PLC的智能交通灯控制系统设计
基于PLC的智能交通信号灯系统设计-开题报告范文
中北大学毕业设计开题报告学生姓名：何尚龙学号：0403240133 学院、系：信息与通信工程学院电气工程系专业：电气工程及其自动化设计题目：基于PLC的智能交通信号灯系统设计指导教师:吴其洲2009年 3月 16日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述课题研究的背景（我国城市交通现状）以广州为例来讲，现在市区平均车速只有每小时12公里，而建设内环路目的是使车速增加到22.5公里。
用这个目标速度代入欧美标准计算，广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值:每年耗费1.5亿小时，减少生产总值117亿元。
如果我国的交通状况得不到根本改善，那么随着城市的不断发展，所付出的代价将更加巨大。
缓解交通拥堵，加快道路建设是当务之急[1]。
由于我国城市的公共交通系统普遍不发达，因此总体的城市交通效率不高。
所以，要准确认识各种交通工具各自的使用条件和服务范围，充分发挥各种交通方式的优点，使其合理分工，才能发挥整个交通系统的效率。
为了解决城市交通问题，设计智能交通灯已成为时代的需要[2]。
交通信号灯控制理论的研究现状1.静态多段配时控制。
静态多段配时控制是利用历史数据实现的一种开环控制，其基本设计思想源于线性规划。
它没有考虑交通需求与0D矩阵的随机波动，没有考虑城市道路交通流的实时进化过程，其控制能力和抗干扰能力非常有限。
但就城市某一区域而言，每日的交通状况毕竟表现出相当程度的重复性，车流的运动变化仍有一定的规律可循。
因此研究静态多段配时控制，将其作为其他控制策略的“参照系”，或为它们提供“初值系统”还是很有意义的[3]。
2.准动态多段配时控制。
准动态多段配时控制与静态多段配时控制相类似，只不过多段的划分不是以时间为依据，而是以检测到的实时交通状态为依据。
交通状态可以用交通量、占有率、车速等交通数据的特征值来表达。
被划分成的若干个交通状况分别配以不同的优化配时。
准动态多段配时控制是一闭环控制系统。
基于PLC的智能交通灯控制系统毕业设计文献综述
文献综述一．绪论1.交通灯的由来：交通灯是指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯,最早出现在19世纪初在英国中部的约克城的一个典故中，当时交通灯只有两种颜色红绿，随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生.它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善.2.交通灯的发展史：19世纪初，在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。
其中，着红装的女人表示我已结婚,而着绿装的女人则是未婚者.后来，英国伦敦议会大前经常发生马车轧人的事故,于是人们受到红绿装启发,1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德？哈设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。
在灯的脚下,一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。
后来在信号灯的中心装上煤气灯罩,它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡.不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭,使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。
从此,城市的交通信号灯被取缔了.直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。
稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。
随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯（红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。
它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善.黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎,他怀着“科学救国”的抱负到美国深造,在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。
一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。
回到宿舍，他反复琢磨,终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险.他的建议立即得到有关方面的肯定。
基于PLC的智能交通灯控制系统
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10、经济性：基于PLC的智能交通灯控制系统具有较高的经济性。首先，PLC 作为一种通用控制器，具有较低的采购成本；其次，系统的维护成本较低，因 为PLC具有较长的使用寿命和较低的故障率；此外，系统的扩展性和灵活性较 强，可以随着城市的发展逐步升级和扩展。
参考内容
随着城市化进程的加速和人们对交通安全的需求不断提升，智能交通系统的设 计变得越来越重要。其中，交通灯控制系统是智能交通系统的重要组成部分， 它能够有效地指挥车辆和行人的通行，提高交通效率，减少交通拥堵和交通事 故的发生。本次演示将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能交通灯 控制系统设计。
基于PLC的智能交通灯控制系 统
目录
01 一、PLC概述
03 参考内容
02 二、系统构成与功能
随着城市化进程的加速和人们对交通安全的日益，智能交通系统成为了现代城 市不可或缺的一部分。其中，交通灯控制系统是智能交通系统的重要组成部分， 它能够有效地指挥车辆和行人的通行，提高交通效率，减少交通事故。基于 PLC的智能交通灯控制系统是一种高效、可靠、灵活的解决方案，在城市交通 管理中发挥着越来越重要的作用。
