毕业设计65基于PLC的人行道按钮控制交通灯设计
基于PLC的交通信号灯控制系统设计——毕业设计论文
广德爱众砺能善医毕业设计作品题目：基于PLC的交通信号灯控制系统设计姓名：专业：机电一体化班级：学号：校内指导老师：校外指导老师：填表日期：湘潭医卫职业技术学院教务处制湘潭医卫职业技术学院毕业设计作品二级学院医电学院专业机电一体化班级姓名学号校内指导老师毕业设计名称基于PLC的交通信号灯控制系统设计校外指导老师毕业设计时间课题进度：2016年3月15日—3月23日确定选题、收集相关资料；2016年3月23日—4月30日整理资料、撰写论文初稿；2016年4月30日—5月07日通过指导老师的审查，完成论文的第一次修改；2016年5月07日—5月14日通过指导老师的审查，完成论文的第二次修改；2016年5月14日—5月21日排版整理；2016年5月21日—5月25日接受指导老师审查评阅，论文定稿；2016年5月25日—5月26日参加论文答辩。
目录摘要 (1)英文摘要 (2)前言 (3)第一章概述 (4)1.1交通灯的发展史 (4)1.2我国城市交通的发展现状 (4)第二章PLC的基础知识 (6)2.1 PLC简介 (6)2.2 主要方法 (6)2.3 重点要解决的问题 (7)2.4 具体要求 (7)第三章系统单元设计 (8)3.1 I/O连线图 (8)3.2正常时期程序 (8)3.3 程序高峰时期 (12)3.4 指令表 (16)第四章设计说明书 (19)4.1 定时器（绿灯闪烁） (19)4.2晚间黄灯闪烁 (19)4.3 急停 (20)4.4 结束 (20)4.5 顺序功能图 (20)4.6 交通灯示意图 (23)第五章参考文献 (24)总结 (25)致谢 (26)摘要古老的交通灯控制系统大多是由数字电路来实现的，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。
现今PLC技术飞快发展，应用越来越广，在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。
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。
基于PLC交通灯控制毕业论文
扬州大学毕业设计题目基于PLC交通灯控制系别专业班级姓名孙行知学号指导教师日期 2017年3月扬州大学本科生毕业设计（论文）设计任务书设计题目：基于PLC的交通灯控制设计要求：设计一个用PLC控制的十字路口交通灯的控制系统，其控制要求如下：按一下启动按钮，信号灯系统按图所示要求开始工作，按一下停止按钮，所有信号灯熄灭，如图1。
0所示。
图1.0 交通灯自动运行的动作要求设计进度要求:第一周：选定毕业设计题目；第二周:收集和查找相关资料；第三周:硬件的分析和设计;第四周：软件的分析和编译程序；第五周：上机调试并验证结果；第六周：撰写毕业设计论文；第七周：定稿毕业设计论文；第八周：准备毕业答辩。
指导教师（签名）：摘要交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。
用可编程控制器实现交通管制的控制系统,以及该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济,能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统应用于交通管理中，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,在现代工业中的作用更加突出特别是由PLC实现的控制系统，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，结构简单，抗干扰能力强，运行稳定可靠，可方便地设置定时时间，编程容易,功能扩展方便，修改灵活等，并且有完善的自诊断和显示功能，维修工作极为简单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。
关键词：交通灯，PLC，程序，设计目录摘要 (I)1 PLC的特点及应用 01。
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布，交通灯是城市交通的重要指挥系统。
交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段，对减少交通事故有明显效果。
可编程控制器PLC作为工业用的计算机，在工业自动化中的地位极为重要。
