基于PLC的智能交通灯控制
1 绪论
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。在城市交通中，交通灯信号是交通网络控制中最重要的元素，今年来城市交通的车流量较大，给交通带来了巨大的压力。提高路口的车辆通行效率，对于缓解路口车辆阻塞，便捷出行具有十分重要的意义，目前的城市交通灯，都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。这种固定配时模式会导致某个方向的车辆已通行完毕，而另个方向的车辆要有相对较长的时间等待，这样就降低了车辆的通行效率。对此不断有学者用不同的方法，从不同的角度来研究。国内外有宏观和微观两种模型。宏观模型更适于实时模型，短期预测和速度控制等。近年来，有学者提出速度阶梯连续性模型，还利用CA模型优化交通灯控制。
但前者主要侧重于在理论方面阐释，后者把问题简化为单行道的控制，均未对实际问题提出解决方案。还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法，提出通过检测各车道的车辆数量来调节时长，但只是考虑直行车道，并未解决问题。后来有学者提出直行和左转车道同时运行，但允许同时运行的车道组合教单一，通行效率提高不明显。针对以上情况，在此本文介绍一种新型交通灯智能控制系统。该系统采取车多通行时间长和同时通行的车道不冲突的原则，采用热释电红外传感器测量车辆的数量，在软硬件方面对现行的交通灯控制系统做了进一步的改进，大大提高了运行效率和车辆通行的灵活性和实时性。本方案中具体的设计思路是在入路口的各个方向附近按要求架设红外检测仪，当汽车进入检测区时，能以温度变化的形式影响红外传感器,这样红外传感器就能产生变化的电信号，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长，利用LED数码管显示时间。
1．1 PLC的定义
PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：
PLC英文全称Programmable Logic Controller ，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是：“一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”
1．2 PLC的工作原理
1.2.1 PLC的工作方式
（1）输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，内存中输入信息也不变化，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。
（2）程序执行阶段：PLC对用户程序扫描。
（3）输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。
1.2.2 PLC的主要编程语言
采用面向控制过程，面向问题，简单直观的plc编写横语言，常用的有：梯形图，语句表，功能图等。
1.梯形图：由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一定程度的相似性，但梯形图编程语言功能更强更方便。
LAD具有以下特点：
（1）自上而下，从左到右的顺序排列，两列垂直线为母线。每一逻辑行，起使左母线；
（2）梯形图中采用继电器名称，但不是真实物理继电器称为“软继电器”；
（3）每个梯级流过的是概念电流，从左向右，其两端母线设有电源；
（4）输入继电器，用于接入信号，而无线圈，输入继电器，通过输入接入的继电器，晶体及晶闸管才能实现。
2.语句表：又叫指令表，类似计算机汇编语言形式，用指令的记助符编程。
STL具有以下特点：
（1）利用助记符号表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握的特点；
（2）在编程器的键盘上就可以进行编程设计，便于操作；
（3）一般PLC程序的梯形图和语句表可以相互转换；
（4）部分LAD或其他编程语言无法表达的PLC程序，必须使用STL才能编程。
3.功能块图：采用类似于数字逻辑门电路的图形符号，逻辑直观，使用方便，它有与梯形图编程中的触点和线圈等价的指令，可以解决范围广泛的逻辑问题。
FBD具有以下特点：
（1）以功能模块为单位，从控制功能入手，使控制方案的分析和理解变得容易；
（2）功能模块是用图形化的方法描述功能，它的直观性大大方便了设计人员的编程和组态，有较好的易操作性；
（3）对控制规模较大、控制关系较复杂的系统，由于控制功能的关系可以较清楚地表达出来，因此，编程和组态时间可以缩短，调试时间也能减少。
1．3 PLC的特点
1.3.1 可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的F系列PLC平均无故障时间高达30万小时。一些使用冗余CPU 的PLC的平均无故障工作时间则更长。从PLC的机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC以外的电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具有极高的可靠性也就不奇怪了。
1.3.2 配套齐全，功能完善，适用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。
1.3.3易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。
为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。
1.3.4 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。
1.3.5体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产的品种底部尺寸小于100mm，重量小于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化的理想控制设备。1．4 PLC的构成
1.4.1 CPU模块
CPU是PLC的核心，起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU，它按PLC 的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，CPU单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。
在使用者看来，不必要详细分析CPU的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。CPU的控制器控制CPU工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震荡信号控制。运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。CPU速度和内存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
1.4.2 I/O模块
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC 的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220V AC、110V AC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
摸拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA，0-20mA）、电压型（0-10V，0-5V，-10-10V）等，按精度分，有12bit，14bit，16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
1.4.3 电源模块
24V的工作电源。电源输入类型有：交流电源（220V AC或110V AC），直流电源（常用的为24VDC）。
1.4.4 底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
1.4.5 PLC系统的其它设备
编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。也就是我们系统的上位机.人机界面：最简单的人机界面是指示灯和按钮，目前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
1.4.6 PLC的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。因此，网络在自动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
PLC具有通信联网的功能，它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。多数PLC
具有RS-232接口，还有一些内置有支持各自通信协议的接口。PLC的通信现在主要采用通过多点接口（MPI）的数据通讯、PROFIBUS 或工业以太网进行联网。
1.4.7 PLC控制系统的设计基本原则
1 最大限度的满足被控对象的控制要求。
2 在满足控制要求的前提下，力求使控制系统简单、经济、使用和维护方便。
