十字路口的交通信号灯控制
十字路口交通灯控制设计_十字路口交通灯控制设计(PLC设计课件)
接通， 当T1定时器ET值大于1s时，
接通，Q0.0得电，
A灯亮； 当T1定时器ET值大于2s时，
断开，Q0.0失电，A灯灭。
三、举例
任务3 十字路口交通灯控制设计
M0.0
T#4S
T1
TON
Time
IN
Q
PT
ET
T1.ET
T1.ET
Q0.1
B灯
T#2S
T#3S
M0.0启动后，T1定时器开始定时，ET值开始发生变化；此时ET值小于3s，
任务3 十字路口交通灯控制设计
一、比较指令符号
可以使用“等于”操作确定第一个 比较值是否等于第二个比较值。 要比 较的两个值必须为相同的数据类型。
该 LAD 触点比较结果为 TRUE 时， 则该触点会被激活。 在程序编辑器中 单击该指令后，可以从下拉菜单中选择 比较类型和数据类型。
任务3 十字路口交通灯控制设计
输出继电器 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
输出
输出元件 东西方向绿灯HL1 东西方向黄灯HL2 东西方向红灯HL3 南北方向绿灯HL4 南北方向黄灯HL5 南北方向红灯HL6
任务3 十字路口交通灯控制设计
二、硬件电路-PLC外部电路接线
24V
输出
电源
L N PE
QF
FU 1
三、梯形图设计
比较指令
按下启动按钮，当定时时间到达3S时，灯亮，定时时间到达5S时，灯灭。
一个定时器，完成3S，5S控制
循环
T0
M0.0 T0.Q
TON
Time
IN
Q
T#5s PT
ET
3S灯亮，5S灯灭
过红绿灯的交通规则
过红绿灯的交通规则
过红绿灯时，应遵循以下交通规则：
遵守信号灯。
机动车通过交叉路口时，应按照交通信号灯、交通标志、交通标线和交通警察的指挥进行。
信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成，红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。
1. 右侧车辆优先。
在无交通信号控制的十字路口，前进方向的右侧车辆拥有优先路权。
2. 右转让直行。
在无交通信号控制的十字路口，右转的车辆应让直行的车辆优先通行。
3. 右转让左转。
在无交通信号控制的十字路口，右转的车辆应让左转的车辆优先通行。
4. 左转让直行。
在无交通信号控制的十字路口，左转的车辆应让直行的车辆优先通行。
5. 让行标志须让行。
有让行标志的路口，需让行标志的一方让行。
6. 特殊路口。
如环形路口，准备进入环形路口的车辆应让已在路口内的车辆先行。
7. 信号灯交替时。
如果前车在上一个信号灯循环时进入路口，还没来得及完全穿过路口就变为红灯，此时应让已经驶入路口中的车辆优先通过。
8. 注意左转箭头灯和圆灯。
有左转箭头灯时，左转看箭头灯；直行看圆灯；右转不受限制。
9. 直行和左转信号灯的使用。
只有圆灯时，可以直行和左转，也可以右转；红灯时只能右转。
10. 特别注意红绿灯上面的指示方向箭头。
方向灯为绿灯时可以按指示方向箭头方向行驶；方向灯为红灯时不可按指示方向箭头方向行驶。
11. 礼让行人。
在路口遇到行人时，应礼让行人，让行人先通过路口。
12. 违反交通规则，如闯红灯，将面临罚款和驾驶证扣分的处罚。
十字路口红绿灯PLC控制
目录1。
项目要求 (1)1。
1十字路口红绿灯PLC控制系统的构成 (1)1。
2控制功能分析 (1)2.总体方案设计 (2)3．硬件电路图 (3)4．PLC的I/O控制点分配 (4)5．软件编制 (5)5.1PLC控制程序流程图如下： (5)5.2 PLC软件编制 (5)5.3组态王界面设计 (6)7软件调试 (7)7。
1PLC及组态王的调试 (7)7.2组态实时监控 (7)7。
3测试结果分析 (9)8。
心得体会 (9)附录 PLC控制程序 (10)十字路口红绿灯PLC控制1.项目要求1.1 十字路口红绿灯PLC控制系统的构成十字路口交通信号灯通常设置红、绿和黄三种颜色，但是有的路口仅设置红、绿两种，如果采用PLC控制则可少用两个控制点.现有一个十字路口，东西和南北方向每个路口都设有红色和绿色指挥信号灯，其示意图如下：图1—1十字路口交通信号灯示意图1。
2控制功能分析1.2.1 工作过程(1）接通启动开关后，信号灯系统开始工作，且以南北方向红灯先亮、东西方向绿灯才亮作为初始状态。
当断开启动开关时，全部信号灯熄灭。
(2）南北绿灯东西绿灯不能同时亮，否则系统自动熄灭信号灯并报警。