其具有小型化、价格低、可靠性高等特点，在各个行业也得到了广泛应用。
本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统，构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、硬件设计方法。
实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
1、设计系统简介系统上电后，交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。
启动按钮按下，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。
南北绿灯亮25s闪3s，黄灯亮2s后南北红灯亮30s。
东西方向与南北方向相同。
正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。
系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。
图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2．1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。
FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列，具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。
这里选用的是FX2N-80MＲ-D基本单元，带40点输入/40点继电器输出，选用额定电压12V、额定电流25mA（每段）高亮的共阴极两位25．4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。
选用直径200mm的圆形LED点阵，左边红、绿、黄灯额定电压DC12V，额定电流4．2A，额定功率50W，直接采用DC12V/4．2A电源供电。
各控制信号说明如表1所示。
SB2按下时，接点断开，停止工作。
按下SB3时，七段数码管显示“00”。
plc交通灯毕业设计
PLC交通灯毕业设计一、引言交通灯是城市道路交通管理中重要的组成部分，其良好的运行状态能够保证交通流畅、提高道路通行效率，并有效降低交通事故的发生率。
随着科技的发展，PLC（可编程逻辑控制器）在自动化控制领域得到广泛应用，本文将介绍一种基于PLC的交通灯控制系统的毕业设计方案。
二、设计方案概述本设计方案将使用PLC实现一个交通灯控制系统，通过对交通灯的控制，实现道路交通的组织、调度和管理。
具体而言，本系统将实现以下功能： 1. 通过PLC控制交通灯的红、黄、绿三种状态的切换； 2. 根据道路交通状况和交通流量，动态调整交通灯的时长； 3. 实现交通灯的手动控制和自动控制两种模式的切换。
三、系统硬件设计本设计方案所需的硬件设备包括： - PLC控制器：负责控制交通灯的状态切换和时长调整； - 交通灯信号灯组：包括红、黄、绿三种颜色的信号灯，用于显示交通灯的当前状态； - 交通流量检测器：用于检测道路车辆的行驶情况和交通流量。
四、系统软件设计本设计方案所需的软件包括PLC编程软件和上位机监控软件。
### 4.1 PLC编程PLC编程将使用类似于Ladder图的编程语言实现，主要包括以下几个部分： 1.交通灯状态切换逻辑：根据设定的交通灯时长和交通流量，确定交通灯的状态切换逻辑； 2. 交通灯时长调整逻辑：根据交通流量检测器的信息，动态调整交通灯的时长，以适应交通状况的变化； 3. 手动控制模式处理逻辑：实现手动控制模式下对交通灯状态的控制； 4. 灯光故障检测和报警逻辑：监测交通灯灯光故障情况，并进行相应的报警处理。
4.2 上位机监控软件上位机监控软件负责监控PLC的运行状态和交通灯的实时情况，同时提供人机界面供工作人员进行交互操作。
具体功能包括： 1. 显示当前交通灯的状态和剩余时长；2. 显示交通流量检测器的信息；3. 提供手动控制模式的切换按钮；4. 显示交通灯运行日志。
五、系统测试与优化设计完成后，应进行系统的测试与优化，以保证系统的稳定运行。
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。
课程设计任务书--基于PLC的用按钮控制人行道交通灯的设计
第7-8天：写出梯形图程序，并对程序进行注释
