十字路口交通灯PLC.docx

交通灯的时序如下图：

二、电器元件、设备的选择
1 PLC机型的选择
根据被控对象对PLC控制系统的功能要求，可进行PLC型号的选定。
进行PLC选型时，基本原则是满足控制系统的功能需要，同时要兼顾维修、备件的通用性。对开关量控制的系统，当控制速度要求不高时，一般的PLC都可以满足要求，如对接触器的控制，电磁阀的转换控制等。当控制速度要求不高，一般采用继电器形式输出。
2 输入/输出的点数：
I/O点数可以衡量PLC规模的大小。准确统计被控对象的输入信号和输出信号的总点数并考虑今后系统的调整和扩充，在实际统计I/O点数基础上，一般应加上10%-20%的备用点数。多数小型PLC为整体式，具有体积小、价格便宜等优点，适于工艺过程比较稳定，控制要求比较简单的系统。模块式结构的PLC采用主机模块与输入模块、功能模式块组合使用的方法，比整体式方便灵活，维修更换模块、判断与处理故障快速方便，适用于工艺变化较多、控制要求复杂的系统。
此外，还应考虑用户储存器的容量、PLC的处理速度是否能满足实时控制的要求、编程器与外围设备的选择等。
本设备控制的对象是一个开关量控制的系统，同时利用脉冲控制步进店动机的运转，故应采用继电器式的输出。三菱FX系列小型PLC具有性价比高、功能完善、指令丰富等优点，能满足本对象各项控制性能要求，因此，本系统采用三菱FX系列的FX2N——48MR作为基本模块，对继电器及电磁进行控制。
3 电源模块的选择：
采用Dm150系列开关电源。其特点是输出功率大，体积小，重量轻，可靠性高，适应宽范围的输入电压波动，具有完备的过电压、过电流保护功能。
主要参数：
输入交流电压：110~220V/50Hz、60Hz
输出直流电压：24V/6.5A
最大功率：156W
工作环境：-10~40度

4控制系统的软、硬件设计
I/O地址分配一览表
I/0地址
信号名称
功能说明
X0
启动按钮
系统启动
X1
停止按钮
系统停止
Y0
东西绿灯
东西方向通行
Y1
东西黄灯
东西方向等待
Y2
东西红灯
东西方向停止
Y4
南北绿灯
南北方向通行
Y5
南北黄灯
南北方向等待
Y6
南北红灯
南北方向停止
(1).确定输入输出接点的总数
输入接点：启动按钮SB1、停止按钮SB2。
输出接点： Y0—Y2，Y4—Y6总共6个
(2).估算PC内存总数
选取PC类型，PC内存总数取决于程序指令总条数。PC内存总数又是选取PC类型的重要依据，为此依据下面的经验公式对指令总条数进行估算。
指令总条数=（10——20）*（输入点数+输出点数）
本例中指令总条数为（10——20）*（2+6）=80——160条。
(3).输入输出点分配
如下图是十字路口交通灯输入和输出信号与PC输入输出端子的分配图。

三 梯形图设计
1、梯形图

2、对应指令程序表
指令程序
指令程序
指令程序
指令程序
0 LD X0
19 OUT T3
40 OUT Y6
56 ANI T6
1 OR M100
K30
41 LD T0
57 AND T10
2 ANI X1
22 LD T3
42 OUT Y2
58 ORB
3 OUT M100
23 OUT T4
43 LD Y6
59 OUT Y4
4 LD M100
K20
44 ANI T2
60 LD T6
5 ANI T1
26 LD T0
45 LD T2
61 ANI T7
6 OUT T0
27 OUT T5
46 ANI T3
62 OUT Y5
K300
K250
47 AND T10
63 LD M100
9 LD T0
30 LD T5
48 ORB
64 ANI T11
10 OUT T1
31 OUT T6
49 OUT Y0
65 OUT T10
K300
K30
50 LD T3
K5
13 LD M100
34 LD T5
51 ANI T4
68 LD T10
14 ANI T0
35 OUT T7
52 OUT Y1
69 OUT T11
15 OUT T2
K20
53 LD Y2
K5
K250
38 LD M100
54 ANI T5
72 END
18 LD T2
39 ANI T0
55 LD T5

四、设计小结

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需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控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
经过1周PLC十字路口交通灯控制系统设计完毕，其功能基本达到要求。在这个过程中，我掌握了PLC控制的基本方式，熟练了流程图，梯形图的编程，对利用可编程控制器进行控制系统的设计与开发有了深刻的认识，对控制系统的分析与设计有了切身的认识和深刻的体会，并在学习和实践过程中增长了知识、丰富了经验。
在设计中，理论与实践证实，应用可编程控制器plc对十字路口交通信号灯进行模糊控制,其控制效果要比定
周期方法的控制效果明显，尤其适用在车辆信息量比较大的交叉路口。由于使用plc作为本系统控制器的核心，系统编程简单。操作方便，具有较好的应用推广价值，适合目前我国交通控制与管理的现状
五、参 考 文 献
1、常晓玲主编 电气控制系统与可编程控制器 机械工业出版社出版
2、孙健 主编 《电气控制与PLC应用》课程设计指导书