基于PLC的邵武市五四路口交通信号灯智能控制系统设计.doc

基于PLC的邵武市五四路口交通信号灯智能控制系统设计

内容摘要

当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车辆最常见和最有效的手段。社会的发展和人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。人多、车多道路少的道路交通状况已经很明显了，所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。

本设计首先对交通信号灯的原理进行分析，然后根据分析确定设计的输入、输出点数，确定所要选用的PLC的型号，以及需要的CPU模块。PLC的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规律分档，这样可以实现按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤，实现最优控制，从而提高了交通控制系统的效率。最后，利用输入、输出点数确定I/O接线图、程序流程图和梯形图，并最终达到了交通信号灯自动控制的目的。利用PLC控制交通灯不仅可以实现交通灯的作用，而且还使交通灯的设计更加方便，实现的功能更加强大。

关键词：城市交通；信号灯；PLC

目录

TOC\o1-3\h\z\u内容摘要 1

1绪论 4

1.1课题的背景及意义 4

1.2课题设计的相关技术的现状 4

1.2.1静态多段配时控制 5

1.2.2准动态多段配时控制 5

1.2.3最优控制 6

1.3本文的主要工作 6

2PLC介绍及结构原理 7

2.1PLC的基本组成 7

2.1.1CPU模块 7

2.1.2I/O模块 8

2.1.3编程器 8

2.1.4电源 8

2.2PLC的特点及应用 9

2.2.1PLC的特点 9

2.2.2PLC的应用 9

2.3PLC的结构及原理 10

2.3.1PLC的分类 10

2.3.2PLC的结构 10

2.3.3PLC的工作原理 11

2.3.4PLC汇编语言 11

3系统分析 12

3.1邵武市五四路口交通灯控制实际情况描述 12

3.2路况模拟控制实验 13

4系统设计 13

4.1PLC智能化控制交通灯的方法 13

4.2PLC选择 14

4.3交通灯控制系统软件设计 17

4.4程序调试 21

5结论与展望 23

参考文献 24

1绪论

1.1课题的背景及意义

随着社会经济的发展，城市交通问题引起越来越多的人的关注，交通问题成为制约我国经济发展的一个大问题，因为我国人口较多，所以大部分城市都会出现交通拥堵现象，特别是一些大城市。随着社会的发展，一个城市的交通是否便捷是衡量其是否具有发展潜力的重要指标。随着城市车辆的不断增加，大部分城市的交通出现了超负荷运行的情况，所以交通问题已经成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。因此城市纷纷修建了高速道路，然而，随着私家车和机车的不断增多，导致交通量快速的增长，高速道路并没有发挥出其预期的作用，所以如何采用合适的控制方法，最大限度的利用好城市高速道路，缓解主干道，及城区和周边地区的交通拥堵现象，已经成为交通部门亟待解决的重要问题。由于可见城市交通灯控制系统是很重要的一件事情。

随着电气工业的发展，PLC(ProgrammableLogicController)价格的不断降低和用户需求的不断扩大，越来越多的中小设备开始采用PLC进行控制，PLC在我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内PLC在我国仍将保持高速增长势头。我国早期对交通灯的控制有二种：电子线路控制系统、继电器控制系统。电子线路控制系统虽然能实现交通灯的基本要求，但是因为是电子线路比较复杂，容易出现问题并且查找问题比较困难，早在继电器控制系统出现之时已销声匿迹了。继电器控制系统由于故障率高、可靠性差、控制方式不灵活以及消耗功率大等缺点，目前已逐渐被淘汰。而我国目前交通灯控制系统主要有二种控制方式，即PLC控制系统和智能化控制系统。智能化控制系统虽在智能控制方面有较强的功能，但也存在抗扰性差，系统设计复杂，一般维修人员难以掌握维修技术等缺陷。而PLC控制系统本着运行可靠性高，使用维修方便，抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，已成为人们的新宠[1]。

1.2课题设计的相关技术的现状

城市交通矛盾的日益突出，已开始影响城市的发展，解决这个问题最行之有效的良方或许就是大力发展智能化交通。智能化交通管理体系在国外已经有了40多年的发展历史，是目前发达国家普遍