3 保证控制系统安全可靠。
4 考虑到生产的发展和工艺的改进在选择PLC容量时应适当留有余量。
1．5 PLC的国内外状况
在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国GM（通用汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字设备公司（DEC）研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称Programmable ，是世界上公认的第一台PLC。
限于当时的元器件条件及计算机发展水平，早期的PLC主要由分立元件和中小规模集成电路组成，可以完成简单的逻辑控制及定时、计数功能。20世纪70年代初出现了微处理器。人们很快将其引入可编程控制器，使PLC增加了运算、数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。为了方便熟悉继电器、接触器系统的工程技术人员使用，可编程控制器采用和继电器电路图类似的梯形图作为主要编程语言，并将参加运算及处理的计算机存储元件都以继电器命名。此时的PLC 为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。个人计算机（简称PC）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为Programmable Logic Controller（PLC）。
20世纪70年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、PID功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。20世纪80年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。这个时期可编程控制器发展的特点是大规模、高速度、高性能、产品系列化。这个阶段的另一个特点是世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。这标志着可编程控制器已步入成熟阶段。
上世纪80年代至90年代中期，是PLC发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。在这时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，PLC逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
20世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。从控制
规模上来说，这个时期发展了大型机和超小型机；从控制能力上来说，诞生了各种各样的特殊功能单元，用于压力、温度、转速、位移等各式各样的控制场合；从产品的配套能力来说，生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。目前，可编程控制器在机械制造、石油化工、冶金钢铁、汽车、轻工业等领域的应用都得到了长足的发展。
我国可编程控制器的引进、应用、研制、生产是伴随着改革开放开始的。最初是在引进设备中大量使用了可编程控制器。接下来在各种企业的生产设备及产品中不断扩大了PLC的应用。目前，我国自己已可以生产中小型可编程控制器。上海东屋电气有限公司生产的CF系列、杭州机床电器厂生产的DKK及D系列、大连组合机床研究所生产的S系列、苏州电子计算机厂生产的YZ系列等多种产品已具备了一定的规模并在工业产品中获得了应用。此外，无锡华光公司、上海乡岛公司等中外合资企业也是我国比较著名的PLC生产厂家。可以预期，随着我国现代化进程的深入，PLC 在我国将有更广阔的应用天地。
1．6 PLC未来展望
21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控制系统DCS （Distributed Control System）中已有大量的可编程控制器应用。伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作用。
2 热释电红外传感器
2．1 热释电效应原理
当一些晶体受热时，在晶体两端会产生数量相等而极性相反的电荷，这种由热变化产生的电极化现象被称为热释电效应。当温度变化时，晶体结构中的正负电荷重心发生相对移位，晶体表面产生电荷耗尽，电荷耗尽的状况正比于极化程度。热释电传感器利用的是热释电效应，它是一种温度敏感传感器。当传感器监测范围内温度有ΔT 的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷ΔQ，并在两电极之间产生一个微弱电压ΔV。
由于热释电元件的输出阻抗极高，因此，传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷ΔQ会与空气中的离子所结合而消失。当环境温度稳定不变，即ΔT = 0时，传感器无输出；当检测区间的温度分布发生变化产生ΔT时，则有信号输出；当检测区间的温度分布保持稳定时，传感器没有输出。因此,传感器能够根据温度场的变化检测物体的移动状态。传感器主要由外壳、滤光片、热释电元件、场效应管等组成。其中，滤光片设置在窗口处，组成红外线通过的窗口，即滤去无用的红外线，让有用的红外线进入窗口；场效应管起到阻抗变换的作用;热释电元件将红外信号的微弱变化转变为电信号。
2．2 热释电红外传感器的性能
任何发热物体都会产生红外线，而凡是温度高于绝对零度的物体都是红外辐射源。环境与自身的温度变化由其内部结构决定了不向外输出信号，而传感器的低频响应和特定的红外波长响应决定了传感器只对外界的红外辐射敏感并引起本身的温度
变化，即只对相关物体的运动敏感。因此，传感器可以抵抗可见光及其中大部分红外线的干扰。热释电红外传感器以非接触形式检测来自外界物体放射出的微弱红外线能量,并转化成电信号输出。它既有主动式又有被动式。被动式热释电红外传感器本身不产生任何类型的辐射，功耗小且价格低廉。但是热释电传感器也有缺点，如信号幅度小，易受各种热源、光源以及射频辐射的干扰。
为了提高物体辐射的红外线在大气中的对比度，传感器的光谱带要与大气窗口相吻合，通常在热释电传感器前加装一块光学干涉滤光片。滤光片能使带宽内的红外辐射有效通过并抑制带宽外的红外辐射，排除了近红外辐射对热释电传感器的干扰。
红外辐射的物理本质是热辐射，是由于物体内部分子的转动及振动而产生的。这类振动是由物体受热而引起的。在常温下，所有物体都是红外辐射源,如火焰、汽车、
动植物等都是红外辐射源。但发射的红外波长不同，红外线和所有电磁波一样，具有反射、折射、干涉和吸收等特性；且温度愈低的物体，其辐射的红外线波长愈长。2．3 菲涅尔透镜的应用
使用热释电红外传感器时，其表面必须罩上一块菲涅尔透镜。所谓的菲涅尔透镜就是一种特殊设计的、由塑料制成的光学透镜组，是根据菲涅耳原理制成的。它把红外光线分成可见区和盲区，具有聚焦的功能；其与热释电元件配合，可以提高传感器的灵敏度,扩大监视范围。菲涅耳透镜有折射式形式，它的聚焦作用是增加灵敏度,使进入检测区的移动物体能以温度变化的形式影响红外传感器,这样红外传感器就能产生变化的电信号。当传感器加上菲涅尔透镜后，其检测距离大约可以增加到原来的五倍。
菲涅耳透镜的工作原理是当移动物体发射的红外线进入透镜的监视范围时,透镜会产生一个交替的“盲区”和“高敏感区”,从而使传感器晶片的两个反向串联的热释电元件轮流感受到运动物体,此时,物体的红外辐射以光脉冲的形式不断改变热释电元件的温度,使它输出一串脉冲信号。如果物体静止不动地位于热释电元件前,红外元件将会无输出。
3 总体方案选择
3．1 继电器接触器控制
继电接触式控制系统主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，其控制方式是断续的，所以又称为断续控制系统。虽然这种系统也具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点，但这种控制系统的缺点是采用固定接线方式，接线多，灵活性差，工作频率低，触电易损坏，可靠性差。
3．2 单片机系统控制
单片机是程序存储控制，通常包括微处理器、存储器、输入输出口及其他功能部件。它们通过地址总线、数据总线和控制总线连接起来。通过输入/输出口线与外部设备及外围芯片相连目前普遍使用的是MCS-51系列单片机。但在设计时硬件和软件均要设计，抗干扰性能差，不通用，并且需要有接口电路与之配套，价格中等，制造较难，维修较容易。
3．3可编程控制器控制
可编程控制器简称——PLC是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。它具有结构简单、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。据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。PLC是在继电器控制逻辑基础上，与3C技术(Computer,Control,Communication)相结合，不断发展完善的。目前已从小规模单机顺序控制，发展到包括过程控制、位置控制等场合的所有控制领域。PLC早期主要应用于工业控制，但随着技术的发展，其应用领域正在不断扩展。可编程控制器可靠性高，抗干扰能力强，编程简单，使用方便、功能完善、通用性强、设计安装简单、维护方便、体积小、重量轻、能耗低。
