课程论文-自适应交通灯智能控制系统.doc

怎样确定通电导线在磁场中受到的作用力 本文主要设计一个东西方向和南北方向十字路口的交通灯智能控制电路，其要求：1、每个方向有四盏灯，分别为：左转绿灯、直行与右转绿灯、黄灯、红灯；2、每个方向的绿、黄、红灯的定时时间可以预设；3、当一个方向绿灯、黄灯亮时，另一个方向红灯亮；4、左转绿灯→黄灯→直行与右转绿灯→黄灯→红灯按顺序点亮，循环往复。 交通灯的运行状态共有四种，分别为：东西方向绿灯亮；东西方向黄灯亮；南北方向绿灯亮；南北方向黄灯亮。当东西方向绿灯或黄灯亮时，南北方向红灯亮；当南北方向绿灯或黄灯亮时，东西方向红灯亮。交通灯结构框图如图1所示： 图一 2.2传统控制方案。如下表所示： 表一： 东西 信号 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 红灯亮 时间 30s 3s 40s 3s 76s 南北 信号 红灯亮 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 时间 76s 30s 3s 40s 3s 由表一控制方案可知，在上述控制方案中，交通灯的控制要求比较单一。东西方向和南北方向的通车时间固定不变，没有考虑因车流量的差异，而及时调整通车时间，给交通资源造成了极大的浪费，也难以解决城市交通堵塞的问题。 2.3智能控制方案。如下表所示。 表二： 东西 信号 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 红灯亮 时间 30s 3s 40s 3s 76s 南北 信号 红灯亮 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 时间 76s 30s 3s 40s 3s 表三： 东西 信号 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 红灯亮 时间 40s 3s 50s 3s 56s 南北 信号 红灯亮 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 时间 96s 20s 3s 30s 3s 表四： 东西 信号 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 红灯亮 时间 20s 3s 30s 3s 96s 南北 信号 红灯亮 左转绿灯亮 黄灯闪 直、右绿灯亮 黄灯闪 时间 56s 40s 3s 50s 3s 由智能控制方案表可以看出，智能交通灯控制中有三种控制方案：①当东西方向和南北方向车流量相当时，两个方向的通车时间相等（表二所示）。②当东西方向车流量较多，南北方向车流量较少时。延长东西方向通车时间，减少南北方向的通车时间（表三所示）。③当东西方向车流量较少，南北方向车流量较多时。减少东西方向通车时间，延长南北方向的通车时间（表四所示）。对交通灯的改造，能使得交通灯按照实际路况进行自适应调整。 2.4智能控制程序控制方案框图 图二 3.交通灯智能控制方案软件、硬件实施： 本设计由传感器(图一,A B C D)检测汽车的车流量数据，通过逻辑运算得到东西方向和南北方向的车流量逻辑运算结果。假设某个方向152s（交通灯运行周期）内车流量超过36辆时，则判断为该路口车多，用逻辑“1”表示，反之用逻辑“0”表示。然后将东西方向和南北方向的逻辑运算结果进行比较，确定交通灯的工作方式。通过步进指令中的选择性分支与汇合与并行性分支与汇合指令的嵌套使用方法来确定程序的执行方向，达到智能控制的目的。 3.1 输入输出地址表 表五 输入 输出 元件 所用 继电器 元件 所用 继电器 SB0 启动按钮 X10 L0,L0 东西左转绿灯 Y0 SB1 停止按钮 X11 L1,L1 东西直右绿灯 Y1 AK1 东方传感器 X1 L2,L2 东西黄灯 Y2 AK2 西方传感器 X2 L3,L3 东西红灯 Y3 AK3 南方传感器 X3 L4,L4 南北左转绿灯 Y4 AK4 北方传感器 X4 L5,L5 南北直右绿灯 Y5 L6,L6 南北黄灯 Y6 L7,L7 南北红灯 Y7 3.2 PLC接线图 图三 3.3 交通灯状态流程图： 图四 3.4 交通灯智能控制系统梯形图程序。 4 结束语 我们针对交通灯的信号控制提出了新的逻辑控制方案，并通过了软件及硬件调试模拟实现。利用算法进行逻辑判断控制和逻辑比较分析，使程序根据运算结果选择相应的程序方案进行控制，达到了交通灯自适应的智能控制。车流量，计数时间，通车时间等可以通过改变PLC中相应的参数进行调整。控制软件的编程思路简洁明了，实现方式及对外界设备操作的安全性以及控制要求的实时性都有较好的体现。 参考文献： [1] 王国海 《可编程控制器及其应用》 中国劳动和社会保障出版社 2007年 [2] 龚仲华三菱FX/Q系列PLC应用技术人民邮电出版社岳庆来变频器、可