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1、.十字路口交通指示灯PLC的控制系统摘要：可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的开展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的应用更加突出。城市交通灯控制采用的可编程制器具有可靠性高、维护方便，用法简单、通用性强等特点，本文用欧姆龙的可编程控制器控制十字路口信号灯来说明可编程控制器硬件、软件的设计。解决好公路交通灯控制问题将是保障交通有序、平安、快捷运行的重要环节。关键词：PLC 智能交通灯 指令系统. v.前 言随着社会经济的开展，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
2、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局部。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如、XX等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建立完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用适宜的控制方法，最大限度利用好消耗巨资修建的城市高速道路，
3、缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，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。根据交通灯工艺控制要求与特点，我们采用了欧姆龙PLC。欧姆龙PLC有小型化、高速度、高性能等特点，可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩大设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对十字路口交通控制灯实现控制。本系统采用PLC是基于以下四个原因：PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上；编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现；抗干扰能力强，目前空中各种电
4、磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。. v.目录绪论1一本课题研究的目的和意义1二城市智能交通系统的开展现状11智能交通系统的根本概念12智能交通的开展简史13我国的ITS的建立现状2第一章概述3第二章可编程控制器简介4一可编程序控制器的产生与开展4二可编程控制器的组成8图2-1. PLC的组成81. 输入存放器92. 输出存放器93. 存储器94. CPU单元95. 其它接口单元9三可编程控制器的工作原理9四可编程控制器的特点11五可编程控制器的主要功能12六可编程控
5、制器的开展趋势16第三章系统方案设计18. v.一装置构造与工艺要求18(二) 统计输入/输出点数并选择PLC型号19三分配PLC的输入/输出端子19四交通信号灯控制系统功能表图20五交通信号灯的控制系统梯形图21(六).将梯形图转换成指令表程序251交通信号灯控制系统公共程序指令表：26(2)信号灯在东西方向控制指令表：263信号灯在南北方向控制指令表27总结29辞30. v.绪论一本课题研究的目的和意义随着我国交通事业的迅速开展，各种公交、运输汽车和汽车进入家庭的步伐加快使得城市的汽车数量逐年增加，城市道路交通堵塞、拥挤问题显得越来越突出，交通在许多城市已经成为“瓶颈问题。在马路上经常会看
6、到这种现象：如果一辆汽车发生故障，那么该条线路将陷入瘫痪；一但某个路口的信号灯出现故障，就有可能在此路口塞车。交通开展的状况是衡量一个国家现代化程度的重要标志之一，从经济的开展形式看，我国的经济增长速度比主要工业兴旺国家年平均增长速度都要高，随着我国现代化开展的进程，经济必将持续增长，其增长的速度继续在世界处于领先地位，高速度的持续经济开展，必然带来严重的运输和交通问题。车如水、人如潮，这是我国城市交通的真实写照。人员和物资的流通量猛烈的增长，使得交通车辆的拥挤问题明显得暴露了出来。要解决交通拥挤的状况，道路的建立、拓宽和增加车行道固然重要，而现代化交通控制系统的建立，却可大幅度的提高现有道路
7、的利用率，其重大的经济效益和社会效益是不可言语的。目前绝大局部的交通的时间都是单一的、固定的，不管是车流顶峰还是低谷，红绿灯的时间都是固定不变的；还有一些交通灯只是能够按照固定的时间来划分顶峰和低谷，简单地进展时间段的调整，这比起以前的交通灯是有所进步。但是控制起来不够灵活，还不能解决相对拥挤、混乱的交通次序。本文的设计正是针对这个弊端进展了改良，根据实时的车流量对个路口的红绿灯进展调整，大大加强了其灵活性和实时性，真正实现了智能的交通灯控制。二城市智能交通系统的开展现状1 智能交通系统的根本概念 智能交通系统也称为ITS；目前世界上对智能交通系统尚没有统一的定义，其大体的含义是将先进的计算机