3．4 数控装置控制
CNC装置需处理)后，进行插补计算、位置控制，控制伺服系统实现坐标轴的协同移动。
CNC软件的特点是多任务并行处理：CNC系统软件需要完成多项任务，包括输入、I／O处理、显示、诊断等管理任务和译码、刀具补偿、速度处要执行两种控制，即数字控制和顺序控制(或称辅助控制)。因此，CNC软件要处理两种信息，即辅助控制信息和数字控制信息。各种控制指令、参数及加工数据通过输入设备送入CNC装置的存储器中，加工时从存储器中调出零件加工程序，按程序段进行译码，将零件加工程序转变为CNC装置能够接受的代码。译码后分成两路；一路是辅助控制信息，包括辅助功能M、主轴转速功能S和刀具功能T，该路信息通过PLC处理并输出；另一路是数字控制信息，通过预处理(刀具补偿处理和速度理、插补、位置控制等控制任务。在许多情况下CNC装置中的管理和控制的某些任务必须同时执行，即所谓的并行处理。
根据各个控制方式的特点，在设计时最佳的选择方案为可编程控制器控。
4 交通灯控制系统的设计
4．1控制系统的组成
车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然，也可选用其他种类的计算机作为控制器。本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口，并且具有较强的驱动能力；它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程；它采用模块化结构，编程简单，安装简单，维修方便如图4-1所示。
图4-1 用PLC实现智能交通灯控制原理框图
本设计例中,PLC选用西门子S7-300，其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲，输出接十字路口的红绿信号交通灯。
4．2 车辆的存在与通过的检测
4.2.1 车流量检测放大电路
在本设计中,采用新型热释电红外传感器探测外界信息,并将其转换成微弱的电信号输出，再经运算放大器放大及比较器滤去干扰后，所得信号被送入PLC以启动计数器计数。检测放大电路的原理图如图4-2所示。
图4-2 检测放大电路原理图
图4-2中:PT为高灵敏度热释电红外传感器，放大器选用LM324集成运算放大器。当检测区间有车辆通过时，PT输出相应的电压脉冲信号，经U1D放大、电容C5隔直后，由U1 C进行第二级放大，输出信号进入窗口电压比较器。电位器RW2决定了一个窗口电压区间，低于该电压区间，则或门U3A输出为低电平；高于该电压区间，则或门U3A输出为高电平。或门的输出与PLC T0 端和INT0端同时相连接。R2和C1构成阻容滤波，其他滤波电路根据测试情况进行调整。RW1是对放大倍数进行调整。
当U1C的输出在V1 (U1B - )和V2 (U1A + ) 之间时，比较器1 (U1B)和比较器2 (U1A)均输出低电压，或门U3A输出为低电平；当U1 C的输出高于V1 (U1B - )时，比较器1 (U1B)输出高电平，或门U3A输出为高电平；U1C的输出低于V2 (U1A + ) 时，比较器2 (U1A)输出高电平，或门U3A输出为高电平，即U1B和U1A的输出经逻辑或输出脉冲信号到PLC。变阻器RW2用于设定窗口的阀值电平，RW1和RW2可调节检测放大电路的灵敏度，使得低于车辆红外特征的干扰信号被滤除。
4.2.2 车流量检测系统
车流量检测系统由热释电红外传感器检测电路、放大电路、PLC s7-300、MAX813L 组成的看门狗电路等组成。该系统可以实现对应车道的车流量统计。车流量检测系统的方案设计如图4-3所示。
图4-3 车流量检测系统框图
4.2.3 传感器的放置
热释电红外传感器安装于道路上方适当的高度位置。当有车辆通过时，传感器输出的微弱信号被送到检测放大电路，经放大整形后输出脉冲信号，最终形成矩形脉冲送入PLC 进行计。我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各安放一个相同的传感器，方案如图4-4(以典型的十子路口为例)，同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车长为好。
图4-4 传感器的铺设
热释电传感器
滤波及二级放大电路
窗口比较器
看门狗电路
PLC S7-300
4.2.4 输出波形图
车流量检测装置通过道路测试，记录的输出波形如图4-5所示。图中信息表明了车辆通过时的红外特征，且通过判别分组内的高低电平和组与组之间的间隔，可以得到车流量信息。
图4-5 输出波形图
4．3数码管显示电路
显示电路主要应用元件为译码器CD4511，LED 数码管。CD4511将由PLC输出的BCD码形式的值转换成七段码，送到LED七段数码管显示出来，一个译码器对应一个数码管。显示两位数值，个位和十位。显示电路图如图4-6所示。
图4-6显示电路图
3.3.1 CD4511译码器
CD4511为双列16脚封装，BCD 码—七段锁存译码驱动器，引脚图如图3.5所示。电源电压+3V--+18V.它将输入BCD标准代码变换成驱动七段数码管所需的信号。又称四线—七段译码器。在此设计中应用的译码器是一个用于驱动共阴极 LED 数码管显示器的 BCD 码—七段码译具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能.能提供较大的上拉电流。其引脚功能介绍如下：
BI：4脚是消隐输入控制端，当BI=0 时，不管其它输入端状态如何，七段数码管均处于熄灭（消隐）状态，不显示数字。本设计采用高电平。
LT：3脚是测试输入端，当BI=1，LT=0 时，译码输出全为1，不管输入 DCBA 的信号状态如何，七段均发亮，显示“8”。它主要用来检测数码管是否损坏。本设计采用低电平。
LE：5脚是锁定控制端，当LE=0时，允许译码输出。 LE=1时译码器是锁定保持状态，译码器输出被保持在LE=0时的数值。本设计采用高电平。A B C D为8421BCD 码输入端。本设计中A B C D下接四个下拉电阻,保证低电平有效。 a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。
图3.5 CD4511引脚图
3.3.2 LED数码管
半导体数码管（或称LED数码管）是常用的显示器件，其基本单元是发光PN 结，目前较多采用磷砷化镓做成的PN结，封装成为发光二极管。发光二极管具有
单向导电性, 当外加正向电压时，就能发出清晰的光线。正向导通压降一般在2V
左右(最大不能超过3.6V)，点亮电流为2毫安左右但通过的电流最大不能超过50
毫安,故实际电路应串接适当的限流电阻。本设计中数码管上端接的8个300欧姆
的电阻即为限流电阻,调节发光二极管的电流.（电源电压为5V）。其是由多个PN
结可以分段封装成半导体数码管，每段为一发光二极管，其字形结构如图3.7所示。选择不同字段发光，可显示出不同的字形。例如，当a、b、c、d、e、f、g字段亮
时，显示出8；a、f、g、c、d段亮时，显示出5．半导体数码管中七个发光二极管有共阴极和共阳极两种接法。前者，某一字段接高电平时发光；后者，接低电平时发光。
图3.7数码管的两种接法
本设计中选用共阴极数码管。
4．3 PLC控制部分的设计
4.3.1正常工作过程
图4-6正常工作过程时序图
控制要求:
（1）信号灯及显示时间的数码管受开关控制，一个启动按钮控制其启动，一个停止按钮控制其停止。
（2）信号灯分为东西向直通红灯、直通黄灯、直通绿灯、左转红灯、左转黄灯、左转绿灯各两个；南北向直通红灯、直通黄灯、直通绿灯、左转红灯、左转黄灯、左转绿灯各两个。
（3）工作过程。初始状态：信号灯全部灭；显示某方向信号灯工作的时间用数码管来显示，初始显示为0，以表示等待时间控制信号的输入。工作状态：信号灯及数码
管由一个启动按钮控制其启动，启动后信号灯及数码管自动循环运行；按下停止按钮后，回到初始状态。特殊情况由五个按钮控制不同情况的应对程序启动，当车辆行驶数量回到正常时，通过一个按钮使其停止，程序执行正常工作时的程序。正常工作：1、周期前半段。南北向直通道与左转道红灯亮，并维持63s。在南北向红灯亮的同时：东西向左转红灯亮35s，然后变为左转绿灯亮23s，闪亮3s之后左转黄灯亮2s 东西向直通绿灯亮29s，闪亮3s，直通红黄灯亮2S然后直通红灯亮29s。2、周期后半段。东西向直通道和左转道红灯亮，并维持54s。在东西向红灯时的同时：南北向左转红灯亮30s，然后变为左转绿灯亮19s，闪亮3s，之后左转黄灯亮2s；南北向直通绿灯亮24s，闪亮3s之后直通黄灯亮2s，然后直通红灯亮25s。然后信号灯按以上方式周而复始地工作；同时南北向、东西向的数码管显示绿灯最后3s黄灯2s 红灯最后3s，起着提醒作用。
4.3.2程序设计思路
（1）当各路口的车辆滞留量达一定值溢满时(相当于比较严重的堵车)，红绿灯切换采用现有的常规定时控制方式。
（2）交通灯智能仪器会在交通灯程序执行前进行测量车辆拥挤程度，当东西与南北车辆正常时它会执行正常工作的程序。
（3）东西车道拥挤时，智能交通灯会增加东西车道绿灯的时间，减少南北车道绿灯时间。拥挤程度分为两种，车辆拥挤程度越高，增加绿灯时间越多，但交通灯的整体周期不变。
（4）南北车道拥挤时，智能交通灯会增加南北车道绿灯的时间，减少东西车道绿灯时间。其拥挤程度也分为两种，车辆拥挤程度越高，增加绿灯时间越多，交通灯的整体周期不变。
（5）当有突发事件发生时，如急救等，智能交通灯系统会使东西与南北交通灯全部变为红灯，直到急救车开过停止红灯，交通灯回到正常，程序重新开始执行。
4.3.3车流量的计量有多种方式
