十字路口交通灯毕业设计说明书(编辑修改稿)

十字路口交通灯毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

下启动按钮，南北直行，左转、右转、人行亮红灯：同时东西左转、人行亮红灯，东西直行、右转亮绿灯，保持 15 秒，执行下一步； （ 2）南北直行、左转、右转、行人和东西左转、行人亮红灯，东 西右转黄灯闪烁（周期 1 秒），东西直行绿灯，保持 5 秒，执行下一步； （ 3）南北直行、左转、右转、行人和东西左转、右转亮红灯，东西直行、行人绿灯，保持 15 秒，执行下一步； （ 4）南北直行、左转、右转、行人和东西左转、右转亮红灯，东西直行黄灯闪烁（周期 1 秒），东西行人绿灯闪烁，保持 5 秒，执行下一步； （ 5）南北直行、左转、右转、行人和东西右转、直行、行人亮红灯，左转亮绿灯，保持 15 秒，执行下一步； （ 6）南北直行、左转、右转、行人和东西直行，右转，行人亮红灯，左转黄平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 5 灯闪烁（周期 1 秒），保持 5 秒，执行下一步； （ 7）东西直行、左转、右转、行人和南北左转、行人亮红灯，南北直行、右转亮绿灯，保持 15 秒，执行下一步； （ 8）东西直行、左转、右转、行人和南北左转、行人亮红灯，南北右转黄灯闪烁（周期 1 秒），南北直行绿灯，保持 5 秒，执行下一步； （ 9）东西直行、左转、右转、行人和南北左转、右转亮红灯，直行和行人亮绿灯，保持 15 秒，执行下一步； （ 10）东西直行、左转、右转、行人和南北左转、右转亮红灯，直行黄灯闪烁（周期 1 秒），行人绿灯，保持 5 秒，执行下一步； （ 11）东西直行、左转、右转、行人和南北直行、右转、行人亮红灯，左转亮 绿灯，保持 5 秒，执行下一步； （ 12）东西直行、左转、右转、行人和南北直行、右转、行人亮红灯，左转黄灯闪烁（周期 1 秒），保持 5 秒。 循环。 晚上 南北方向及东西方向的黄灯以 秒间隔闪烁。 路口禁止车辆通行。 手动控制 急车强通 急车强通信号受急车强通开关控制。 无急车时，信号灯按正常时序控制。 有急车来时，将急车强通开关接通，不管原来信号灯的状态如何，一律强制让急车来车方向的绿灯点亮，使急车放行，直至急车通过为止。 急车一过，将急车强通开关断开，信号灯的状态立即转为急车放行方向上的绿灯闪 3 次，随后按正常 时序控制。 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 6 第三章 系统的硬件设计 PLC 产生和定义 1968 年由美国通用汽车公司（ GE）提出， 1969 年有美国数字设备公司 （ DEC）研制成功，有逻辑运算、定时、计算功能称为 PLC（ programmable logic controller）。 80 年代，由于计算机技术的发展， PLC 采用通用微处理器为核心，功能扩展到各种算术运算 ， PLC 运算过程控制并可与上位机通讯、实现远程控制。 被称为PC（ programmable controller） 即可编程控制器。 国际电工委员会 （ IEC） 1987 年颁布的可 编程逻辑控制器的定义如下： “可编程逻辑控制器是专为在工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有存储器、可以编制程序的控制器。 它能够存储和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。 ” PLC的基本组成 目前，可编程控制器的产品很多，不同的厂家生产的 PLC 以及同一家生产的不同型号的 PLC 其结构个不相同，但就其 工作原理而言，是大致相同的。 它们都是以微处理器为核心的结构，其功能的实现不仅基于硬件的作用，而更靠软件的支持。 PLC 的主机由微处理器 （ CPU） 、存储器（ EPROM、 ROM）、输入 /输出模块、外设 I/O 接口、通信接口及电源组成。 下面分别介绍 PLC 各组成部分及作用。 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 7 图 31 PLC 硬件结构组成框图 PLC的基本工作原理 PLC 是一种存储程序的控制器。 用户根据某一对象的具体控制要求，编好程序后，编程器将程序键入 PLC 的用户存储器中存储。 PLC 的控制功能就是运用用户程序来实现的。 PLC 运行程序的方 式与微型机算计相比有较大的不同，微型计算机运行程序时，一旦执行到 END 指令，程序运行结束。 而 PLC 从 0000 存储地址所存放的第一条拥护指令开始，在无中断或跳转的情况下，按存储地址好递增的方向顺序执行拥护程序，直到 END 指令结束。 然后再从头开始，并周而复始的重复，直至到停机或运行（ RUN）切换到停止（ STOP）工作状态。 我们把 PLC 这种执行程序的方式成为扫描工作方式。 