（3） 南北红灯持续25s ，与此同时东西绿灯亮维持20s ，然后闪烁3s 后熄灭。
接着东西黄灯亮2s ，然后南北绿灯亮。
(4） 东西红灯持续亮30s ，同时南北绿灯亮25s ，然后闪亮3s 后熄灭。
接着南北黄灯又亮2s ，然后东西绿灯亮。
南北和东西的信号灯,就这样按控制要求周而复始的进行工作. 1。
2。
2 控制要求要求采用PLC 作为控制中心,采用触摸屏或上位机(组态软件编程)监控。
（1). 控制系统应有电路联锁和保护功能。
（2）。
操作界面要求有动作效果，可以显示操作的进度。
（3）。
检测、控制信号要准确，安全、可靠。
1.2.3 硬件设计根据控制要求，主控设备选用PLC ，信号灯采用红、黄、绿灯泡(各4个),启动采用单刀开关实现。
过十字路口的规则
过十字路口的规则一、红灯停，绿灯行在过十字路口时，首先要遵守的规则是红灯停，绿灯行。
当灯光变为红色时，行车必须停下，不得越过停止线；当灯光变为绿色时，行车才能继续前行。
这一规则的目的是为了保证交通的有序进行，避免交通事故的发生。
二、左转弯让直行当车辆要进行左转弯时，必须让直行的车辆先行。
这是因为直行车辆的行驶方向是直线，行驶速度较快，而转弯车辆需要减速并改变行驶方向，因此需要给直行车辆让行的机会，以确保交通的畅通和安全。
三、右转弯让左转弯当车辆要进行右转弯时，必须让左转弯的车辆先行。
这是因为左转弯车辆需要穿越对向车道，需要更多的时间和空间，而右转弯车辆只需在自己的车道上进行转弯，所以应该给左转弯车辆让行的机会。
四、直行让行人在过十字路口时，行人的安全同样需要得到保障。
所以，当行人在斑马线上过马路时，车辆必须停下等待行人通过，直到行人全部过完后才能继续行驶。
这一规则的目的是为了保护行人的生命安全，提高交通的文明程度。
五、礼让行人在过十字路口时，不仅要遵守交通信号灯的指示，还要注意礼让其他交通参与者。
当有行人或其他车辆需要通过时，应主动礼让并给予足够的通行空间。
礼让行人不仅是一种交通规则，更是一种文明和友善的表现。
六、不鸣喇叭在过十字路口时，不得随意鸣喇叭。
除非遇到紧急情况或需要提醒其他车辆或行人时，才可以使用喇叭。
过度使用喇叭会引起噪音污染，影响周围环境和他人的正常生活。
七、遵守车道规则在过十字路口时，车辆必须行驶在规定的车道内，不得随意变道或穿插。
车辆行驶在自己的车道上，不仅可以提高行车的安全性，还可以减少交通堵塞和事故的发生。
八、注意观察在过十字路口时，驾驶员应时刻保持警觉，观察车辆和行人的动态。
特别是在红灯转绿灯的过程中，要提前观察周围情况，以防止发生交通事故。
九、合理控制车速在过十字路口时，驾驶员应根据交通情况合理控制车速。
过高的车速会增加事故的发生概率，过低的车速会影响交通的流畅。
所以，在过十字路口时，应根据实际情况选择适当的车速。
十字路口交通灯PLC控制系统课件
逻辑算法
根据交通规则和控制要求，设计红 、绿、黄灯的逻辑切换算法，确保 交通流畅且安全。
程序实现
使用PLC编程语言（如Ladder Logic、Structured Text等）编写 控制程序，并进行仿真测试和调试 。
人机交互界面的设计与实现
01
02
03
界面设计
设计易于操作的人机交互 界面，包括主界面、参数 设置界面和故障诊断界面 。
PLC的CPU根据预设的程序对 输入信号进行处理，输出控制 信号。Fra bibliotek反馈调节
根据实际交通情况，通过编程 调整控制逻辑，实现交通灯的 自动调节。
交通灯PLC控制系统的编程语言与实现方式
编程语言
常用的PLC编程语言有Ladder Logic（梯形图）、Structured Text（结构化文 本）、Function Block Diagram（功能块图）等。
交通灯PLC控制系统的重要性在于能 够实现智能化、自动化的交通管理， 提高城市交通运行效率，保障交通安 全。
交通灯PLC控制系统的历史与发展
早期的交通灯控制系统采用机械式控制方式，随着技术的发展，逐渐被电子式控制 系统取代。
PLC技术的出现使得交通灯控制系统的可靠性和稳定性得到了极大的提高，目前已 经成为城市交通信号控制的主流技术。
输入模块
接收来自现场的各种输入信号， 如按钮、传感器等。
存储器
存储程序和数据。
外设
如键盘、显示器等。
交通灯PLC控制系统的信号处理流程
信号输入
将采集的信号输入到PLC的输 入模块。
信号输出
控制信号通过PLC的输出模块 输出，控制交通灯的亮灭。
信号采集
通过传感器检测路口的车流量 、人流量等信息。
交通信号灯控制--顺序功能图.
