1.关于PLC交通灯控制的设计论文
用PLC实现智能交通控制1 引言据不完全统计,目前我国城市里的十字路口交通系统大都采用定时来控制(不排除繁忙路段或高峰时段用交警来取代交通灯的情况),这样必然产生如下弊端:当某条路段的车流量很大时却要等待红灯,而此时另一条是空道或车流量相对少得多的道却长时间亮的是绿灯,这种多等少的尴尬现象是未对实际情况进行实时监控所造成的,不仅让司机乘客怨声载道,而且对人力和物力资源也是一种浪费。
智能控制交通系统是目前研究的方向,也已经取得不少成果,在少数几个先进国家已采用智能方式来控制交通信号,其中主要运用GPS全球定位系统等。出于便捷和效果的综合考虑,我们可用如下方案来控制交通路况:制作传感器探测车辆数量来控制交通灯的时长。
具体如下:在入路口的各个方向附近的地下按要求埋设感应线圈,当汽车经过时就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少,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。比较传统的定时交通灯控制与智能交通灯控制,可知后者的最大优点在于减缓滞流现象,也不会出现空道占时的情形,提高了公路交通通行率,较全球定位系统而言成本更低。
2 车辆的存在与通过的检测(1) 感应线圈(电感式传感器)电感式传感器其主要部件是埋设在公路下十几厘米深处的环状绝缘电线(特别适合新铺道路,可用混凝土直接预埋,老路则需开挖再埋)。当有高频电流通过电感时,公路面上就会形成如图1(a)中虚线所形成的高频磁场。
当汽车进入这一高频磁场区时,汽车就会产生涡流损耗,环状绝缘电线的电感开始减少。当汽车正好在该感应线圈的正上方时,该感应线圈的电感减到最小值。
当汽车离开这高频磁场区时,该感应线圈电感逐渐复原到初始状态。由于电感变化该感应线圈中流动的高频电流的振幅(本论文所涉及的检测工作方式)和相位发生变化,因此,在环的始端连接上检测相位或振幅变化的检测器,就可得到汽车通过的电信号。
若将环状绝缘电线作为振荡电路的一部分,则只要检测振荡频率的变化即可知道汽车的存在和通过。电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为 2*3m,电感约为100μH.这种传感器可检测的电感变化率在0.3%以上[1,2]。
电感式传感器安装在公路下面,从交通安全和美观考虑, 它是理想的传感器。传感器最好选用防潮性能好的原材料。
(2) 电路检测汽车存在的具体实现是在感应线圈的始端连接上检测电感电流变化的检测器, 并将之转化为标准脉冲电压输出。其具体电路图由三部分组成:信号源部分、检测部分、比较鉴别部分。
原理框图如图2所示, 输出脉冲波形见图1(b)。(3) 传感器的铺设车辆计数是智能控制的关键,为防止车辆出现漏检的现象,环状绝缘电线在地下的铺设我们设采取在每个车行道上中的出口地(停车线处)以及在离出口地一定远的进口的地方各铺设一个相同的传感器,方案如图3(以典型的十子路口为例),同一股道上的两传感器相距的距离为该股道正常运行时所允许的最长停车车龙为好。
3 用PLC实现智能交通灯控制3.1 控制系统的组成车辆的流量记数、交通灯的时长控制可由可编程控制器(PLC)来实现。当然,也可选用其他种类的计算机作为控制器。
本例选用PLC作为控制器件是因为可编程控制器核心是一台计算机,它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有高可靠性丰富的输入/输出接口,并且具有较强的驱动能力;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;它采用模块化结构,编程简单,安装简单,维修方便[3]。
利用PLC,可使上述描叙的各传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠。本设计例中,PLC选用FX2N-64,其输入端接收来自各个路口的车辆探测器测得的输出标准电脉冲,输出接十字路口的红绿信号交通灯。
信号灯的选择:在本例中选用红、黄、绿发光二极管作为信号灯(箭头方向型)。3.2 车流量的计量车流量的计量有多种方式:(1) 每股行车道的车流量通过PLC分别统计。
当车辆进入路口经过第一个传感器1(见图3)时,使统计数加1,经过第二个传感器2出路口时,使统计数减1,其差值为该股车道上车辆的滞留量(动态值),可以与其他道的值进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。(2) 先统计每股车道上车辆的滞留量,然后按大方向原则累加统计。
如,将东西向的(见图3)左行、直行、右行道上的车辆的滞留量相加,再与其它的3个方向的车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据。(3) 统计每股车道上车辆的滞留量后按通行最大化原则(不影响行车安全的多道相向行驶)累加统计。
如,东、西相向的2个左行、直行、右行道上的车辆的滞留量全部相加,再与南北向的总车流量进行比较,据此作为调整红绿灯时长的依据(下面的例子就是按此种方式)。以上计算判别全部由PLC完成。
可以把以上不同计量判别方式编成不同。
2.基于S7
