毕业设计-PLC红绿灯控制系统

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plc红绿灯课程设计

plc红绿灯课程设计

plc红绿灯课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理,掌握其操作方法。

2. 学生能够描述红绿灯控制系统的基本构成和工作原理。

3. 学生能够运用PLC编程实现对红绿灯系统的控制。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,独立设计并搭建简单的PLC红绿灯控制系统。

2. 学生能够运用PLC编程软件进行程序编写,实现对红绿灯系统的控制。

3. 学生能够通过实际操作,培养动手能力和问题解决能力。

情感态度价值观目标:1. 学生对PLC技术产生兴趣,增强对自动化技术的认识和好奇心。

2. 学生在小组合作中,培养团队协作精神和沟通能力。

3. 学生能够认识到PLC技术在生活中的应用,提高对科技改变生活的认识。

课程性质:本课程为实践性课程,结合理论知识,以PLC红绿灯控制系统为载体,培养学生的动手操作能力和实际应用能力。

学生特点:本课程面向初中年级学生,他们对新鲜事物充满好奇,动手能力强,但理论知识相对薄弱。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,充分调动学生的积极性,引导他们通过实际操作掌握PLC技术,并在实践中培养团队协作和沟通能力。

通过本课程的学习,使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得具体、可衡量的学习成果。

二、教学内容1. 理论知识:- PLC基本原理与结构- 红绿灯控制系统的工作原理- PLC编程基础知识- 传感器与执行器的原理与应用2. 实践操作:- PLC硬件连接与调试- PLC编程软件的使用- 设计并搭建红绿灯控制系统- 编写PLC程序实现红绿灯控制功能3. 教学大纲:- 第一课时:PLC基本原理与结构介绍,认识红绿灯控制系统- 第二课时:学习PLC编程基础知识,了解传感器与执行器的工作原理- 第三课时:动手实践,搭建红绿灯控制系统硬件,学习PLC编程软件的使用- 第四课时:编写PLC程序,实现红绿灯控制功能,并进行调试与优化4. 教材章节:- 《PLC技术应用》第三章:PLC基本原理与结构- 《PLC技术应用》第四章:PLC编程基础- 《自动化控制系统》第二章:传感器与执行器- 《自动化控制系统》第四章:交通信号灯控制系统教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合。

毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计

毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计

毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计随着科技的快速发展,智能化已经成为了交通系统的重要发展方向。

在城市交通管理中,智能交通灯控制系统发挥着至关重要的作用。

本文将介绍一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的智能交通灯设计,旨在提高交通效率,确保交通安全,并改善交通环境。

