苏ICP备112451047180号-6
基于三菱PLC的交通灯控制系统
摘要：随着我国经济的不断发展，国民生活水平的不断提高，消费水平也在持续上升，购买车辆的人越来越多，使得交通的需求量迅速增长，交通拥挤问题在城市交通中也越来越严重，这使得公路出现了超负载的情况，交通事故的不断发生，道路上大型运输车辆发生故障带来的道路拥挤，各种汽车排放的尾气也对环境造成了很大的污染，交通问题渐渐成为了经济和社会发展中所需要面临的全球性共同问题。本次课题基于三菱PLC的交通灯控制系统，我们可以了解交通灯的原理，对十字路口的交通灯进行智能控制，减少车辆在路口滞留，缓解道路的拥挤，提高优化道路的交通控制。
关键词：交通灯；控制系统；PLC
The traffic light control system based on Mitsubishi PLC
Abstract: As China's economy continues to develop and continuously improve national living standards, consumption levels have continued to rise, more and more people buy vehicles, making the rapid growth in demand for transport, traffic congestion in city traffic is also growing seriously, which makes the road appeared in the case of overload, accidents continue to occur, large transport vehicles on the road failure caused road congestion, a variety of automotive exhaust emissions on the environment but also caused a lot of pollution, traffic problems getting become a global common problems of economic and social development needs in the face. The issue of traffic lights based Mitsubishi PLC control system, we can understand the principle of traffic lights, on the crossroads of traffic lights intelligent control, reduce vehicle stranded at the intersection to ease road congestion and improve road traffic control optimization.
Keywords: The traffic light; Control system; PLC
目录
第一章 概述…………………………………………………………11
1.1 交通灯的背景及现状………………………………………11
1.2 设计的目的及意义…………………………………………12
第二章 PLC功能简介……………………………………………13
2.1 PLC的基本概念……………………………………………13
2.2 PLC的产生及发展…………………………………………13
2.3 PLC的结构及工作原理……………………………………15
2.3.1 结构 ………………………………………………15
2.3.2 工作原理…………………………………………17
2.4 PLC的特点及应用…………………………………………18
2.4.1 PLC的主要特点……………………………………18
2.4.2 PLC的应用领域……………………………………18
2.5 PLC的编程元件……………………………………………19
第三章 交通信号灯控制的实现…………………………………23
3.1 十字路口交通灯的布置图…………………………………23
3.2 系统的控制要求……………………………………………23
3.3 模拟控制系统的流程图……………………………………23
3.4 系统I/O分配表……………………………………………24
3.5 时序图和顺序功能图………………………………………25
3.6 程序梯形图…………………………………………………26
第四章 结论……………………………………………………………30
致谢 ……………………………………………………………………31
参考文献………………………………………………………………32
