交通灯开题报告.docVIP

信息与控制工程学院SchoolofInformationandControlEngineering

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毕业设计（论文）开题报告

论文题目：某市十字路口交通灯的PLC控制

学生姓名：

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指导教师：

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1．题目的背景和意义

近年来，随着我国经济的发展，城市的交通问题日趋严重，因此提高城市路网的通行能力、实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。传统的十字路口交通控制，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异,或对于一些突发事件紧急交通灯往往是不能够灵活调节。交通堵塞和司机违章在某种程度上,也与交通的不合理配配置有一定的关联。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象，更为现实的需要是能有一种能够应付各种状况的交通灯。目前，有多种对十字路口交通灯的改良设计，较好地解决了这样的问题。因此，十字路口交通灯控制的设计还存在非常广阔的前景。

2．题目研究现状概述

交通灯的出现，指挥着行人和车辆的安全运行，实现红绿灯的自动指挥能使交通管理工作得到改善，使交通得以有效管制，对于提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。

实现路口交通灯系统的控制方法很多，可以用标准逻辑器件、可编程序控制器PLC、单片机等方案来实现。其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受到逻辑器件的影响，调试工作极为不易。现在交通信号灯控制一般采用单片机控制，单片机能完成交通灯一般的控制过程，其功能比传统继电器控制电路要强大的多，但可靠性不够高，控制功能还不够完善。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化，试用可编程控制器实现交通灯管制，以便使该系统简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。PLC在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，PLC的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。

PLC运用与交通灯控制系统有教强的优势，主要可从以下四个方面来描述：

1）使用寿命长：从目前反馈情况看，目前控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关，是其本身无法克服的固有缺点。PLC作为工业控制单元，应用于各种控制环境，内部电路、机械结构设计极为精良，所用器件均选用标准工业级产品，其使用寿命一般可保证在十年以上。2）性能稳定可靠，抗干扰性好：PLC应用于各种工业控制现场，其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境，其电压适用范围很宽，具有极强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性，性能极为稳定、可靠。

3）功能强大，实现灵活，可扩展性好：功能可实现各种组合，并可根据实际需要改变上述功能的控制过程及方式，并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能。

4)良好的性价比：虽然PLC型产品其成本的增加与其性能的提高并非成线性关系，所以无论将其作为整机用于新品开发，还是作为老设备改进均有其良好的性价比。

对于普通交通灯的设计，在一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但目前绝大部分交通灯其时间都是设定好的，采用的是单段式定时控制或多段式定时控制，其最大的缺点是绿灯时间和绿信比是固定的或是分时段固定的，更何况最佳绿灯时间和最佳绿信比的整定较为困难，需要大量的实测统计数据，且很多情况下整定所得值并不是最优的，甚至是不合理的。控制起来都不是很灵活，这使得城市车流的调节不能达到最优。

3．题目要完成的主要内容和预期目标

本文通过是基于PLC设计的交通控制系统。根据已学的知识和查阅到的资料，主要要完成的有，首先，进行西门子PLC的基础知识的学习，熟悉西门子PLC的特点，功能，分类和组成；第二，熟练掌握西门子PLC的硬件基础，对自己设计的系统进行硬件的设计，主要是从系统硬件的设计方法，系统硬件的选择和模块的选择的几方面进行设计；再次，根据所选用的西门子PLC的硬件进行软件的设计，编写出可以实现特定功能的程序；最后，经过试验检验系统的正确性与合理性，完成十字路口交通灯控制系统的设计。解决以前的交通指示灯的那种信号单一、处理应急事故的能力差的缺点，提高十字路口交通控制效率，缓解交通拥挤、实现交通控制系统的最优控制，研究出一种智能的交通控制系统。

4．进度计划

第一阶段：调研，收集中外文资料???开