一、设计背景与目的城市交通问题一直是困扰人们的难题,高峰期的拥堵和交通事故频发等问题给人们的生活带来了诸多不便。

传统的交通灯控制系统已无法满足现代交通的需求,因此需要一种更加智能化、高效的交通灯控制系统来解决这些问题。

本设计的目的是通过PLC技术,实现交通灯的智能化控制,提高道路通行效率,减少拥堵和交通事故的发生。

二、设计方案1、系统架构本设计采用PLC作为核心控制器,通过传感器采集道路交通信息,如车流量、车速、车道占有率等,根据采集到的信息对交通灯进行智能控制。

同时,系统还包括人机界面(HMI),以便工作人员对系统进行监控和调试。

2、硬件选型PLC选用具有强大计算能力和稳定性的西门子S7-1200系列,该系列PLC具有丰富的IO接口和通信端口,适合用于本设计的控制需求。

传感器选用海康威视的车流量检测器,能够实时监测道路车流量,为PLC提供控制依据。

HMI选用昆仑通态的触摸屏,能够直观地展示系统运行状态和交通信息。

3、软件设计软件部分包括PLC程序和HMI界面设计。

PLC程序主要实现道路交通信息的采集、处理和交通灯的控制逻辑。

HMI界面设计则要实现系统状态的监控、交通信息的展示和人工干预等功能。

软件设计采用模块化的思路,便于后续的维护和升级。

三、功能特点本设计的智能交通灯具有以下功能特点:1、实时监测:通过传感器实时监测道路车流量、车速和车道占有率等信息,为PLC提供控制依据。

2、智能控制:根据监测到的交通信息,PLC能够实现交通灯的智能控制,包括绿灯时间的动态调整、红灯时间的优化分配等,以提高道路通行效率。

3、安全保障:通过实时监测车流量和车速等信息,系统能够及时发现交通事故的风险,并采取相应的控制策略,保障交通安全。

毕业设计---基于PLC的交通信号灯控制

毕业设计---基于PLC的交通信号灯控制

XX技术学院毕业设计题目基于PLC的交通信号灯控制系别专业班级姓名学号指导教师日期.设计任务书设计题目:基于PLC的交通信号灯控制设计要求:在综合掌握PLC控制交通灯理论的基础上,自主灵活的利用这些知识去分析设计,使其设计的结果最终能够实现:(1)东西和南北方向各有一组红、黄、绿灯用于指挥交通,红、黄、绿三灯的持续时间分别为36s,6s,30s。

(2)当东西方向为红灯时,南北方向为绿灯。

当南北方向为红灯时,东西方向为绿灯。

红灯倒计36s后,黄灯闪烁3次,然后绿灯亮。

(3)东西和南北各有两组数码管,以倒计时方式显示两个方向允许通行或禁止通行的时间。

设计进度要求:第一周:查阅收集相关的资料确定设计题目。

第二周:根据设计要求分析西门子PLC的工作原理。

第三周:到图书馆,电子阅览室等相关地方查找资料。

第四周:写出控制交通灯工作的梯形图。

第五-六周:进行软、硬件设计并画出相关的电路图。

第七周:调试修改,找出问题,改进设计。

第八周:撰写论文,准备答辩。

指导教师(签名):孙海燕摘要目前对交通灯的控制有很多种,但是往往都存在着故障率高、可靠性差、抗扰性差等众多缺点。

但是PLC控制系统克服了这些缺点,它工作可靠,功能强,存储容量大,编程方便、抗干扰能力强,受到众多设计者的青睐。

因此,我这次的设计是以PLC为基础来实现对交通信号灯的控制。

此次设计我首先对交通信号灯的原理进行分析;然后根据分析确定设计的输入、输出点数;进而确定所要选用的PLC的型号;以及需要扩展的模块的数量并对扩展的模块数量进行I/O编址;最后利用输入、输出点数确定I/O接线图、程序流程图和梯形图。

并通过了系统调试,最终达到了交通信号灯自动控制的目的。

因些利用PLC控制交通灯不仅可以实现交通灯的作用,而且还使交通灯的设计更加方便,实现的功能更加强大。

关键词:可编程控制器,交通灯,梯形图目录设计任务书 (I)摘要 (II)目录 (I)1 PLC的概述 (1)1.1 PLC控制交通灯的背景 (1)1.2 PLC控制交能灯的优点 (1)1.3 PLC的工作原理 (2)2 交通灯控制系统的总体设计 (3)2.1设计总体要求 (3)2.2设计总框图 (3)2.3硬件设计总思路 (4)2.4软件设计总思路 (4)3 硬件设计 (5)3.1 PLC的硬件系统组成 (5)3.2 PLC的选型 (6)3.3输入、输出点的估算 (7)3.4主机型号的选择 (7)3.5模块的扩展 (8)3.6输入、输出点的分配 (9)3.7 PLC外部接线示意图 (10)3.8七段数码管的显示工原理 (11)4 软件设计 (14)4.1编程软件的概述 (14)4.2编程语言的选择 (14)4.3程序梯形图 (15)5 PLC的调试与分析 (23)总结 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 PLC概述1.1 PLC控制交通灯的背景随着现代科学技术的发展,对于交通灯的控制不断地在工艺、性能等各方面进行改进,使交通灯的控制变得更加方便,实现的功能更加的强大。

