基于PLC的交通灯控制系统毕业论文

毕业论文

姓 名： 学 院：机 班 级： 学 号： 指导教师： 祝新宇

电 与 汽 车 工 程 学 院 自动化1501 1330301225 盛强 机电与汽车工程学院 二○一七 年 五 月

目 录

摘 要 ....................................................... Ⅰ Abstract .................................................... Ⅱ 第1章 绪 论 ................................................ 1

1.1 引言 ................................................... 1 1.2 课题的背景 ............................................. 1 1.3 课题研究的目的意义 ..................................... 2 1.4 国内外现状及未来发展趋势 ............................... 3

1.4.1 国外发展现状 ..................................... 3 1.4.2 国内发展现状 ..................................... 4 1.4.3 未来发展趋势 ..................................... 4 1.5课题研究的主要内容 ...................................... 5

第2章 控制系统总体方案与技术要求 ......................... 8

2.1 系统的基本要求 ......................................... 8

2.1.1信号灯的基本构成 .................................. 8 2.1.2基本控制要求 ...................................... 9 2.2 PLC的结构及原理 ....................................... 12

2.2.1 PLC的分类 ....................................... 12 2.2.2 PLC的基本结构及原理 ............................. 12 2.2.3 PLC设计的基本原则 ............................... 13 2.3 PLC的选用 ............................................. 14 2.4 本章小结 .............................................. 15

第3章 信号灯控制系统的设计 ............................... 16

3.1 信号灯结构设计 ........................................ 16

3.1.1工作时序图 ....................................... 16 3.1.2可编程控制器I/O端口分配 ......................... 18 3.1.3程序梯形图 ....................................... 20 3.1.4信号灯的PLC外部连线图 ........................... 25 3.2 倒计时数码管的设计 .................................... 26

3.2.1程序梯形图 ....................................... 26 3.2.2数码管的PLC外部连线图 ........................... 29

3.3 本章小结 .............................................. 31

第4章 信号灯无线遥控系统的设计 .......................... 32

4.1 信号灯无线遥控系统的原理 .............................. 32

4.1.1系统结构及原理 ................................... 33 4.1.2系统的组成 ....................................... 33 4.1.3系统的工作方式 ................................... 35 4.1.4器件选则 ......................................... 36 4.2 发射系统的设计 ........................................ 36

4.2.1按键系统 ......................................... 36 4.2.2时钟电路 ......................................... 38 4.2.3发射电路 ......................................... 38 4.3 接收系统的设计 ........................................ 39 4.4 本章小结 .............................................. 40

结论 .......................................................... 42 参考文献 ..................................................... 43 致谢 .......................................................... 46 附录 .......................................................... 47

附录1信号灯程序指令表 .................................... 47 附录2数码管显示程序指令表 ................................ 49 附录3红外遥控程序 ........................................ 51 附录4信号灯仿真程序 ...................................... 54

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。