1、南 昌 工 程 學 院 08 級畢業（設計）論文開題報告機械與電氣工程系（院） 機械設計制造及其自動化 專業 題 目 智能交通燈的PLC控制系統(三菱) 學 生 姓 名 黃斯誠 班 級 08機械設計制造及其自動化（2）班 學 號 指 導 教 師 代芳 日 期 2012 年 03 月 09 日南 昌 工 程 學 院 教 務 處 訂 制題目：智能交通燈的PLC控制系統(三菱)一、選題的依據及課題的意義隨著社會經濟的發展，城市交通問題越來越引起人們的關注。人，車，路三者關系的協調，已成為交通管理部門需要解決的重要問題之一。城市交通控制系統是用于城市交通數據監測，交通信號燈控制與交通疏導的計算機綜合管

2、理系統，它是現代城市交通監控指揮中最重要的組成部分。交通信號燈的出現，使交通得以有效管制，對于疏導交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。為了實現交通道路的管理，力求交通管理先進性、科學化。用可編程控制器實現交通燈管制的控制系統，以及該系統軟、硬件設計方法，實驗證明該系統實現簡單、經濟，能夠有效地疏導交通，提高交通路口的通行能力。分析了現代城市交通控制與管理問題的現狀，結合交通的實際情況闡述了交通燈控制系統的工作原理，給出了一種簡單實用的城市交通燈控制系統的PLC設計方案。二、研究概況及發展趨勢綜述在經濟日益發展的今天，城市機動車量也不斷增加，特別是近幾年汽車產業更是日新月異，20

3、06年全世界汽車總已產量已超過6400萬輛。這不但給人們的生命和財產造成了威脅，同時還制約著國民經濟的發展，特別是發達國家和發展中國家面臨的形勢更是嚴峻。為了緩解交通的負荷量，使車輛運行暢通無阻，交通事業整嚴有序，國家起用了雙車道交通燈控制系統。通過紅，綠，黃三色燈進行單一的控制，使其遵守紅燈停，綠燈行的原則，并通過不斷的開發新路線，拓寬原有路線來緩解交通壓力，因此，交通燈在現在社會生產生活中扮演著無可替代的作用。自80年代后期，許多大城市如北京、上海、南京等出現了交通超負荷運行的情況，這些城市紛紛修建城市高速公路，在高速公路建設完成的初期，它們也曾有效地改善了交通狀況。然而，隨著交通量的快速

4、增長和缺乏對高速道路的系統研究和控制，高速道路沒有充分發揮出預期的作用。而城市高速道路在構造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路和普通道路耦合出交通狀況的制約。所以，如何采用合適的控制方法，最大限度利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解主干道與匝道，城區與周邊地區的交通擁堵狀況，越來越成為交通運輸管理和城市規劃部門亟待解決的主要問題。交通信號控制是通過對交通流量的控制已達到改善人和貨物的安全運輸，提高運營效率。交通系統是一個具有隨機性、模糊性和不確定性的復雜系統，建立數學模型非常困難。目前國內十字路口的交通問題成為大家關注的社會問題，汽車數量的直線上升及現有的定時切換控制交通

5、方式的局限性都使得我們有必要尋求一種智能的交通控制系統。交通信號燈在今后的發展中，也逐步的面向省電，環保，不易損壞，高亮度等方向發展，在這個能源短缺的新世紀，作出重大的貢獻，綻放出耀眼的光彩。為保證智能交通燈的有效性，自動控制系統的設計及控制技術的運用要以可靠性為基礎，綜合考慮控制技術先進性、可擴展性，同時兼顧降低系統造價。采用PLC控制系統和能檢測汽車量變化的傳感器環節來控制交通燈，能夠比較好地時間智能控制。可編程序控制器（PLC）是以計算機技術為核心的通過自動控制裝置，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價格低、可靠性高，在現代工業中的作用更加突出。一般的檢測汽車流量的方法是在地面下埋

