基于PLC交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)開題報(bào)告

1、華南理工大學(xué)廣州學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 基于PLC智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 汽車工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 10汽車服務(wù)工程 2班 姓 名 項(xiàng)鵬鋼 學(xué)生學(xué)號(hào) 201038582026 指導(dǎo)教師 林若波副教授 填表日期 2014年2月28日 說 明1開題報(bào)告是保證畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，為規(guī)范畢業(yè)設(shè)計(jì)的開題報(bào)告，特印發(fā)此表。2學(xué)生應(yīng)在開題報(bào)告前，通過調(diào)研和資料搜集，主動(dòng)與指導(dǎo)教師討論，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，完成開題報(bào)告。3此表一式三份，一份交學(xué)院裝入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）檔案袋，一份交指導(dǎo)教師，一份學(xué)生自存。4選題需經(jīng)基層教學(xué)單位（專業(yè)教研室）討論審核、二級(jí)學(xué)院主管院長批準(zhǔn)、報(bào)教務(wù)

2、處備案, 方可正式進(jìn)入下一步畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）階段。姓 名項(xiàng)鵬鋼開題時(shí)間2014.2學(xué) 院汽車工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)10汽車服務(wù)工程 二班指導(dǎo)教師（導(dǎo)師組）林若波副教授論文題目中文基于PLC智能交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)英文The design of control system of intelligent traffic lights based on PLC本課題研究背景及意義1.本課題研究背景 在這21世紀(jì)，科技得到質(zhì)一樣的飛躍。是不可忽視的一個(gè)重點(diǎn)。所以交通系統(tǒng)是當(dāng)今社會(huì)上一個(gè)缺一不可的系統(tǒng)！隨著國內(nèi)的GDP的上漲，升為全球GDP第二的大國。也會(huì)促進(jìn)城市的不斷不斷的發(fā)展，使我們的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易和社會(huì)生活逐

3、日繁忙，汽車、摩托車持續(xù)增長。但現(xiàn)代追求的是低碳環(huán)保，也是單車、電動(dòng)單車，還有行人步行也隨著增長。使得交通非常擁擠和環(huán)境的PM2.5隨之增加，并隨之出現(xiàn)的各種“霧都”。隨著各大城市陸續(xù)推出限牌、限購、單雙號(hào)限行。這就證明現(xiàn)在人們受到越來越多的空氣污染、交通擁擠的困擾！而導(dǎo)致這一些現(xiàn)象出現(xiàn)的多方面原因：路面小，交通工具多；周邊施工單位多；路與路安排不好，水平的道路多，多方向的少;紅綠燈的時(shí)間安排不合理?，F(xiàn)在城市交通燈控制系統(tǒng)大都采用定時(shí)控制，這種方式控制交通效率低，容易造成交通擁擠，所以，現(xiàn)需要一種能夠根據(jù)我們當(dāng)個(gè)時(shí)段的路況、車流、人流、時(shí)間、天氣變化的改變控制方式或這智能的調(diào)節(jié)紅黃綠燈時(shí)間長度

4、，能夠把握東西和南北兩個(gè)方向平均分配?；诂F(xiàn)在的交通流量的增長，加上電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)上的發(fā)達(dá)、各種信息快捷傳達(dá)的世紀(jì)，智能交通燈系統(tǒng)是不可缺少的必需品。就像是我們血液循環(huán)系統(tǒng)，堵起來。是相當(dāng)?shù)穆闊?，輕者受傷，重者亡！2.本課題研究意義智能交通燈控制系統(tǒng)的意義和作用可歸納為以下幾點(diǎn)：（1）對(duì)于交通情況有很大的改變. PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的 HYPERLINK /search?word=%E5%AD%98%E5%82%A8%E5%99%A8&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行

5、 HYPERLINK /search?word=%E9%80%BB%E8%BE%91%E8%BF%90%E7%AE%97&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和 HYPERLINK /search?word=%E7%AE%97%E6%9C%AF%E8%BF%90%E7%AE%97&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的 HYPERLINK /search?word=%E5%A4%96%E5%9B%B4