plc交通信号灯控制毕业设计

plc交通信号灯控制毕业设计

plc交通信号灯控制毕业设计一、选题背景随着城市化进程的加速,人们的出行需求不断增长,交通问题已经成为城市发展中的重要瓶颈之一。

而交通信号灯作为城市道路交通管理中的重要工具,其控制系统的稳定性和可靠性对于保证道路交通安全具有至关重要的作用。

因此,本文将以PLC控制技术为基础,设计一套交通信号灯控制系统。

二、研究目标本文旨在设计一套PLC交通信号灯控制系统,实现对于城市道路交通信号灯的自动化控制和优化调度,提高道路交通管理效率和安全性。

三、研究内容1. PLC技术介绍:介绍PLC技术原理、优点及应用范围。

2. 交通信号灯控制原理:介绍传统交通信号灯控制原理及存在问题。

3. PLC交通信号灯控制系统设计:包括硬件设计和软件设计两部分。

4. 实验验证与分析:通过实验验证PLC交通信号灯控制系统的稳定性和可靠性,并进行数据分析。

四、PLC技术介绍1. PLC技术原理:PLC全称为可编程逻辑控制器,其基本原理是通过编程控制PLC的输入输出模块,实现对于工业自动化过程的控制和管理。

PLC具有高度可靠性、稳定性和灵活性等优点,因此在工业自动化领域得到广泛应用。

2. PLC技术优点:PLC具有高度可靠性、稳定性和灵活性等优点。

其在工业自动化领域得到广泛应用,主要体现在以下几个方面:(1)硬件结构简单:PLC的硬件结构相对简单,不需要太多的外围电路。

(2)软件编程灵活:PLC可以通过软件编程实现各种功能,并且可以随时更改程序。

(3)高度可靠性:PLC具有高度可靠性,能够适应恶劣环境下的工作。

3. PLC技术应用范围:PLC广泛应用于各种工业自动化领域,如机械加工、物流运输、石油化工、电力系统等。

五、交通信号灯控制原理1. 传统交通信号灯控制原理:传统交通信号灯控制主要采用定时控制方式,即根据道路交通流量和车辆行驶速度等因素,设置不同的时间间隔来控制交通信号灯的开关。

但是这种方法存在一些问题,如无法根据实际情况进行动态调整,容易造成拥堵和事故等。

红绿灯PLC毕业设计

红绿灯PLC毕业设计

随着社会经济和城市交通的快速发展,城市规模的不断扩大,交通日益繁忙,红绿灯已经成为疏导交通最常见和最有效的手段。

红绿灯采用红、黄、绿三种颜色组成。

绿灯是通行信号,面对绿灯车辆可以直行,摆布转弯;红灯是禁止通行信号,面对红灯车辆必须住手前进;黄灯是等待信号,面对黄灯车辆不能越过停车线,等待信号指示。

城市红绿灯普通采用可编程控制器,其中采用PLC 程序控制的在实际使用中占有很大的比例。

信号普通采用三种控制形式。

第一种为传统红绿灯,即在红绿灯之间转换,绿灯变红灯时加黄灯来缓冲;第二种是在传统红绿灯基础上加之绿灯闪烁(以下简称绿闪)功能,即在绿灯将要结束之际加之闪烁,其目的是提醒车辆,并保留黄灯缓冲时间;第三种是数字显示红绿灯,这是目前大城市所用最多的红绿灯,这种是在第二种红绿灯基础上加摆布转弯和倒计时显示。

此外人行道的红绿灯对行人和车辆起到秩序化的放行和安全交通的交通设备。

人行道上的红绿灯也与马路上的红绿灯大同小异,设计方法也基本相同。

此次PLC 编程方法均与以S7-200 作为背景机。

这次给的方案有三种,一种是传统红绿灯,即绿灯切换到红灯之前用黄灯缓冲,而红灯到绿灯没有黄灯缓冲,这种红绿灯没有人行道上的红绿灯;第二种是普通红绿灯,就是在传统红绿灯基础上加之人行道红绿灯,人行道上惟独红、绿两种灯;第三种是大型红绿灯,这种红绿灯是在普通红绿灯基础上加摆布转弯和倒计时显示。