每扫描完一次程序就构成一个扫描周期。 另外， PLC 对输出，输出信号的处理与微型机算机不同。 微型机算机对输出、输出信号实时处理。 而 PLC 对输出、输 出信号是集中批处理。 PLC 扫描工作方式分为三个阶段：输出采样、程序执行、输出刷新。 PLC的特点 PLC 是综合继电器接触器控制的优点及计算机灵活、方便的特点而设计制造和发展的 ,这就使 PLC 具有许多其他控制器所无法相比的优点。 （ 1) 可靠性高，抗干扰能力强 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 8 （ 2） 通用性强，使用方便 （ 3) 采用模块化结构，使系统组合灵活方便 （ 4) 编程语言简单、易学，便于掌握 （ 5) 系统设计周期短 （ 6) 对生产工艺改变适应性强 （ 7) 安装简单、调试方便、维护工作量小 （ 8）体积小、重量轻、功耗低 PLC 的选用 三菱系列 FX2N PLC 具有可靠性高，抗干扰能力强等优点，可以组成能满足各种控制要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。 PLC 还具有功能强，适应面广的特点。 今天的 PLC 已经开始用于闭环控制，不仅如此，随着其扩展能力和通信能力的发展，不仅在交通灯中控制自如，它也越来越多地应用到了复杂的分布式控制系统中。 由 PLC 控制十字路口的指示灯 ,维护方便 ,可按需要随意修改指示灯亮的时间 ,更是体现了城市管理工作的现代化。 PLC 用于对交通信号灯的控制，主要是考虑其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，特别对于多岔路口的控制可方便地实现。 目前大多数品牌的 PLC 内部均配有实时时钟，通过编程控制可对信号灯实施全天候无人化管理。 由于 PLC本身具有通讯联网功能，所以将同一条路上的信号灯组成一局域网功进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。 城市交通灯控制采用 PLC比传统的采用电子线路和继电器具有可靠性高、维护方便、使用简单、通用性强等特点， PLC 还可以联成网络，根据实测各十字路口之间的距离、车流量和车速等，合理确定各路口信号灯之间 的时差，把 N 台 PLC 联网到一台控制电脑上，以方便操作、管理和监控，从而极大地提高城市道路交通管理能力。 用 PLC 控制十字路口的指示灯，维护方便，可按需要随意修改指示灯亮的时间，更体现了城市平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 9 管理工作的现代话。 LED 的选用 LED 交通信号灯是以规定之时间上交互更换之光色讯号，通常设置于交岔路口或其他特殊地点，用以将道路通行权指定给车辆驾驶人与行人，管制其行止及转向之交通管制设施。 设于交岔路口或其他必要地点。 通信号灯是交通信号指挥中的重要组成部分，是道路交通的基本语言。 交通信号灯由红灯（表示禁止通行）、绿 灯（表示允许通行）、黄灯（表示警示）组成。 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。 广泛用于公路交叉路口，弯道、桥梁等存有安全隐患的危险路段，指挥司机或行人交通，促进交通畅通，避免交通事故和意外事故发生。 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 10 第四章 可编程控制器程序设计 程序设计 梯形图编程是目前使用最为广泛、最受电气技术人员的欢迎的一种编程语言，具有简单、直观、易学易懂的特点。 采用常开接点、常闭接点构成组合逻辑电路驱动各类软器件线圈或者功能指令块实现 一定的逻辑运算、算术运算或数据的传送、变换与外部输出等功能。 表 41 红绿灯系统符号表 序号 名称 软元件编号 注释 1 晚上标志继电器 M1 M1 为“ 1”时为晚上 2 自动标志继电器 M0 M0 为“ 1”时为自动状态 3 初始状态继电器 S0 上电或改变时状态为“ 1” 4 自动初始步 S1 SA1 处于自动位置 5 手动初始步 S2 SA1 处于手动位置 6 白天状态初始步 S10 自动状态白天时的初始步 7 晚上状态继电器 S40 黄灯闪烁 8 东西方向强制通行 S50 东西绿灯，南北红灯 9 南北方向强制通行 S60 南北绿灯，东西红灯 平 顶 山 工 业 职 业 技 术 学 院 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 说 明 书 11 表 42 I/O 地址分配表 输入 功能 输出 功能 SA1 手动 /自动 XO Y0 南北人行道绿灯 SA2 东西 /南北 X1 Y1 南北人行道红灯 Y2 东西人行道绿灯 Y3 东西人行道红灯 Y4 南北直行红灯 Y5 南北直行黄灯 Y6 南北直行绿灯 Y7 南北左转红灯。