定时控制交通等灯设计论文.doc

设计（论文）专用纸 摘 要 自从交通灯诞生以来，其内部的电路限制系统就不断的被改进，设计方法也起先多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。 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、提高道路通行实力，削减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。用可编程限制器实现交通灯管制的限制系统，以及该系统软、硬件设计方法，试验证明该系统实现简洁、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行实力。分析了现代城市交通限制与管理问题的现状，结合交通的实际状况阐述了交通灯限制系统的工作原理，给出了一种简洁好用的城市交通灯限制系统的PLC设计方案。可编程序限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，可编程限制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、牢靠性高，在现代工业中的作用更加突出 关键词 西门子S7-200，交通灯，PLC，梯形图。 17 设计（论文）专用纸 前 言 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。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门须要解决的重要问题之一。城市交通限制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯限制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，很多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的状况，因此，自80年头后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统探讨和限制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也确定了城市高速道路的交通状况必定受高速道路与一般道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采纳合适的限制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。 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、提高道路通行实力，削减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。用可编程限制器实现交通灯管制的限制系统，以及该系统软、硬件设计方法，试验证明该系统实现简洁、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行实力。 第1章 交通灯限制要求 1.1工作要求和过程 主要工序要求如下 信号灯受启动开关限制。当启动开关接同时，信号灯系统起先工作，先南、北红灯亮，在东、西绿灯亮。当启动开关断开时，全部信号灯都熄灭。 （1）南、北绿灯和东、西绿灯不能同时亮，假如同时亮则应关闭信号灯系统，并立即报警。 （2）南、北红灯亮维持25s，在南、北红灯亮的同时东.西灯也亮，并维持20s，到20s时，东、西绿灯闪亮，闪亮3s 后熄灭。在动系绿灯熄灭时，东.西黄灯亮，并维持2s。到2s时，东、西黄灯熄灭，东、西红灯亮。同时，南、北红灯熄灭，绿灯亮。 （3）东、西红灯亮维持30s，南、北绿灯亮维持25s，然后闪亮3s后熄灭，同时南、北黄灯亮，维持2s后熄灭，这时南、北红灯亮，东、西绿灯亮。 （4）上述动作循环进行。 留意要求南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，否则关闭系统，并立即报警。 1.2路况示意图（模拟图） 1.1交通灯示意图 北 红 西 黄 东 绿 南 1.3依据交通灯示意图模拟限制试验 在PLC交通灯模拟模块中，东西南北都有3个限制信号灯，他们分别是 1， 禁止通行灯 （亮时为红色） 2， 允许通行 （亮时为绿色） 3， 打算禁止通行 （亮时为黄色） 所以结合交通灯实际状况可以设计交通灯模拟限制试验 当交通系统起动开关接通时依据工作要求 南北向和东西向均设有红灯25秒，绿灯20秒，绿灯闪亮3秒和黄灯2秒。当东西方向的红灯点亮时，南北方向应当依次点亮绿灯，绿灯闪亮，然后黄灯点亮。反之，当南北方向的红灯点亮时，东西方向应当依次点亮绿灯，绿灯闪亮，然后黄灯点亮。当起动开关断开时，全部信号灯都熄灭。 第2章 交通灯限制的设计 2.1 依次功能图 依据其次章交通灯的限制要求可以画出依次功能图 设启动按钮用I0.0表示, 6个工作状态分别用依次限制继电器位S0.0,S0.1,S0.2,S0.3,S0.4.S0.5表示,分别用T0.T1,T2,T3,T4,T5表示定时器. 当I0.0启动按钮得电时,将激活S0.0,进入第一步状态,在该状态南北红灯亮,东西绿灯亮, 同时启动定时器T1, T1定时时间到时,转换条件满意,结束S0.0激活S0.1进入下一个工作状态, 在该状态南北红灯亮,东西绿灯闪.同时启动定时器T2, T2定时时间到时,转换条件满意,结束S0.1激活S0.2进入下一个工作状态, 在该状态南北红灯亮,东西黄灯亮,依次激活S0.3,S0.4.S0.5,当定时器T6时间到时再次激活S0.0,不断循环执行. 依次功能图如图2.1所示 2.2 I/O安排及接线图 硬件结构设计了解各个对象的限制要求,分析对象的限制要求,确定输入/输出I/O接口的数量,确定所限制参数的精度及类型.如对开关量,模拟量的限制,用户存储器的存储容量等.选择合适的PLC机型及外设,完成PLC的硬件结构配置. 依据上述选型及工作要求,绘制PLC限制交通灯的电路接线图,编制I/O接口功能表,依据信号限制要求,I/O安排及其接线分别如图2.2（1），（2）所示 所谓输入/输出接口电路是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件，各输入输出点的通断态用发光二极管（LED）显示，外部接线一般接在PLC的接线端子上。 南北红灯亮 东西绿灯闪 南北红灯亮 东西绿灯亮 南北红灯亮 东西黄灯亮 东西红灯亮 南北绿灯亮 东西红灯亮 南北绿灯闪 东西红灯亮 南北黄灯亮 原始状态 S0.0 S0.1 S0.5 S0.2 S0.3 S0.4 南北绿灯亮 东西绿灯亮 报警并使I0.0失电 I0.0 T0 T1 T2 T3 T4 T5 图2.1 交通灯依次功能图 下面先跟据输入/输出接口的数量编制出输入输出安排表 I/O安排表