6、节能环保：系统能够根据道路交通状况自动调整信号灯的亮灭时间，减少 电能消耗，实现节能环保。同时，采用LED等新型光源也能够降低环境污染。
7、多种控制方式：系统支持手动控制、自动控制以及半自动控制等多种控制 方式，满足不同情况下的使用需求。手动控制适用于设备调试和应急情况处理； 自动控制适用于日常交通管理；半自动控制则适用于部分交通路口或特定区域 的交通管理。
3、数据处理：系统能够实时采集并处理交通数据，包括车辆和行人的流量、 速度等信息，为交通管理部门提供决策依据。
4、远程管理：系统可以通过通信模块实现与上位机的数据传输，便于交通管 理部门进行远程监控和管理。
基于PLC十字路口交通灯的控制系统的设计
基于PLC十字路口交通灯的控制系统的设计智能化交通管理的新篇章随着城市化进程的加快，交通拥堵问题日益严重，给人们的出行带来了极大的不便。
为了解决这一问题，基于PLC（可编程逻辑控制器）的十字路口交通灯控制系统应运而生。
本文将详细介绍基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计原理、方法和实际应用，以期为智能化交通管理提供有益的参考。
首先，我们需要了解PLC的基本概念。
PLC是一种可编程逻辑控制器，具有高度可靠性、灵活性和可扩展性。
它可以根据用户的编程逻辑对输入信号进行处理，并输出控制信号，实现对设备的自动控制。
在十字路口交通灯控制系统中，PLC可以实现对交通灯的精确控制，提高交通流的效率。
基于PLC十字路口交通灯控制系统的设计主要包括以下几个方面：1. 系统硬件设计：硬件设计是PLC控制系统的基础。
在硬件设计中，需要选择合适的PLC型号、输入输出模块、电源模块等，以满足系统的功能和性能要求。
此外，还需要考虑系统的抗干扰能力，确保在复杂的电磁环境中稳定工作。
2. 系统软件设计：软件设计是PLC控制系统的核心。
在软件设计中，需要编写PLC的梯形图程序，实现对交通灯的控制逻辑。
梯形图程序应能够根据输入信号的变化，自动调整交通灯的亮灭状态，实现交通流的优化。
3. 系统集成与调试：系统集成是将PLC控制系统与其他交通设施（如交通信号灯、摄像头等）相结合的过程。
在系统集成中，需要确保PLC控制系统与其他设施的正常通信和数据交换。
调试则是确保PLC控制系统按照预期工作，包括功能测试、性能测试等。
在实际应用中，基于PLC十字路口交通灯控制系统具有以下优势：1. 高度可靠性：PLC具有高度可靠性，能够在恶劣的环境下稳定工作，确保交通灯控制系统的正常运行。
2. 灵活性：PLC控制系统易于编程和修改，可以根据实际交通需求调整交通灯的控制策略。
3. 可扩展性：PLC控制系统具有良好的可扩展性，可以随时增加或减少控制功能，适应不断变化的交通需求。
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计
基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统的设计城市道路交错分布，交通灯是城市交通的重要指挥系统。
交通信号灯作为管制交通流量、提高道路通行能力的有效手段，对减少交通事故有明显效果。
可编程控制器PLC作为工业用的计算机，在工业自动化中的地位极为重要。
其具有小型化、价格低、可靠性高等特点，在各个行业也得到了广泛应用。
本文基于PLC的十字路口智能交通灯控制系统，构成十字路口带倒计时显示交通信号灯的电气控制以及该系统软、硬件设计方法。
实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
1、设计系统简介系统上电后，交通指挥信号控制系统由两个按钮控制。
启动按钮按下，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图1所示的工作时序周而复始、循环往复工作。
南北绿灯亮25s闪3s，黄灯亮2s后南北红灯亮30s。
东西方向与南北方向相同。
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。
系统主要实现十字路口交通灯数码显示控制和显示时间智能调节两大功能。
图1十字路口交通灯正常工作时序2、硬件系统设计2．1、元器件选用FX系列PLC拥有无以企及的速度、高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点。
FX2N 系列是三菱PLC的FX家族中最先进的系列，具有高速处理及可扩展大量满足单个需要的特殊功能模块等特点;FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案。
这里选用的是FX2N-80MＲ-D基本单元，带40点输入/40点继电器输出，选用额定电压12V、额定电流25mA（每段）高亮的共阴极两位25．4cm七段数码管;供电直接使用DC12V/25mA电源供电。
选用直径200mm的圆形LED点阵，左边红、绿、黄灯额定电压DC12V，额定电流4．2A，额定功率50W，直接采用DC12V/4．2A电源供电。
各控制信号说明如表1所示。
SB2按下时，接点断开，停止工作。
按下SB3时，七段数码管显示“00”。
基于PLC的交通灯智能控制
基于PLC的交通灯智能控制一、概述随着城市化进程的加速和汽车保有量的不断增加，交通拥堵和交通事故问题日益突出。
传统的交通灯控制系统大多采用定时器或简单的逻辑判断，无法根据实时交通状况进行智能调节，导致交通效率低下，甚至加剧交通拥堵。
开发一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的交通灯智能控制系统具有重要的现实意义和应用价值。
PLC作为一种成熟的工业自动化控制设备，具有可靠性高、稳定性好、编程灵活等优点，适用于各种复杂的控制场景。
基于PLC的交通灯智能控制系统能够实时采集交通流量、车速等交通数据，通过智能算法进行分析和处理，从而实现对交通信号的精确控制。
该系统能够根据交通状况的变化自动调节信号灯的配时方案，提高交通流畅度，减少车辆等待时间，降低能源消耗和环境污染。
同时，基于PLC的交通灯智能控制系统还具备故障自诊断和远程监控功能。
当系统出现故障时，能够自动进行故障诊断和报警，方便维护人员进行快速维修。
