十字路口的交通信号灯

课题名称： 十字路口的交通信号灯 姓 名： 学 号： 院 系： 专 业： 指导教师： 时 间：

课程设计项目成绩评定表

设计项目成绩评定表

课程设计报告书目录

设计报告书目录

一、设计目的......................................................................................................... 1 二、设计思路 ......................................................................................................... 1 三、设计过程......................................................................................................... 1

3.1、交通信号灯控制流程图 .................................................................................... 1 3.2、交通信号灯I/O分配 .............................................................................................. 2

3.3、交通信号灯模拟控制时序图……………………………………………………...3 3.4、交通信号灯梯形图…………………………………………………………………3

四、系统调试与结果............................................................................................. 5 五、主要元器件与设备......................................................................................... 6 六、课程设计体会与建议..................................................................................... 6

6.1、设计体会 .................................................................................................................. 6

6.2、设计建议 .................................................................................................................. 7

七、参考文献......................................................................................................... 7

一、设计目的

1、熟练使用各基本指令，定时器，计数器，内部指令等。 2、根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法。

3、完成交通路口红绿灯控制的实验，了解PLC解决实际问题的方法。 4、通过做课程设计，进一步增强PLC解决实际问题的能力。

二、设计思路

某十字路口东西方向和南北方向各装有控制红、黄、绿交通信号灯，另外还有倒计时显示器。显示器用于显示相应方向控制当前点亮信号灯还要持续的时间。交通灯循环的一个周期时间为20s，设计的规律如下

1、南北方向绿灯和东西方向的绿灯不能同时亮；如果同时亮，则应自动立即关闭信号灯系统，并立即发出报警信号。

2、系统工作后，首先南北绿灯亮并维持5s；与此同时，东西红灯亮，并维持10s时间，到5s时，南北绿灯闪亮，闪亮3s后熄灭。

3、在南北绿灯熄灭时，南北黄灯亮并维持2s，然后南北黄灯熄灭，南北红灯亮，同时东西红灯熄灭，东西绿灯亮。

4、南北红灯亮并维持10s；与此同时，东西绿灯亮并维持5s；然后，东西绿灯闪亮3s后熄灭。

5、东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮维持2s后熄灭；同时东西红灯亮，南北绿灯亮。至此，结束一个工作循环。

三、设计过程

3.1、交通信号灯控制流程图

交通信号灯控制流程图如图1所示。

图1 交通信号控制流程图

其工作原理为： 南北绿灯亮5s后，闪烁三次，共计3s，南北绿灯灭的同时，南北黄灯亮2s进行警告。与此同时，南北红灯、东西绿灯、东西黄灯灭，东西红灯亮。此时南北方向道路上的车辆、行人通行。东西绿灯亮5s后，闪烁三次，共计3s，东西绿灯灭的同时，东西黄灯亮2s进行警告。与此同时，东西红灯、南北绿灯、南北黄灯灭，南北红灯亮。此时东西方向道路上的车辆、行人通行。

3.2、交通信号灯I/O分配

I/O分配表如表1所示。

3.3、交通信号灯模拟控制时序图

交通信号灯模拟控制时序图如图2所示。

南北绿灯

南北黄灯

南北红灯

东西绿灯

东西黄灯

东西红灯

3.4、交通信号灯梯形图

交通信号灯梯形图如图3所示。

图2 交通灯模拟信号控制时序图

图3 交通信号灯梯形图

四、系统调试与结果

交通信号灯未启动时软元件监视图如图4所示。

图4 交通信号灯未启动时的软元件监视图

图4表示交通灯未启动时的软元件监视图，它所有的当前值都是零。 交通信号灯显示为绿灯时软元件监视图如图5所示。

图5 交通信号为绿灯时的软元件监视图

图5表示交通灯为绿灯时的软元件监视图，绿灯的当前值是四十二。说明此时南北方向的绿灯处于亮的状态，其他的当前值为零，说明其他的灯还未开始工作。

交通信号灯显示为黄灯时软元件监视图如图6所示。

图6 交通信号为绿灯时的软元件监视图

图6表示交通灯为黄灯时的软元件监视图，黄灯当前值为十一，说明此时南北方向的黄灯处于亮的状态，计数器已经开始计数。

五、主要元器件与设备

LED灯中的绿灯2个，黄灯1个，红灯2个，按钮开关2个，FX2N系列PLC试验箱一个，MELSOFT系列 GX Developer软件。

六、课程设计体会与建议

6.1、设计体会

我此次设计的十字路口交通灯是一种比较典型的交通灯。在实际应用中，采用PLC控制城市交通信号灯，能根据不同路况要求，随时修改控制程序， 以改变各信号灯的工作时间和工作状况。

通过这次设计实践，我巩固了PLC的基本编程方法，对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我们的工程素质，当我们把自己想出来的梯形图在PLC仿真软件中运行的时候问题出现了，不是不能运行，就是运行的结果和要求的结果不相符。通过解决一个个在调试中出现的问题，我们对PLC的理解加强了，看到了实践与理论的差距，通过此次课程，我对PLC梯形图、指令表也有了更好的了解，真可谓是收获颇丰。

6.2、设计建议

我的设计为一个全自动的十字路口交通灯，由于我的个人水平有限，我觉得我的这个设计还是不太完美，未能在交通灯中设计转弯的部分，如果要是能在以后的改动中加上转弯的部分，那这个交通灯的功能就更完美了。

七、参考文献

[1] 韩晓新. 三菱FX系列PLC基础及应用. 北京：机械工业出版社，2010年； [2] 张力胜，PLC控制十字交通灯的设计，矿业科学技术，2005年；

[3] 高钦和，可编程控制器应用技术与设计实例. 北京：人民邮电出版社，2004年； [4] 廖常初主编. PLC基础及应用. 北京：机械工业出版社， 2004年； [5] 王蕊：《PLC在交通信号灯控制上的应用》，2003年第五期；