十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制系统课程设计.doc

十字路口带倒计时显示的交通信号灯 控制系统课程设计 十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制系统课程设计 一、十字路口倒计时显示交通信号灯控制系统设计任务书 1．十字路口交通信号灯控制综述 ?随着城市和经济的发展，交通信号灯发挥的作用越来越大，正因为有了交通信号灯，才使车流、人流有了规范，同时，减少了交通事故发生的概率。然而，交通信号灯不合理使用或设置，也会影响交通的顺畅。 交通信号灯由红灯、绿灯、黄灯组成。红灯表示禁止通行，绿灯表示准许通行，黄灯表示警示。交通信号灯分为机动车信号灯、非机动车信号灯、人行横道信号灯、车道信号灯、方向指示信号灯、闪光警告信号灯、道路与铁路平面交叉道口信号灯。交通信号灯用于道路平面交叉路口，通过对车辆、行人发出行进或停止的指令，使各同时到达的人、车交通流尽可能减少相互干扰，从而提高路口的通行能力，保障路口畅通和安全。 十字路口交通信号灯现场示意图如图3-1所示，南北和东西每个方向各有红、绿、黄三种信号灯，为确保交通安全，要求如下。 正常控制时： ①当东西方向允许通行（绿灯）时，南北方向应禁止通行（红灯）；同样，当南北方向允许通行（绿灯）时，东西方向应禁止通行（红灯）。 ②在绿灯信号要切换为红灯信号之前，为提醒司机提前减速并刹车，应有明显的提示信号：绿灯闪烁同时黄灯亮。 ③信号灯控制系统启动后应能自动循环动作。 交通灯现场示意图 2．设计任务 1) 根据控制要求，进行电气控制系统硬件电路设计，包括PLC硬件配置电路。 2) 根据控制要求，编制交通信号灯PLC控制程序，有条件可以利用交通灯模型或模拟开关板调试程序，模拟运行。 3) 编写设计说明书，内容包括： ① 设计过程和有关说明。 ② 基于PLC的十字路口交通灯电气控制电路图。 ③ PLC控制程序（梯形图和指令表）。 ④ 电器元器件的选择和有关计算。 ⑤ 电气设备明细表。 ⑥ 参考资料、参考书及参考手册。 ⑦ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。 二、十字路口交通信号灯控制系统总体设计过程 1．十字路口交通信号灯控制总方案及动作时序图 采用PLC构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45o时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图11-9所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。SA1手柄指向中间0o时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。SA1手柄指向右45o时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。控制信号说明见下表 十字路口交通灯正常工作时序 表11-5 十字路口交通灯控制信号说明 输 入 输 出 文字符号 说 明 文字符号 说 明 SA1-1 交通灯正常工作控制开关 H1 南北向绿灯指示 SA1-2 南北向交通灯常绿控制开关 H2 南北向黄灯指示 SA1-3 东西向交通灯常绿控制开关 H3 南北向红灯指示 H4 东西向绿灯指示 H5 东西向黄灯指示 H6 东西向红灯指示 H11 南北向2位七段数码显示管 H12 东西向2位七段数码显示管 2．SBR废水处理电气控制原理图设计 (1) 十字路口信号灯控制系统电路 根据交通灯系统的控制要求，如图所示十字路口交通信号灯控制系统电路图，实现了预定的交通灯系统的控制功能。 (2) 输入/输出端口接线 (5) PLC控制程序设计 程序设计。根据控制要求，建立十字路口交通信号灯控制系统流程图，如下图所示进行控制系统的陈旭设计。 开始 开始 分析控制要求 分析控制要求 确定I/O设备 选择PLC 分配I/O、设计电气图 编写流程图 设计梯形图 编制程序清单 输入程序并检查 调试满足 N Y 联机调试 满足 N N 编制技术文件 交付使用 设计控制柜 现场连接 交通信号灯控制的梯形图程序 3．实现效果 （1）.原系统实现效果 系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。SA1手柄指向左45o时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图所示工作时序周而复始，循环往复工作。正常运行时，南北向及东西向均有两位数码