交通信号灯控制--顺序功能图.交通信号灯控制⼀、任务⽬标⼆、任务分析城市交通道路⼗字路⼝是靠交通指挥信号来维持交通秩序的。
在每个⽅向都有红、黄、绿三种指挥灯，信号灯的动作受开关总体控制，当按下启动按钮，信号灯系统开始⼯作，并周⽽复始地循环动作；按下停⽌按钮开关，系统停⽌⼯作。
图4—16是某城市⼀交通信号灯⽰意图。
图4-16 交通信号灯⽰意图在系统⼯作时，控制要求如表4-8所⽰：表4-8 ⼗字路⼝交通信号灯控制要求南北信号红灯亮绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮时间30 25 32东西信号绿灯亮绿灯闪亮黄灯亮红灯亮时间2532301．⽤PLC 构成交通信号灯控制系统。
2．掌握PLC 的编程技巧和程序调试⽅法。
3．掌握步进指令的应⽤。
具体控制要求如下：1．南北⽅向绿灯和东西⽅向绿灯不能同时亮，如果同时亮则应⽤⾃动⽴即关闭信号灯系统，并⽴即发出报警信号。
2．南北红灯亮维持30s，在此同时东西绿灯也亮，并维持25s时间，到25s时，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄⽕，在东西绿灯熄灭时，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，南北绿灯亮。
3．东西红灯亮维持30s，在此同时南北绿灯亮维持25s，然后闪亮3s熄灭，接着南北黄灯亮维持2s后熄灭．同时南北红灯亮，东西绿灯亮。
4．两个⽅向的信号灯，按上⾯的要求周⽽复始地进⾏⼯作。
三、相关知识步进指令STL／RET及编程⽅法1．FX2的状态元件状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程控制器的软元件之⼀。
FX2共有1000个状态元件，如表4-9所⽰。
表4-9 FX2的状态元件类别元件编号个数⽤途及特点初始状态S0～S910⽤作SFC的初始状态返回状态S10～S1910多运⾏模式控制当中，⽤作返回原点的状态⼀般状态S20～S499480⽤作SFC的中间状态掉电保持状态S500～S899400具有停电保持功能，停电恢复后需继续执⾏的场合，可⽤这些状态元件信号报警状态S900～S999100⽤作报警元件使⽤2．步进指令、状态转换图及步进梯形图步进指令是利⽤状态转换图来设计梯形图的⼀种指令，状态转换图可以直观地表达⼯艺流程。
十字路口的交通信号灯控制毕业设计
十字路口的交通信号灯控制毕业设计长春工业毕业论文十字路口的交通信号灯控制学生姓名: 专业班级: 机械制造及其自动化指导教师: 起止日期:长春工业大学摘要城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输,提高运营效率。
交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统,建立数学模型非常困难,有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。
目前大多采用的是自适应信号控制,它需要数学建模,且不考虑交通延误、停车次数等。
所以经典控制法很难得到满意的效果。
而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法,它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路,达到很好的控制效果。
近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究,但因研究的局限性,实际中得到应用的寥寥无几,本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。
根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果,用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法,以单个十字路口4相位交通灯为例,把PLC作为一个模糊控制器,采用梯形图编程。
通过实验保证了系统运行稳定可靠,能根据不同的交通流量进行模糊控制决策,优化信号灯的配时,从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。
关键词:交通; 智能控制; PLC关键词:交通; 智能控制; PLC目录绪论III第一章概述 11.1PLC的介绍 11.2 可编程控制器的基本概念 11.3 PLC的基本构成及基本语言 21.3.1 PLC的基本组成 21.3.2 PLC的基本语言 51.4 可编程控制器的基本特点 5第二章可编程控制器的工作原理及生产厂家 62.1 PLC的工作原理 62.2 PLC的设计原则82.3 PLC的生产厂家82.4 PLC外部接线图8第三章交通红绿灯控制系统的设计93.1 交通灯的设计方案93.2 材料的选择103.3 交通灯的流程图123.3.1主程序的流程图设计图(如图3-3-1) 123.3.2交通灯控制时序图123.3.3 PLC梯形图133.4 交通灯的安装与调试 133.4.1交通灯的按装133.4.2 交通灯的调试13结论15致谢16参考文献17绪论智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。
带有显示的十字路口交通信号灯控制程序的设计与调试
《PLC 控制技术》课程设计任务书课题八 带有显示的十字路口交通信号灯控制程序的设计与调试一、 课程设计的目的本课程综合训练的目的在于培养学生运用已学的可编程序控制器的基本理论和基础知识，进行PLC 控制系统设计的初等训练，掌握运用PC 机进行系统控制设计的原则、设计内容和设计步骤，为今后的工作打下良好的基础。
二、 控制要求：1. 系统框图：2. 控制要求：（1）南北方向为主干道，绿灯亮的时间比东西方向次干道绿灯亮的时间多一倍，黄灯间隔0.5s 闪烁3 s 后切换到红灯，信号灯工作时序图如下，一次循环共需96s 。
（2） 时序图：（3） 主干道的数码显示应该与红、黄及绿灯同步，且两条主、次干道应该一样显示。
