PLC控制交通灯.docx
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PLC控制交通灯
邵阳职业技术学院
毕业设计（论文）
设计题目：
PLC控制交通灯
学号：
200930901006
系别：
机电工程系
班级：
机电1091班
学生姓名：
邓集水
指导老师：
肖炜
设计时间：
2011年12月
PLC控制十字路口交通灯毕业设计
摘要
PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。
因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
同时，PLC本身还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，解决交通拥堵，实现科学化管理。
关键词：
交通灯PLC程序设计
第1章概述
1.1PLC的历史与发展…………………………………………………4
1.2PLC的特点和应用…………………………………………………5
1.3PLC的结构和原理…………………………………………………6
第2章设计方案
2.1设计思路……………………………………………………………7
2.2设计流程……………………………………………………………8
第3章软件设计
3.1I/O分配表…………………………………………………………9
3.2PLC组成框图………………………………………………………10
3.3控制主程序…………………………………………………………11
3.4程序指令表…………………………………………………………12
第4章硬件设计
4.1硬件选择……………………………………………………………13
4.2硬件框图……………………………………………………………14
第五章总结……………………………………………………………15
致谢………………………………………………………………………16
参考文献…………………………………………………………………17
附录………………………………………………………………………18
第1章概述
1.1PLC的历史：
20世纪60年代中期，美国通用汽车公司为了适应生产工艺不断更新的需要，提出了一种设想：
把计算机的功能完善、通用灵活等优点和继电器—接触器控制系统的简单易懂、操作方便、价格低廉等优点结合起来，制造出一种新型的工业控制装置。
提出了新型电气控制装置的10条招标要求。
美国数字设备公司根据这一招标要求，于1969年研制成功了第一台可编程控制器PDP—14，并在汽车自动化装配线上只用成功。
1.1PLC的发展：
1.向高速、大容量方向发展
2.加强联网和通信能力
3.致力于开发新型智能I/O功能模块
4.增强外部故障的检测与处理能力
5.编程语言的多样化
6.研制大型PLC
7.大力发展简易、经济的小型、微型PLC
8.致力于提高功能价格比
1.2PLC的特点：
1.可靠性高、抗干扰能力强
2.编程简单、易于掌握
3.设计、安装容易、维护工作量少
4.功能强、通用性好
5.开发周期短、成功率高
6.体积小、重量轻、功耗低
1.2PLC的应用：
1.开关量的逻辑控制
2.位置控制
3.过程控制
4.数据处理
5.通信联网
6.在计算机集成控制系统中的应用
1.3PLC的结构：
1.3.1I/O结构和系统配置
1.CPU、存储器、I/O接口及电源
2.编程器等外部设备
3.I/O扩展机
1.3.2中央处理器
1.通用微处理器
2.单片机微处理器
3.位片式微处理器
1.3.3中央系统及供电
1.存储器（系统存储器、用户程序存储器）
2.输入/输出单元
3.电源单元
1.3PLC的工作状态、方式和扫描周期：
1.3.4工作状态：
停止（STOP）状态和运行（RUN）状态
1.3.5工作方式：
周期循环扫描，集中输入与集中输出
1.3.6扫描周期：
1.输入采样阶段
2.程序执行阶段
3.输出处理阶段
第2章设计方案
2.1设计思路：
对于交通灯来说有很多情况，我们组做的是十字路口的交通灯。
我们的主要设计思路如下：
按着红灯停，绿灯行，黄灯等的方式运行。
首先东西方向的红灯亮60秒期间，南北方向的绿灯亮55秒，后闪3次，共3秒，然后绿灯灭，接着南北方向的黄灯亮2秒。
完成了半个循环，再转换成南北方向的红灯亮60秒，在此期间，东西方向的绿灯亮5秒，后闪三次，共3秒，然后绿灯灭，接着东西方向的黄灯亮2秒。
完成一个周期，进入下一个循环。
按下启动按钮X0——Y1得电（定时55s）——Y1闪烁三次（C1计数）——Y3得电（定时2s）——Y5得电（定时60s），完成半个周期；Y6得电（定时60s）——Y2得电（定时55s）——Y2闪烁三次（C2计数）——Y4得电（定时2s）。
完成一个周期，循环……
东西
灯
绿灯Y1亮
绿灯闪3次
黄灯Y3亮
红灯Y5亮
时间
55s
3s
2s
60s
南北
灯
红灯Y6亮
绿灯Y2亮
绿灯闪3次
黄灯Y4亮
时间
60s
55s
3s
2s
2.2设计流程：
第3章软件设计
3.1I/O分配表：
3.2PLC组成框图：
3.3控制主程序：
3.4程序指令表：
第4章硬件设计
4.1硬件选择：
本控制系统选用了三菱的FX2N-48MR这一型号的小型PLC，FX2N-48MR是小型化，高速度，高性能装置，有48个输入和输出点，而我们只需要2个输入点和16个输出点，所以相当充足。
除此之外，这一型号的PLC还适用于在多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，而且系统配置既固定又灵活是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
因此本系统选择了这一型号的PLC。
4.2硬件框图：
第5章总结
谈及课程设计，我认为最重要的就是做好设计的预习，认真的研究老师给的题目，因为只有都明白了，做起设计就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去选题目做设计，到头来一点收获也没有。
最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。
当然，这其中也有很多问题，第一、是在学习态度上，这次课设是对我的学习态度的一次检验。
对于这次可编程控制器的毕业设计，我的第一大心得体会就是作为一名工程技术人员，要求具备的首要素质绝对应该是严谨。
我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。
第二，在做事上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。
在这次难得的课程设计过程中我锻炼了自己的思考能力和动手能力。
通过题目选择和设计程序的过程中，加强了我思考问题的完整性。
在课程设计选择和芯片的选择上，培养了我们综合应用可编程控制器的能力,对可编程控制器的功能也有了进一步的认识。
还锻炼我们个人的查阅技术资料的能力，动手能力，发现问题，解决问题的能力。
并且我们熟练掌握了有关器件的性能及测试方法。
致谢
非常感谢老师在我大学的最后学习阶段——毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，给了我耐心的指导和无私的帮助。
为了指导我们的毕业论文，他们舍弃了自己的休息时间，他们的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他们表示我诚挚的谢意。
同时，感谢所有任课老师和所有同学在这几年来给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人。
正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培
养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！
参考文献
1.戴绍基工厂供电电力拖动机械工业出版社2001
2.汤自春PLC原理及应用技术高等教育出版社2006
3.张福臣液压与气压传动机械工业出版社2006
4.吴尚庆变频器应用技术华南理工大学出版社2007
5.邓新武电子技术基础电子科技大学出版社2007
6.代佳乐电子设计自动化湖南工业大学出版社2008
7.辛会珍机械设计基础国防科技大学出版社2008
8.程继兴电工技术技术北京工业大学出版社2009
附录
PLC外部接线图：
PLC硬件实现图：
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