基于PLC交通灯控制系统的设计

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安阳师范学院本科学生毕业设计报告

基于PLC的交通灯控制系统设计

作 者 张 清 广 系（院） 物理与电气工程学院 专 业年 级 2007级专升本 学 号 071851038 指导教师 陈 永 超 日 期 2009.06.15

学生承诺书

本人郑重承诺：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得安阳师范学院或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均以在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

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论文使用授权说明

本人完全了解安阳师范学院有关保留、使用学位论文的规定，即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。

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基于PLC的交通灯控制系统设计

张清广

（安阳师范学院 物理与电气工程学院 河南 安阳 455002）

摘 要：本文简要介绍了PLC的基本原理实现对交通灯控制系统的设计，实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受到逻辑器件如门电路等的影响，调试工作极为不易，用单片机进行系统的设计复杂，因此，最终我选择了用可编程的控制器PLC来实现系统功能的设计，完成本次课设的题目。实践结果表明该系统设计方案合理，可靠性高，达到预期目标，运行效果好。

关键词：PLC ; 交通灯； 控制系统 1 引言

随着社会的发展和进步，城市交通的畅通问题日益突出，一方面十字路口多,人员流动量大、道路窄、车辆增加快、容易造成道路交通的阻塞；另一方面又要在有限的时间内既快又保证车辆和行人的安全。针对此要求，设计了用PLC控制十字路口的交通灯信号系统。该系统用PLC控制，由东西、南北两组，共12盏灯组成，每组由一对红灯、一对绿灯、一对黄灯，共6盏灯组成。 2 PLC介绍

2.1 PLC的发展历程

虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段： （1） 早期的PLC(60年代末—70年代中期) 早期的PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功能只是执行原先由继电器完成的顺序控制，定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在I/O接口电路上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。因此，早期的PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。其中PLC特有的编程语言—梯形图一直沿用至今。

（2） 中期的PLC(70年代中期—80年代中，后期) 在70年代，微处理器的出现使PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处理器作为PLC的中央处理单元(CPU)。 这样，使PLC得功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外，还增加了模拟量模块、远程I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使PLC得应用范围得以扩大。

（3） 近期的PLC(80年代中、后期至今) 进入80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各种类型的PLC所采用的微处理器的当次普遍提高。而且，为了进一步提高PLC的处理速度，各制造厂商还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得PLC软、硬件功能发生了巨大变化 2.2 PLC的特点

PLC的最大特点是控制过程以程序方式存放在存储器内，只要修改存储器中的程序就

能改变生产工艺的控制过程，而不需要对硬件连线作多大的改变。改变程序的方式要比改变硬件连线容易得很，所以PLC很快被其他行业采用。 2.3 可编程控制器的结构

可编程控制器的硬件组成是与微型计算机相似，其主机由CPU、存储器、输入/输出接口、电源等几大部分组成。此外根据用户的需要而配备的各种外部设备如编程器、图形显示器、微型计算机等都可通过通信接口与主机相连。 2.4 PLC的基本工作原理

PLC则采用循环扫描方式，在PLC中，用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条。如此周而复始不断循环。这种工作方式是在系统软件控制下，顺序扫描各输入点的状态，按用户程序进行运 …… 此处隐藏：4887字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……