控制系统存在体积大可靠性低查找和排除故障困难等缺点，特别是其接线复杂不易更改，对生产工艺变化的适应性差。年美国通用汽车公司了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量多品种生产，希望能有种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。于是就设想将计算机功能强大灵活通用性好等优点与电器控制系统简单易懂价格便宜等优点结合起来，制成种通用控制装置，而且这种装置采用面向控制过程面向问题的自然语言进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。年美国数字设备公司据美国通用汽车公司的这种要求，研制成功了世界上第台可编程控制器，并在通用汽车公司的自动装配线上试用，取得很好的效果。从此这项技术迅速发展起来。洛阳理工学院毕业设计第章可编程程序控制器早期的可编程控制器仅有逻辑运算定时计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制，通常称为可编程逻辑控制器。随着微电子技术和计算机技术的发展，世纪年代中期微处理器技术应用到，使增加了算术运算数据传送和数据处理等功能。世纪年代以后，随着大规模超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，位和位微处理器应用于，使到迅速发展。仅控制功能增强，同时可靠性提高，功耗体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网数据处理和图象显示等功能，使正成为具有逻辑控制过程控制运动控制数据处理联网通控制系统就不断的被改进。设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。可编程控制器微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便，修改灵活，而且结构简单，抗干扰能力强。西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输出输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备更是符合交通灯控制系统的要求与特点，能够方便地联网通信。本文选择西门子可编程控制器核心部件，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。关键词通控制洛阳理工学院毕业设计洛阳理工学院毕业设计目录录摘要录章前言题背景究目的和意义文的主要工作第章可编程程序控制器述发展历程发展趋势应用硬件结构工作原理章小结第章系统设计制要求统设计方案分析件设计选型地址分配接线形式统程序设计统的梯形图句表统程序分析章小结第章系统检测与调试测与调试章小结结论洛阳理工学院毕业设计目录谢参考文献附录规范附录输入规范附录输出规范洛阳理工学院毕业设计第章前言第章前言题背景年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。这是世界上最早的交通信号灯。年，英国机械工程师纳伊特在伦敦威斯敏斯特区的议会大厦前的广场上，安装了世界上最早的煤气红绿灯。它由红绿两以旋转式方形玻璃提灯组成，红色表示停止，绿色表示注意。年月日，煤气灯爆炸，使警察受伤，遂被取消。年，电气启动的红绿灯出现在美国。这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市号大街的座高塔上。红灯亮表示停止，绿灯亮表示通行。年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，种是把压力探测器安在地下，车辆接近红灯便变为绿灯另种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按下嗽叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。年，联合国道路交通和道路标志信号协定对各种信号灯的含义作周期运行方式④由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制自动启动自动停机控制方式。近年来性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。本系统采用基于以下四个原因有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在万小时以上编程能力强，可以将模糊化模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现抗干扰能力强，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，洛阳理工学院毕业设计第章前言我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的根据交通信号灯系统的要求与特点，我们采用了德国西门子公司西门子小型化高速度高性能等特点，是列中最高档次的超小型程序装置。西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输出输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器十字路口交通控制灯实现控制。文的主要工作第章，回顾交通灯的历史，随着社会经济的发展，交通管制的要求越来越高，采用可编程程序控制器来代替中间继电器和过程控制的微型机，设计开发了交通灯控制系统，才会满足稳定可靠的交通控制系统需求。第二章，叙述了可编程程序控制器的产生发展应用的历程，通过论述可编程程序控制器的各种优点卓越性能结构原理，有个感性的总体认识。第三章，结合交通灯控制系统的要求，进行硬件程序设计，从主要部件的选择流程的分析程序思路的产生来完成本次设计任务。第四章，通过对系统的调试和检测，再进行系统性梳理，将隐藏的不足之处加以修正和完善，确保系统能顺利运行。洛阳理工学院毕业设计第章可编程程序控制器第章可编程程序控制器述可编程序控制器写是以微处理器为基础，综合计算机通信联网以及自动控制技术而开发的新代工业控制装置。可编程序控制器是随着技术的进步与现代社会生产方式的转变，为适应多品种产年问世以来，虽然至今还不到年，但由于其具有通用灵活的控制性能以适应各种工业环境的可靠性，因此在工业自动化各领域取得了广泛的应用。有人将它与数控技术术工业机械人技术并称为现代工业自动化技术的四大支柱。可编程序控制器在我国的发展与应用已有多年的历史，现在它已经广泛应用于国民经济的各个工业生产领域，成为提高传统工业装备水平和技术能力的重要设备和强大支柱。随着全球体化经济的发展，努力发展了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另种标志禁止种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。究目的和意义在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。但是随着社会经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。洛阳理工学院毕业设计第章前言传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是事先经过车辆流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行较适用的方案，仍然会发生这样的现象绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是能有种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。目前，大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的随机的和不确定的，采用固定时间的控制方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现空等现象，影响了道路的畅通。为此，采用不依赖数学模型的模糊控制方法设计交通灯控制器，能较好地解决这个问题。另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益严重，为保证交通控制的可靠稳定，选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的必要的。随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的交通灯装置远远不能满足当前高度自动化的需要。可编程控制器交通灯控制系统集成自动控制技术计量技术新传感器技术计算机管理技术于体的机电体化产品充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视控制管理和分散控制充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化模块化系统化设计，配置灵活组态方便。可编程控制器交通灯控制系统的特点脱机手动工作联机自动就地工作上机控制的机的工作原理基础上的，即通过执行反映控制要求的用户程序来实现的。但是分时操作方式来处理各项任务的，计算机在每瞬间只能做件事，所以程序的执行是按程序顺序次完成相应各电器的动作，便成为时间上的串行。由于运算速度极高，各电器的动作似乎是同时完成的，但实际输入输出的响应是有滞后的。控制速度继电器控制逻辑依靠触点的机械动作实现控制，工作频率低，触点开闭动作般几十毫秒数量级。另外机械触点还会出现抖动问题而由程序指令控制半导体电路来实现控制，属于无触点控制，速度极快，般条用户指令的执行时间在微秒数量级，且不会出现抖动。与单片机控制系统的区别本质区别单片机控制系统是基于芯片级的系统，而实是已经开发好的单片机产品。开发单片机控制系统属于底层开发，而设计使用场合单片机控制系统适合于家电产品智能化的仪器仪表玩具和批量生产的控制器产品等场合使用而业控制领域的制造业自动化和过程中使用。使用过程设计开发个单片机控制系统，需要先设计硬件系统，画硬件电路图，制作印刷电路板，购置各种所需要的电子元件，焊接电路板，进行硬件调试，进行抗干扰等大量工作需要专门的开发装置和低级编辑语言控制程序，进行系统联调而件设计使用工业编程语言，相对来说比较简单。进行系统调试时，因为有好的工程工具帮助，所以非常容易。通过与继电器控制系统单片机控制系统的比较，本课