第一章 概述
1.1 交通灯的背景及现状
随着时代的不断发展，科学的不断进步，汽车已经普及到了千家万户，所以导致了交通问题也在与日俱增。我们中国人口基数庞大，是一个人口众多的国家，在一些发展的比较迅速的城市中，人们每天都要面对堵车的问题，交通压力非常的大，所以，交通问题也越来越受到人们的关注。
世界上最早的交通灯是在1868年的英国伦敦出现的，而在当时的交通只有红色和绿色两种颜色，一段时间来经过研究，人们决定在交通灯中增加一盏黄色的信号灯，红色的灯表示为停止，禁止任何人通行，黄色的灯表示为准备，等待绿灯，绿色的灯则表示为通行，车辆和行人可以通行。在1928年的时候，中国最早的红绿灯诞生在上海的英租界里面。
交通灯从最早的手牵皮带式到20世纪50年代的电器控制式，从采用计算机控制到现代化的电子监控式，交通灯也在跟随着时代不断地前进、发展和完善。
伴随着车辆数量的不断增加，城市道路的饱和量也已经严重的超负荷，从而导致了交通事故的频繁发生，交通问题也越来越受到人们的关注。交通问题遍布全球，但是，无论哪个国家都不可能杜绝交通事故的发生，无限制的修路或许可以缓解交通压力，但不能从根本上解决问题，有一些城市采取限号来缓解交通问题，但是，由于各种这样那样的问题并没有达到预期的效果。
随着城市机动车辆的不断增加，大多数城市的道路早已超负荷运行，为此，许多城市开始修建高速公路，在高速公路刚刚修建好的时候，在一定程度上的确到了预期的效果，但是，随着汽车数量的不断增加，高速公路需要承受的负荷越来越大，这又导致了出现这样那样的矛盾，然而城市高速的构造上的特点，同样决定了城市高速公路的交通状况必然受到高速公路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，用一种什么样的方法才能在最大的程度上全方面利用好建成的城市高速道路，去缓解主干道的交通压力，越来越需要交通部门去解决。
随着城市交通信号控制系统的飞快发展，人们清楚的认识到了，要想更好地提高城市交通系统的管理水平，不能仅仅依靠在硬件方面的更新和改进，还必须得有一个大的突破，即在控制逻辑和控制的方法上的突破。这就是城市的交通区域协调控制。以前我们所说的的城市道路交通控制指的是控制交叉口区域的交通灯，然而区域协调和城市交通的控制，是控制整个城市内交通管制的范围，这不管是从理论的角度来看还是从时间上来看，是一个特别复杂的控制系统。
1.2 设计目的及意义
在道路上，红绿灯是交通法规的无声的命令，它不仅保证了交通的安全同时也保证道路的畅通。车辆在持续不断的增多，从侧面表明车辆对道路的需求量依然很大，在最近数年内我们可能还无法改变这种现状。因此，可以非常肯定的说，导致城市道路拥挤的根本原因就是无限增加的车辆数目和增长有限的城市道路直接的矛盾，然而现如今，相对完善的交通灯控制方法基本上是不存在的，因为不仅缺乏能提高交通状况的控制方法，更缺乏的是交通拥挤后的处理策略，现如今，智能化和集成化是交通控制的发展趋势和必然道路，而针对道路交通的复杂状况，智能交通是解决问题的关键和突破口。
车辆的不断增多，表明车辆对道路的需求量还是很高的，因此，我们需要把智能控制方法引入到交通灯控制系统中，这是具有相当高的实用价值和学术价值的。PLC作为现代化的可编程序控制器，可以在软件及硬件上大大改善目前的交通状况，把PLC运用到交通灯控制系统中，未来的城市交通控制系统才能适应城市发展，从长远看具有非常巨大的意义。
结论
经过几个月的艰苦奋斗，终于完成了此篇毕业设计，在设计的过程中我们遇到这样那样的问题，一味的埋怨，乱着急是没有用的，这就需要我们静下心来，仔细的去寻找问题的源头然后去解决问题。这次我趁着做课程设计的同时也对课本知识有了巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们可以了解很多元件的功能，这些元件也许我们在课本上见过，但是当自己亲手实践的时候才知道自己的了解是多么的肤浅，这就需要我们去深入的了解他们的原理和构造，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。经过这次设计，使我们充分的利用了身边的资源去熟悉基本电路，扩展自己在课本上所学的不足之处，了解设计的原理和设计的基本步骤。
毕业设计是我们在学校作为学生的最后一次作业，而这又不仅仅只是一份作业，它是对我们三年学业的总结，更是对我们自身综合能力的提高。在这次毕业设计中，有辛酸的汗水，但同时也有收获的喜悦，这次毕业设计深化了我们所学的知识，使自己独立思考的能力和动手实践的能力大大提高了。
通过这次毕业设计，我们丰富了自己的知识，在实践中把所学的知识熟练的运用，有些书本上没有的知识需要我们去查课外资料，这又充实了我们的大脑，开拓了我们的视野，使我们在所学专业上有了更深的认知。