6、%E8%AE%BE%E5%A4%87&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 外圍設(shè)備都應(yīng)該按易于與 HYPERLINK /search?word=%E5%B7%A5%E4%B8%9A%E6%8E%A7%E5%88%B6%E7%B3%BB%E7%BB%9F&fr=qb_search_exp&ie=utf8 t _blank 工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì). （2）研究智能交通燈控制系統(tǒng)可以大大的提高交通的流動(dòng)性，縮短行車之間的時(shí)間。是緩解交通壓力的需要。隨著我國GDP的發(fā)展，特別是成為世界GDP第二。世界的目光都聚集在中國的身上。所以交通上是一

7、個(gè)大國的血液，一個(gè)國家健不健康是很重要的。隨著汽車數(shù)量增多，以及科學(xué)技術(shù)的不斷成長和發(fā)展的情況下，因此有必要采取新的維修技術(shù)，從而提高交通上的流通性。（3）有利于加強(qiáng)交通的流動(dòng)性，保證交通的順暢。方便交通工具出行、安全。讓人的情緒穩(wěn)定下來。二、任務(wù)分析（1）經(jīng)過調(diào)研與分析，交通燈主要存在一下幾個(gè)問題：（2）交通燈交替轉(zhuǎn)換是定時(shí)式。（3）交通燈沒有一個(gè)智能標(biāo)準(zhǔn)（4）缺乏專業(yè)科技做支撐三、方案擬定與分析 （1）對(duì)現(xiàn)在的書籍分析與研究，查看有關(guān)PLC智能交通燈系統(tǒng)的文獻(xiàn)資料。（2）對(duì)現(xiàn)在我國的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，利用PLC的編程軟件，建立不同的方案進(jìn)行測試，從中得出各種的結(jié)果進(jìn)行分析，從而完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)

8、的任務(wù)。（3）抓緊理論上，熟悉更重科技。（4）結(jié)合必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。完成設(shè)計(jì)過程。（5）參考大量文獻(xiàn)，編寫畢業(yè)論文四、畢業(yè)論文撰寫提綱1. 緒論1.1.交通燈的歷史淵源及演進(jìn)過程1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.3交通燈的意義與研究方案2可編程控制器PLC2.1PLC的背景與定義2.2PLC的基本結(jié)構(gòu)2.3PLC的優(yōu)點(diǎn)2.4PLC的發(fā)展過程與未來方向3.交通信號(hào)燈與交通流3.1交通信號(hào)燈3.2交通流4.方案選擇4.1控制器的選擇4.2定時(shí)方案的選擇4.3智能延時(shí)方案的選擇5.PLC交通信號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1順序功能圖5.2I/O分配及接線圖5.3編制程序5.4交通燈編制5.5程序調(diào)試6.總結(jié)五、 實(shí)施計(jì)劃

9、起止時(shí)間工作項(xiàng)目備注2014年1月至2014年3月1、確定論文題目；2、完成任務(wù)書；2013年3月3日至2014年3月7日1、閱讀參考相關(guān)文獻(xiàn)；2、完成開題報(bào)告；3、初步構(gòu)思方案設(shè)計(jì)流程。2014年3月7日至2014年5月整理資料；2、完成畢業(yè)論文。2014年6月1、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。教師（導(dǎo)師組）意見：簽 名： 年 月 日審查小組意見：審查小組負(fù)責(zé)人（簽 名）： 年 月 日備注：要有10篇以上相關(guān)文章的閱讀量。理、工科開題報(bào)告撰寫要求在2500字左右，人文社科開題報(bào)告在3500字左右，包括論文選題的背景和意義、工作任務(wù)分析、調(diào)研報(bào)告、方案擬定與分析、畢業(yè)論文撰寫提綱及實(shí)施計(jì)劃、文獻(xiàn)綜述（理、工科