比如：南北方向绿灯亮时，东西方向和南北方向均应显示数字63（绿灯亮60s ，黄灯亮3s ），然后隔秒减1，当减到0时，换成东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，此时，数码管应显示33，然后隔秒减1，当减到0时，再进行切换，完成一次工作循环。
东西方向EW南北方向NSEW 显示NS 显示N N N（4）*有白天/夜间操作转换开关、运行/停止开关、紧急操作开关1#、2#，其功能如下：①白天/夜间操作转换开关在“白天”位置时，按上述时序正常工作，在“夜间”位置时，两边均只有黄灯闪烁②运行开关在接通电源时，方可切换白天/夜间开关③开关在“运行”位置时，系统启动，在“停止”位置时，系统关闭④当有特殊情况（如事故）需某一方向的绿灯一直亮，则应用紧急操作开关实现次功能。
比如：1#开关=“1”，则南北方向绿灯一直亮，东西方向红灯一直亮，2#开关=“1”，则东西方向绿灯一直亮，南北方向红灯一直亮，关闭紧急开关，则系统恢复正常。
三、PLC控制系统设计原则（1）尽可能地满足被控对象的控制要求；（2）在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；（3）保证控制系统安全可靠；（4）考虑到被控对象的改进，在选择PLC的I/O数量时，应适当留有余量；四、PLC控制系统设计步骤1、分析控制系统的要求，确定控制任务：首先分析十字路口交通信号灯控制的控制功能，确定控制任务。
PLC控制十字路口交通信号灯
现在交通信号灯控制一般采用单片机控制，单片机能完成交通灯一般的控制过程，其功能比传统继电器控制电路要强大的多，但可靠性不够高，控制功能还不够完善_PLC是专为工业自动化控制设计的，在面向对象控制这一块，其控制功能的强大是无法比拟的，通过多种多样的扩展模块，可以做到外部接线简化、内部工作的高可靠，另外PLC易学易懂，虽然价格比单个CPU贵，但性价比高。
也可以说PLC是一个技术成熟、工作可靠的单片机应用系统，由于稳定性高，抗干扰能力强。
在工业控制方面得到了广泛的应用，下面对十字路口交通信号灯的控制方法来说明PLC设计过程。
一、十字路口交通信号灯设计控制要求1、系统工作受开关控制，起动开关ON时则系统开始工作；起动开关OFF时则系统停止工作。
2、控制对象有六个：东西方向红灯两个，南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个，南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个，南北方向绿灯两个，图1是十字路口交通信号灯示意图。
信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。
信号灯控制的具体要求如表1所示。
图1是十字路口交通信号灯示意图。
信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按一下停止按钮，所有信号灯都熄灭。
信号灯控制的具体要求如表1所示。
二、控制思路设计步骤1、观察十字路口交通灯的工作时序2、设计I／O口。
3、画出状态转移图。
4、写出指令表。
5、用编程器输入指令。
6、调试运行。
7、I／O端子接线图一)、硬件及外围元器件根据信号灯的控制要求，本模块所用的器件有：起动按钮SB1，停止按钮SB2，红黄绿色信号灯各四只，输入／输出端口接线如图2所示。
由图可见：起动按钮SBl接于输入继电器XO端，停止按钮SB2接于输入继电器X1端，东西方向的绿灯接于输出继电器Y0端，东西方向黄灯接于输入继电器Y1端，东西方向的红灯接于输出继电器Y2端，南北方向绿灯接于输出继电器Y4端，南北方向的黄灯接于输出继电器Y5，南北方向红接于输出继电器Y6。
十字路口交通信号灯的控制
十字路口交通信号灯的控制1 确定控制任务十字路口的交通信号灯共有12个，同一方向的两个红、黄、绿灯的变化规律相同。
所以，十字路口的交通信号灯的控制就是一双向（两组）红、黄、绿灯的控制。
如图1为十字路口交通信号灯的设置示意图。
图1 十字路口交通信号灯的设置示意图对双向红、黄、绿灯控制的时序要求如图2所示，它是程序设计的主要依据。
图2 十字路口交通信号灯时序图交通信号灯工作分为白天段和夜晚段，具体控制要求为：（1）白天段。
白天时间段交通信号灯由一个按钮SB1开启运行，运行时要求：①南北绿灯、东西绿灯不能同时亮。
②南北红灯亮并维持25s；在南北红灯亮的同时，东西绿灯亮并维持20s；东西绿灯亮到20s 时，东西绿灯闪亮3s （亮0.5s ，熄0.5s ）；绿灯闪亮3s 后熄灭，东西黄灯亮并维持2s ；到2s 时东西黄灯熄灭，东西红灯亮，与此同时，南北红灯熄灭，南北绿灯亮。
③接着，东西红灯亮并维持30s ，南北绿灯亮并维持25s 后闪亮3s 再熄灭，同时南北黄灯亮并维持2s 后熄灭，这时，南北红灯亮，东西红灯熄灭，东西绿灯亮。
④循环执行②的过程，周而复始。
（2）夜晚段。
交通信号灯通过一个按钮SB2可以转换为夜晚时间段工作模式，此时为南北、东西双向黄灯闪烁信号。
2 输入/输出地址分配(I/O 分配)PLC 输入/输出地址分配，采用FX2N 系列PLC 进行控制。
具体的输入/输出点的分配见表1。
表1 现场器件与PLC 地址号对照表3 PLC 与现场器件的实际连接图根据表1，画出PLC 与现场器件的实际连接图，如图3。
图3 PLC 的外部接线图现场器件PLC 内部地址号 说明输入启动按钮X0（SB1）X1（SB2）输出红灯黄灯 绿灯 Y6 Y5 Y4 南北方向 红灯 黄灯 绿灯Y2 Y1 Y0东西方向4 梯形图图4 交通信号灯控制程序梯形图5 指令语句表表2为交通信号灯指令语句表。
表2 交通信号灯指令语句表6 程序调试\运行6.1 正常情况下程序调试（1）通过手动编程器输入PLC，将编程器插在基本单元上，将基本单元与编程器置于编程状态，然后消除用户程序存储器，输入控制程序。
实验四：十字路口交通信号灯控制实验
实验四: 十字路口交通信号灯控制实验一、实验目的:掌握可编程序控制器的操作方法,熟悉基本指令以及实验设备的使用方法。