8、技术、信息技术、数据通讯技术、人工智能及电子自动控制技术等有效地综合运用于整个交通管理系统，将人、路、车有机的结合起来，以到达最正确的和谐统一，从而建立起的一种在大X围内、全方位发挥作用的实时、准确、高效的交通运输综合管理系统。2 智能交通的开展简史 ITS的研究始于上世纪70年代，由于信息处理技术的不成熟曾一度陷入低谷。在80年代中期后，随着信息处理技术的开展，许多国家对智能交通系统的研究投入了大量的人力和物力。并建立以美、日和欧洲为代表的三大研究中心。美国对ITS的研究起步较晚，但由于投入较多，目前已处于该领域的领先水平。出现了很多庞大的连续开发方案。1991年，开场对ITS研究进展投资，
9、仅1994年至1995年就确定了104工程研究，并成立了专门组织，着手制定ITS的研究方案，到1997年投资近7亿美元；1998年6月9日美国前总统克林顿签署了“面向21世纪运输权益法案。该法案确实定为美国公路系统的继续开展和重建带来了创记录的投资。欧洲在ITS的研究方面采取整个欧洲一体化的方针，由政府、企业和个人三方面共同出资进展智能化交通系统的研究，著名的工程有PROMETHEU和DRIVE等。日本从70年代就开场了对汽车交通综合控制系统的研究，并成立了全国性的推进组织，是ITS进展研究最早、实用化程度最高的国家。目前已建立了较为完备的交通控制、信息效劳等综合体系，并根本完成了覆盖全国的电
10、子地图的绘制工作。3 我国的ITS的建立现状 我国ITS的研究和推进还处于起步阶段，但ITS作为跨世纪经济点和交通系统的建立必然选择的重要性已得到国家相关部门的高度重视,1995年中国国家技术监视局ISO/IC204为交通部门正式批准成立了ISO/IC204中国委员会，该委员会把推进中国ITS标准化为主要任务，1997年在召开ITS开展趋势国际学术研讨会。1998年交通部正式批复成立交通智能运输系统工程研究中心ITSC。加快了对ITS领域的研究步伐，、XX等大城市陆续从国外引进了一些较为先进的城市交通控制、道路监控系统；我国也自行组织开发了实时自适应城市交通控制系统HT-UTCS，XX交通大学
11、与XX交警总队合作开发的SUTS系统等；并且从2000年起在全国6个城市实施以实现城市交通智能控制为主要内容的“畅通工程，并逐步推广到全国。第一章 概述可编程控制器PLC是以计算机技术为核心的通用自动控制装置，在日常生活中得到了广泛的应用。PLC是一种数字式运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术等操作指令，并通过数字式、模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC具有可靠性高，抗干扰能力强等优点，PLC的平均无故障运行时间又称平均故障间隔时间MTBF已经高达几十万小时。其次，PLC具有通用性强，使
12、用方便的特点。由于PLC产品的系列化和模块化，PLC配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，可以组成能满足各种控制要求的控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件方面的设计工作只是确定PLC的硬件配置和I/O的外部接线。一个控制对象的硬件配置确定以后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。PLC还具有功能强，适应面广的特点，现代PLC不仅具有逻辑运算、计时、计数、顺控等功能，数值运算和数据处理等功能。因此，它既可对开关量进展控制，也可以对模拟量进展控制，既可控制一台生产机械、一条生产线，也可控制一个生产过程。PLC还具有通信联网的功能，可与上位计算机构成分布式控制系统
13、。用户只需根据控制的规模和要求，适中选择PLC的型号和硬件配置，就可以组成所需的控制系统。随着交通的不断开展和汽车化进程的加快，交通拥挤加剧，交通事故频发，交通环境恶化，已经成为引人注目的城市问题之一。交通问题不仅的开展中国家，就在兴旺国家也是一个令人困扰的严重问题。众所周知，缓解交通拥挤的最直接和最有效方法是提高路网的通信能力。但无论哪个国家的大城市，不可能无限制地修建道路，不管是资金因素还是土地因素，都限制了道路的无节制增长。因此，不可能通过无限制地修建道路难满足日益增长的交通需求。与此同时，通过限制车辆增加削减交通需求也因受到客观因素的制约而无法取得满意的结果。事实上，由于交通系统是一个
14、相当复杂的大系统，无论单独从车辆方面考虑还是从道路方面考虑，都很难从根本上解决问题。早在19世纪，人们就开场研究交通信号，用信号指挥车通行，控制车辆进出穿插口的次序。据文献记述，早在1868年，英国伦敦的威斯特明斯特(Westminster)街就安装了红、绿色两色的交通信号灯。到1917年，美国的盐湖城开场使用由人工控制的红、黄、绿3色的信号灯。1925年，这种由人工控制的3色信号灯也首次出现在英国伦敦的皮克的时路口。次年，英国人研制出了自己的自动控制信号机。道路通交通系统是一个地区、一个城市的主要组成部份，这个系统的运行状况如何，直接反映了一个地区、一个城市的现代化管理水平。在这一系统中，道路不仅仅是易变化的局部，而其它组成局部那么存在着较大的可变性和随机性。只有对这一系统的组成及其运行机理进展科学客观的分析研究，对能制定出科学有效的管理和控制对策，从而保障系统的有效运行。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建立完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高澎路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路