通过远程监控功能，交通管理部门可以实时了解交通灯的工作状态和控制效果，为交通管理和决策提供有力支持。
基于PLC的交通灯智能控制系统是一种高效、智能、可靠的交通控制方案，能够有效提升城市交通的效率和安全性，为城市的可持续发展做出贡献。
1. 交通灯控制系统的重要性交通灯控制系统在现代城市生活中扮演着举足轻重的角色。
作为道路交通管理的重要组成部分，交通灯控制系统不仅能够有效调节车流和人流，提高道路通行效率，还能在一定程度上减少交通事故的发生，保障行人和车辆的安全。
交通灯控制系统的智能化管理能够显著提升道路通行效率。
通过精确控制红绿灯的切换时间和顺序，系统可以根据实时交通状况进行灵活调整，避免交通拥堵和车辆滞留。
这不仅有助于减少人们的出行时间成本，还能降低车辆尾气排放，对改善城市空气质量具有积极意义。
交通灯控制系统在保障交通安全方面也发挥着关键作用。
合理设置的红绿灯切换顺序和时间间隔可以规范交通参与者的行为，减少因闯红灯、抢行等违规行为导致的交通事故。
基于plc的交通信号灯智能控制系统设计—-毕业论文设计
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计摘要随着经济的发展，车辆的数目不断增加，道路堵车现象日益严重，智能交通灯就应运而生了。
目前世界上的智能交通系统存在的问题是：系统结构庞大、管理困难、维护投入大等。
为了改善现有的交通状况，迫切需要设计智能的交通灯控制系统。
智能交通灯是一项综合运用网络通讯计算机技术、感应技术来管理交通灯具的自动控制系统。
城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
总之，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干通与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
可编程控制器以微处理器为核心，普遍采用梯形图进行程序设计，编程容易，修改灵活，且结构简单，抗干扰能力强。
本设计采用德国西门子的S7-200系列的CPU226做主机，配以扩展模块EM222。
设计中采用了S7-200编程软件SETP7-Micro/WIN3.2进行编程，用梯形图设计程序，并配有输入输出I/O接线图。
本论文就城乡交通灯模拟控制系统的电路原理、设计计算等问题来进行具体分析讨论。
将智能控制方案和正常时序控制进行对比，它具有小型化、智能化、维修投入小、易于安装等特点。
与其他的智能交通系统相比该系统更适应经济和社会的发展，符合目前科技发展的现状。
关键词：智能化；交通灯；PLCIntelligent Traffic Light Control System Design Based onPLCAbstractWith economic development and increasing of the number of vehicles, road congestion is becoming increasingly serious, so the intelligent traffic lights is emerged. At present, the world's Intelligent Transportation System's problem is: huge structure, difficulty managed and the maintenance is largely expensive. In order to improve the existing traffic conditions, it is urgent to design a small scale smart traffic lights system.Intelligent traffic lights is a comprehensive use of computer network communication technology and sensor technology to manage the automatic control system of traffic lights. Urban traffic control system is used for urban traffic data monitoring, traffic signal control and traffic management computer system, it is the most important component of modern urban traffic control system. In short, the main problem that how to use the appropriate control method to make full use of the high-speed roads, trunk road, that are costly built, and the ramp to alleviate urban with the neighboring state of traffic congestion have become more and more urgent to the traffic management and urban planning departments.Programmable controller, whose core is a microprocessor, is commonly used to design program with ladder appearance diagram（LAD）, it is also flexible and easy to modify, moreover, it has simple structure and strong anti-interference ability. This report uses the CPU226 of Germany's Siemens' S7-200 series as the host computer, and together with the expansion module EM222. The layout is designed via the S7-200 programming software SETP7-Micro/WIN3.2, and