很快的，毕业设计已经接近了尾声，想想自己刚拿到题目时候的一头雾水，使我深刻的认识到自己所学知识的理论性，当有一个课题摆在我面前的时候我感觉根本我从下手，那时候的我才知道自己需要学习的东西还很多，不能眼高手低。而且通过这次毕业设计我明白了学习是一个累积的过程，不是什么一蹴而就的事情，需要我们无时无刻不去学习，同时，单单的只学习理论知识是不行的，我们必须把理论和实际相结合起来，使用亲手实践去验证课本的理论，用课本的理论去证实事实真实。
参考文献
1. 郭琼主编. PLC应用技术【M】.北京：机械工业出版社，2009
2. 廖常初主编. PLC基础及应用【M】.北京：机械工业出版社，2004
3. 常斗南主编 可编程序控制器原理*应用*实验【M】.北京：机械工业出版社,1998
4. 廖常初主编. PLC梯形图的顺序控制设计法【M】.电工技术杂志，2001
5. 宋伯生主编. PLC编程使用技术【M】.北京：机械工业出版社，2006
6. 张万忠主编. 可编程序控制器入门与应用实例【M】.北京：中国电力出版社，2007
7. 霍彩萍主编. PLC应用技术【M】.北京：人民邮电出版社，2007
8. 田效伍主编. 电气控制与PLC应用技术【M】.北京：机械工业出版社，2006
9. 史国生主编. 电气控制与可编程序控制器技术【M】.北京：化学工业出版社，2004
10. 周国珍主编. PLC分析与设计应用【M】.北京：电子工业出版社，2004
11. 李金利主编. 可编程控制器及其网络系统的综合应用【M】.北京：机械工业出版社，2005
12. 骆德汉主编. 可编程控制器与现场总线网络控制【M】.北京：科学出版社，2005
13. 何献忠主编. 可编程序控制器应用技术【M】.北京：清华大学出版社，2007
14. 殷建国主编. 可编程控制器及其应用【M】.北京：机械工业出版社，2007
15. 罗光伟主编. 可编程控制器教程【M】.成都：电子科技大学出版社，2007
摘要：随着我国经济的不断发展，国民生活水平的不断提高，消费水平也在持续上升，购买车辆的人越来越多，使得交通的需求量迅速增长，交通拥挤问题在城市交通中也越来越严重，这使得公路出现了超负载的情况，交通事故的不断发生，道路上大型运输车辆发生故障带来的道路拥挤，各种汽车排放的尾气也对环境造成了很大的污染，交通问题渐渐成为了经济和社会发展中所需要面临的全球性共同问题。本次课题基于三菱PLC的交通灯控制系统，我们可以了解交通灯的原理，对十字路口的交通灯进行智能控制，减少车辆在路口滞留，缓解道路的拥挤，提高优化道路的交通控制。
关键词：交通灯；控制系统；PLC
The traffic light control system based on Mitsubishi PLC
Abstract: As China's economy continues to develop and continuously improve national living standards, consumption levels have continued to rise, more and more people buy vehicles, making the rapid growth in demand for transport, traffic congestion in city traffic is also growing seriously, which makes the road appeared in the case of overload, accidents continue to occur, large transport vehicles on the road failure caused road congestion, a variety of automotive exhaust emissions on the environment but also caused a lot of pollution, traffic problems getting become a global common problems of economic and social development needs in the face. The issue of traffic lights based Mitsubishi PLC control system, we can understand the principle of traffic lights, on the crossroads of traffic lights intelligent control, reduce vehicle stranded at the intersection to ease road congestion and improve road traffic control optimization.
