基于PLC的智能交通灯控制 .pdfVIP

淮阴工学院毕业设计说明书（论文）

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１绪论

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

通监控指挥系统中最重要的组成部分.在城市交通中，交通灯信号是交通网络控制中最

重要的元素，今年来城市交通的车流量较大,给交通带来了巨大的压力.提高路口的车

辆通行效率，对于缓解路口车辆阻塞，便捷出行具有十分重要的意义，目前的城市交

通灯,都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。这种固定配时模式会导

致某个方向的车辆已通行完毕，而另个方向的车辆要有相对较长的时间等待,这样就降

低了车辆的通行效率.对此不断有学者用不同的方法,从不同的角度来研究．国内外有

宏观和微观两种模型。宏观模型更适于实时模型,短期预测和速度控制等。近年来，有

学者提出速度阶梯连续性模型,还利用ＣA模型优化交通灯控制.

但前者主要侧重于在理论方面阐释，后者把问题简化为单行道的控制,均未对实际

问题提出解决方案.还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法,提出通过检测各

车道的车辆数量来调节时长，但只是考虑直行车道,并未解决问题。后来有学者提出直

行和左转车道同时运行,但允许同时运行的车道组合教单一,通行效率提高不明显.针对

以上情况,在此本文介绍一种新型交通灯智能控制系统.该系统采取车多通行时间长和

同时通行的车道不冲突的原则,采用热释电红外传感器测量车辆的数量，在软硬件方面

对现行的交通灯控制系统做了进一步的改进,大大提高了运行效率和车辆通行的灵活

性和实时性。本方案中具体的设计思路是在入路口的各个方向附近按要求架设红外检

测仪，当汽车进入检测区时，能以温度变化的形式影响红外传感器,这样红外传感器就

能产生变化的电信号，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计数,按一定控制规律自动调节红绿灯的时长,

利用LＥD数码管显示时间。

1．１PＬC的定义

PLC即可编程控制器(PｒｏgraｍmａｂｌｅlogicCｏnｔrollｅr，是指以计算机

技术为基础的新型工业控制装置．在１987年国际电工委员会（InternationａｌEleｃ

ｔriｃａｌCommiｔtee)颁布的PLC标准草案中对PLＣ做了如下定义：

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PLC英文全称ProgｒamｍａbｌeLｏgicCｏnｔｒoller,中文全称为可编程逻辑

控制器,定义是:“一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境应用而设计的。它采

用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时,计数

与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械

或生产过程。PLＣ及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，

易于扩展其功能的原则而设计。”

1.2PLＣ的工作原理

1。2.１ＰLＣ的工作方式

(1)输入采样阶段,在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存

入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化,内存中输入

信息也不变化,只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。

（2)程序执行阶段：PLC对用户程序扫描.

（3)输出刷新阶段:当所有指令执行完毕通过隔离电路,驱动功率放大器,电路是

输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。

１。2.2PLＣ的主要编程语言

采用面向控制过程,面向问题，简单直观的plｃ编写横语言,常用的有:梯形图，语

句表,功能图等．

1.梯形图:由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一定程度的相似性，但梯形图编

程语言功能更强更方便。

LＡD具有以下特点：

（1）自上而下，从左到右的顺序排列,两列垂直线为母线。每一逻辑行,起使左母

线；

（2）梯形图中采用继电器名称,但不是真实物理继电器称为“软继电器”