下面就来介绍这三种红绿灯:十字路口每一个方向各有一组红绿灯,共四组。

这种红绿灯控制简单方便。

但是缺点是只适合小型城市或者没有行人过马路和马路两边架设天桥的十字路口。

当今已经无法满足较大城市的交通需求,很容易浮现交通阻塞现象。

当启动PLC 时,南北方向绿灯亮25s,同时东西方向红灯亮30s ;25s 后南北方向绿灯闪烁3 次 (用时3s)后,改为黄灯,之后南北红灯并维持30s;此时东西方向由红灯变为绿灯亮25s,然后绿灯闪烁3 次(用时3s)后转为黄灯亮2s,如此向来循环。

(完整版)十字路口交通信号灯PLC控制系统毕业设计

(完整版)十字路口交通信号灯PLC控制系统毕业设计

十字路口交通信号灯PLC控制系统设计题目:十字路口交通信号灯PLC控制系统院系名称:专业班级:学生姓名:导师姓名:职称:二○一五年月目录摘要 (4)第1章绪论 (5)1.1 引言 (5)1.2 课题的背景 (5)1.3 课题研究的目的意义 (6)1.4 国内外现状及未来发展趋势 (7)1.4.1 国外发展现状 (8)1.4.2 国内发展现状 (8)1.4.3 未来发展趋势 (9)1.5课题研究的主要内容 (9)第2章控制系统总体方案与技术要求 (11)2.1 系统的基本要求 (11)2.1.1信号灯的基本构成 (11)2.1.2基本控制要求 (12)2.2 PLC的结构及原理 (13)2.2.1 PLC的分类 (13)2.2.2 PLC的基本结构及原理 (13)2.2.3 PLC设计的基本原则 (14)2.3 PLC的选用 (15)2.4 本章小结 (16)第3章信号灯控制系统的设计 (17)3.1 信号灯结构设计 (17)3.1.1工作时序图 (17)3.1.2可编程控制器I/O端口分配 (19)3.1.3程序梯形图指令表 (19)3.1.4信号灯的PLC外部连线图 (22)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)摘要随着社会的发展和进步以及人民生活水平的提高,上路的车辆越来越多,但相应的公路设施却没有相应的改善,这就导致了城市交通拥堵问题突出,而且拥堵的地方多是十字路口等车辆汇集处。

如何改善交通灯控制系统,以适应现在的交通状况,成为竞相研究的课题,本文对该问题给予了深刻地研究。

本文十字路口交通灯控制系统主要用于处理十字路口车辆及行人通过的问题,使其减少相互干扰,提高了十字路口的通行能力。

本文总结了交通灯控制技术的发展,讨论了基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统的设计可行性。

根据PLC的工作原理并结合城市交通的实际状况,本文提出了以三菱公司生产的FX2N-128MT-001型PLC作为基本控制核心,安排了四个方向的直行、左转红黄绿灯,人行道红绿灯以及倒计时数码管的具体配置;设计完成了PLC的I/O端口分配和控制程序;探索了基于红外遥控的十字路口交通信号灯的无线强通控制方案并设计了具体的硬件电路及软件控制程序。

基于plc十字路口多功能智能控制系统毕业设计

基于plc十字路口多功能智能控制系统毕业设计

基于PLC(可编程逻辑控制器)的十字路口多功能智能控制系统是一个非常有趣和实用的毕业设计课题。

以下是一个可能的项目概述和设计要点:项目概述:设计一个基于PLC的十字路口多功能智能控制系统,旨在提高交通流量效率、减少交通拥堵,并提供多种功能以增加行车安全性和便利性。