(1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。当车辆进入路口经过第一个传感器1时，使统计数加1，经过第二个传感器2出路口时，使统计数减1，其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值)，可以与其他道的值进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据。
(2) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。如，东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量
全部相加，再与南北向的总车流量进行比较，据此作为调整红绿灯时长的依据(下面
的例子就是按此种方式)。
（3）通过加减计数器，转换器，比较器来实现相关车流量的判别与各应对程序的调用。
以上计算判别全部由PLC 完成。东西向与南北向的车流量差值为x ，反之为y ，皆为正值。在下面设计部分所给的车流量区间与设定时间是可变的，为方便程序编写，故采用定值。 4.3.4控制流程图
图4-7基本控制流程图
否
是
左转道
直行道
左转道
直行道
南北道 东西道 开 始
车流量是
否正常
执行应对程序
绿灯亮29s
红灯35s
绿灯63s
闪3s
红灯亮23s
红灯93s
黄灯亮2s 闪3s
绿灯19s
绿灯24s
闪3s 闪3s 红灯83s 黄灯2s
黄灯2s 黄灯2s
红灯54s
红灯25s
当判断车辆超出范围时，交通灯系统将执行不同方向不同程度车辆堵塞的应对程
序。具体过程如下图
控制开关1闭合
图4-8应对程序控制流程图
除此之外，当有急救等突发事件时，交通等系统会把东西与南北车道所有交通灯全部变为红灯，直至急救车行驶过去，红灯停止，交通灯重新开始执行。 4.3.5 I/O 引脚分配及接口线路 表4-1输入/输出点分配表
开 始
执行应对程序
控制开关1闭合
控制开关2闭合
控制开关3闭合
控制开关4闭合
东西直通绿灯增加4s
东西直通绿灯增加8s
东西直通绿灯减少4s 东西直通绿灯减少8s
东西左转绿灯增加3s
东西左转绿灯增加6s
东西左转绿灯减少3s
东西左转绿灯减少6s
南北直通绿灯减少4s 南北直通绿灯减少8s 南北直通绿灯增加4s 南北直通绿灯增加8s 南北左转绿灯减少3s
南北左转绿灯减少6s
南北左转绿灯增加3s 南北左转绿灯减少3s
20﹤x ≦30
x ﹥30
20﹤y ≦30
y ﹥30
输入信号输出信号
名称代号输入点
编号名称代号输出点
编号
名
称
代号输出点编号
启动开关SB1 I0.0 南北直
通红灯
HL1-1、
HL1-2
Q0.0
数
码
管
显
示
东西 a
Q4.0
停止开关SB2 I0.1 南北左
转红灯
HL2-1、
HL2-2
Q0.1 d
调节交通启动开关1 SB3 I0.2 东西直
通绿灯
HL3-1、
HL3-2
Q0.2 g
调节交通启动开关2 SB4 I0.3 东西左
转红灯
HL4-1、
HL4-2
Q0.3 b Q4.1
调节交通启动开关3 SB5 I0.4 东西直
通黄灯
HL5-1、
HL5-2
Q0.4 c Q4.2
调节交通启动开关4 SB6 I0.5 东西直
通红灯
HL6-1、
HL6-2
Q0.5 e Q4.3
应急启动SB7 I0.6 东西左
转绿灯
HL7-1、
HL7-2
Q0.6
调节/应急停止开关SB8 I0.7 东西左
转黄灯
HL8-1、
HL8-2
Q0.7 南北 a
Q4.4 南北直
通绿灯
HL9-1、
HL9-2
Q1.0 d
南北直
通黄灯
HL10-1、
HL10-2
Q1.1 g
南北左HL11-1、Q1.2 b Q4.5
基于PLC对红绿灯的控制
基于PLC对十字路口红绿灯的控制 摘要 可编程序控制器(PLC，programmable Logic Controlle r)因其高可靠性和较高的性价比，而在工业控制中被广泛应用。监控组态软件也是自80年代后期伴随个人计算机的普及而迅猛发展起来的。它以其具备的实时多任务、接口开放、使用灵活、功能多样、运行可靠等特点而具有很强的实用价值。 关键词：可编程控制器，循环扫描，定时器，计数器
ABSTRACT Programmable logic controller because of its high dependability and higher cost performance their,wide to suffused with application in industrial control. Control configuration software to follow popularization of personal computer and develop will it be later stage the eighties rapidly too. With real-time many tasks,interface open,flexible in usage,various operating characteristics such as being reliable and having strong practical value very function that possess there it. key words:programmable controller,circulation scanning,timer,counter
PLC实验报告(交通灯控制系统)
交通灯控制系统 一、实验目的 (1)用PLC构成十字路口交通灯控制系统。 (2)掌握程序调试的步骤和方法。 (3)掌握构建实际PLC控制系统的能力。 二、实验要求 (1)复习PLC常用指令的功能及用法。 (2)复习PLC程序设计的一般方法。 (3)根据实验要求提前编写程序，待上机验证调试修改。 三、实验环境 软件：STEP 7-Micro_WIN V40+ SP9：S7-200的编程软件 STEP 7-Micro_WIN V32指令库 硬件：THSMS-2A型PLC实验箱（西门子）、电脑、连接导线、USB-PPI 通信电缆 四、实验内容及步骤 交通灯控制系统面板图如上图所示，控制要求如下： 交通信号灯受一个总控制开关控制，当总控制开关接通时，信号灯系统开始工作。 开始工作后，南北红灯和东西绿灯同时点亮，4秒后东西绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成东西黄灯亮，2秒后东西黄灯和南北红灯同时熄灭，东西红灯和南北绿灯同时点亮。4秒后南北绿灯开始闪烁，闪烁2秒后熄灭，熄灭同时切换成南北黄灯亮，2秒后南北黄灯和东西红灯同时熄灭，再次切换成南北红灯和东西绿灯同时点亮。如此循环，周而复始。 当总控制开关断开时，所有信号灯都熄灭。
(1)确定I/O点数。列出详细的I/O地址分配表。如（该表仅为举例， (3)输入编好的PLC控制程序。 (4)运行程序，按控制要求设置各输入量，观察PLC运行情况，记录南北、东西各灯顺序亮、灭的运行情况。调试程序直至正确为止。 解：由题目要求得，
②梯形图如下图①，语句表如下图②，时序图如下图③： 图①图① 图②图② 图③ 五、注意事项
PLC交通灯控制实训报告
《微机原理与控制技术》 课 程 设 计 报 告 题目：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 姓名：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 学号：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 班级：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 辅导教师：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 日期：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
目录 目录................................................................................................ 摘要................................................................................................ 1系统概述..................................................................................... 2 硬件设计.................................................................................... 3 软件设计.................................................................................... 总结与体会.................................................................................... 参考文献........................................................................................
