十字路口红绿灯设计方案图纸
十字路口交通灯控制设计
网络教育学院《可编程控制器》大作业题目：十字路口交通灯设计学习中心：厦门电子学校奥鹏学习中心层次：高中起点专科专业：电力系统自动化技术年级： 2013年秋季学号：学生姓名：题目五：十字路口交通灯控制设计起动后，南北红灯亮并维持30s。
在南北红灯亮的同时，东西绿灯也亮，东西绿灯亮25s 后闪亮，3s后熄灭，东西黄灯亮，黄灯亮2s后，东西红灯亮，与此同时，南北红灯灭，南北绿灯亮。
南北绿灯亮25s后闪亮，3s后熄灭，南北黄灯亮，黄灯亮2s后，南北红灯亮，东西红灯灭，东西绿灯亮。
依次循环。
十字路口交通灯控制示意图及时序图如下图所示。
设计要求：（1）首先对可编程序控制器（PLC）的产生与发展、主要性能指标、分类、特点、功能与应用领域等进行简要介绍；（2）设计选用西门子S7－200 系列PLC，对其I/O口进行分配，并使用STEP7-MicroWIN编程软件设计程序梯形图（梯形图截图后放到作业中）；（3）总结：需要说明的问题以及设计的心得体会。
1 设计背景1.1 背景概述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做了软件与硬件的设计，能基本达到控制要求。
系统仅实现了小型PLC系统的一个雏形，在完善各项功能方面都还需要进一步的分析、研究和调试工作。
如果进一步结合工业控制的要求，形成一个较为成型的产品，则需要作更多、更深入的研究。
1.2 可编程逻辑控制器简介可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC) 根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其作了如下定义：“可编程控制器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。
它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
十字路口交通灯控制设计_十字路口交通灯控制设计(PLC设计课件)
接通， 当T1定时器ET值大于1s时，
接通，Q0.0得电，
A灯亮； 当T1定时器ET值大于2s时，
断开，Q0.0失电，A灯灭。
三、举例
任务3 十字路口交通灯控制设计
M0.0
T#4S
T1
TON
Time
IN
Q
PT
ET
T1.ET
T1.ET
Q0.1
B灯
T#2S
T#3S
M0.0启动后，T1定时器开始定时，ET值开始发生变化；此时ET值小于3s，
任务3 十字路口交通灯控制设计
一、比较指令符号
可以使用“等于”操作确定第一个 比较值是否等于第二个比较值。 要比 较的两个值必须为相同的数据类型。
该 LAD 触点比较结果为 TRUE 时， 则该触点会被激活。 在程序编辑器中 单击该指令后，可以从下拉菜单中选择 比较类型和数据类型。
任务3 十字路口交通灯控制设计
输出继电器 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
输出
输出元件 东西方向绿灯HL1 东西方向黄灯HL2 东西方向红灯HL3 南北方向绿灯HL4 南北方向黄灯HL5 南北方向红灯HL6
任务3 十字路口交通灯控制设计
二、硬件电路-PLC外部电路接线
24V
输出
电源
L N PE
QF
FU 1
三、梯形图设计
比较指令
按下启动按钮，当定时时间到达3S时，灯亮，定时时间到达5S时，灯灭。
一个定时器，完成3S，5S控制
循环
T0
M0.0 T0.Q
TON
Time
IN
Q
T#5s PT
ET
3S灯亮，5S灯灭
PLC十字路口红绿灯课程设计(带梯形图)
电气与电子信息工程学院《电气控制与PLC课程设计》设计报告名称：十字路口红绿灯的设计专业名称：电气工程及其自动化班级：学号：姓名：指导教师：设计时间：2013年6月3日—2013年6月14日设计地点： K3-218 PLC实验室摘要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，可对目前普遍使用的“渐进式”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。
可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
在该设计中，还引入EDA模拟十字路口红绿灯闪亮及车辆通行，十分形象地显示出了PLC在交通灯系统中的实际应用。