6、入一個線圈通電，當汽車通過時，電流會發生改變，測電流比較簡單準確。三、研究內容及實驗方案一本課題的研究內容設備選型及系統設計。通過指導老師的指導，獨立完成設計方案、系統設計、設備選型、繪制流程圖等工作。按照城市交通控制的需要，本文討論了用PLC實現正常時序、急車強通2種控制方式，通過傳感器與PLC完成對交通異常狀況（滯留或堵車）的判別及處理。 正常時序控制對路面進行控制.南北方向紅燈時,東西方向綠燈.綠燈閃10秒緊接著黃燈閃3秒,變紅燈.南北方向紅燈直接變綠燈.東西方向紅燈時同理。正常時序控制： 急車強通時,發送信號給交通燈讓其對來急車方向的交通燈進行綠燈暢通. 急車強通信號受急車強通開關控制

7、；無急車時，信號燈接正常時序控制；有急車來時，一律強制讓急車方向的綠燈亮，使急車放行，直至急車通過為止。交通滯留的異常情況，在路口與路尾設置兩個傳感器進行檢測車流量.交通路段車流量繁忙時，傳感器起到勘測車流量的存在與通過的作用。當一方車流量過大的時候,PLC要對控制這一路段的信號燈進行調控,讓滯留或堵車的一方綠燈時間加長,直到交通暢通為止這種工作的好處是避免了交通堵塞造成的不必要的麻煩與事故,對交通的控制進行很方便,很便捷。二實驗方案通過傳感器探測車輛數量大小，輸出的信號為電信號。車輛檢測器的類型主要有壓力檢測器（靜的很難測，破壞路面）、磁感應式檢測器、超聲波檢測器、光輻射檢測器（受光照影響）

8、、雷達檢測器等。還有其他方法，如地感線圈，埋在水泥路面下，可以檢測出來車輛的車軸，開關量信號輸出，價格便宜，但是不好操作；有對射式樣的光電傳感器，可以測量。自激光束或者紅外光源被阻擋時候開始到阻擋結束，觸發一次開關量信號輸出。以上兩種信號配合計數器可以自動計數。紅外和光電檢測缺點是有車輛重疊時會產生一定的失誤，第三種辦法是視頻攝像頭，拍攝的是連續的車流，但是有識別軟件可以將連續的車流圖像信號，識別出來數量，缺點還是失誤 雖然失誤率小多了。四、目標、主要特色及工作安排 一 預期目標：通過探測器(即電磁感應線圈)探測出汽車的流量后自動調節紅綠燈的時長。車輛的流量記數、交通燈的時長控制可由可編程控制

9、器(PLC)來實現。 二 主要特色通過傳感器探測車輛數量大小，用PLC來控制交通燈的時長，分正常時序、急車強通2種控制方式，完成對交通異常狀況（滯留或堵車）的判別及處理，實現對交通燈的智能控制。 三 工作安排 1、分析任務書，查找相關文獻，進行方案論證。3.19-4.1 2、確定總體設計方案，創制主流程圖。選型。4.2-4.15 3、主程序梯形圖設計、調試，繪制流程圖。4.16-5.6 4、PLC總體程序仿真調試、修正，繪制主流程圖。5.7-6.3 5、整理設計材料，編寫畢業設計論文。6.4-6.20五、主要參考文獻（按作者、文章名、刊物名、刊期及頁碼列出） 1、可編程控制器原理及工程應用，常

10、斗南，李全利，電子工業出版社，2006 2、可編程序控制器應用系統設計及通信網絡技術, 郭宗仁等,人民郵電出版社，2002 3、新世紀電氣及自動化類實踐系列教材PLC應用實踐,束長寶,東南大學出版社,2008 4、電氣控制系統與可編程控制器，常曉玲，機械工業出版社，2004年 5、進口設備、國產設備常用電氣及電氣標準，劉文光，電子科技大學出版社，1994 6、求是科技. PLC應用開發技術與工程實踐. 北京：人民郵電出版社，2005 7、電氣測試技術,林德杰. 北京：機械工業出版社. 2002 8、用PLC實現智能交通控制.鄧成文. 江漢大學 物理與信息學院 9、PLC原理與應用（三菱FX系列） ,俞國亮,清華大學出版社,2005 10、電氣控制與PLC案例教程，胡漢文 張