该系统将使用传感器、信号灯、摄像头和PLC等组件进行数据采集、处理和控制。

设计要点:1. 系统需求分析:明确系统所需的功能和性能,例如交通流量监测、优化信号控制、行人过街控制等。

2. 传感器选择和布局:选择合适的传感器来收集交通流量、车辆速度、行人活动等数据,并合理布置在十字路口各个位置。

3. 数据采集和处理:使用PLC进行传感器数据的采集和处理,通过算法对交通状态进行实时分析和判断。

4. 信号控制策略设计:根据交通状况和优化目标,设计智能的信号控制策略,如多相位信号控制、自适应信号控制等。

5. 行人过街控制:考虑行人的安全和便利性,设计行人过街信号控制策略,并与车辆信号控制相协调。

6. 控制系统实现:基于PLC编程软件(如Siemens Step 7或Rockwell RSLogix)进行PLC程序设计和逻辑控制。

7. 可视化界面设计:开发一个可视化界面(HMI),用于监视交通状态、设置参数和手动控制信号等。

8. 系统测试和验证:对设计的系统进行硬件连接、PLC 程序上传和功能测试,并通过仿真或实际测试验证系统的性能和效果。

9. 性能优化和改进:根据测试结果和用户反馈,对系统进行性能优化和改进,以提高交通流量效率和安全性。

在完成毕业设计时,你可能需要参考相关的PLC编程手册和技术文档,以及交通工程和智能交通系统方面的学术文献和标准。

此外,合理规划时间、资源和团队合作也是成功完成该项目的关键因素。

祝你顺利完成设计!。

基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文

基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文

基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.1.1 交通灯控制系统的重要性 (3)1.1.2 PLC在交通灯控制系统中的应用 (4)1.2 研究目的和任务 (6)1.2.1 论文研究目的 (7)1.2.2 论文研究任务 (8)二、交通灯控制系统概述 (8)2.1 交通灯控制系统的定义 (10)2.2 交通灯控制系统的组成 (10)2.2.1 硬件设备 (11)2.2.2 软件系统 (12)2.3 交通灯控制系统的分类 (13)2.3.1 传统交通灯控制系统 (15)2.3.2 基于PLC的交通灯控制系统 (16)三、PLC技术基础 (17)四、基于PLC的交通灯控制系统设计 (19)4.1 设计原则和设计要求 (20)4.1.1 设计原则 (21)4.1.2 设计要求 (22)4.2 系统架构设计 (23)4.2.1 总体架构设计 (26)4.2.2 控制器设计 (27)4.2.3 传感器设计 (28)4.3 系统功能实现 (29)4.3.1 交通灯控制功能实现 (30)4.3.2 系统监控功能实现 (32)4.3.3 故障诊断与报警功能实现 (33)五、系统测试与性能分析 (35)一、内容概括本文主要针对基于PLC的交通灯控制系统进行了深入研究和设计。

对交通灯控制系统的基本原理和功能进行了详细阐述,包括红绿灯的切换、行人过街按钮的响应以及故障检测与报警等功能。

对PLC 在交通灯控制系统中的应用进行了分析,重点介绍了PLC的硬件组成、编程语言以及编程方法等方面的内容。

在此基础上,设计了一套完整的基于PLC的交通灯控制系统,并通过实际应用验证了其可行性和稳定性。

对整个系统进行了总结和展望,为今后类似项目的开展提供了有益的参考。

1.1 研究背景和意义随着城市化进程的加快,智能交通系统在现代城市建设中扮演着越来越重要的角色。

交通灯作为道路交通管理的重要组成部分,其控制系统的先进性和稳定性直接关系到道路通行效率和交通安全。

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目录:一、引言 (1)1.1 课题的理论与实际研究意义 (2)1.2 PLC可编程控制器 (2)1.3 可编程控制器的发展过程 (3)1.4 PLC运用于交通灯的优势 (4)1.5 S7系列可编程控制器 (4)二、硬件实现框架 (6)2.1单片机控制系统总体设计方案 (6)2.1.1 车辆的存在与通过的检测 (6)2.1.2 用PLC实现智能交通灯控制 (7)三、设计过程 (9)3.1 工作原理 (8)3.2 A、B路口示意图 (9)3.3 时序图 (10)3.4 A路口程序实现 (11)3.4.1 A路口I/O分配表 (11)3.4.2 A路口控制要求 (11)3.4.3A路口梯形图设计 (11)3.5 B路口程序实现 (15)3.5.1 B路口I/O分配表 (15)3.5.2 B路口控制要求 (15)3.5.3 B路口梯形图设计 (16)四、结束语 (22)五、参考文献 (22)关键词:交通探测车流量可编程控制器一、引言1.1 课题的理论与实际研究意义在大、中城市,十字道口的红绿灯是交通法规的无声命令,是司机和行人的行为准则。