programmed by ladder appearance diagram, we alsopresent the input and output I/O wiring diagram. This article on the urban traffic light control system analog circuit and other issues to discuss specific analysis. Compared the intelligent control system with the normal timing control system, it has small size，intelligence, maintenance into small, easy to install and so on. Compared with other intelligent transportation system, it adapts to economic and social development, in line with the current status of scientific and technological development.Keywords：Intelligent; Traffic lights; PLC目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................................... I I 第1章绪论.. (1)1.1交通灯发展现状 (2)1.2交通灯监控系统的设计意义 (4)1.3本文的主要工作 (4)第2章交通灯系统控制方案 (5)2.1三种控制方式比较 (5)2.1.1单片机系统控制 (5)2.1.2继电器接触控制 (5)2.1.3可编程序控制器控制 (6)2.2控制方案总体确定 (6)2.3系统方案设计 (9)2.3.1正常控制过程 (9)2.3.2智能控制方案 (11)第3章硬件电路简介 (13)3.1 PLC的基本组成和各部分作用 (13)3.1.1 PLC基本组成 (13)3.1.2 PLC各部分作用 (13)3.2 S7-200系列PLC简介 (17)3.3车道信号灯 (19)3.3.1功能 (20)3.3.2技术指标 (20)3.3.3箭头灯 (20)第4章软件介绍 (22)4.1 STEP7-Micro/WIN编程软件介绍 (22)4.2软件的安装 (24)4.3编程软件的启动 (26)4.4程序的保存 (28)4.5程序的下载及上传 (28)第5章程序设计 (30)5.1 I/O接线图 (30)5.2梯形图程序 (32)结论 (41)致谢 (43)参考文献 (44)第1章绪论当今，红绿灯安装在各个道口上，己经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。
交通灯PLC控制系统设计
交通灯PLC控制系统设计交通灯是城市交通管理的重要组成部分，交通灯控制系统的设计对于保障交通安全和优化交通流量起着关键作用。
PLC（可编程逻辑控制器）技术在交通灯控制系统中得到了广泛应用，本文将从系统设计的整体框架、PLC程序设计、硬件选型以及系统特点等方面来详细介绍。
交通灯PLC控制系统设计的整体框架主要包括信号采集模块、信号处理模块、控制模块和执行模块四部分。
信号采集模块主要负责将交通流量、行人流量等信息转化为电信号输入给PLC控制器；信号处理模块对采集到的信号进行处理，如检测交通流量的高低以及行人通过的情况；控制模块根据信号处理结果，生成控制信号输出给执行模块；执行模块实现交通灯的控制，通过电路和执行器实现交通灯的开关。
PLC程序设计是交通灯PLC控制系统设计的核心部分，主要包括输入端口设置、控制逻辑设计、输出端口设置和通信设置等。
在输入端口设置中，确定采集到的数据类型和数据源，如交通流量和行人流量分别通过传感器采集。
控制逻辑设计是根据交通灯的状态和信号控制规则确定交通灯的控制方式，比如根据交通流量高低切换交通灯的状态。
输出端口设置是将确定好的控制信号输出到对应的执行模块，如输出信号控制交通灯的红绿灯状态。
通信设置是实现与其他相关系统的联动，如与监控系统的数据交互。
硬件选型是交通灯PLC控制系统设计的重要环节，主要包括PLC控制器、传感器、执行器和电源等。
PLC控制器应该具有高性能、稳定可靠的特点，能够满足交通灯控制系统的需求。
传感器的选型应基于交通流量和行人流量的检测需求，常用的有光电传感器、气压感应器等。
执行器的选型应根据交通灯的类型确定，如LED灯管、数码管等。
电源的选型应满足交通灯控制系统的供电需求，选用稳定可靠的电源。
交通灯PLC控制系统设计具有以下特点：灵活性高、可靠性强、实时性好。
PLC控制器的可编程性使得交通灯的控制逻辑可以根据实际需求进行灵活调整，满足不同时间段的交通流量要求。
基于plc智能交通灯控制系统设计毕业论文
基于plc智能交通灯控制系统设计毕业论文毕业论文（设计）论文题目智能交通灯设计(英文)thedesignofintelligenttrafficlights学院：专业：车辆工程姓名：学号：指导教师：2022年月日摘要PLC可编程序控制器是以微处理器为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。
它具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程和位置的自动控制中。
据统计，可编程控制器是工业自动化装置中应用最多的一种设备。
专家认为，可编程控制器将成为今后工业控制的主要手段和重要的基础设备之一，PLC、机器人、CAD/CAM将成为工业生产的三大支柱。
由于PLC具有对使用环境适应性强的特性，同时其内部定时器资源十分丰富，可对目前普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制可方便地实现。
因此现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
同时，PLC本身还具有通讯联网功能，将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
交通灯控制系统的发展有着悠久的历史，伴随着人类工业文明的发展，汽车以及其他各种交通工具呈现出一片欣欣向荣的景象。