基于PLC交通灯控制系统的设计
河南职业技术学院 毕业设计（论文）题目PLC控制红绿灯运行 系（分院）机械电子工程系 学生姓名 学号 专业名称电气自动化 指导教师 年月日
河南职业技术学院机械电子工程系（分院）毕业设计（论文）任务书
毕业设计（论文）指导教师评阅意见表
摘要 传统的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的，交通灯控制系统稳定性可靠性与抗干扰能力较差，随着社会经济的发展，数字电路交通灯越来越不能满足日益增长的交通压力，因此必须寻求一种新的方法来取代这种复杂而工作不稳定的控制系统。 在实际应用中，采用PLC控制城市交通信号灯，能根据不同的路况要求，随时修改控制程序，以改变各信号灯的工作时间和工作状况。与继电器或逻辑电路控制系统相比，PLC控制系统具有更高的可靠性、灵活性和经济实用性。本论文就是运用PLC原理来实现对十字路口的交通灯的控制，介绍了基于PLC在交通系统的运用，系统介绍了PLC的基本原理。 关键词：交通灯控制系统； PLC；科学化管理；稳定性；可靠性 基于PLC交通灯控制系统的设计 1可编程序控制器PLC的概况 1.1 PLC的定义 早期的可编程控制器是为了取代继电器控制线路，采用存储器程序指令完成顺序控制而设计的。它仅有逻辑运算、定时、计数等功能，采用开关量控制，实际只能进行逻辑运算，所以称为可编程逻辑控制器，简称PLC（Programmable Logic Controller）。进入20世纪80年代后，采用了16位和少数32位微处理器构成PLC，使得可编程逻辑控制器在概念、设计、性能上都有了新的突破。采用微处理器之后，这种控制器的功能不再局限于当初的逻辑运算，增加了数值运算、模拟量的处理、通信等功能，成为真正意义上的可编程控制器（Programmable Controller），简称为PC。但是为了与个人计算机PC（Personal Computer）相区别，长将可编程控制器仍成为PLC。 随着可编程控制器的不断发展，其定义也在不断变化。国际电工委员会（IEC）曾于1982年11月颁布了可编程控制器标准草案第一稿，1985年1月发表了第二稿，1987年2月又颁布了第三稿。1987年颁布的可编程控制器的定义如下：“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
基于PLC的智能交通灯控制系统设计 开题报告
南京师范大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题 目： 基于 PLC 智能交通灯控制系统设计
专 业： 电气工程及其自动化
姓 名： xxx 学 号： xxx
指导教师： xxx 职 称：
填写日期：
2014 年 2 月 20 日
南京师范大学中北学院教务处 制
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格
审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业 设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系审查 后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计 的电子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在 其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408—94《数 据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一 律用阿拉伯数字书写。如“2011 年 4 月 26 日”或“2011-04-26”。
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、 中北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联办 二级学院公章。
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使 得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路 网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、 经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何 改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的 方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定 的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的 方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等 候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有 一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于 PLC 的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS—— Intelligent Transport Systems）ITS 是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系， 其主要内容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术 及电子传感技术等有效的集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围 内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具 有较强的非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种 信息来源、多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的 智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城 市交通信号控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会 发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一 体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交 通便成为现代社会经济发展的客观要求。
基于PLC的智能交通灯控制
1 绪论 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。在城市交通中，交通灯信号是交通网络控制中最重要的元素，今年来城市交通的车流量较大，给交通带来了巨大的压力。提高路口的车辆通行效率，对于缓解路口车辆阻塞，便捷出行具有十分重要的意义，目前的城市交通灯，都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。这种固定配时模式会导致某个方向的车辆已通行完毕，而另个方向的车辆要有相对较长的时间等待，这样就降低了车辆的通行效率。对此不断有学者用不同的方法，从不同的角度来研究。国内外有宏观和微观两种模型。宏观模型更适于实时模型，短期预测和速度控制等。近年来，有学者提出速度阶梯连续性模型，还利用CA模型优化交通灯控制。 但前者主要侧重于在理论方面阐释，后者把问题简化为单行道的控制，均未对实际问题提出解决方案。还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法，提出通过检测各车道的车辆数量来调节时长，但只是考虑直行车道，并未解决问题。后来有学者提出直行和左转车道同时运行，但允许同时运行的车道组合教单一，通行效率提高不明显。针对以上情况，在此本文介绍一种新型交通灯智能控制系统。该系统采取车多通行时间长和同时通行的车道不冲突的原则，采用热释电红外传感器测量车辆的数量，在软硬件方面对现行的交通灯控制系统做了进一步的改进，大大提高了运行效率和车辆通行的灵活性和实时性。本方案中具体的设计思路是在入路口的各个方向附近按要求架设红外检测仪，当汽车进入检测区时，能以温度变化的形式影响红外传感器,这样红外传感器就能产生变化的电信号，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长，利用LED数码管显示时间。 1．1 PLC的定义 PLC即可编程控制器（Programmable logic Controller，是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：
可编程控制器plc 十字路口交通灯控制的模拟
十字路口交通灯控制的模拟 在MF22模拟实验挂箱中十字路口交通灯模拟控制实验区完成本实验。 一、 实验目的 熟练使用各基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，使学生了解用PLC解决一个实际问题的全过程。 二、十字路口交通灯控制实验面板图： 实验面板图中，甲模拟东西向车辆行驶状况；乙模拟南北向车辆行驶状况。东西南北四组红绿黄三色发光二极管模拟十字路口的交通灯。 三、控制要求 信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯
输入接线SD X0 输出接线南北 G 南北Y南北R东西G东西Y东西R甲乙 Y0 Y1Y2Y3Y4Y5Y7Y6 都熄灭。 南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。 东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。 四、输入/输出接线列表 五、工作过程 当启动开关SD合上时，X000触点接通，Y002得电，南北红灯亮；同时Y002的动合触点闭合，Y003线圈得电，东西绿灯亮。1秒后，T12的动合触点闭合，Y007线圈得电，模拟东西向行驶车的灯亮。维持到20秒，T6的动合触点接通，与该触点串联的T22动合触点每隔0.5秒导通0.5秒，从而使东西绿灯闪烁。又过3秒，T7的动断触点断开，Y003线圈失电，东西绿灯灭；此时T7的动合触点闭合、T10的动断触点断开，Y004线圈得电，东西黄灯亮，Y007线圈失电，模拟东西向行驶车的灯灭。再过2秒后，T5的动断触点断开，Y004线圈失电，东西黄灯灭；此时起动累计时间达25秒，T0的动断触点断开，Y002线圈失电，南北红灯灭，T0的动合触点闭合，Y005线圈得电，东西红灯亮，Y005的动合触点闭合，Y000线圈得电，南北绿灯亮。1秒后，T13的动合触点闭合，Y006线圈得电，模拟南北向行驶车的灯亮。又经过25秒，即起动累计时间为50秒时，T1动合触点闭合，与该触点串联的T22的触点每隔0.5秒导通0.5
基于PLC的交通灯控制系统
永州职业技术学院 课 程 设 计 课程名称： PLC的原理与应用 题目：基于PLC的交通灯控制系统系、专业：电气自动化 年级、班级 07级电子大专班 学生姓名：秦志斌 指导老师：李明老师 时间： 2009.12.28—2010.1.4
目录 摘要 (3) 一、系统总体方案设计 (3) 1.1 系统设计任务要求 (3) 1.2 系统总框图 (4) 1.3 系统工作原理 (4) 1.4 方案论证与比较 (4) 1.4.1 PLC控制交通灯 (4) 1.4.2 FPGA控制方式 (5) 1.4.3 单片机8255扩展方式 (6) 1.4.4单片机74LS164扩展方式 (6) 二、硬件设计 (7) 2.1 PLC简介 (7) 2.2 红绿灯显示电路设计 (8) 2.3 倒计时电路 (9) 2.4 报警提示电路 (9) 三、软件设计 (10) 3.1程序设计思想 (10) 3.2系统程序流程图 (10) 3.3 PLC梯形图编程优点 (11) 四、系统调试与仿真 (11) 五、心得体会 (12) 参考文献 (13) 附录1整机原理图 (14) 附录2本交通灯设计系统源程序 (14)
摘要：本文论述了基于PLC的交通灯模拟控制系统, 该系统根据实际公路交通灯情况进行东西和南北方向的切换控制，通过数码管显示和箭头指示来指挥车辆的轮流流通，采用高亮度数码管和发光二极管模拟交通灯的实际情况。该系统具有贴近生活、实用性强、操作简单、扩展性好等特点。 关键词：PLC; 交通灯; 模拟控制 一、系统总体方案设计 1.1系统设计任务要求 1.1.1任务 设计并制作一个能对东、西、南、北方向进行控制和显示的一个自动化交通灯系统。 1.1.2要求 （1）基本要求 ①控制功能：能分别对东、西、南、北四个方向进行合理的控制，其中向右转要求能够一直通行； ②显示功能：能实现显示当前倒数的时间。采用七段LED数码管来显示； ③报警功能：当其中某个方向的灯坏了或者某个线路有问题时，能够及时报警。 （2）发挥部分 ①能实时测定车辆的数量； ②能根据车辆的数量合理变更不同的通行方案； ③其他功能。 1.2 系统总框图
PLC课程设计(十字路口交通灯控制的模拟)
PLC课程设计题目 一、课程设计就达到的目的 1.通过这一次的设计，加强课本知识与实际的联系运用。与此同时， 巩固课堂所学并加深理解。 2.通过对工程实例的模拟，熟练地掌握PLC的编程和程序调试方法， 了解用PLC解决一个实际问题的全过程。 3.进一步熟悉PLC的I/O连接。 4.熟悉十字路口红绿灯相关控制的编程方法。 二、课程设计题目及要求 1.课程设计题目：十字路口交通灯控制的模拟 2.课题要求： ⑴东西红灯亮维持25秒，在东西红灯亮的同时南北绿灯也亮维 持20秒，到20秒时南北绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭，之后黄灯亮2秒；然后南北红灯亮维持25秒，同时东西方向绿烽亮20秒，接着出现3秒的闪绿然后黄灯亮2秒。周而复始。 ⑵交通灯要求有倒计时显示，显示南北方向秒的个位，当时间大 于9秒时数码管右下角的“·”显示。 ⑶程序要求控制方式有自动方式和手动方式，有开关控制及按 键控制。 ⑷要求用按钮能调整通行时间。
关于十字路口交通灯控制的课程设计 一、绪论 1. 课程设计背景 随着世界范围内城市化和机动化进程的加快，城市交通越来越成为一个全球化的问题。城市交通基础设施供给滞后于高速机动化增长需求，道路堵塞日趋加重，交通事故频繁，环境污染加剧等问题普遍存在。目前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象，交通事故频发，这给人民的生命财产安全带来了极大的损失。城市交通控制系统，路口信号控制器是控制交叉路口交通信号的设备，它是交通信号控制的重要组成部分。各种交通控制方案，最终都要由路口信号控制器来实现。 为了确保十字路口的行人和车辆顺利、畅通地通过，往往采用电子控制的交通信号来进行指挥。伴随着社会的发展以及人类生活水平的提高，汽车的数量在不断增加，交通的压力越来越大。利用PLC 技术设计交通灯来完成这个需求就显的更加迫切，同样也是非常的实用和方便合理。 2. PLC概述 PLC主要是指数字运算操作电子系统的可编程逻辑控制器，用于控制机械的生产过程。也是公共有限公司、电源线车等的名称缩写。PLC = Programmable logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，
PLC 十字路口交通灯控制模拟
PLC实验报告 实验三十字路口交通灯控制模拟 一、实验目的 1、掌握可编程控制器的工作原理。 2、通过动手接线，提高学生的实际动手能力以及加强对PLC基本结构的了解。 3、通过实验，，加强学生对PLC逻辑顺序编程的理解，使学生能够熟练应用PLC 定时器，以及PLC的基本辅助继电器 二、实验内容 十字路口南北方向和东西方向均设有红、黄、绿三只信号灯，交通灯启动时，6 只信号灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序图如下图所示。
图1 整个交通灯系统至少要设置有启动键，停止键以及复位键。启动键启动系统按照上面时序开始运行；停止键停止系统，6个信号灯全部熄灭；复位键复位系统，此时无论系统处于什么状态，复位后系统重新开始运行。 本实验是一个简单时序的顺序控制实验，关键是要将交通灯状态变化的时间点标记出来。分析时序图，找出交通灯状态发生变化的每个时间点，并使PLC 做出相应的动作改变交通灯的状态。 三.实验I/O端口分配 1.输入端口 2.输出端口
四．硬件接线图 24V PLC 南北红灯南北绿灯南北黄灯东西红灯东西绿灯东西黄灯 五．实验梯型图及程序简介
六．系统使用说明书 1.按下启动键SB1，常开接点X000闭合，继电器M0闭合并进行自锁，定时器T0 T1 开始计时，首先东西方向红灯Y27亮，南北方向绿灯Y6亮，南北方向通行。 2.定时器T1计满13秒时，南北方向黄灯Y6开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒 3.定时器T3和T4形成一个分频电路，周期为1秒，占空比为50%，用这样一个矩形波去控制黄灯的闪亮 4.T0 计满15秒时，南北方向红灯Y17亮，东西方向绿灯Y4亮，其他灯灭，东西方向通行。 5.定时器T1计满13秒时，东西方向黄灯Y5开始闪亮，黄灯闪亮时间为2秒，闪亮原理同上。然后循环重复上述过程。 6.当停止按钮SB2，继电器M0失电，此时所有的输出灯都将熄灭，程序停止运行。 7.无论何时当复位按钮SB3按下时，定时器T0 T1将复位，程序重头开始运行。 七．实验小结 大二做过智能交通灯的程序设计，也是用的梯形图语言，然而到现在却大抵忘却了。 通过老师及书本上一些知识的介绍，我们组又重新了解了PLC 的相关知识及梯形图语言，经过一番理解与全局的设计，但是在实验
plc实验报告-10页文档资料
题目： PLC实验报告书 专业：机械设计制造及其自动化 老师：袁勇 班级： 072092 学号： 20091001861 姓名：李亚锋 PLC实验报告 一、实验目的： 熟练掌握可编程控制器编程软件的操作方法，熟悉梯程序设计及其编程技巧，完成基本的实验项目。 二、实验内容： 按照下面给出的控制要求编写梯形图程序，下载到可编程控制器中运行。根据运行情况进行调试、修改程序、直到通过为止。 实验项目一： 1.走廊灯两地控制 2.走廊灯三地控制 3.圆盘正反转控制 4.下车直线行驶正反向自动往返控制 5.单按钮单路输出控制 实验项目二： 1. 多谐振荡控制 2. 圆盘计时计数控制
3. 十字交通灯的控制 实验一： 1.走廊灯两地控制 1）控制要求：走廊两地处有两个开关控制一个灯，无论按那个开关灯就亮，再按任何一个开关灯就熄灭。 2）I/O口分配： 3）梯形图程序 图1 走廊两地控制 4）实验结果： 当开关0.00闭合，0.01断开时，灯10.00亮；当开关0.00闭合，0.01闭合，灯10.00灭；当开关0.00断开，0.01闭合，灯10.00亮；当开关0.00断开，0.01断开，灯10.00灭。 2．走廊三地灯控制 1）控制要求：走廊三地处有三个开关控制一个灯，无论按那个开关灯就亮，再按任何一个开关灯就熄灭。 2）I/O分配：
3）梯形图程序： 图2 走廊三地控制 4）实验结果： 三个开关都处于断开状态，随意拨动一个开关电灯就点亮，然后在随意改变一个开关的状态电灯就熄灭，再随意改变一个开关的状态电灯就熄灭。3.圆盘正反转控制 1）控制要求：用三个按钮来控制电机，其中一个控制电机正转，另一个控制电机反转，再一个控制电机停转。 2）I/O分配： 3）梯形图程序： 图3 圆盘正反转控制 4）实验结果： 当拨动正转按钮时，电机正转；当拨动反转按钮时，电机反转；无论电机
基于plc的交通灯控制系统
课 程 设 计 课程名称：PLC的原理与应用 题目：基于PLC的交通灯控制系统系、专业：电气自动化
