基于PLC控制的智能交通灯.doc

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1、摘要本设计运用小型可编程控制器(PLC)控制十字路口交通灯,并实现智能控制,即采用环形式传感器来探测车辆的通过,用PLC内计数器对车辆数量进行计数,然后运用一定的智能控制原则,PLC就能依据车流量的情况自动调节红绿灯的时间长度以提高交通控制效率、缓解交通拥挤、达到最优控制。本设计是用三菱公司生产的FX1N-40MR型PLC实现智能交通信号控制系统，还给出了系统的硬件接线图和PLC梯形图。关键字：PLC交通灯智能梯形图前言据不完全统计，目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制，这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯，而此时另一条是空

2、道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯，这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的，不仅让司机乘客怨声载道，而且对人力和物力资源也是一种浪费。智能控制交通系统是目前研究的方向，也已经取得不少成果，在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号。出于便捷和效果的综合考虑，我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈，当汽车经过时就会产生涡流损耗，环状绝缘电线的电感开始减少，即可检测出汽车的通过，并将这一信号转换为标准脉冲信号作为可编程控制器的控制输入，并用PLC

3、计数，按一定控制规律自动调节红绿灯的时长。第一章概述一、课题的来源及意义进入21世纪以来，世界各国经济都处于迅速发展阶段，新技术、新材料的不断涌现促进了制造业的迅速发展。其中，汽车工业表现得较为突出。汽车已经成为人类生活中不可缺少的交通运输工具，汽车拥有量的多少也已成为衡量一个城市，一个地区甚至一个国家发达程度的标志之一。但是，近十几年来，环顾全球各大、中城市，汽车在道路上运行却都面临着类似的问题：城市道路建设难以跟上车辆发展的速度，车辆堵塞严重，车辆运行速度低等等，我国由于经济发展相对较晚，汽车拥有量相对较少，在改革开放前及初期，这一问题并不严重，但随着我国

4、经济的飞速发展，机动车辆的增多，我国的交通状况日渐恶化，交通拥挤日益严重，特别是一些大中城市，交通拥挤己成为制约城市经济发展的瓶颈。目前，我国许多大城市都在考虑建设地铁或轻轨以缓解交通压力。但是，建设地铁或轻轨都需要大量的资金与时间，这对大多数中小城市都不现实。所以，改善与提高现有的交通系统的效率已成为当务之急，而提高交通控制系统的效率更是重中之重。对于交通信号灯，传统的控制方式大都采用继电器或单片机定时控制实现，存在功能少、可靠性差、维护量大等缺点，越来越不能适应城市道路交通高速发展的要求。本设计以城市中车辆量较大的十字路口交通信号灯为研究对象，采用可编程序

5、控制器(ProgrammableController简称PLC)对其控制,提出了一种智能控制十字路口交通信号灯的方法，它能够根据各方向车流量大小以及道路的拥挤状况来控制信号灯的时长。具体方法如下：采用电感式传感器来探测车辆的通过，然后用PLC对车辆数量进行计数，运用一定的智能控制原则，PLC就能依据车流量的情况自动改变红绿灯的时间长度以提高交通控制效率、缓解交通拥挤、达到最优控制。二、交通信号控制系统交通信号是用于对交通进行限制或警告的电动信号显示，它可以安全疏导交叉路口的车辆，通过有序控制车辆运行，解决行人、非机动车间的冲突。但是，随着社会、经济的不断发展，

6、车辆保有量惊人增长，人们发现传统的交通信号灯已不能满足越来越复杂的交通控制任务的要求，由此，引起了交通控制的迅速发展。近年来，城市交通控制的规模不断扩大，已逐渐从单个信号交叉口的点控和单条干道的线控，发展到整个交通网络的面控。同时控制方式也从离线定周期控制发展到在线实时控制。三、交通控制的现状近年来，智能交通系统（ITS——IntelligentTransportSystems）这一术语得到全世界的广泛承认。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、自动控制技术、计算机技术、信息与通讯技术及电子传感技术等有效的集成，

7、并应用于整个地面交通管理系统而建立的一种在大范围内、全方位发挥作用的，实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。交通控制系统是ITS研究的一个重要方面。由于交通系统具有较强的非线性、模糊性和不确定性，是一个典型的分布式非线性系统，而且具有多种信息来源、多传感器的特点，用传统的理论与方法很难对其进行有效的控制。把先进的智能控制技术、信息融合技术、智能信息处理技术与交通管理技术结合起来，代表着城市交通信号控制系统发展的方向。第二章设计任务分析一、智能交通灯的PLC控制系统设计要求1、本设计系统的功能及要求从空间关系上划分可把交通信号控制分为单路口控制（也称点控）、干

8、道控制（也称线控）、网络控制（也称面控