（可编）基于PLC的智能交通控制系统设计.docx

毕 业 论 文指导教师：院系：机电学院班姓别：名：机电一体化广东省珠海职业技术学院二 O 年 月 日摘要：基于 PLC 的智能交通控制系统设计12本文主要介绍了基于三菱 FX 系列 PLC 的十字路口智能交通信号灯控制器系统设计， 由于交通信号灯控制系统是属于典型的时间顺序控制系统， 故本设计采用步进顺序控制指令进行编程控制关键词：可编程序控制器（ PLC ），智能交通控制系统，步进顺序控制指令Abstract:This article mainly introduced the intersection based on mitsubishi FX series PLC intelligent traffic light controller system design, due to the traffic lightscontrol system belongs to the typical time sequence control system, this design USESstepping sequence control instruction in programming control.Key words:Programmable logic controller (PLC), intelligent traffic control system, stepping sequence control instructions目录基于 PLC 的智能交通控制系统设计 2一、 设计简介 41.1 、可编程序控制器（ PLC） 41.2 、智能交通控制系统 41.3 、步进顺序控制指令 4二、设计分析 ...........................................................................................................................52.1设计示意图 ........................................................................................................................52.2设计要求 ............................................................................................................................5三、硬件选择 ...........................................................................................................................63.1设计 I/O 硬件选择 ............................................................................................................63.2控制器 PLC选型 ................................................................................................................63.3硬件和 PLC的 I/O 接线图 ................................................................................................7四、程序设计 74.1 步进顺序控制指令 ............................................................................................................74.2 状态流程图 ........................................................................................................................84.3PLC 程序梯形图 9五、结论 11六、致谢 12一、 设计简介1.1 、可编程序控制器（ PLC）PLC 英文全称 Programmable Logic Controller ，中文全称为可编程逻辑控制器， 定义是： 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。

它采用一类可编程的存储器， 用于其内部存储程序， 执行逻辑运算， 顺序控制， 定时， 计数与算术操作等面向用户的指令， 并通过数字或模拟式输入 /输出控制各种类型的机械或生产过程 PLC 是可编程逻辑电路， 也是一种和硬件结合很紧密的语言， 在半导体方面有很重要的应用， 可以说有半导体的地方 就有 PLCPLC 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1.2 、智能交通控制系统智能交通控制系统是一个基于现代电子信息技术面向交通运输、车辆控制的服务系统它的突出特点是以信息的收集、处理、发布、交换、分析、利用为主线，为交通参与者提供多样性的服务 说白了就是利用高科技使传统的交通模式变得更加智能化， 更加安全、 节能、高效率21 世纪将是公路交通智能化的世纪，人们将要采用的智能交通控制系统，是一种先进的一体化交通综合管理系统。

在该系统中， 车辆靠自己的智能在道路上自由行驶， 公路靠自身的智能将交通流量调整至最佳状态， 借助于这个系统， 管理人员对道路、 车辆的行踪将掌握得一清二楚本文主要通过智能交通信号灯对公路交通流量调整至最佳状态1.3 、步进顺序控制指令在三菱 PLC 指令系统中，对设备的顺序控制通常采用步进顺序控制程序图来编写，即“状态流程图（ SFC）”方法来编程因为状态流程图中的每一步表示设备运行的每一个工序，程序按顺序控制要求一步步执行， 使设备按工序顺序一个个完成 这种编程方法使程序控制逻辑简化、程序直观、易懂、程序设计简单方便步进控制指令有两条：步进开始指令 STL 和步进结束指令 RET步进控制指令功能如表 1.3 所示序号1基本指令STL指令逻辑状态驱动指令功能驱动步进控制程序中的每一个状态的执行表 1.3 步进控制指令功能2RET步进结束退出步进运行程序二、设计分析2.1 设计示意图根据交通道路情况，绘制设计示意图，如图系统示意图2.1 所示为十字路口智能交通信号灯控制器图 2.1 十字路口智能交通信号灯控制器系统示意图2.2 设计要求前面介绍了交通信号灯控制系统属于典型的时间顺序控制系统， 故本设计可以采用步进顺序控制指令进行编程控制。

十字路口智能交通信号灯控制器系统设计要求如下：（ 1）按下启动按钮，十字路口智能交通信号灯控制器系统启动，开始循环工作 2）按下停止按钮，十字路口智能交通信号灯控制器系统停止工作 3）根据道路车辆流量，编写十字路口智能交通信号灯控制器系统控制要求，如下表2.2.3 所示：三、硬件选择3.1 设计 I/O 硬件选择根据十字路口智能交通信号灯控制器系统的组成，编写I/O 硬件表表 3.3.1 十字路口智能交通信号灯控制器系统I/O 硬件表输入端I输入继电器地址X0 X1输出端外接元件按钮（ SB0） 按钮（ SB1）外接元件H（0 东西方向绿灯 H（1 东西方向黄灯 H（2 东西方向红灯 H（3 南北方向绿灯 H（4 南北方向黄灯H（5 南北方向红灯*2 ）*2 ）*2 ）*2 ）*2 ）*2 ）O输出继电器地址Y0 Y1 Y2 Y3 Y4Y5表 2.2.3 十字路口智能交通信号灯控制器系统控制要求东西方向信号灯绿灯绿灯黄灯红灯控制时间亮 30s闪烁 5s亮 3s亮 38s南北方向信号灯控制时间红灯亮 38s绿灯亮 30s绿灯闪烁 5s黄灯亮 3s注：十字路口智能交通信号灯控制器系统 I/O 硬件表只列出了控制器系统的 I/O 硬件，不包括整个控制器的所有硬件。

3.2 控制器 PLC选型根据表 3.3.1 十字路口智能交通信号灯控制器系统 I/O 硬件表可知，输入点数为 2个点，输出点数为 6 个点，即实际点数为 2+6=8 个点，根据 PLC 选型的公式： 实际点数 +实际点数 * （10%~15% ），得8+8*10%=8.8综上所述，可编程序控制器（ PLC）可选择型号为三菱 FX1N-10MR 3.3 硬件和 PLC的 I/O 接线图图 3.3.3 硬件和 PLC 的 I/O 接线图启动按钮 SB0 接至输入继电器 X0 端，停止按钮 SB1 接至输入继电器 X1 端，东西方向的两个绿灯接输出继电器 Y0 端，东西方向的两个黄灯接输出继电器 Y1 端，东西方向的两个红灯接输出继电器 Y2 端，南北方向的两个红灯接输出继电器 Y3 端，南北方向的两个绿灯接输出继电器 Y4 端，南北方向的两个黄灯接输出继电器FX1N-Z0MR 型号 PLC 的工作源为 AC220V ，输入端的Y5 断L 端和 N 端分别接 AC220V 的火线和零线，需要注意的是，火线须接熔断器再接入 PLC 输入端以提供短路保护，由于信号灯的工作电压为 AC220V ，故输出端的 COM 端需提供外接 AC220V 的工作电源，保证信号灯的正常工作。

若输出端的信号灯所需工作功率过大， 单个输出端的电压无法同时使两个信号灯正常工作，可在输出端先接中间继电器，信号灯再通过中间继电器驱动四、程序设计4.1 步进顺序控制指令FX 系列 PLC 步进顺序控制指令有可用软元件如图所示STL 、RET 两条，其对应指令助记符名称、功能及指令应用：（1） STL 指令，步进开始指令，其功能是从左母线连接步进触点，使左母线向右移动，形成副母线2） RET 指令，步进结束指令，其功能是使由 STL 指令所形成的副母线复位。