目录 摘要 (3) 一、系统总体方案设计 (3) 1.1 系统设计任务要求 (3) 1.2系统总框图 (4) 1.3系统工作原理 (4) 1.4 方案论证与比较 (4) 1.4.1PLC控制交通灯 (4) 1.4.2FPGA控制方式 (5) 1.4.3单片机8255扩展方式 (6) 1.4.4单片机74LS164扩展方式 (6) 二、硬件设计..............................................................................72.1 PLC简介.................................................................................72.2 红绿灯显示电路设计..................................................................82.3 倒计时电路..............................................................................92.4 报警提示电路 (9) 三、软件设计 (10) 3.1程序设计思想 (10) 3.2系统程序流程图 (10) 3.3 PLC梯形图编程优点 (11) 四、系统调试与仿真 (11) 五、心得体会 (12)
参考文献 (13) 附录1整机原理图 (14) 附录2本交通灯设计系统源程序 (14) 摘要：本文论述了基于PLC的交通灯模拟控制系统, 该系统根据实际公路交通灯情况进行东西和南北方向的切换控制，通过数码管显示和箭头指示来指挥车辆的轮流流通，采用高亮度数码管和发光二极管模拟交通灯的实际情况。该系统具有贴近生活、实用性强、操作简单、扩展性好等特点。 关键词：PLC; 交通灯; 模拟控制 一、系统总体方案设计 1.1系统设计任务要求 1.1.1任务 设计并制作一个能对东、西、南、北方向进行控制和显示的一个自动化交通灯系统。 1.1.2要求 （1）基本要求 ①控制功能：能分别对东、西、南、北四个方向进行合理的控制，其中向右转要求能够一直通行； ②显示功能：能实现显示当前倒数的时间。采用七段LED数码管来显示； ③报警功能：当其中某个方向的灯坏了或者某个线路有问题时，能够及时报警。 （2）发挥部分 ①能实时测定车辆的数量； ②能根据车辆的数量合理变更不同的通行方案； ③其他功能。 1.2 系统总框图
基于PLC的智能交通灯控制系统设计-开题报告
文献综述
南京师范大学中北学院
毕业设计（论文）开题报告
（ 10 届）
题 目： 基于 PLC 智能交通灯控制系统设计
专 业： 电气工程及其自动化
姓 名： xxx 学 号： xxx
指导教师： xxx 职 称：
填写日期：
2014 年 2 月 20 日
南京师范大学中北学院教务处 制
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文献综述
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查 的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业 设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及院、系 审查后生效；
2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电 子文档标准格式（可从教务处网址上下载）打印，禁止打印在 其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．有关年月日等日期的填写，应当按照国标 GB/T 7408—94《数据 元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求， 一律用阿拉伯数字书写。如“2011 年 4 月 26 日”或“2011-04-26”。
4．院系审查意见栏签章：自办专业盖中北学院教学院长签名章、中 北学院公章，非自办专业盖联办二级学院教学院长签名章、联 办二级学院公章。
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文献综述
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
1．本课题的目的及研究意义：
随着我国交通事业的迅速发展，各种公交、运输汽车、私家车等车的急速增加，使 得城市道路交通日益堵塞，交通在许多城市已经成为“瓶颈”问题。因此，提高城市路 网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
虽然各城市已在十字路口设置了交通灯，对交通进行了有效的疏通，但是随着社会、 经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何 改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先进行车流量的调查，运用统计的 方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定 的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的 方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等 候通过。可见，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是：能有 一种能够根据车流量变化适时调节的交通灯控制系统。
我所要研究的就是基于 PLC 的智能交通灯控制系统。智能交通系统（ITS—— Intelligent Transport Systems）ITS 是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系， 其主要内容是：将先进的人工智能技术、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术 及电子传感技术等有效的集成，并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围 内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。由于交通系统具 有较强的非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种 信息来源、多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的 智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城 市交通信号控制系统发展的方向。
智能交通的发展是现代社会经济发展的客观要求，交通运输是国民经济和现代社会 发展的基础。由于现代社会城市化速度越来越快、国民经济的高速增长、全球经济的一 体化进程加快、个人旅行与休闲时间的不断增加以及人们对交通需求越来越高，智能交 通便成为现代社会经济发展的客观要求。
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基于西门子S7-200 PLC的交通灯控制设计讲解
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Ab st r ac t (1) Key words (1) 1绪论 (2) 1.1课题的研究背景与意义 (2) 1.2主要内容 (2) 2 PLC的概述 (2) 2.1 PLC的定义，分类及特点 (3) 2.2 PLC的功能和应用 (3) 2.3 PLC的工作原理 (3) 2.4 PLC的工作过程 (3) 2.5的编程语言 (4) 2.6 PLC定时器指令介绍 (5) 3 PLC控制系统的实现 (6) 3.1方案的比较与选择 (7) 3.2 I/0分配表 (7) 3.3接线图 (8) 3.4工作流程图 (8) 3.5工作时序图 (9) 3.6梯形图 (9) 3.7仿真过程 (10) 4.总结 (12) 参考文献 (13) 致谢 (14)
基于西门子S7-200 PLC的交通灯控制设计 机械设计制造及其自动化李金辉 指导教师吕永田 摘要：交通控制系统是近现代社会随着物流、出行等交通发展产生的一套独特的公共管理系统。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。虽然自交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统不断地被改进，设计方法也多种多样，但随着经济条件的升高，数字交通电路灯越来越不能满足日益增加的交通压力。现今PLC技术飞速发展，可编程控制系统的功能日益完善，加上小型化，可靠性高，价格低等优点，在现代工业中的作用更加突出。 因此，本文的设计就是运用PLC技术实现对十字路口的交通灯控制，通过对交通灯控制系统进行实地考察，我选择了一种最优方案，运用西门子系列的S7-200 PLC来控制交通灯的变化。 