第9-10天：学习西门子S7-200的编程软件STEP 7 MicroWIN SP6，并在该软件中编写梯形图程序
第11天：学习西门子S7-200仿真软件，并进行程序仿真和调试。
第12天：将课程设计中用到的程序在PLC试验箱上进行运行和调试。
2、画出实现程序流程图。
3、列出输入、输出端口。
4、写出梯形图程序。
5、调试程序，直至符合设计要求。
工作量
2周时间，每天3学时，共计42学时
进度安排
第1天：明确课程设计的目的和意义，根据课程设计要求查找相关资料
第2-3天：学习课程设计中用到的PLC相关知识
第4-5天：根据课程设计的要求画出程序流程图
1正常情况下横道只允许车辆通行车行道保持绿灯亮人行道道口处指示灯保持红灯亮在车道两侧各设有开关人想过横道时需要按下开关人行道收到的信号送入端子任选plc中plc在接受有人要走人行道信号执行相应的程序
课程设计任务书
专业：自动化班级：2班
学生姓名
XX
学号
XX
课程名称
PLC原理与应用
设计题目
基于PLC的用按钮控制人行道交通灯的设计
设计目的、主要内容（参数、方法）及要求
设计目的：
1、掌握PLC功能指令的用法。
2、掌握PLC控制系统的设计流程。
设计主要内容及要求：
1、设计一个用按钮控制人行道交通灯的控制程序，具体要求如下:
（1）正常情况下横道只允许车辆通行，车行道保持绿灯亮，人行道道口处指示灯保持红灯亮，在车道两侧各设有开关，人想过横道时，需要按下开关，人行道收到的信号送入端子任选PLC中，PLC在接受有人要走人行道信号，执行相应的程序。第13-14天ຫໍສະໝຸດ 撰写课程设计报告。主要参考资料
plc控制交通灯毕业设计
plc控制交通灯毕业设计PLC控制交通灯毕业设计引言：交通灯是城市道路交通管理中不可或缺的一部分。
随着城市化进程的加速和车辆数量的不断增长，如何更有效地控制交通流量，提高交通效率成为了亟待解决的问题。
在这个背景下，本文将探讨PLC控制交通灯的毕业设计。
一、PLC技术的介绍PLC（Programmable Logic Controller）即可编程逻辑控制器，是一种专门用于工业自动化控制的计算机控制系统。
它具有可编程性、可扩展性和稳定性等优势，广泛应用于工业生产过程中的自动化控制。
二、交通灯控制系统的设计1. 系统组成交通灯控制系统主要由信号灯、传感器、PLC控制器和人机界面组成。
信号灯用于指示交通状态，传感器用于感知交通流量，PLC控制器负责根据传感器信号控制信号灯的状态，人机界面用于监控和调整系统参数。
2. 系统设计思路交通灯控制系统的设计需要考虑交通流量、道路情况和交通规则等因素。
首先，通过传感器感知交通流量，根据实时数据进行交通状态的判断。
其次，根据交通规则和道路情况，通过PLC控制器控制信号灯的状态，确保交通流畅和安全。
最后，通过人机界面对系统进行监控和调整，实现对交通灯控制系统的管理。
三、PLC控制交通灯的实现1. 信号灯控制逻辑PLC控制器通过编程实现交通灯的控制逻辑。
根据不同的交通流量和道路情况，可以设计不同的控制策略。
例如，在交通繁忙时，可以采用较短的绿灯时间和较长的红灯时间，以保证主干道的畅通。
而在交通相对较少时，可以适当延长绿灯时间，提高交通效率。
2. 传感器的选择和布置传感器的选择和布置对于交通灯控制系统的性能至关重要。
常用的传感器包括车辆检测器、红外线传感器等。
通过合理布置传感器，可以准确感知交通流量和行驶方向，为交通灯控制提供可靠的数据支持。
3. 人机界面的设计人机界面是交通灯控制系统的重要组成部分，它可以实现对系统的监控和调整。
人机界面应具备友好的操作界面和实时的数据显示，方便操作员对系统进行监控和参数调整，以及对系统运行状态进行分析和评估。
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一、设计题目：人行道按钮控制交通灯设计
二、流程图
三、系统控制要求：
1.系统上电启动后，红灯常亮
2.当有行人过街信号按钮SB1按下，4S后红灯熄灭，绿灯点亮
3.绿灯亮了5S后，黄灯灯闪烁4次（0.5S亮、0.5S灭）
4.黄灯闪烁4次后，红灯又亮
5.系统中设有启动和停止按钮
四、控制系统的I/O点及地址分配
控制系统的输入/输出信号的名称、代码及地址编号如表所列。
名称代码地址编号
输入信号
系统启动和复位按钮SB1 I0.0
过街信号按钮SB2 I0.1
输出信号
红灯接触器及指示灯KM1,HL1 Q0.0
绿灯接触器及指示灯KM2,HL2 Q0.1
黄灯闪烁接触器及指示灯KM3,HL3 Q0.2