【关键词】：十字路口交通灯 PLCAbstractThe PLC programmable logic controller is a new industrial control devices, which is based on microprocessor, synthesizes computer technology, automatic control technology and communication technologies. It has the simple structure, the convenient programming, the reliable higher merit, and has widely used in the commercial run and position automatic control. Statistics have indicated, the programmable controller is most one kind of equipment in the industrial automation installment applies. The expert believed that the programmable controller will become the main method and one of important foundation equipment in further, PLC, the robot, CAD/CAM will become the industrial production three big props. Because PLC adapts to environment strong, simultaneously its internal timer resources are extremely rich, which carry on the accuracy control to the present universal use many “the evolution type” the signal light, special to the multi-road fork control. Therefore the present PLC is used in the traffic light system, which may reduce the vehicles general waiting time and realize scientific style management. In this design, also introduces the EDA simulation intersection traffic light to glisten and the vehicles to passes through, which visual demonstrates PLC in the traffic light system practical application.【Key words】crossroads traffic light PLC交通信号灯的作用和意义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。
交通路口红绿灯模
交通路口红绿灯模交通路口红绿灯模一.问题的背景与提出在全世界每个国家都会有堵车等交通问题，在我国也不例外，而红绿灯的设计就是有效的缓解并解决交通堵塞的问题.结合实际设计十字路口一个红绿灯模型,并确定一个红绿灯的时间长度使其可以缓解交通堵塞.方案一:二. 假设和参变量：为了研究为方便我们假设：1.十字路口秩序良好 , 不会发生堵塞。
2.所有的车辆都相同 , 并且都是从静止状态匀加速启动加速度相同, 直到相同的最大速度 .3.红灯时白线前等待的相邻两辆车之间的距离相等。
4. 前一辆车启动后，下一辆车启动的延迟时间相等。
5各个方向的绿灯时间相同（这仅是为了研究问题方便，可能会与实际有所偏差）6我们只研究交通高峰期的情况，所以车是源源不断来的，且来的速度是匀速，且各个道口的车辆到来是相互独立的。
7 十字路口东西南北四个方向各有直行道一个，左右行道各一个 .交通路口模型：图中按上北下南参量 :以南北方向绿灯开始亮的时候为时刻t=0.考虑黄灯时，如图我们标注一条黄线，黄灯线与停止线之间的距离L0十字路口的宽度度为H路口每个车道车辆增速为N(t)辆/秒, N-S直行车辆所需要的时间是T1， N-S 方向向左转及向右转的时间T2 W-E 直行车辆所需要的时间是T3=T1， W-E 方向向左转及向右转的时间 T4=T2红黄绿灯一个周期TT=T1+T1'+T2+T2'+T3+T3'+T4+T4'=4(T1+T') （由对称性与随机性可得 T1=T2=T3=T4,T' 为黄灯亮的时间）汽车的长度 L，速度红灯时等待的相邻的两辆车之间的距离a 最高时速为v*D 相邻两辆汽车启动的延迟时间T 汽车的加第 n 辆车到达限速的时间tn*间时刻 t 表示第tt 1.黄灯模型n 辆汽车所在的位置Sn(t) 第 n 辆汽车开始启动的时间tn 司机反映时黄灯这段时间里，要求里十字路口近的车通过路口，远的车则开始减速在白线前停下来 L0=v*tt+(v*^2)/2aT'=max (tt+v*/a, (L0+H)/v*) 2. 绿灯模型：红灯时车都排在白线后面等待绿灯亮，且我们模拟交通高峰期的情况，车会连绵不断的到来，且来的车流不会停止。