二、实验设备: 1. XF-PLC-SYT可编程序控制器教学实验台2. 编程器或计算机及编程软件3. 选电源板、PLC元件板、TS1和TS2实验板三、实验任务:一、控制要求:该实验在十字路口交通信号灯控制实验区内完成,交通灯分1、2两组,控制规律相同,工作时序图如下:起动┌───────────────────────────────┘┌──────┐┌┐┌┐┌┐1绿─┘└┘└┘└┘└─────────────────← 20秒→← 3秒→┌──┐1黄──────────────┘2秒└───────────────┐┌──────────────1红└───────────────┘┌──────┐┌┐┌┐┌┐2绿─────────────────┘└┘└┘└┘└─ 1─┐┌─2黄└────────────────────────────┘┌───────────────┐2红─┘└──────────────二、 I/O梯形图：语句表：LD C2 A M0.0 EU= M0.2AN M0.3S M0.1, 1LD M0.2 AN M0.3S M0.1, 1LD M0.2A M0.3R M0.1, 1 LD M0.1= M0.3LD M0.0A SM0.5 LDN M0.0O M0.2O SM0.1 CTU C0, +7LD C0A SM0.5 LDN M0.0O M0.2O SM0.1 CTU C1, +5LD C1A SM0.5 LDN M0.0O M0.2O SM0.1 CTU C2, +3LD C0A SM0.5 ON C0A M0.0 AN C1= M1.0LD M1.0 AN M0.1LD M1.0A M0.1= Q0.2LD C1AN C2A M0.0= M1.1LD M1.1AN M0.1= Q0.5LD M1.1A M0.1= Q0.1LDN M0.1A M0.0= Q0.0LD M0.1A M0.0= Q0.4实验现象：按下启动按钮后：1组：绿灯亮起；20后，开始闪烁，1s闪烁一次，闪烁三次之后熄灭，黄灯亮起，2s后熄灭，红灯亮起，红灯亮25s熄灭，绿灯亮起2组：红灯亮，25s之后熄灭，绿灯亮，20后，开始闪烁，1s闪烁一次，闪烁三次之后熄灭，黄灯亮起，2s后熄灭。
任务三 十字路口交通灯的PLC控制
黄灯 HL3亮
2
当东西方向的红灯亮30s期间，南北方向的绿灯亮25s，后闪3次，共3s， 然后绿灯灭，接着南北方向的黄灯亮2s，完成了半个循环；再转换成南北 方向的红灯亮30s，在此期间，东西方向的绿灯亮25s，后闪3次，共3s，然 后绿灯灭，接着东西方向的黄灯亮2s，完成一个周期，进入下一个循环。
26
项目三 任务三 十字路口交通信号灯的PLC控制
27
考核内容 电路及
程序设计
安装与连线
调试与运行 安全操作
表3-16 任务考核表
考核要求
评分标准
配分 得分
（1）能正确分配I/O， 并绘制I/O接线图
（2）根据控制要求， 正确编制梯形图程序
（1）I/O分配错或少，每个扣5分 （2）I/O接线图设计不全或有错，每处扣5分 （3）三相异步电动机单向连续运行主电路表达不正确或 画法不规范，每处扣5分 （4）梯形图表达不正确或画法不规范，每处扣5分
Y元件编号
Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5
16
项目三 任务三 十字路口交通信号灯的PLC控制
图3-66 十字路口交通信号灯控制I/O接线图
图3-67 十字路口交通信号灯控制功能图
17
项目三 任务三 十字路口交通信号灯的PLC控制
➢ 编制程序
图3-68 十字路口交通信号灯控制梯形图
18
项目三 任务三 十字路口交通信号灯的PLC控制
40分 20分 20分
确保人身和设备安全 违反安全文明操作规程，扣10～20分
20分
合计
22
项目三 任务三 十字路口交通信号灯的PLC控制
… …
五、知识拓展
（一）部分重复的编程方法
plc十字路口交通信号灯的控制
十字路口交通信号灯的控制
一、实训目的及要求
1、实训目的
通过对十字路口交通信号灯的控制，进一步了解和熟悉S7-200 PLC的结构和外部接线方法，掌握PLC控制系统的设计方法和步骤，程序的调试等。
2、具体控制要求
1）起动正常程序时，按下SB1；按下SB2，当前循环结束后停止工作。
2）东西方向绿灯HL11亮20S，闪烁3S后黄灯HL12亮2S，接着红灯HL13亮25S。
3) 南北方向与东西方向相反。
即南北方向红灯H23亮25S，绿灯HL21亮20S，闪烁3S，黄灯HL22亮2S。
4）应急功能。
若东西方向需应急强通，将开关SB3接通，东西方向绿灯HL11亮，南北方向红灯HL23亮。
应急结束，断开SB3，自动转入正常程序的下一个动作。
若需南北方向应急强通，则使用SB4。
二、控制系统需要器材
学生自行选择
三、控制系统硬件设计
1）PLC的I/O分配
2）PLC的接线图
3）主电路的连接
四、梯形图的设计
学生自己编制梯形图，上机调试通过即可
五、实训步骤
1）分析实训要求，确定控制系统所需设备。
2）分析实训要求，合理设置按钮、接触器等设备数量，合理分配PLC的I/O。
3）分析实训要求，编制PLC的梯形图并上机编译。
4）完成主电路的连接，运行整个系统，检验是否满足要求。
六、实训报告内容：
1）控制要求
2）主电路
3）PLC的I/O分配
4）PLC的接线图
5）PLC的梯形图
6）现象或故障分析
7）实训总结。
十字路口交通灯PLC控制.课件
交通灯控制系统的性能评估标准
准确性
响应速度
评估交通灯控制系统是否按照预设的逻辑 正确地控制信号灯的亮灭和颜色变化。
评估交通灯控制系统对各种交通场景变化 的响应速度，确保车辆和行人能够及时通 过路口。
可靠性
能效
评估交通灯控制系统的稳定性和可靠性， 确保在各种环境和条件下都合绿色环保的要求。
十字路口交通灯PLC 控制课件
目 录
• 交通灯控制系统的基本概念 • PLC在交通灯控制系统中的应用 • 十字路口交通灯控制系统的设计和实现 • 交通灯控制系统的性能测试和评估 • 实际应用案例分析
01
交通灯控制系统的基本 概念
交通灯控制系统的定义和作用
定义
交通灯控制系统是用于管理和调节交 通流量的系统，通过控制交通信号灯 的亮灭来控制车辆和行人的通行权， 以减少交通拥堵和事故风险。
04
交通灯控制系统的性能 测试和评估
交通灯控制系统的性能测试方法
实时监测
