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毕业设计论文___----基于plc智能交通灯的控制

时间：2024-04-20 14:11:31   作者: 智能灯杆解决方案

  目前，我国城市十字路口的交通灯控制管理系统大多数都采用定时控制方式。这样必然产生如下弊端：当某条道路的车流量很大却要等待红灯，而此时另一条空道或车流量相对少得多的道路却依然按原定时间亮着绿灯，此现状是未对道路的真实的情况进行实时监控所造成的。这样的交通控制管理系统效率低，易引起交通拥挤，而且也浪费人力、物力。因此，我们有必要寻求一种具有智能的交通控制管理系统。这种智能交通控制管理系统可以依据车流量的变化自动调节红绿灯的时间长度，最大限度地减少十字路口的车辆滞流现象，有效的缓解交通拥挤、实现交通控制管理系统的最优控制，大大的提高了交通控制管理系统的效率。随着我们国家人民生活水平的逐步的提升，城市化的推进与私家车数量的猛增，道路交互与通行拥挤的问题日渐突出，可以预见，智能交通控制系统将具有广大的应用前景。

  PLC用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。

  PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计方法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。

  3.在巩固学生感恩教育的前提下，强化学生的吃苦耐劳精神教育，使学生懂得爱拼才会赢得道理；

  入世以前并不知道社会的繁杂，入世之后让人不得不震惊，在此我发现其实社会是一本书，而且是一本让人很难读懂的一本厚厚的书，这本深刻而内涵的书中蕴藏着人生的真谛，当今社会人才的竞争激烈，能力表现的机会，社会的神奇，要读懂这本书，我必须保持有一颗热情的心，一颗好奇的心和一颗坚定不移的自信心的三心合一。

  如果采用PLC作为十字路通灯控制系统作为控制核心，只需将程序下载到PLC内即可。并可通过通信随时对控制系统进行调试。PLC适应环境的能力非常强，抗干扰等方面能力都非常强大。性能价格也很高。

  在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。继电器是用于逻辑控制，起到过渡作用的，亦可控制小负载。PLC是可编程逻辑控制器，是用软件来进行逻辑控制的，而继电器是用硬件结构来控制的。一台小型PLC内有成百上千个可供用户使用的编程元件，有很强的功能，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器相比，具有很高的性能价格比。可编程序控制器可以通过通信联网，实现分散控制，集中管理。

  可编程序控制器产品已经标准化，系列化，模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用。用户能灵活方便的进行系统配置，组成不同的功能、不规模的系统。楞编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有很强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。

  吉林省长春市西新经济技术开发区，本公司为一汽配套企业，机械制造，工程，机械加工，维修，电器维修

  单片机是靠程序的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，这是别的器件需要费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。而PLC的编程更比单片机通俗易懂。传统的继电器控制系统中使用了大量的中间继电器、时间继电器。由于触点接触不良，容易出现故障，PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少互继电器控制系统的1/10--1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

  采用继电接触式控制系统设计交通灯控制系统，主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成，其控制方式是断续的，所以又称为断续控制系统。虽然这种系统也具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点，但这种控制系统的缺点是采用固定接线方式，接线多，灵活性差，工作频率低，触电易损坏，可靠性差。

  实习以来我从中学到了很多知识：①学会做人的基本本领，“严于律己，宽以待人。”他教会我处理好人际关系，他帮我建立了友谊的桥梁，他帮我建立事业的根基。②实习验证了我的能力,要做好人生的第一步,就得先学会认识自己,常言“旁观者清”之词,所谓的“旁观者清”能读懂别人未必就能认识自己,就如在校我曾是一个优秀的学生,我原以为我是一个很有能力的人,太过于自信,反而显出我的自悲.但一回到现实中,才发现我的这一点点能力是没法跟别人比的,远远的微不足道.③实习锻练了我,锻练我的能力,让自己变得更强更壮,锻练我的口才和为人处事,锻练我的灵活性和智商等等.

