基于PLC的交通灯控制.doc

基于PLC的交通灯控制 摘 要 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重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，自80年代后期,许多大城市出现了交通超负荷运行的情况。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好城市高速道路，缓解交通拥堵状况，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。传统的交通信号灯控制一般采用电子线路和继电器实现，结构复杂，可靠性低，故障率高,较难实现功能的变更。而可编程控制器(PLC)以微处理器为核心，具有可靠性高，控制功能强，使用灵活方便等优点。特别是由PLC实现的控制系统，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，结构简单，抗干扰能力强，运行稳定可靠，可方便地设置定时时问，编程容易，功能扩展方便，修改灵活等，并且有完善的自诊断和显示功能，维修工作极为简单。 关键词：可编程控制器；交通灯；设计； 目 录 1 PLC交通灯简介 1 1.1 国内城市交通现状面临的及问题 1 1.2 城市交通控制的目的和意义 1 1.3 城市交通控制系统的分类 1 1.3.1 按空间关系划分 2 1.3.2 按控制方式划分 3 1.4交通信号控制系统的控制参数 3 1.5 公路平面交叉口交通控制安全保障技术的研究 4 2 PLC的基础知识 7 2.1 PLC的概述 7 2.2 PLC的特点 7 2.3 PLC的定义 7 2.4 PLC的工作原理 8 2.5 PLC的结构 10 3 PLC在交通灯控制系统设计方案 15 3.1 设计要求 15 3.2十字路口交通灯的路况画出模拟图 16 3.3 交通灯的路况模拟控制实验板 17 4 交通灯控制系统设计 18 4.1 交通灯控制系统硬件设计 18 4.1.1 PLC智能化控制交通灯的方法 18 4.1.2 三菱PLC选型 18 4.2交通灯控制系统软件设计 19 4.2.1 GX Developer编程软件介绍 19 4.2.2软件设计任务 24 4.2.3.根据控制要求确定I/O分配表 24 4.2.4编制外部接线图 26 4.2.5设计应用系统梯形图 26 总 结 27 致 谢 28 参考文献 29 附 录A 30 附 录B 35 1.PLC交通灯简介 1.1国内城市交通现状面临的及问题 根据中国目前的交通现状及面临的问题说明交通控制在经济发展及城市化进程中的重大作用，并提出发展智能交通系统的重要目的和现实意义。 我国城市交通现状是：城市交通基础设施建设速度跟不上迅速增长的交通需求;常规公共交通萎缩；出租车和私人小汽车迅速增加;轨道交通开始起步;交通管理技术水平低。以上问题导致交通拥挤、交通事故、环境污染、以及能源问题将会日趋严重。 　　面临的问题是：车型种类繁杂、混合交通严重;自行车等非机动车数量惊人;城市布局和交通不相适应;出行方式单一、没有选择余地;步行困难、事故多发。 1.2 城市交通控制的目的和意义 　　随着社会经济的发展、城市化进程的加快和机动车辆的迅猛增加，城市交通问题日益严重。城市交通拥挤不仅造成交通事故频发、车辆延误增大，而且进一步带来能源浪费和环境污染的加剧，由此引起的不良社会后果更是难以估计。目前，城市交通问题已成为全球经济发展的瓶颈，是全球性的“城市病”之一。交通控制的目的是要在确定的行政规范约束下，应用先进的技术手段，采用合适的运作方式来确保公共和私人运输方式具有最佳的交通条件。 　　(1)减少交通事故，增加交通安全。通过实施交通控制，可以把发生冲突的交通流从时间和空间上进行分离，从而减少交通事故，增加交通安全。 　　(2)缓和交通拥挤，提高交通效益。合理的交通控制，可以对交通流进行有效的引导与调度，使城市交通流保持在一种平稳的运行状态，从而避免或减缓交通拥挤，缩短在路车辆的交通延误，提高交通运输的整体效益。 　　(3)减少环境污染，降低能源消耗。实施良好的交通控制，可以减少在路车辆的停车次数，保持车辆在较佳的状态下运行，大大减少尾气排放和能源消耗。 1.3 城市交通控制系统的分类 城市道路交通控制系统可以从不同的角度进行分类，这里分别从空间关系、控制方式上对城市道路交通控制系统简单分类。 1.3.1 按空间关系划分 　　从空间关系上可以把城市交通系统分划为单交叉口控制(点控制)、交通干线的协调控制(线控制)和区域交叉口的网络控制(面控制)三种形式。 (1)单个交叉口的点控制 　　单个交叉口的点控制是一种最基本的控制方式。孤立交叉口点控制的控制参数是信号周期和绿信比，控制的目标一般是车辆延误和交叉口的通行能力