十字道口的交通红绿灯控制是保证交通安全和道路畅通的关键。

当前,国内大多数城市正在采用“自动”红绿交通灯,它具有固定的“红灯—绿灯”转换间隔,并自动切换。

它们一般由“通行与禁止时间控制显示、红黄绿三色信号灯和方向指示灯”三部分组成。

在交通灯的通行与禁止时间控制显示中,通常要么东西、南北两方向各50秒;要么根据交通规律,东西方向60秒,南北方向40秒,时间控制都是固定的。

交通灯的时间控制显示,以固定时间值预先“固化”在单片机中,每次只是以一定周期交替变化。

但是,实际上不同时刻的车辆流通状况是十分复杂的,是高度非线性的、随机的,还经常受认为因素的影响。

采用定时控制经常造成道路有效应用时间的浪费,出现绿灯方向车辆较少,红灯方向车辆积压。

它不顾当前道路上交通车辆数的实际情况变化,其最大的缺陷就在于当路况发生变化时,不能满足司机与路人的实际需要,轻者造成时间上的浪费,重者直接导致交通堵塞。

比如,有的时候东西方向车辆远远多于南北方向的车辆,那么在南北方向的通行时间停留就白白浪费了,而另一方面东西方向的车辆尚不能在规定时间疏散完毕,后面的车辆就必须等待下一轮通行时间显示的到来……又或者两个方向的车辆在下班高峰期间都剧增,而时间设置仍然是先前预设的50秒固定值,由此势必产生交通堵塞,导致城市交通效率的下降。

智能控制交通系统是目前研究方向,也已经取得了不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。

出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通时长。

具体下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,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。

比较传统的定时交通灯与智能交通控制,可在后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通能行率,较全球定位系统而言成本更低。

1.2 PLC可编程控制器可编程序控制器(Programmable controller),简称PLC,是近年来发展迅速,应用面广的工业控制装置。

它广泛吸收了微电子技术,计算机技术以及通信技术的最新成果,从单机自动化到整条生产线乃至整个工厂的全自动化;从数控机床、工业机器人到分散控制系统;PLC都承担着极其重要的角色。

现代企业中应用最广,最实用的自动化设备是PLC及其网络。

可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的计算机控制系统。

它采用可编程序的存储器,能够执行逻辑控制、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作功能,并通过开关量、模拟量的输入和输出完成各种机械或生产过程的控制。

它具有丰富的输入、输出接口,并且具有较强的驱动能力,其硬件需根据实际需要选配,其软件则需根据控制要求进行设计。

1.3 可编程序控制器的发展过程PLC是在20世纪60年代后期和70年代初期问世的。

开始主要用于汽车制造业,当时汽车生产流水线控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的,汽车的每一次改型都要求生产流水线继电器控制装置重新设计,这样继电器控制装置就需要经常更改设计和安装,为此美国的数字设备公司(DEC)于1969年研制出世界第一台可编程序控制器。

