发布时间 : 星期二 文章基于PLC的十字路口交通信号灯控制系统设计毕业论文更新完毕开始阅读
黑龙江工程学院本科生毕业设计
图3.1 南北方向信号灯工作时序图
2．东西方向
东西方向的信号灯工作与南北方向呈对称方式，行车与南北方向道路交替进行，其工作时序如图3.2所示。
对于东西直行红黄绿灯，该组信号灯的3个灯以红灯（60s） 绿灯(35s) 黄灯（5s） 红灯（20s）依次循环。
对于东西左转红黄绿灯，该组信号灯的3个灯以红灯（100s） 绿灯(15s) 黄灯（5s）依次循环。
对于东西侧人行道红绿灯，各自以绿灯（60s） 红灯（60s）依次循环，并且与直行方向与左转方向绿灯状态相反。
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图3.2 东西方向信号灯工作时序图
3.1.2 可编程控制器I/O端口分配
由于本设计所选用的PLC为输入点：64，输出点：64，晶体管输出。而本设计中的输入输出点数共为52点，均在PLC的基本输入输出点数范围之内，所以无需进行I/O扩展，在设计时只需赋与其不同的端口地址即可。
1.外部输入控制按钮
本设计当中的6个外部控制按钮的具体I/O端口分配方式如表3.3所示。PLC上的外部输入控制按钮总共分为6个，分别是系统启动按钮、系统停止按钮、南北无线
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手动强通启动按钮、南北无线手动强通停止按钮、东西手动强通启动按钮、东西手动强通停止按钮。各个按钮均占用1个PLC输入端口，当PLC正常运行时，各个输入按钮均独立工作。
表3.3 外部输入控制按钮I/O端口分配
启动 X000 1 停止 X00南北强通 启动 X002 南北强通 停止 X003 东西强通 启动 X004 东西强通 停止 X005 2.信号灯输出
PLC系统的信号灯输出量主要是由各个方向的红、黄、绿灯所构成的。对于南北方向上某一行车方向的信号灯输出，本设计共设置了三组信号灯，其中两组车辆信号灯，分为直行红、黄、绿灯和左转红、黄、绿灯，另外一组是人行道上的红绿灯。另一方行车方向上信号灯的设置与该方向完全相同；对于东西方向，由于其行车与南北方向对称，所以其信号灯的设置也与南北向相同。信号灯输出的I/O端口分配方式如表3.4所示：
表3.4 信号灯输出的I/O端口分配
南北直行绿灯 南北直行黄灯 南北直行红灯 南北左转绿灯 南北左转黄灯 南北左转红灯 南北人行绿灯 南北人行红灯 Y000 Y001 Y002 Y003 Y004 Y005 Y006 Y007 东西直行绿灯 东西直行黄灯 东西直行红灯 东西左转红灯 东西左转绿灯 东西左转黄灯 东西人行绿灯 东西人行红灯 Y010 Y011 Y012 Y013 Y014 Y015 Y016 Y017 3.数码管输出
本设计中四个方向数码管共设置了四组，分别是南北方向和东西方向，每一方向各设两组，且每一方向的两组数码管显示示内容完全相同，所以其对应的输入端共用一个输入信号。对于某一组数码管，又分为了个位数字显示和十位显示。
由于本设计中的显示装置为七段数码管，每个数码管有7个输入端与PLC的输出
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端口相连，所以本设计当中的四组数码管共占用28点输出。数码管输出的I/O端口分配如表3.5所示：
表3.5 数码管输出的I/O端口分配
南北组数码管个位 a b c d e f g a b c d e f g Y020 Y021 Y022 Y023 Y024 Y025 Y026 Y030 Y031 Y032 Y033 Y034 Y035 Y036 东西组数码管个位 a b c d e f g a b c d e f g Y040 Y041 Y042 Y043 Y044 Y045 Y046 Y050 Y051 Y052 Y053 Y054 Y055 Y056 南北组数码管十位 东西组数码管十位 3.1.3 程序梯形图
本设计的梯形图设计力求简单、高效，在完成设计要求的同时，尽量简化系统，充分利用系统资源。
1.南北方向
在南北直行方向，当开始按钮启动后，首先启动直行绿灯输出，并设置定时器T0在35s后动作，接通直行黄灯，断开直行绿灯的通路，同时启动定时器T1。5s后T1动作，接通直行红灯，断开直行黄灯通路，同时启动定时器T2。南北方向的程序梯形图如图3.6所示：
对于南北左转方向，当开始按钮启动后，在直行黄灯启动5s后左转绿灯启动，同时启动定时器T3。15s后启动左转黄灯并断开左转绿灯通路，同时启动定时器T4。5s后断开自身通路。对于左转红灯，本设计采用左转红灯通路上串入左转绿灯和左转黄灯的常闭开关控制的方法，既可以简单地对左转红灯进行控制，同时还保证了红灯和绿灯不会同时亮，提高了系统安全性。
对于无线强通控制，当强通开关X002按下后，通过X002的常开及常闭开关强行接通直行方向绿灯，同时强行断开其它方向通路。
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