部軟元件1

4、09.6PLC基本指令11第三章監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)1310.1MCGS組態(tài)軟件簡(jiǎn)介133.2基于MCGS的交通燈監(jiān)控界面設(shè)計(jì)153.3MCGS組態(tài)的過(guò)程15第四章系統(tǒng)的設(shè)計(jì)174.1控制要求174.2交通燈的放置174.3交通信號(hào)燈PLC的輸入/輸出點(diǎn)的分配表1811.4交通信號(hào)燈PLC控制硬件接線(xiàn)圖184.5軟件設(shè)計(jì)194.5.1交通信號(hào)燈PLC控制梯形圖194.5.2交通信號(hào)燈PLC控制的指令204.6程序說(shuō)明224.7交通信號(hào)燈的狀態(tài)波形圖23參考文獻(xiàn)24致謝25第1章緒論1.1交通燈的作用和意義交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效

5、杲。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化。用可編程控制器實(shí)現(xiàn)交通燈管制的控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問(wèn)題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)方案。可編程序控制器在工業(yè)自動(dòng)化屮的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。城市交通與人民群眾生產(chǎn)生活息息相關(guān)。目前我市發(fā)展迅速，經(jīng)濟(jì)收入逐年增長(zhǎng),人民群眾生活條件

6、越來(lái)越好，私人轎車(chē)越來(lái)越多，城區(qū)道路交通壓力與日俱增，許多路段已經(jīng)超出道路設(shè)計(jì)負(fù)荷，經(jīng)常發(fā)生堵車(chē)、交通事故等現(xiàn)彖；雖然政府有關(guān)部門(mén)積極采取相應(yīng)措施進(jìn)行緩解，但效杲不太明顯；特別在節(jié)假日、上、下班高峰時(shí)間，堵車(chē)現(xiàn)象更為嚴(yán)重，而交通路段中十字路口處的車(chē)輛暢通與否尤顯重要。在加上80年代后期，我國(guó)許多人城市如北京上海等地紛紛修建城市高速道路，在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速增長(zhǎng)和缺乏對(duì)高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒(méi)有充分發(fā)揮出預(yù)期的作用。而城市高速道路在構(gòu)造上的特點(diǎn)，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。這些都

7、給市民的正常出行造成了困擾。人、車(chē)、路三者關(guān)系的協(xié)調(diào)，已成為交通管理部門(mén)需要解決的重要問(wèn)題Z-o所以，如何采用合適的控制方法,最大限度利用好耗費(fèi)巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道、城區(qū)同周邊地區(qū)的交通擁堵越來(lái)越成為交通運(yùn)輸管理和城市規(guī)劃部門(mén)亟待解決的主要問(wèn)題。道路交通信號(hào)燈是為了加強(qiáng)道路交通管理，減少交通事故的發(fā)生，提高道路使用效率，改善交通狀況的一種重要工具，指導(dǎo)車(chē)輛和行人安全有序地通行。