十字路口交通灯控制设计_闪烁灯控制设计(PLC设计课件)
1.掌握闪烁灯显示的时序。 2.熟悉 TIA 软件的基本使用方法。 3.进一步巩固对常规指令的正确理解和使用。 4.根据实训设备，熟练掌握 PLC 的外围 I/O 设备接线方法。
任务1 闪烁灯控制设计
二、实训预习要求
1.熟悉闪烁灯显示的原理。 2.熟悉I/O口的地址分配和PLC接线图的绘制。 3.熟练使用TIA软件进行硬件组态，程序输入，下载，调试。
项目三 十字路口交通灯控制设计
任务1
闪 烁设计灯准控备制 设 计
按下启动按钮，指示灯间隔 一段时间（占空比可调）闪烁
三、梯形图设计
任务1 闪烁灯控制设计
SB1
SB2
三、梯形图设计
任务1 闪烁灯控制设计
定时器T0，2S后延时导 通，常开触点”T0”.Q 延时断开此时间内灯灭
定时器T1，3S延时导通， 输出常闭触点”T1”.Q延 时断开，此时间内灯亮
任务1 闪烁灯控制设计
时序图---闪烁的周期和占空比
例：周期为5S（频率0.2HZ），占空比60%的小灯闪烁
项目三 十字路口交通灯控制设计
任务1
闪 烁设计灯准控备制 设 计
IO分配
任务1 闪烁灯控制设计
二、硬件电路-I/O分配
设备 输入 输出
符号 SB1 SB2 D1
功能 启动按钮（常开触点） 停止按钮（常开触点）
M0.0
T0
TON
Time
IN
Q
T#3S PT
ET
M0.0 T0.ET T0.ET > <=
T#0S T#1S
Q0.0
周期与占空比
T0：控制周期时间 比较指令：控制Q0.0得电时间 改变周期：改变T0的PT设置值 改变占空比：改变比较指令的时间值
十字路口交通灯ppt
并行序列
图a中如果步3为活动步，且转换条件e成立， 则4、6、8为活动步。步4、6、8被同时激活 后，每一序列接下来的转换 Nhomakorabea是独立的。
图b所示为并行序列的合并。用双线表示并 行序列的合并，转换条件放在双线之下。当直 接连在双线上的所有前级步5、7、9都为活动 步，步5、7、9的顺序动作全部执行完成后， 且转换条件下d成立，才能使转换实现。即步 10变为活动步，而步5、7、9同时变为不活动 步。
用步进指令实现的并行序列的编程方法
图1-1 并行序列
在图1-1所示的功能图中，步S0之 后有一个并行序列的分支即S21、 S24。当S0是活动步时，且转换条件 X0满足，步S21、步S24同时变为活 动步，这二个序列开始同时工作。
并行序列合并处的转换有二个前级 步S22 、S25，根据转换实现的基本 原则，当它们均为活动步时，并且转 换条件X2得到满足时，将实现并行序 列合并。
十字路口交通灯示意图
项目任务
当PLC运行后，东西、南北方向两个方向的交 通灯同时工作，同时执行所有的分支流程，属于 并行性分支流程控制。
本项目任务的主要内容，是用PLC顺序控制设 计法中的并行序列结构编程方法进行十字路口交 通信号灯控制系统的设计。
知识平台
一、并行序列结构形式的顺序功能图 并行序列用来表示系统的几个同时工作的独立部分的工作 情况。 ➢ 并行序列中的水平连线用双线表示，且只允许有一个转换 符号。 ➢ 并行序列的开始称为分支，结束称为合并。
列的特点决定的，串联的STL触点的个数不能超 过8个。 ➢ STL指令只能用于状态，在没有并行序列时，一 个状态的STL触点在梯形图中只能出现一次。
并行序列编程
并行序列编程原则：
十字路口交通灯模拟红绿灯控制电路课程设计
目录摘要 (3)第一章设计任务与要求 (4)第二章基本方案 (4)2. 1方案一 (4)2. 2方案二 (4)2. 3方案三 (4)第三章方案选择 (4)第四章电路原理图 (4)4. 1计数模块电路 (4)4. 2 红灯闪烁电路 (5)4. 3数码管显示电路 (5)4. 4 194模块 (8)4. 5主体电路图 (10)4. 6元器件清单 (10)第五章电路调试 (11)5. 1 Protues软件仿真 (11)5. 2硬件电路调试 (11)5.2.1 测试电路 (12)5.2.2硬件测试出现问题及解决方案 (14)第六章电路测试后总结 (15)6. 1设计小结 (15)6. 2设计缺点 (15)6. 3系统性能分析 (15)参考文献 (15)摘要中文摘要：在城市交通道路中，由两条道路的汇合点所形成的十字交叉路口很多。
为了确保交通安全及车辆的迅速、有效的通行，在交叉路口的每个入口处需要设置红、绿、黄三色信号灯。
对于机动车来说，红灯亮时，禁止通行；绿灯亮时，则允许通行；黄灯亮时，则提示司机将行使中的车辆减速并准备停下来。
十字路口交通灯的控制逻辑采用数字电路很容易实现。
根据交通灯控制的点功能不同，有简单的红、黄、绿三色交通灯控制电路。
有带时间显示的控制电路；有主干道与支干道通行时间不同的控制电路；有带时间转换功能的交通灯控制电路；有手动控制电路。
一般交通灯控制电路主要由定时器、控制器、译码和显示几个部分组成。
