湖南有色金属职业技术学院
毕业设计作品（产品）
课 题： 基于plc的十字路口交通信号灯
控制系统设计
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湖南有色金属职业技术学院教务处制
摘 要
本课程设计以“基于plc的十字路口交通信号灯控制系统设计”为题目，利用西门子公司的S7-200可编程逻辑控制器对十字路口的交通灯进行控制，同时系统具有一定的智能性，可以对交通灯实现高峰期、正常期及晚间三个时段进行分段控制。它们分别和各自的时序图相对应，从而控制交通灯的信号。
本系统采用主程序调用子程序的设计方案，通过主程序调用当前时间，对时间段的判别而调用相关的子程序，达到设计要求。为了达到时间一致性的目的，时钟的校对是不可缺少的，所以我设计了校对时间的子程序SBR_0。 主程序使用了调用子程序，设定实时时钟指令，读实时时钟指令，移位指令，BCD码与整数转换指令，乘法指令，加法指令，比较指令等等。子程序尽管比较长，但是相对来说指令简单些，它主要使用了定时器，触点和输出线圈等等。本文选择西门子可编程控制器S7-200为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了十字路口交通灯控制系统的自动化。每个路口采用LED数码管，倒计时显示，使得计时功能更加直观。
关键词：西门子；PLC；交通信号灯；控制；LED；倒计时
目 录
第一章 绪 论 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的与意义 1
1.3 研究内容 3
第二章 十字路口信号灯控制系统方案设计 4
2.1 认识PLC与单片机 4
2.1.1 PLC概述 4
2.1.2 单片机概述 4
2.2 初步区别PLC与单片机 5
2.2.1 回顾二者的发展历程与基本概念 5
2.2.2 初步得出的几个结论 5
2.3 工作原理 6
2.3.1 PLC工作原理 6
2.3.2 单片机工作原理 7
2.4基本结构 7
2.4.1 PLC的基本结构 7
2.4.2 单片机的基本结构 7
2.5对比总结 8
第三章 总体任务分析与I/O口分配、元器件选型 9
3.1 任务分析 9
3.2 输入/输出地址分配表以及定时器元件 10
3.3 PLC选型 11
3.4 倒计时模块选型 13
3.4.1 常用译码器 13
3.4.2 LED七段数码显示器 15
3.5 电气接线图 15
第四章 交通信号灯的PLC控制器详细设计过程 18
4.1 交通信号灯控制系统动作流程图 18
4.2 十字路口交通信号灯控制的梯形图及语句表 18
4.3 倒计时控制程序梯形图及语句表 23
第五章 仿真调试 28
5.1 仿真程序使用 28
5.2 仿真程序调试 30
第六章 总结 32
致 谢 33
参 考 文 献 34
附录A 程序指令表 35
附录B 程序梯形图 38
