基于PLC的交通监控系统设计.doc

毕业设计论文 　　　题 目：基于PLC的交通监控系统设计 　　　学生姓名： xxx 　　　学 号： 200905280122 　　　班 级： xxxxxxx 　　　指导教师： xxxx 　　　完成日期： 2011年10月10 　　 　　 　　　 信息处理与控制工程系 毕业设计任务书 设计（论文）题 目 基于PLC的交通监控系统设计 选题时间 2011.9．30 完成时间 2011.10.10 论文（设计）字数 18000 关键词 PLC；交通控制；自动化；组态 设计（论文）题目的来源、理论和实际意义： 近年来随着科技的飞速发展，PLC的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月异更新。 交通信号灯的出现，是交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。随着中国加入WTO，我们不但要在经济、文化、科技等各方面与国际接轨，在交通控制方面也应与国际接轨。 本文选择西门子可编程控制器S7-200与组态王为核心，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了十字路口交通灯控制系统的自动化 设计（论文）的主要内容： 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控制电路，要求每个方向有三盏灯，分别为红、黄、绿，配以红、黄、绿三组时间到计时显示。每个方向的绿黄灯的定时时间可以预设，一个方向绿灯、黄灯亮时，另一个方向红灯亮。每盏灯顺序点亮，循环往复，每个方向顺序为绿灯、黄灯、红灯。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、南北方向绿灯亮和南北方向黄灯亮。在东西方向绿灯和黄灯亮时，南北方向红灯亮，并且红灯的倒计初始值为绿灯的倒计初始值和黄灯的倒计初始值之和。 　学生签字：吴钱民 指导教师签字： 系负责人签字： 年 月 日 成绩评定及评语 指导教师评语： 成绩： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　指导教师签字: 年 月 日 答辩 答辩意见： 答辩组签名： 年 月 日 摘 要 城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。目前大多采用的是自适应信号控制，它需要数学建模，且不考虑交通延误、停车次数等。所以经典控制法很难得到满意的效果。而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究，但因研究的局限性，实际中得到应用的寥寥无几，本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。 根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果，用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法，以单个十字路口4相位交通灯为例，把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程。通过实验保证了系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。 关键词:PLC,交通控制,自动化,组态 目 录 第一章 绪 论 1 1.1课题背景 1 1.2研究目的和意义 1 1.3本课题主要研究内容 3 第二章 十字路口信号控制的基本理论和方法 4 2.1 交通信号灯 4 2.2 信号灯的设置 4 2.3 交通信号的控制方式 5 2.4 城市道路智能交通信号控制系统 6 2.4.1 智能交通信号控制系统的基本组成 6 2.4.2 交通信号控制系统的主要术语和参数 6 2.4.3 智能交通信号控制的核心 8 2.4.4 智能交通信号控制系统的基本设计步骤 8 第三章 PLC的简介 9 3.1 PLC的产生 9 3.2 PLC的定义 9 3.3 PLC的的发展历程 10 3.4 PLC的特点 10 3.6 PLC的系统组成 13 3.6.1 PLC的结构 13 3.6.2 PLC的各组成元素的构成及功能 14 3.7 PLC的分类 15 第四章 系统方案分析 16 4.1控制要求 16 4.2系统设计方案分析 16 第五章 系统程序设计 19 5.1硬件的设计 19 5.2 软件的设计 24 5.2.1主程序流程图及时序图 24 5.2.2模拟时序图 25 5.2.3正常时序梯形图