Keywords: The traffic light; Control system; PLC
目录
第一章 概述…………………………………………………………11
1.1 交通灯的背景及现状………………………………………11
1.2 设计的目的及意义…………………………………………12
第二章 PLC功能简介……………………………………………13
2.1 PLC的基本概念……………………………………………13
2.2 PLC的产生及发展…………………………………………13
2.3 PLC的结构及工作原理……………………………………15
2.3.1 结构 ………………………………………………15
2.3.2 工作原理…………………………………………17
2.4 PLC的特点及应用…………………………………………18
2.4.1 PLC的主要特点……………………………………18
2.4.2 PLC的应用领域……………………………………18
2.5 PLC的编程元件……………………………………………19
第三章 交通信号灯控制的实现…………………………………23
3.1 十字路口交通灯的布置图…………………………………23
3.2 系统的控制要求……………………………………………23
3.3 模拟控制系统的流程图……………………………………23
3.4 系统I/O分配表……………………………………………24
3.5 时序图和顺序功能图………………………………………25
3.6 程序梯形图…………………………………………………26
第四章 结论……………………………………………………………30
致谢 ……………………………………………………………………31
参考文献………………………………………………………………32
第一章 概述
1.1 交通灯的背景及现状
随着时代的不断发展，科学的不断进步，汽车已经普及到了千家万户，所以导致了交通问题也在与日俱增。我们中国人口基数庞大，是一个人口众多的国家，在一些发展的比较迅速的城市中，人们每天都要面对堵车的问题，交通压力非常的大，所以，交通问题也越来越受到人们的关注。
世界上最早的交通灯是在1868年的英国伦敦出现的，而在当时的交通只有红色和绿色两种颜色，一段时间来经过研究，人们决定在交通灯中增加一盏黄色的信号灯，红色的灯表示为停止，禁止任何人通行，黄色的灯表示为准备，等待绿灯，绿色的灯则表示为通行，车辆和行人可以通行。在1928年的时候，中国最早的红绿灯诞生在上海的英租界里面。
交通灯从最早的手牵皮带式到20世纪50年代的电器控制式，从采用计算机控制到现代化的电子监控式，交通灯也在跟随着时代不断地前进、发展和完善。
伴随着车辆数量的不断增加，城市道路的饱和量也已经严重的超负荷，从而导致了交通事故的频繁发生，交通问题也越来越受到人们的关注。交通问题遍布全球，但是，无论哪个国家都不可能杜绝交通事故的发生，无限制的修路或许可以缓解交通压力，但不能从根本上解决问题，有一些城市采取限号来缓解交通问题，但是，由于各种这样那样的问题并没有达到预期的效果。
随着城市机动车辆的不断增加，大多数城市的道路早已超负荷运行，为此，许多城市开始修建高速公路，在高速公路刚刚修建好的时候，在一定程度上的确到了预期的效果，但是，随着汽车数量的不断增加，高速公路需要承受的负荷越来越大，这又导致了出现这样那样的矛盾，然而城市高速的构造上的特点，同样决定了城市高速公路的交通状况必然受到高速公路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，用一种什么样的方法才能在最大的程度上全方面利用好建成的城市高速道路，去缓解主干道的交通压力，越来越需要交通部门去解决。
随着城市交通信号控制系统的飞快发展，人们清楚的认识到了，要想更好地提高城市交通系统的管理水平，不能仅仅依靠在硬件方面的更新和改进，还必须得有一个大的突破，即在控制逻辑和控制的方法上的突破。这就是城市的交通区域协调控制。以前我们所说的的城市道路交通控制指的是控制交叉口区域的交通灯，然而区域协调和城市交通的控制，是控制整个城市内交通管制的范围，这不管是从理论的角度来看还是从时间上来看，是一个特别复杂的控制系统。
1.2 设计目的及意义
