十字路口交通灯设计实验报告

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学院：信息学院

专业：电子信息工程

学号：

姓名：马凤飞

指导教师：谢汝生

2011年12月5号

【摘要】: 针对近年来城市交通的拥挤现象，特别是驾驶员违章严重、交通事故频发、车辆尾气污染等问题，介绍集计算机、信息、电子及通讯等众

多高新技术手段于一体的智能交通指挥中心控制系统。该系统的安装及使用，

大大缓解了城市道路堵塞现象、提高了道路的通行能力。减少了驾驶员违章的

次数，抑制了交通事故的发生、同时能够减轻车辆尾气排放，从而对降低环境

污染起到了不可低估的作用。

分析现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述

了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的

硬件电路设计方案。

【关键词】: 交通控制交通灯PLC控制机

【Abstract】: In recent years, for urban traffic congestion, especially drivers of serious violations, the frequent traffic accidents, vehicle exhaust pollution, introduced the small-computer, information, electronics and communications and other one of the intelligent traffic control center System. The system, and the use of and greatly ease the urban road congestion, increased road capacity. To reduce the number of illegal drivers to curb the occurrence of traffic accidents and at the same time to reduce vehicle emissions, thus reducing environmental pollution Have played a role should not be underestimated.

Analysis of the modern urban traffic control and management of the status quo, combined with the actual situation of urban and rural transport on the traffic light control system working principle, given a simple and practical urban traffic light control system .

【Key words】: traffic control traffic lights PLC control

目录

序言 (3)

一、PLC的概述 (4)

（一）PLC的产生和定义 (4)

（二）PLC的基本组成 (4)

二、PLC的硬件与工作原理 (6)

（一）PLC的硬件结构 (6)

（二）CPU模块中的存储器 (7)

（三）PLC的工作原理 (8)

三、PLC的特点与应用领域 (10)

（一）PLC的特点 (10)

(二) PLC的应用领域 (11)

（三）PLC的前景 (11)

四、PLC的程序设计基础 (12)

（一）PLC中的程序结构 (12)

（二）F1—40MR的编程组件： (13)

（三）某些编程组件的使用特性及含义： (14)

五、十字路口交通灯的介绍 (16)

（一）十字路口交通灯的原理及示意图 (16)

六、应用PLC设计十字路口交通灯 (17)

（一）输入输出点分配表 (17)

（二）顺序功能图 (18)

（三）梯形图： (18)

（四）指令表 (18)

七、小结 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

附录 (22)

序言

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。

不同的城市有不同城市的问题，但共性就是混合交通流问题。在交叉口如

何解决混合交通流中的相互影响或彼此的相互影响，就是解决问题的关键！随

着我国城市化建设的发展，越来越多的新兴城市的出现，使得城市的交通成为

了一个绝对主要的问题。同时随着我国经济的稳步发展，随着城市机动车量的

不断增加，人民的生活水平日渐提高，越来越多的汽车进入寻常老百姓的家庭，据不完全统计，目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排

除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况)。

单片机控制系统设计时硬件和软件均要设计，抗干扰性能差，不通用，并

且需要有接口电路与之配套，价格中等，制造较难。程序的设计中，分析控制

交通的多种原理，用传统的方法实现难度较大，所以使用可编程控制器，其主

要原因是因为PLC具有简单易懂、操作方便、可靠性高、通用灵活、体积小、使用寿命长等一系列的优点。

本设计介绍了应用PLC实现十字路口交通信号灯的自动控制。通过对交通信号灯的控制要求分析，对PLC控制系统进行了软、硬件设计，并通过实验证明该系统简单、经济、运行可靠，具有很高的实用价值。

一、PLC的概述

（一）PLC的产生和定义

1968年由美国通用汽车公司（GE）提出，1969年有美国数字设备公司（DEC）研制成功，有逻辑运算、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算，PLC运算过程控制并可与上位机通讯、实现远程控制。被称为PC（programmable controller）即可编程控制器。

国际电工委员会（IEC）在1985年对PLC做了如下定义：“可编程控制器（Programmble Logic Controller ,PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则来设计。”从以上定义中可以看出，PLC是一种用程序来改变控制功能的工业控制计算机，除了能够完成各种各样的控制功能外，还有与其它计算机智能设备通信联网的功能。

PLC是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计

的。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序

控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的

输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

（二）PLC的基本组成

目前，可编程控制器的产品很多，不同的厂家生产的PLC以及同一家生产