此后这项新技术迅速发展,并推动世界各国对可编程序控制器的研制和应用。

日本、德国等先后研制出自己的可编程序控制器,其发展过程大致分为以下几个阶段:第一阶段:功能简单。

主要是逻辑运算、定时和计数功能,没有形成系列。

与继电器控制相比,可靠性有一定提高。

CPU由中小规模集成电路组成,存储器为磁芯存储器。

目前此类产品已无人问津。

第二阶段:增加了数字运算功能,能完成模拟量的控制。

开始具备自诊断功能,存储器采用EPROM。

此类PLC已退出市场。

第三阶段:将微处理器用于PLC中,而且向多微处理器发展,使PLC的功能和处理速度大大增强,具有通信功能和远程I/O能力。

这类PLC仍在部分使用。

第四阶段:能完成对整个车间的监控,可在CRT上显示各种现场图像,灵活方便的完成各种控制和管理操作,可将多台PLC连接起来与大系统连成一体,实现网络资源共享。

编程语言除了传统的梯形图、流程图、语句表等以外,还有用于算术运算的BAISC语言以及用于顺序控制的GRAPH语言,用于机床控制的数控语言等。

是当前自动化的主流。

目前,为了适应大中小型企业的不同需要,扩大PLC在工业自动化领域的应用范围,PLC正朝着以下两个方面发展:1)低档PLC向小型化,简易廉价方向发展,使之能更加广泛地取代继电器控制。

2)中高档PLC向大型、高速、多功能方向发展,使之能取代工业控制机的部分功能,对复杂系统进行综合性自动控制。

1.4 PLC运用于交通灯的优势PLC可编程序控制器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。

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。

同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成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。

1.5 S7系列可编程控制器1) S7-200可编程序控制器:S7-200可编程序控制器无论独立运行,还是联接网络都能完成各种控制任务。

它的使用范围可以覆盖从替代继电器的简单控制到复杂的自动控制。

其应用领域包括各种机床、纺织、机械、印刷机械、塑料机械、电梯等行业。

S7-200 PLC系列具有极高的性能价格比。

最初投入市场的有SIMATIC S7-200的CPU212和CPU214,而后又相继推出了CPU210和通信功能更强的CPU215和CPU216,最新的S7-200 PLC有CPU221、CPU222、CPU224、以及CPU226,可通过扩展I/O单元实现不同的控制。

SIMATIC S7-2002)S7-300可编程序控制器:S7-300可编程序控制器是西门子公司于20世纪90年代中期推出的新一代PLC,它采用模块化结构设计,用户可根据自己的应用要求来选择正确的模块,它具有无排风扇设计,易于实现分布,用户友好等特点,具有最高级的工业兼容性,允许最高环境温度达60℃,安装方便,维护简单。

S7-300通用型的特点是循环周期短,处理速度快,指令集功能强大,产品设计紧凑,模块化结构,适合密集安装。

有不同档次的CPU,各种各样的功能模块和I/O模块可供选择。

SIMATIC S7-3003)S7-400可编程序控制器:S7-400可编程序控制器采用模块化设计,性能范围宽广的不同模板可灵活组合,扩展十分方便。

系统包括:电源模板、中央处理单元、数字量输入\输出信号模板。

SIMATIC S7-400性能优越,环境适应性强,因此应用范围十分广泛。

由于有很高的电磁兼容性和抗冲击、耐振动性能,因而能最大限度地满足各种工业标准。

模板能带电插拔,允许环境温度为0-60℃,机架及模板安装非常简便。

SIMATIC S7-400二、硬件实现框架2.1 单片机控制系统总体设计方案:2.1.1车辆的存在与通过的检测1)感应线圈(电感式传感器)电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需先挖再埋)当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1中虚线所形成的高频磁场。

当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。

当汽车正在该感应线圈正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。

当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。

由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。

若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。

电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为2×3m,电感约为100µH。

这种传感器可检测的电感变化率在0.3%以上(1,2)。

电感式传感器安装在公路下面,我们从交通安全和美观考虑,它是理想的传感器。

传感器最好选用防潮性能好的原材料。

2)电路检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器,并将之转化为标准脉冲电压输出。

其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。

原理框图及输出脉冲波形见图2所示。

3)传感器的铺设车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设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铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十字路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道运行时所允许的最长停车车龙为好。

图1车辆检测原理图及检测电路电压脉冲输出波形图2车辆存在与检测电路原理框图图3传感器的铺设2.1.2 用PLC实现智能交通灯控制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序控制器(PLC)来实现。

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