五、PLC系统选型
从上面分析可以知道，此横道线交通灯有开关输入点3个、开关输出点3个。
可以直接选用CPU221PLC；但是考虑到实际情况（实验中心只有CPU222型PLC）选用主机为CPU222（8输入/6继电器输出）一台则能够实现此横道线交通灯的系统配置。
六、电气控制系统原理图
电气控制系统原理图包括主电路图、控制电路图及PLC外围接线图。
1．主电路图
如图所示为电控系统主电路图。
接触器KM1、KM2、KM3分别控制红灯、绿灯、黄灯闪烁的运行
2．控制电路图
如图所示为电控系统控制电路图。
图中按钮SB1控制系统得电的启动
3．PLC外围接线图
如图所示为PLC外围接线图。
Q0.0接红灯，Q0.1接绿灯，Q0.2接黄灯
七、系统程序控制设计
STL语句
NETWORK 1 //系统启动与复位
//
//网络注释
//
LD I0.0
O Q0.0
O T40
AN T38
AN I0.2
= Q0.0
NETWORK 2 //横穿街道按钮按下定时13S //
LD I0.1
LPS
AN T37
= M0.0
LPP
TON T37, +130
NETWORK 3 //红灯横穿街道按钮按下4S后熄灭
//
LD M0.0
TON T38, +40
NETWORK 4 //红灯在横穿街道按钮按下4S后绿灯亮//
LD T38
O Q0.1
LPS
AN T39
= Q0.1
LPP
TON T39, +50
NETWORK 5 //绿灯亮5S后黄灯闪烁4S
//
LD T39
O M0.1
LPS
AN T40
= M0.1
LPP
TON T40, +40
NETWORK 6 //黄灯闪烁
//
LD M0.1
AN T43
TON T42, +5
NETWORK 7 //黄灯闪烁
//
LD T42
TON T41, +5
NETWORK 8
= Q0.2
八、心得体会：
通过这一周的PLC课程设计，使我对PLC这门课的知识有了更深入的了解。
通过对题目的认真分析使我感到设计并非想象中那么简单，经过无数次的查阅书本知识最后将交通灯成功地调试了出来，这也加强了我对于平时所学知识的的理解，也锻炼了我处理实际问题的能力。
由于我对PLC 知识了解的局限性，使我在本次课程设计中遇到了很多困难。
如开始编成时想到设计的题目和平常实验的有个题目很相似，就掉以轻心，感觉
非常容易。
结果自己真正动手做了才发现原来想象和实际情况是有差距的。
刚开
始编写的程序不能实现所要求的功能，在向同学请教和自己认真研究后终于写出
了完整的程序。
但这些都才是个开始，报告中要求画出主控电路和其它原理和接
线图，平常我们很少做这部分内容，在画图中也遇到不少问题。
首先要把能实现
所要求功能的程序正确的转换成各个控制图，再在autocad中进行绘制，然后再
在绘图板中进行调整，最后才能把绘制完整的图插入到文档中。
由于我对绘图工
具的不熟练，在画图这块花了不少时间，这也让我借此更熟悉了绘图工具的使用。
学习的东西久了就会忘，还是要经常用到啊。
本课程是一门实用性很强的专业课。
学好这门课程对自己将来工作是非常有利的。
电气控制技术在生产过程、科学研究和其他各个领域的应用十分广泛。
在设计的过程中，通过了解不同电气元件的工作原理和用途，将它们的原理运用到实际的设计当中，通过对电气控制线路环节的设计，具备了基本的分析、阅读电气控制线路的能力，基本掌握了电气控制线路图的简单设计法，通过学习可编程程序控制器的基本知识，掌握了PLC编程软件的使用方法，并且能够编写实现简单功能的PLC程序。
万事总是开头难，尤其对于我们这些PLC的初学者，比如我做的是交通灯，题目要求中的复位按钮功能始终不能很好得实现等；在实际调试阶段，由于没有仔细看清楚输入输出接口位置，造成连线的一点问题，但是经过虚心向同学和老师请教以及自己的努力研究思考，最终得到了解决。
在这整个设计过程中，我深深体会到了，要把平时书本上所学的知识实际应用到设计、操作中，并不是件容易的事情。
无论你的理论知识学得再好，没有实际动手操作的能力，也只是“纸上谈兵”，不能说是很好地掌握了这门知识。
因此我们通过课程设计，就是要把书本上的知识很好的运用到实际操作中来，锻炼我们的动手能力，并在实践的同时能够更灵活地掌握理论知识，两者结合、相互促进，才能熟练掌握PLC应用技术。
感谢吴老师的悉心指导，和其他同学的帮助使我顺利的完成了本次设计。
九．参考文献：
《现代电气控制及PLC应用技术》王永华北京航空航天大学出版社 2007.7 《电气控制及PLC应用技术实验指导书》吴志刚四川师范大学工程系 2006.8。