通过实时监测交通灯控制系统的运行 状态，记录各个信号灯的亮灭时间、 颜色变化等参数，以评估系统的性能 。
模拟测试
故障注入
故意引入故障或异常情况，观察交通 灯控制系统的容错能力和恢复能力。
在实验室环境下，模拟各种交通场景 ，如车辆、行人流量等，测试交通灯 控制系统的响应速度和准确性。
交通灯控制系统的性能优化建议
01
硬件升级
根据性能测试结果，对交通灯控 制系统的硬件进行升级或替换， 以提高系统的性能和稳定性。
03
故障预防与维护
加强交通灯控制系统的日常维护 和故障预防措施，降低系统故障
率。
02
软件优化
优化交通灯控制系统的软件算法 ，提高系统的响应速度和准确性
十字路口交通信号灯PLC控制设计
十字路口交通信号灯PLC控制设计一、前言交通信号灯在城市道路交通管理中起到至关重要的作用，是维持交通秩序、保障行车安全的必要设施。
在以往的实践中，传统的交通信号灯采用了机械控制或以单片机为基础的智能控制，但由于自由程度受限，并不能分配交通流量，因而导致交通拥堵的现象。
而采用PLC控制的交通信号灯，可根据实时交通情况智能控制信号灯的切换，并可根据交通流量的不同来分配不同的信号灯灯组，进而缓解交通拥堵，提升路面通行效率。
二、PLC控制系统的工作原理PLC是程序控制器的缩写，也称可编程逻辑控制器，主要应用于自动化生产、加工等行业的控制系统中。
PLC控制系统的工作原理为：传感器采集实物信号，将信号数字化后输入PLC控制器中，PLC CPU对控制程序进行处理后通过输出模块向执行器输出电信号，从而对执行器（如机器人、电机、气缸等）进行控制。
在交通信号灯PLC控制系统中，采用计算机进行交通量、车速等信息的实时采集和处理，在多个交叉路口中进行统一管理，对各个灯组进行智能控制，提高路面通行效率。
三、PLC控制系统的优点1、程序可编程，可方便地实现根据实时交通情况动态调整交通信号灯控制器的工作状态，从而达到缓解交通拥堵的目的。
2、采用数据控制技术，对于信号灯的启动时间、关闭时间等控制可以进行精确的调整和控制。
3、由于采用了计算机技术，数据采集和处理精度较高，适应性较强，能够满足复杂道路交通管理的需求。
4、PLC控制系统具有可靠性高、安全性好等优点，能够有效保障交通安全，有效预防责任事故的发生。
四、十字路口交通信号灯PLC控制器的设计要点1、交通信息实时采集采用先进的传感器技术，对车辆通行的速度、方向进行实时监测，可对路口上的车辆和人流进行实时统计、分析和处理，实现对交通信号灯的智能控制。
2、交通信号灯智能控制根据交通流量的不同，采用PLC进行灯组分配控制，实现路口不同时段交通流量的合理分配和调整，从而提高路面通行效率，缓解交通拥堵。
十字路口的红绿黄三色信号交通灯控制电路设计书
十字路口的红绿黄三色信号交通灯控制电路设计书1任务设计书1.1设计任务目的及要求1. 1. 1.设计目的设计一个十字路口的红、绿、黄三色信号交通灯控制电路。
1. 1. 2设计要求(1) 用红、绿、黄三色发光二极管作信号灯。
主干道为东西向，有红、绿、黄三个灯；支干道为南北向，也有红、绿、黄三个灯。
红灯亮禁止通行；绿灯亮允许通行；黄灯亮则给行驶中的车辆有时间停靠到禁行线之外。
(2) 由于主干道车辆较多而支干道车辆较少，所以主干道绿灯时间较长。
当主干道允许通行亮绿灯时，支干道亮红灯。
而支干道允许通行亮绿灯时，主干道亮红灯，两者交替重复。
主干道每次放行60秒，支干道每次放行0秒。
在每次由亮绿灯变成亮红灯的转换过程中间，需要亮5秒的黄灯作为过渡，以使行驶中的车辆有时间停靠到禁行线以外。
(3) 能实现总体清零功能。
按下清零键后，系统实现总清零，计数器由初始状态开始计数，对应状态的指示灯亮。
1.2 设计方案及工作原理1.2.1设计方案：方案：用5G555定时器来构成秒信号产生器，J-K触发器74LS112作状态控制器，74168用于提供置数60秒、40秒、5秒，而74245芯片的选通信号由状态控制器的不同控制信号来进行控制。
主干道绿灯持续1分钟，支干道绿灯持续40秒，黄灯持续5秒。
定时译码显示系统必须有一个能自动按不同定时时间来定时的定时器，以便完成这3种不同的持续定时时间。
为此，用两片74LS168级联构成2位2位十进制可预置减法计数器，时间状态由两片74LS48和两只74LS48和两只LED数码管对减法计数器进行译码显示。
预置到减法计数器的定时器的常数通过3片8路双向三态门74LS245来完成。
1.2.2秒脉冲产生电路：产生秒脉冲的电路有多种形式。
图中是用5G555定时器构成的占空比Q=2/3的多谐振荡器。
根据占空比表达式可知：Q=(R1+R2)/(R1+2R2)=2/3得到R1=R2,又由振荡周期表达式可知：T=(R1+2R2)Cln2=1取C=10uF，可得：3R1Cln2=1因此 R1=R2=48k所以选用两只47k与一只1k 电位器串联就得到如图(1-1)所示电路:图1-11.2.3主控制器模块主控制原理如图(1-2)所示东西方向显示器南北方向显示器图（1-2）r(1) 工作状态模块根据设计要求，可以得到十字路口交通灯顺序工作的进程图，依次为S0、S1、S2、S3，可用JK触发器74LS112改成四进制计数器作为主控制器。
十字路口交通信号灯的PLC控制系统设计
十字路口交通信号灯的PLC控制系统设计随着社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。
人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了，所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。
PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC 把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率。
PLC 的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档. 这样就可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率。