在道路上，红绿灯是交通法规的无声的命令，它不仅保证了交通的安全同时也保证道路的畅通。车辆在持续不断的增多，从侧面表明车辆对道路的需求量依然很大，在最近数年内我们可能还无法改变这种现状。因此，可以非常肯定的说，导致城市道路拥挤的根本原因就是无限增加的车辆数目和增长有限的城市道路直接的矛盾，然而现如今，相对完善的交通灯控制方法基本上是不存在的，因为不仅缺乏能提高交通状况的控制方法，更缺乏的是交通拥挤后的处理策略，现如今，智能化和集成化是交通控制的发展趋势和必然道路，而针对道路交通的复杂状况，智能交通是解决问题的关键和突破口。
车辆的不断增多，表明车辆对道路的需求量还是很高的，因此，我们需要把智能控制方法引入到交通灯控制系统中，这是具有相当高的实用价值和学术价值的。PLC作为现代化的可编程序控制器，可以在软件及硬件上大大改善目前的交通状况，把PLC运用到交通灯控制系统中，未来的城市交通控制系统才能适应城市发展，从长远看具有非常巨大的意义。
结论
经过几个月的艰苦奋斗，终于完成了此篇毕业设计，在设计的过程中我们遇到这样那样的问题，一味的埋怨，乱着急是没有用的，这就需要我们静下心来，仔细的去寻找问题的源头然后去解决问题。这次我趁着做课程设计的同时也对课本知识有了巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个元件的功能，而且考试内容有限，所以在这次课程设计过程中，我们可以了解很多元件的功能，这些元件也许我们在课本上见过，但是当自己亲手实践的时候才知道自己的了解是多么的肤浅，这就需要我们去深入的了解他们的原理和构造，并且对于其在电路中的使用有了更多的认识。经过这次设计，使我们充分的利用了身边的资源去熟悉基本电路，扩展自己在课本上所学的不足之处，了解设计的原理和设计的基本步骤。
毕业设计是我们在学校作为学生的最后一次作业，而这又不仅仅只是一份作业，它是对我们三年学业的总结，更是对我们自身综合能力的提高。在这次毕业设计中，有辛酸的汗水，但同时也有收获的喜悦，这次毕业设计深化了我们所学的知识，使自己独立思考的能力和动手实践的能力大大提高了。
通过这次毕业设计，我们丰富了自己的知识，在实践中把所学的知识熟练的运用，有些书本上没有的知识需要我们去查课外资料，这又充实了我们的大脑，开拓了我们的视野，使我们在所学专业上有了更深的认知。
很快的，毕业设计已经接近了尾声，想想自己刚拿到题目时候的一头雾水，使我深刻的认识到自己所学知识的理论性，当有一个课题摆在我面前的时候我感觉根本我从下手，那时候的我才知道自己需要学习的东西还很多，不能眼高手低。而且通过这次毕业设计我明白了学习是一个累积的过程，不是什么一蹴而就的事情，需要我们无时无刻不去学习，同时，单单的只学习理论知识是不行的，我们必须把理论和实际相结合起来，使用亲手实践去验证课本的理论，用课本的理论去证实事实真实。
参考文献
1. 郭琼主编. PLC应用技术【M】.北京：机械工业出版社，2009
2. 廖常初主编. PLC基础及应用【M】.北京：机械工业出版社，2004
3. 常斗南主编 可编程序控制器原理*应用*实验【M】.北京：机械工业出版社,1998
4. 廖常初主编. PLC梯形图的顺序控制设计法【M】.电工技术杂志，2001
5. 宋伯生主编. PLC编程使用技术【M】.北京：机械工业出版社，2006
6. 张万忠主编. 可编程序控制器入门与应用实例【M】.北京：中国电力出版社，2007
7. 霍彩萍主编. PLC应用技术【M】.北京：人民邮电出版社，2007
8. 田效伍主编. 电气控制与PLC应用技术【M】.北京：机械工业出版社，2006
9. 史国生主编. 电气控制与可编程序控制器技术【M】.北京：化学工业出版社，2004
10. 周国珍主编. PLC分析与设计应用【M】.北京：电子工业出版社，2004
11. 李金利主编. 可编程控制器及其网络系统的综合应用【M】.北京：机械工业出版社，2005
12. 骆德汉主编. 可编程控制器与现场总线网络控制【M】.北京：科学出版社，2005
13. 何献忠主编. 可编程序控制器应用技术【M】.北京：清华大学出版社，2007
14. 殷建国主编. 可编程控制器及其应用【M】.北京：机械工业出版社，2007
15. 罗光伟主编. 可编程控制器教程【M】.成都：电子科技大学出版社，2007