各种交通工具的大量使用使得人们的出行更加方便，但随之而来的是交通的压力越来越大，各个路口对于对于交通指挥系统的需求大量增加。
早在1868年，全世界第一台煤气是红绿两色照明灯由英国工程师纳伊特安装在了伦敦威斯特敏斯特街口，它可以控制车辆的通行，但是不久，这种交通灯便消身匿迹了，原因是由于一场爆炸事故。
盗了1914年左右，交通灯又重新出现了，美国的克利夫兰制造了一款由电力驱动的交通灯，它被安装在了纽约和芝加哥等地，这种交通灯的概念已经和现在大致相同。
1926年，自动化控制的交通灯得到利用，这为现代城市交通奠定了基础。
1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对交通灯的各种意义做出了明确的规定，绿灯行，绿灯车道的车辆可直行可左拐可右拐，如果前面有禁止标志的则除外。
plc智能交通灯控制系统设计毕业论文
PLC智能交通灯控制系统设计作者：[作者姓名]日期：[日期]摘要本文介绍了基于PLC的智能交通灯控制系统的设计和实现。
通过使用PLC控制器作为系统的核心，结合交通检测技术和信号控制算法，实现了交通灯的智能控制，提高了交通流量的效率和道路安全性。
1. 引言智能交通灯控制系统是现代城市交通管理的重要组成部分。
传统的交通灯控制系统在道路流量变化较大或特定时段出现交通事故时，常常出现流量分配不均、交通拥堵或道路交通事故发生率升高的问题。
因此，设计一种基于PLC的智能交通灯控制系统，能够根据实时交通流量和道路情况，动态调整交通灯的信号控制策略，以提高交通流量的效率和道路的安全性，具有重要的实际意义。
2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件设计主要包括：PLC控制器、交通检测器、信号灯和电源。
在本设计中，我们选择使用PLC控制器作为系统的核心控制单元。
PLC具有高可靠性、多功能和易于编程的特点，非常适合交通灯控制系统的设计。
交通检测器用于实时检测交通流量信息，通过传感器等设备将检测数据传输给PLC控制器。
信号灯则根据PLC控制器的输出信号进行控制。
电源用于为整个系统提供稳定的电能。
2.2 软件设计本系统的软件设计主要包括：编程环境选择、PLC程序设计和信号控制算法设计。
在本设计中，我们选择使用适合PLC编程的开发环境进行程序设计。
根据系统功能和要求，我们设计了相应的PLC控制程序，包括交通流量检测、信号灯控制和交通流量调整等功能。
同时，我们还设计了一套合理的信号控制算法，根据实时的交通流量信息和道路情况，动态调整交通灯的信号灯时序和绿灯时间，以达到提高交通流量效率和道路安全性的目的。
3. 系统实现3.1 硬件连接在实现过程中，我们按照系统设计的硬件设计部分，进行了相应的硬件连接。
将交通检测器与PLC控制器连接，将PLC控制器与信号灯连接，并为整个系统接通电源，以提供所需的电能。
3.2 软件编程根据系统设计的软件设计部分，我们使用相应的编程环境进行PLC程序的编程。
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课题名称 基于PLC的智能交通灯控制 系统设计 专业及班级 机电3083 学号 47 姓名 xxx 指导老师 xxx
2011年5月4日 基于PLC的智能交通灯控制系统设计 摘 要 针对近年来城市交通的拥挤现象,特别是驾驶员违章严重、交通事故频发、车辆尾气污染等问题,介绍了集计算机、信息、电子及通讯等众多高新技术手段于一体的智能交通指挥中心控制系统。在系统的设计中，主要使用了PLC和传感器相结合的方法,自动获取车辆数据，根据相应流量状况自动增加或减少绿灯时长，进行智能控制。该系统的安装可以大大缓解了城市道路堵塞现象、提高了道路的通行能力。减少了驾驶员违章的次数,抑制了交通事故的发生,同时对减轻车辆尾气排放,从而降低环境污染都起到了不可低估的作用。 分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。 关键词 plc控制系统 交通灯 智能控制 Based on PLC intelligent traffic control system design
Abstract In recent years the urban traffic, especially the driver crowding illegal serious incidents, vehicles, traffic problems such as exhaust pollution, this paper introduces set computer, information, electronic and communication etc many high-tech means in the integration of intelligent transportation command center control system. In the design of the system, the main use of PLC and sensor combination of methods, the automatic acquisition vehicle data, according to the corresponding traffic automatically increase or decrease the green duration of intelligent control. This system installation can greatly alleviate the urban road congestion phenomena, improve the road transportation capacity. Reduced the number of drivers violation, curbing the traffic accidents, and to reduce vehicle exhaust emission, reducing environmental pollution have played a cannot underestimate role.