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 可编程控制智能交通灯一．引言当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
但这一技术在19世纪就已出现了。
1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。
这是世界上最早的交通信号灯。
1868年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。
它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示“停止”，绿色表示“注意”。
1869年1月2日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。
电气启动的红绿灯出现在美国，这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，1914年始安装于纽约市5号大街的一座高塔上。
红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。
1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。
十字路口交通信号灯PLC控制系统设计
电气控制及PLC课程设计一、系统要求与思路1.1 设计内容十字路口交通信号灯PLC控制系统设计。
1.2 设计要求1、系统工作受开关控制，起动开关ON 则系统工作；起动开关OFF 则系统停止工作；2、控制对象有八个：东西方向红灯两个，南北方向红灯两个东西方向黄灯两个，南北方向黄灯两个东西方向绿灯两个，南北方向绿灯两个东西方向左转绿灯灯两个，南北方向左转绿灯灯两个。
3、控制规律:1)高峰时段按时序二运行，正常时段按时序三运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4 秒，暗0.6 秒的规律反复循环。
2)高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行。
1.3 设计思路本系统采用主程序调用子程序的设计方案，通过主程序计算比较当前时间，进而根据对时间段的判断和分析来调用子程序段。
子程序段分别是正常时间段、高峰时间段和晚间时间段，它们分别和各自的时序图相对应，从而控制交通灯的信号。
具体程序详见附录程序。
二、系统总体方案分析与设计2.1 控制对象本系统的控制对象有八个，分别是：东西方向红灯（R—EW）两个；南北方向红灯(R—SN) 两个；东西方向黄灯（Y—EW）两个；南北方向黄灯(Y—SN) 两个；东西方向绿灯（G—EW）两个；南北方向绿灯(G—SN) 两个；东西方向左转弯绿灯(L—EW)两个；南北方向左转弯绿灯(L—SN)两个。
2.2 控制要求1、系统工作受按钮控制，起动按钮ON 则系统工作；起动按钮OFF 则系统停止工作；2、交通信号灯按高峰时段、正常时段及晚上时段进行控制，这三个时段的的时序分配如时序图1所示；3、在高峰时段，交通信号灯按时序图2所示时序控制；4、在正常时段，交通信号灯按时序图3 所示时序控制；5、晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮0.4 秒，暗0.6 秒的规律反复循环。
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绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
关键词：交通;智能控制; PLC
关键词：交通; 智能控制; PLC
绪
智能控制交通系统是目前研究的方向，也已经取得不少成果，在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号，其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑，我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。
2.中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢，是PLC的核心起神经中枢的作用，每套PLC至少有一个CPU。它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
第一
1.1PLC的介绍
1968年由美国通用汽车公司(GE)提出，1969年有美国数字设备(DEC)研制成功，有逻辑运动、定时、计算功能称为plc(programmable logic controller)。
80年代，由于计算机技术的发展，PLC采用通用微处理器为核心，功能扩展到各种算术运动，PLC运动过程控制并可与上位机通讯、实现远程控制。被称为PLC(programmable controller)即可编程控制器。国际电工委员会（IEC）1987年颁布的可编程逻辑控制器的定义如下：
9.人机界面
最简单的人机界面是指示灯和按钮，液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
1
可编程控制器PLC中有多种程序设计语言，它们是：梯形图语言、布尔助记符语言、功能表图语言、功能模块图语言及结构化语句描述语言等。
梯形图语言和布尔助记符语言是基本程序设计语言，它通常由一系列指令组成，用这些指令可以完成大多数简单的控制功能，例如，代替继电器、计数器、计时器完成顺序控制和逻辑控制等，通过扩展或增强指令集，它们也能执行其它的基本操作。
城市红绿灯一般采用可编程控制器，其中采用PLC程序控制的在实际使用中占有很大的比例。第一种为传统红绿灯，即在红绿灯之间转换，绿灯变红灯时加黄灯来缓冲;第二种是在传统红绿灯基础上加上绿灯闪烁的功能，即在绿灯将要结束之际加上闪烁，其目的是提醒车辆，并保留黄灯缓冲时间（主要以其为例）；第三种是数字显示红绿灯，这是目前大城市所用最多的红绿灯，这种是在第二种红绿灯基础上加左右转弯和倒计时显示。
功能表图语言和语句描述语言是高级的程序设计语言，它可根据需要去执行更有效的操作，例如，模拟量的控制，数据的操纵，报表的报印和其他基本程序设计语言无法完成的功能。
