广州市广播电视大学
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毕 业 论 文
论文题目
学生姓名 学 号 专 业 指导教师 教学单位
2011年 12月 11 日
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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灯管制的控制系统，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的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。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。
关键词：PLC编程器；红绿灯控制；FX2N编程器
第一章交通信号控制系统
FX2N 型可编程控制器
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
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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，更体现了城市管理工作的现代话。
第一节 十字路口交通灯控制实际情况
南北主干道 直行绿 35S直行黄闪5S右转绿15S右转黄闪 5S左转绿 15S 左转黄闪 5S
东西人行道 红 40S绿 15S 绿闪5S 东西主干道 红 60S
一个周期2分钟，每个周期各个方向只通行一次。 循环控制方式
交通灯变化顺序表（单循环周期120秒）
1）南北向（列）和东西向（行）主干道均设有直行绿灯35S，，右行绿灯15S，右转黄灯闪5S，人行道绿灯15S，直行黄灯闪亮5S和人行道绿灯闪5S，左行绿灯15S，左转黄灯闪5S，红灯60S。当南北主干道红灯点亮时，东西主干道应依次点亮直行绿灯，右转绿灯，右转绿灯闪，人行道点亮绿灯，直行黄灯闪亮和人行道绿灯闪，左转绿灯，左转黄灯；反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮直行绿灯和右转绿灯，右转绿灯闪，人行道点亮绿灯，人行道绿灯闪和直行绿灯闪，左转绿灯，左转黄灯。
2 ）南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道直行绿灯点亮时点亮，当南北主干道直行绿灯闪亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西人行道通行绿灯于东西主干道直行绿灯点亮时点亮，当东西主干道直行绿灯闪亮是东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。
第二章 结合十字路口交通灯的路况模拟控制实验
在PLC交通灯模拟模块中，主干道东西南北每面都有3个控制灯，分别为： ● 禁止通行灯 （亮时为红色） ● 准备禁止通行灯 （亮时为黄色） ● 直通灯 （亮时为绿色）
结合十字路口交通灯实际情况设计交通灯模拟控制系统如下：
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⑴南北向（列）和东西向（行）主干道均设有绿灯 35S，黄灯闪亮5S（亮0.5 灭0.5）,红灯20S。当南北主干道红灯点亮时，东西住干道应依次点亮绿灯，黄灯闪亮，反之，当东西主干道红灯点亮时，南北主干道依次点亮绿灯，黄灯闪亮。
⑵南北向和东西向行人道均设为通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北主干道绿灯点亮时点亮，当南北主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时南北行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。东西行人道通行绿灯于东西主干道绿灯点亮是点亮，当东西主干道绿灯闪亮和黄灯点亮时东西行人道绿灯也要对应闪亮，其它时间为红灯。
⑶控制要求 自动控制
1) 自动控制和手动控制（急车强通）；
2) 按下启动按钮，南北直行设置、左转、右转、行人和东西左转、行人亮红灯，东西直行、右转亮
绿灯，保持15秒，执行下一步；
3) 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；
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、行人绿灯，保持15秒，执
行下一步；
5) 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；
6) 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；
7) 东西直行、左转、右转、行人和南北左转、行人亮红灯，南北直行绿灯南北右转黄灯闪烁（周期
1秒），保持5秒，执行下一步；
8) 东西直行、左转、右转、行人和南北左转、右转亮红灯，南北直行、行人亮绿灯，保持15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，南北直行黄灯闪烁（周期1秒），南北
行人绿灯闪烁，保持5秒，执行下一步；
10) 东西直行、右转、行人和南北直行、右转、行人亮红灯，东西左转和南北左转亮绿灯，保持15
秒，执行下一步；
11) 东西直行、右转、行人和南北直行、右转、行人亮红灯，南北左转、东西左转黄灯闪烁（周期1
秒）保持5秒，循环
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