10、可不提交文獻(xiàn)綜述）等。電腦打印，用A4紙，內(nèi)容為小四號(hào)宋體，行距為固定值20磅。文獻(xiàn)綜述（按文獻(xiàn)綜述格式打印）附在開題報(bào)告后面一起裝訂。智能交通燈不僅保持了傳統(tǒng)交通燈結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運(yùn)行可靠等特性，而且采用PL控制，可根據(jù)車流量大小自行改變交通燈時(shí)間長短，以達(dá)到不同時(shí)期對(duì)道路交通燈的不同要求，還具有緊急控制開關(guān)，應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件，制造成本降低，維護(hù)性和可靠性提高10。因此，智能交通燈可以首先在全國一二級(jí)城市運(yùn)用，憑借其優(yōu)良的性能，將來可以全國推廣，為中國道路安全及道路建設(shè)提供保障11。本設(shè)計(jì)的目的在于設(shè)計(jì)出一個(gè)具有實(shí)用價(jià)值、性價(jià)比較高的基于PLC的智能交通燈控制系統(tǒng)。下面就對(duì)基本的PLC交

11、通燈設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述:第一部分是PLC交通等控制系統(tǒng)的硬件設(shè)備的要求，如下:1.要選擇PLC系統(tǒng)設(shè)備2.PLC外部接線圖。3.要設(shè)計(jì)I/O配線表。4.PLC電源和地的選擇第二部分是設(shè)計(jì)PLC流程圖。1.設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制總體結(jié)構(gòu)。2.設(shè)計(jì)信號(hào)傳送系統(tǒng)。3.緊急控制系統(tǒng)。第三部分是對(duì)PLC交通燈的編程器的選擇和系統(tǒng)調(diào)試。1.順序功能流程圖SFR。2.用編程器輸入指令并檢查。3.系統(tǒng)調(diào)試仿真智能控制原則是本控制系統(tǒng)的核心，是系統(tǒng)如何依據(jù)車輛檢測器脈沖的計(jì)數(shù)結(jié)果自動(dòng)輸出以調(diào)節(jié)紅綠燈的時(shí)間長度的控制邏輯。智能延時(shí)有很多方案。十字路口大部分的車流都是直行的，故智能延時(shí)也主要針對(duì)直行方向。 4.3.1 方案一 采用

12、“規(guī)模分檔”的綠燈時(shí)長智能控制原則，即把東西方向或南北方向的車輛數(shù)目以及紅綠燈時(shí)間長度分別進(jìn)行相應(yīng)的分檔。這樣就可以實(shí)現(xiàn)按車流量多少控制綠燈時(shí)長，降低擁擠的車流量，舒緩交通堵塞，從而改善了交通控制系統(tǒng)的效率。同時(shí)可對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行三種不同考慮：假設(shè)需要控制東西方向的綠燈時(shí)長，那么若東西方向的車流量較少，而南北方向的車流量也較少，那么我們就選用中長度的時(shí)間，否則選用短時(shí)間；如果東西方向的車流量正常適中，那么不考慮南北方向的車流量是多是少，我們都采用中等長度時(shí)間；如果東西方向的車流量比較大，而且南北方向的車流規(guī)模也是，那么我們選用中長度的時(shí)間（這是為了加快交通的流動(dòng)頻率，提高系統(tǒng)效率），否則采取大長

13、度的時(shí)間。東西方向綠燈時(shí)長邏輯運(yùn)算如表 4-1，南北方向與此類似。 表 4-1 東西車道車流規(guī)模比較 東西車道 東車道車流 車 流 規(guī) 模 規(guī)模 西車道車流規(guī)模 小 中 大 小 小 中 大 中 中 中 大 大 大 大 大 4.3.2 方案二 還有一種方案就是在直行通行時(shí)段，實(shí)時(shí)檢測并比較東西方向與南北方向的最大車輛滯留量，在滿足直行綠燈延時(shí)條件下，保持直行綠燈繼續(xù)亮，直至延時(shí)條件不滿足。 4.3.3 延時(shí)方案的比較與確定 方案一是在直行通行之前，根據(jù)東西方向與南北方向的車輛滯留量事先確定綠燈延時(shí)時(shí)間。這樣就存在不能實(shí)時(shí)檢測比較，判斷延時(shí)的缺陷。例如：在東西方向直行通行時(shí)，若突然東西方向的車流密度增大而南北方向的車流密度減