关键词：交通灯控制系统PLC The design of traffic light’s control based on Siemens S7-200 PLC Student majoring in Mechanical design and manufacturing automation Li Jinhui Tutor Lv Yongtian Abstract：The traffic control system is a unique public management system now, producing with logistics, travel and so on. The coordination of the relationship between people, vehicles and roads has become one of the important issues which need to be addressed with traffic management. Since the traffic lights produced, the internal circuit control system has been improved and the design methods varied also, but with the increasing of economic conditions, digital traffic lights can not meet the increasing traffic pressure. Nowadays the PLC technology development quickly, the function of programmable control system become refinement also the characters of miniaturization, high reliability, and low prices make it more prominent in modern industry. Therefore used PLC technology to control the traffic lights at the intersection, through fielding trips to traffic light control system, selected an optimal programmer, then using Siemens S7-200 PLC to control the traffic lights' change. Key words: traffic lights;control system;PLC
基于PLC的智能交通灯监控系统毕业设计文开题报告
基于PLC的智能交通灯监控系统毕业设计文开题报告 开题报告 一．题目来源： 智能交通灯控制系统设计 二．研究的目的和意义： 交通灯控制系统的发展有着悠久的历史，伴随着人类工业文明的发展，汽车以及其他各种交通工具呈现出一片欣欣向荣的景象。各种交通工具的大量使用使得人们的出行更加方便，但随之而来的是交通的压力越来越大，各个路口对于对于交通指挥系统的需求大量增加。早在1868年，全世界第一台煤气是红绿两色照明灯由英国工程师纳伊特安装在了伦敦威斯特敏斯特街口，它可以控制车辆的通行，但是不久，这种交通灯便消身匿迹了，原因是由于一场爆炸事故。盗了1914年左右，交通灯又重新出现了，美国的克利夫兰制造了一款由电力驱动的交通灯，它被安装在了纽约和芝加哥等地，这种交通灯的概念已经和现在大致相同。1926年，自动化控制的交通灯得到利用，这为现代城市交通奠定了基础。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对交通灯的各种意义做出了明确的规定，绿灯行，绿灯车道的车辆可直行可左拐可右拐，如果前面有禁止标志的则除外。并且左右拐弯的车辆必须让直行车辆和行人先行。红灯停，红灯车道的车辆不准超过人行道。黄灯等一等，黄灯车道的车辆必须减速，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。交通灯的使用大大缓解了交通压力，使得城市的拥堵显现得到了一定程度的缓解，使人们的出行现状得到了改善。但是随着当今经济的飞速发展，汽车的拥有量不断上升，传统的交通灯系统已经越来越不能满足交通压力的需求。在这样的背景下，本次论文设计的任务主要是设计一款能根据路面车流量的变化，进而调整交通灯读秒时间的交通灯系统，从而改善路面交通压力，同时也可以节约交通资源。 自从1858年英国人，发明了原始的机械扳手交通灯之后，随后的一百多年里，交通灯改变了交通路况，也在人们日常生活中占据了重要地位，随着人们社会活动日益增加，经济发展，汽车数量急剧增加，城市道路日渐拥挤，交通灯更
plc交通灯控制系统知识讲解
p l c交通灯控制系统
目录 1 题目背景意义 (1) 1.1交通灯的研究背景及意义 (1) 1.2交通灯控制系统设计意义 (2) 2 设计题目介绍 (2) 2.1设计内容及要求 (2) 2.2交通灯控制系统设计意义 (2) 3 系统设计方案 (3) 3.1设计方案 (3) 3.2设计思路流程图 (3) 4硬件系统设计 (4) 4.1控制系统的模块配置 (5) 4.2 PLC I/O口设置 (5) 4.3硬件接线图 (6) 5 软件系统设计 (6) 6 系统仿真调试 (8) 6.1 软件调试 (9) 6.2 运行调试 (10) 7 结论 (10) 参考文献 (11) 附录 (11)
1 题目背景意义 1.1交通灯的研究背景及意义 随着我国经济的飞速发展，城市人口越来越多，居民出行次数和机动车拥有量不断增加，城市道路拥挤、车流量不均衡等问题日趋严重。人们经常会为道路拥挤、交通秩序混乱、出行时间过长等城市交通问题倍感苦恼，例如：绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。因此提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫，如何才能保持城市交通的安全便捷、高效畅通和绿色环保，已成为政府政策规划的一个重点问题。 通过对十字路口交通灯控制系统的设计与制作，使我们进一步巩固和加深了对所学的基础理论、基本技能和专业知识的认识掌握。同时也培养自身综合运用所学过的基础理论、基础知识和基本技能进行分析和解决实际问题的能力，更使我们受到了PLC系统开发的综合训练，从而能够使我们进行PLC系统设计和实施，并且掌握典型自动控制系统的工作原理和设计思路。更重要的是：通过对十字路口交通灯系统的每个环节的实际制作，锻炼了自身的刻苦钻研、勇于探索、实事求是、善于与他人合作的工作作风，这为我们将来的上岗实习做好了充分的准备。 1.2交通灯控制系统设计意义 随着城市汽车数量的增多和汽车进入家庭步伐的加快，城市道路交通问题显得越来越重要。马路上经常会看到这种现象：一旦整个路口的交通信号灯出现故障，若没有交警的及时疏导，该路口会塞得一塌糊涂，甚至造成严重的交通事故。原交通信号控制大都采用继电器或单片机实现，存在着功能少、可靠性差、维护量大等缺点，越来越不能适应城市道路交通高速发展的要求。 本文对十字路口交通信号灯控制系统，运用可编程逻辑器件PLC做了软件和硬件的设计，能基本达到控制要求。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。 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。因此，交通灯的设计是十分重要且迫在眉睫的。随着社会的发展，一个城市的交通是否便捷是衡量其是否具有发展潜力的重要指标，目前，我国大中小城市都出现了交通拥堵的现象，特别是大城市，随着城市机动车量的不断增加，如北京、上海、南京等出现了交通
交通灯的PLC控制实验报告
交通灯的PLC控制实验报告 交通灯的PLC控制 一、实验目的 1．熟悉PLC编程软件的使用和程序的调试方法。 2．加深对PLC循环顺序扫描的工作过程的理解。 3．掌握PLC的硬件接线方法。 4．通过PLC对红绿灯的变时控制，加深对PLC按时间控制功能的理解。5．熟悉掌握PLC的基本指令以及定时器指令的正确使用方法。 二、实验设备 1．含可编程序控制器MicroLogix1500系列PLC的DEMO实验箱一个 2．可编程序控制器的编程器一个（装有编程软件的PC电脑）及编程电缆。3．导线若干 三、实验原理 交通指挥信号灯图 I/O端子分配如下表 输入输出 启动按钮IN/0 东西红灯OUT/0 东西黄灯OUT/1 东西绿灯OUT/2
南北红灯 OUT/3 南北黄灯 OUT/4 南北绿灯 OUT/5 注：PLC 的24V DC 端接DEMO 模块的24V+ ； PLC 的COM 端接DEMO 模块的COM 。 四、系统硬件连线与控制要求 采用1764-L32LSP 型号的MicroLogix 1500可编程控制器，进行I/O 端子的连线。它由220V AC 供电，输入回路中要串入24V 直流电源。1764系列可编程控制器的产品目录号的各位含义如下示。 1764：产品系列的代号 L ：基本单元 24 ：32个I/O 点（12个输入点，12个输出点） B ：24V 直流输入 W ：继电器输出 A ：100/240V 交流供电 下图为可编程控制器控制交通信号灯的I/O 端子的连线图。本实验中模拟交通信号灯的指示灯由24V 直流电源供电。O/2-O/4为南北交通信号灯，O/5-O/7为东西交通信号灯。 实现交通指挥信号灯的控制，交通指挥信号灯的布置，控制要求如下： （1）信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始正常工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯熄灭。 （2）南北红灯维持25秒。在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒钟时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮。同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。 （3）东西红灯亮维持30秒，南北绿灯维持25秒，然后闪亮3秒钟，熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮。 （4）上述信号灯状态周而复始。 五、实验步骤 1．按硬件原理图连接好PLC-DEMO 的电源及输入输出端子，检查无误后通电。 2．在RSLogix500软件中编写PLC 梯形图程序(如下)。 DC COM I/0 V AC VDC V AC VDC O/0 O/1 O/2 O/4 O/3 O/5 红 绿 黄 红 绿 黄 24V DC 24V DC 24V DC MicroLogix1500