  PLC的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过PLC上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统少得多。

  梯形图是使用得最多的可编程序控制器的编程语言，其电路符号和表达方式与继电器电路原理图相似，梯形图语言形象直观，易学易懂，熟悉继电器电路图和单片机的电气技术人员只要花几天时间就可以熟悉梯形图语言，并用来编制用户程序。

  交通十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。靠什么来实现这井然秩序呢？靠的是交通信号灯的自动指挥系统。那么控制系统是如何实现红、绿、黄三种颜色信号灯有条不紊工作的呢？交通信号灯控制方式很多，可以用电子电路来实现，也可以用单片机编程控制来实现。

  交通灯的控制问题是个老难题，近年来，随着车辆社会拥有量的增加，这难题日显突出，特别是在上下班的高峰期。有很多学者多年来一直探讨舒缓这个难题(谈不上解决)的方法。其中包括近来提出的在车道（红绿灯前）安装车流量传感器，统计车流量再控制绿灯的放行时间；设定定时器在上、下班高峰期增加绿灯的放行时间以及对各个路口违章、肇事的监控与记录等等问题。所以，出于这些问题本文采用合理的方案设计对十字路通灯进行控制以及对路口的安全状况的监控。

  实习时担任的是仓储设备管理一职，主要的工作目的是为了满足生产需要，减少劳动强度，提高生产效率，通过一系列技术、经济，组织措施，逐步对主要设备的选型、使用、维修、保养、改造更新全过程综合管理，以达到寿命周期费用最经济，设备效能最高的目标管理。

  目前，我国许多大中城市的交通压力都非常大。部分交通路口的信号灯工作时间不合理，交通违章或肇事记录不确切。所以，改善与提高现有的交通系统的工作效率，加强交通路口的信号灯控制和安全状况的监控是非常重要的。

  本设计主要设计利用PLC来实现十字路通灯的控制与监控。通过交通中心的主机根据具体城市各路口的需要控制各个十字路口的PLC，从而控制十字路通灯的变化，以及对各个路口的安全状况进行监控，监控机动车是否违章、是否肇事，并把记录的结果存储、上传和处理。

  单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。

  通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

  本设计采用PLC做控制器，完成对十字路通灯的自动控制与监控，主要实现城市交通路口信号灯自动控制，机动车是否违章、肇事记录的上传、存储和处理；实现显示、通信等功能。从而保证了车辆在城市道路各路口顺畅通行以及安全。

  目前普遍使用的电气控制方式主要有：继电器接触器控制、可编程序控制器控制、单片机系统控制等。

  可编程控制器简称PC（Programmable Controller），它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机（PC）相区别，现在把可编程逻辑控制器简称为PLC。它主要用来取代继电接触器逻辑控制，系统功能仅限于执行继电器逻辑、计时、计数等。

  随着社会的发展和进步，上路的车辆越来越多，而道路建设却往往跟不上城市发展的速度，因此城市交通的问题一天比一天突出，经常在十字路口等交通繁忙的地方发生堵塞情况，在这个时候，道路交通灯的正常运行以及合理的功能就是交通畅通的重要保证。

  本设计的上位机采用PC机，通过安装在十字路口的监控设备以及移动电子监控设备，对各个十字路口的安全状况进行监控。下位机采用德国西门子的S7-200系列的CPU226做主机，配以扩展模块EM222。设计中采用S7-200编程软件STEP 7 - Micro/WIN3.2进行编程。采用顺序功能图与梯形图相结合的方法设计程序。实现对城市十字路口的合理控制与监控。

  可编程序控制器控制管理系统是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境而设计。它采用了可编程序的存储器，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，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。它具有很强的抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。这也是区别于其他一般微型控制管理系统的一个重要特征。

  使用单片机设计交通灯控制管理系统采用MSC-51系列单片机ATSC51和可编程并行I/O接口芯片8255A为中心器件来设计交通灯控制器，实现了能根据实际车流量通过8051芯片的P1口设置红、绿灯燃亮时间。使用单片机设计的优点在于它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引角的多功能化，以及低电压底功耗。但是编程复杂，对环境的要求较高，发生故障时进行调试不方便，可靠性不高。

  在这次实习的时间,我学到了很多东西,不仅有学习方面的,更学到了很多做人的道理,对我来说受益非浅。