基于PLC交通灯控制系统的设计论文

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作者签名：年月日

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2、不保密□。

作者签名：年月日

导师签名：年月日

Thesis Title:

THE TRAFFIC LIGHTS BASED ON PLC CONTROL SYSTEM

By

Lu Xiaofan

June 4th

毕业设计（论文）任务书

系部电气信息系指导教师权轶职称讲师

学生姓名陆小凡专业班级09自动化学号0915026120 设计题目基于PLC交通灯控制系统的设计

设计内容目标和要求

论文设计目标：1.研究交通灯控制系统的工作原理

2.应用三菱FX2N系列PLC实现控制系统的设计

论文设计要求：1.PLC机型的选择及输入输出分析

2.I/O地址的分配

3.顺序功能图设计

4.梯形图设计

5.程序设计与分析

6.毕业论文字数一般为0.8-1.5万字

7.查阅到15篇以上与题目相关文献

论文设计进度：

2月16日——3月20日搜集关于交通灯的资料阶段, 完成开题报告；

3月20日——3月底完成绪论部分

4月初——4月中旬完成论文前三章

4月中旬——4月底写出论文初稿

5月上旬根据老师的指导修改论文写出二稿

5月中旬根据修改后的二稿写出三稿

5月下旬编排标准格式，进一步完善，定稿打印。

指导教师签名：权老师

年月日

系部

审核

此表由指导教师填写由所在系部审核

毕业设计（论文）学生开题报告

课题名

称

基于十字路口交通灯控制PLC系统

课题来源自选

课题类

型

DY

指导教

师

权轶

学生姓名陆小凡

学

号

091502612

专业班

级

09自动化01

班

本课题的研究现状、研究目的及意义

研究现状：进入20世纪70年代，随着计算机技术和自动控制技术的发展，以及交通流理论的不断完善，控制手段越来越先进。早在1977年，Pappis等人就将模糊控制运用到交通控制上，同过建立规则库或者专家系统对各种交通状况进行模糊控制，并取得了很好的效果。近年来，欧美日本相继建立了智能交通控制系统。系统大部分都在路口附近安装了磁性环路检测器并且使用了新型检测器等技术和设备。这些现代化设备加上控制理论和现代化科学管理技术，使得交通控制系统日益完善。在交通信号控制领域研究学者提出了些新方法、新思路。如静态多段配时控制、准动态多段配时控制、最优控制、大系统递阶控制、模糊控制、神经网络控制、网络路由控制等。模糊交通控制已经成为了交通信号控制的主流方向之一。

城市交通控制研究起源比较早。1868年，英国伦敦燃气信号灯的问世标志着城市交通控制的开始。1913年，在美国的俄亥俄州出现了世界上最早的交通信号控制。1926年，美国的芝加哥市采用了交通等控制方案，每个交叉口设有唯一的交通灯，适用于单一的交通流。从此，交通控制技术和相关的控制算法得到了发展和改善，提高了交通控制的安全性、有效性。

虽然模糊控制能有效处理模糊信息，但产生的规则比较粗糙，利用规则表查表进行控制，运算速度虽然比较快，但没有自学能力。而且这些研究有些以相序固定为前提。不能保证相序与实际交通状况的一致性，影响了绿灯时间的利用率。有些研究则提出了可变相序的模糊控制方法，提高了绿灯的利用率。但同时也存在一些不足。例如目前应用比较好的交通系统（SCOOT），他们都主要采用统计模型和经典算法。但城市交通是一个复杂的且随机性很强的系统，想要建立实用性较强的数学模型是十分困难的。利用模糊控制智能控制技术进行交叉口信号灯控制能取得比定时控制与感应控制更好的效果，是今后单交叉路口信号灯控制的主要研究方向。

交通系统作为一个时变的、具有随机性的复杂系统，传统的人为设定多种方案或是建立各种预测模型比较困难。目前交通灯的设计方案有很多，有应用cpld设计实现交通信号灯控制器的方法；有应用单片机实现对交通信号灯控制的设计方法；有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计。随着科技的发展，PLC的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业控制中的作用日益突出。由于

PLC具有对使用环境适应性强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”信号灯进行精确方便地控制。与此同时PLC通讯联网功能可将同一条道路上的信号灯进行统一调度管理，缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。所以PLC越来越多地被应用于交通灯控制系统中。

研究目的：解决人们日常生活中因为交通带来的不便，还有一些货物运输的不及时和一些紧急情况。防止堵车给人们带来的不便。

研究意义：解决交通问题，使人们的生活更加便利，各种交通运输更加通畅，这样有助于人们有个舒畅的心情，国家的经济也会稳步上升，人们生活更加美好，国家更加繁荣昌盛。

课题类型：

（1）A—工程实践型；B—理论研究型；C—科研装置研制型；D—计算机软件型；

E—综合应用型

（2）X—真实课题；Y—模拟课题；

（1）、（2）均要填，如AY、BX等。

主要内容：

3.1课题的控制任务要求：

（1）系统工作控制开关，起动开关 ON 则系统开始工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。

（2）控制对象共有六个：

东西方向红灯两个，南北方向红灯两个；

东西方向黄灯两个，南北方向黄灯两个；

东西方向绿灯两个，南北方向绿灯两个。

（3）控制规律：1》按下启动按钮，南北绿灯开始亮，设定时间为30s，同时东西红灯亮30s。

2》南北绿灯亮30s后熄灭，南北黄灯亮，时间设定为3s，且闪烁亮，同时东西红灯亮，时间为3s。

3》东西红灯亮33s后熄灭，东西绿灯亮，时间设定为30s，同时南北红灯亮，时间为30s。

4》东西绿灯熄灭后东西黄灯亮，时间设定为3s，且闪烁，同时南北红灯亮3s。

5》南北红灯亮33s后熄灭。

6》南北红灯亮的同时南北马路等亮绿灯，时间也为33s。东西红灯亮的同时东西马路等亮绿灯，时间为33s。

7》紧接着南北绿灯亮，时间为30s，同时东西红灯亮，这样循环运行。