Analyzes modern urban traffic control and management problems, based on the status of the actual situation of urban traffic control system is described the working principle of lights, and puts forward a simple and practical urban traffic control system hardware circuit design.
Keywords PLC control system traffic lights intelligent control 目 录 1 引言„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.1 城市交通的现状„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1 1.2 plc交通灯的国内外发展状况 „„„„„„„„„„„„„„„„1 1.3 本文研究的目的及意义„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 1.4 本文主要研究内容„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 2 智能交通灯的理论和方法„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.1 传感器的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5 2.2 控制方式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.3 急车强通控制方式„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„7 2.4 程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„8 3 PLC硬件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 9 3.1 I/O分配表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.2 I/O分配点数估算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.3 PLC的选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„10 3.4 PLC硬件电路设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11 4 PLC软件编程设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.1 PLC梯形图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 4.2 PLC语句表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14 结束语„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16 致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 17 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 1 引言 1.1 城市的现状 随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。
城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。
1.2 智能交通灯国内外发展状况 智能交通系统的发展，最早可以追溯到20世纪七八十年代的一系列车辆导流系统新技术的开发和应用。1991年美国通过“地面交通效率法”（ISTEA），俗称“冰茶法案”，从此美国的IVHS研究开始进入宏观运作阶段。1994年，美国将IVHS更名为ITS。之后，之后，欧洲、日本等也相继加入了这一行列。经过30年的发展，美国、欧洲、日本成为世界ITS研究的三大基地。 美国是当今世界在ITS开发领域发展最快的国家，它从上个世纪80年代开始，先后开展了与智能汽车技术相关的PATH、 IVI、VII和CVHAS等国家项目1995年3月美国交通部正是出版了“国家智能交通系统项目规划”，明确规定了智能交通系统的7大领域和29个用户服务功能目前7大领域包括：出行和交通关系系统、出行需求管理系统、公共交通运营系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统。 日本于上个世纪90年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家爱战略，其中智能汽车作为只鞥交通的重要组成部分，也得到了深入研究。日本政府主导的先进安全汽车ASV项目已于2000年取得初步实用化成果。 我国ITS 的发展起步较晚，70年代以来，从国外引进、消化了一些项目，并进行了一些ITS或类ITS基础项目的研究和应用。70年代中至80年代初，主要是进行城市交通信号控制试验研究，80年代中至90年代初，在一些大城市引进和消化城市交通信号控制系统，实现了一些（高速）公路监控系统、高等级公路电子收费系统和路边信息服务系统。90年代中以来，开始研究部门ITS发展战略和GIS、GPS、EDI在交通中的应用等，重视交通信息网络的建设，公路和桥梁管理用基础数据库和道路交通量和气象数据采集等经过多年的努力，也已取得明显的进展。
1.3 研究目的和意义 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。 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一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，需要一种新型的控制方法才能较好地解决这个问题。 智能交通系统（ITS——Intelligent Transport Systems）ITS是一个跨学科、信息化、系统化的综合研究体系，其主要内容是：将先进的人工智能技术、