关键词：交通灯定时器控制器English abstract：Cross intersection formed by the confluence of two roads point a lot of urban traffic road. Each entrance of the intersection, in order to ensure traffic safety and vehicle rapid, effective access need to set the red, green, and yellow signal lights. For motor vehicles, for the red light, closed to traffic; When the green light is allowed access; yellow light, prompting the driver will exercise in the vehicle to slow down and prepare to stop.Crossroads traffic light control logic digital circuit is very easy to implement. Depending on the traffic light control point function, a simple red, yellow and green traffic lights control circuit. With time display control circuit; access main roads and branch roads at different times of the control circuit; traffic light control circuit with time conversion functions; manual control circuit. General traffic light control circuit by timer, controller, decode and display several partsThe adjustable power products can be widely applied in defense, scientific research, colleges and universities, laboratories, industrial and mining enterprises, electrolysis, electroplating, charging equipment, etc. Keywords: Traffic light timer controller一、设计任务与要求1.按照红-绿-黄顺序轮流点亮2.东西向绿灯与南北向红灯不同时亮，南北向绿灯与东西向红灯不同时亮3.东西向黄灯点亮时南北向红灯闪烁，南北向黄灯点亮时东西向红灯闪烁4.当绿灯亮时数显开始倒计时二、基本方案2.1方案一用晶振产生频率，cd4060和741s74产生1HZ时钟频率，用移位寄存器74ls164来控制。
十字路口红绿灯设计
2.2 系统简介
本系统是一个十字路口交通灯的PLC控制系统，利用西门子公司的S7-200可编程逻辑控制器对十字路口的交通灯进行控制。本系统具有一定的智能性，即它可以对交通灯按高峰期、正常期及晚间几个时段进行分段控制。高峰期的控制方案为：
由于根据控制要求所确定的输入输出点分别人二个和九个，由于我们是以一个路口信号单独控制为例，考虑到够用为准。所以我们选择了CPU224这一具有较强控制功能的控制器。
另外，在硬件选型时，不要忘记完成现场测试及软件编程时所需的一些设备。
综上，得到系统硬件配置如表1所示：
表1 硬件配置表
名 称 数 量
（6） 东西方向黄灯闪烁5秒，南北方向红灯继续亮，然后跳至第（1）步依次循环。
正常期的控制方案为：
（1） 南北方向左转弯灯和南北南北方向红灯同时亮10秒，同时东西方向红灯亮；
（2） 南北方向绿灯亮30秒，东西方向红灯继续亮；
（3） 南北方向黄灯闪烁5秒；东西方向红灯继续亮；
（4） 东西方向左转弯绿灯和南北方向红灯同时亮10秒，东西方向红灯继续亮；
DC24V电源 1
CPU224 1
PC/PPI编程电缆 1
STEP7编程软件 1
PC机 1
3 系统I/O分配
分析PLC的输入和输出信号,在满足控制要求的前提下,要尽量减少占用PLC的I/O点。由系统控制要求可见，由控制开关输入的启、停信号是输入信号。由PLC的输出信号控制各指示灯的亮、灭。在交通灯布置图中，南北方向的三色灯共六盏，同颜色的灯在同一时间亮、灭；所以，可将同色灯两两并联，用一个输出信号控制。同理，东西方向的三色灯也依次设计。再加上东西方向左转的三色灯共九盏，所以其占9个输出点。由此可得系统I/O分配如表2所示：