功能模块图语言采用功能模块图的形式，通过软连接的方式完成所要求的控制功能，它不仅在可编程序控制器中得到了广泛的应用，在集散控制系统的编程和组态时也常常被采用，由于它具有连接方便、操作简单、易于掌握等特点，为广大工程设计和应用人员所喜爱。
为了进一步提高PLC的可靠性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。
CPU速度和Βιβλιοθήκη 存容量是PLC的重要参数，它们决定着PLC的工作速度，IO数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
3.存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
(2)用户程序执行阶段在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
“可编程逻辑控制器是专为工业环境下应用而设计的一种数字运算操作的电子装置，是带有储存器、可以编制程序的控制器。他能够储存和执行命令，进行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作，并通过数字式和模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备，都应按易于工业控制系统形成的一个整体、易于扩展其功能的原则设计。”
长春工业毕业论文
十字路口的交通信号灯控制
学生姓名：
专业班级：机械制造及其自动化
指导教师：
起止日期：
长春工业大学
摘
城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。目前大多采用的是自适应信号控制，它需要数学建模，且不考虑交通延误、停车次数等。所以经典控制法很难得到满意的效果。而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究，但因研究的局限性，实际中得到应用的寥寥无几，本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。
5.底板或机架
大多数模块式PLC使用底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
6.功能模块
如计数、定位等功能模块
7.通信模块
如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等
8.编程设备
编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控PLC及PLC所控制的系统的工作状况，但它不直接参与现场控制运行。小编程器PLC一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。
1
1.抗干扰能力强，可靠性较高。2.通用性和灵活性强
3.编程语言简单易学4.功能强和功能的扩展能力强
5.控制系统设计、调试周期短6.维修方便，维修工作量小
7.体积小、重量轻、易于机电一体化
第二
2
图2－1工作原理图
1.PLC采用循环扫描工作方式，这个工作过程一般包括五个阶段：内部处理、与编程器等的通信处理、输入扫描、用户程序执行、输出处理，其工作过程如图2-1所示。
“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”
1
可编程控制器简称PC（英文全称：Programmable Controller），PLC（如图1-1所示）用于存储其内部指令、程序代码及程序运行所需的各种数据，并以数字或模拟的方式与外部进行输入和输出，进而控制各种类型的执行装置。PLC及其有关的外围设备是工业控制系统中的重要组成部分，尤其在底层控制中，PLC一般都会是控制系统的核心。fZqMznF
(1)现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路，作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
(2)现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成，作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
常用的I/O分类如下：
开关量：按电压水平分，有220VAC、110VAC、24VDC，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
4.输入输出接口电路（I/O模块）
PLC与电气回路的接口，是通过输入输出部分（I/O）完成的。I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。输入模块将电信号变换成数字信号进入PLC系统，输出模块相反。I/O分为开关量输入（DI），开关量输出（DO），模拟量输入（AI），模拟量输出（AO）等模块。
模拟量：按信号类型分，有电流型（4-20mA,0-20mA）、电压型（0-10V,0-5V,-10-10V）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。除了上述通用IO外，还有特殊IO模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按I/O点数确定模块规格及数量，I/O模块可多可少，但其最大数受CPU所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果，用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法，以单个十字路口4相位交通灯为例，把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程。通过实验保证了系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。