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进年来,随着我国经济的发展,城市的交通拥挤问题日趋严重,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灯,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。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:绿灯方向几乎没有什么车辆,而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的,统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状,更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。
可编程序控制器,英文称Programmable Logical Controller,简称PLC。它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置,专为在工业现场应用而设计,它采用可编程序的存储器,用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令,并通过数字式或模拟式的输入、输出接口,控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物,它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点,充分利用了微处理器的优点,又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯,特别是PLC的程序编制,不需要专门的计算机编程语言知识,而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式,使用户程序编制形象、直观、方便易学;调试与查错也都很方便。用户在购到所需的PLC后,只需按说明书的提示,做少量的接线和简易的用户程序的编制工作,就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
3.PLC控制大型交通灯的毕业论文
内容简介:
毕业设计(论文) PLC交通灯电气控制设计,共17页,6857字
[摘 要]: 针对近年来城市交通的拥挤现象,特别是驾驶员违章严重、交通事故频发、车辆尾气污染等问题,介绍丁集计算机、信息、电子及通讯等众多高新技术手段于一体的智能交通指挥中心控制系统.该系统的安装及使用,大大缓解了城市道路堵塞现象、提高了道路的通行能力.减少了驾驶员违章的次数,抑制了交通事故的发生,同时对减轻车辆尾气排放,从而降低环境污染都起到了不可低估的作用.
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状,结合城乡交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理,给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的硬件电路设计方案。
[关键词]: 交通控制 交通灯 PLC控制机
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4.PLC控制十字路口交通灯模拟控制毕业设计
十字路口交通灯控制设计。以三菱PLC为例
是一个时序控制,十字路口南北向及东西向均设有红、黄、绿三个信号灯,六个灯依一定的时序循环往复工作。
1时间点及实现方法
器件X000启动及循环起点,绿1、绿2点亮实现启动按钮
器件T0绿1亮25S定时器实现T0设定值K250,从X0接通起计时,计时时间到绿1断开,T1 计时
器件T1T2绿1闪动3次控制实现T1T2形成震荡T1通时绿1点亮,C0计数
器件C0黄1亮2S起点实现T2为C0计数信号C0接通时黄1点亮
器件T3黄1亮2S定时器实现T3设定值K20T3接通时为红1、绿2点亮,红2熄灭
器件T4绿2亮25S定时器实现T4设定值K250,从T3接通时计时,计时时间到绿2断开T6计时
器件T5T6绿2 闪动3次控制。实现T5T6形成震荡,T5通时绿2点亮C1计数
器件C1黄2亮2S起点。实现T6为C1计数信号,C1接通时黄2点亮。
器件T7黄2定时器。实现T7设定值K20,T7接通时黄2熄灭,一个循环周期结束。
为了实现交通灯启停控制,在以会好的梯形图上增加主控环节。作为一个循环结束
5.论文:基于PLC的交通灯控制系统的设计
1.控制要求:
南北主干道 左转绿 10S 直行绿 30S 绿闪3S 黄2S 红 45S
东西人行道 红 13S 绿 27S 绿闪3S 红 47S
东西主干道 红 45S 左转绿 10S 直行绿 30S 绿闪3S 黄2S
南北人行道 红 58S 绿27S 绿闪3S 黄2S
2 正常循环控制方式
交通灯变化顺序表(单循环周期90秒)
(1) 南北向(列)和东西向(行)主干道均设有左行绿灯10S,直行绿灯30S,绿灯闪亮3S,黄灯2S和红灯45S。当南北主干道红灯点亮时,东西主干道应依次点亮左行绿灯,直行绿灯,绿灯闪亮和黄灯;反之,当东西主干道红灯点亮时,南北主干道依次点亮左行绿灯,直行绿灯,绿灯闪亮和黄灯。
(2) 南北向和东西向人行道均设有通行绿灯和禁行红灯。南北人行道通行绿灯应在南北向主干道直行绿灯点亮3S后才允许点亮,然后接3S绿闪,其他时间为红灯;同样,东西人行道通行绿灯于东西向主干道直行绿灯点亮3S后才允许点亮,然后接3S绿闪,其它时间为红灯。
3.急车强通控制方式
(1) 急车强通信号受急车强通开关控制。无急车时,按正常循环时序控制,有急车来时,将急车强通开关接通,不管原来信号状态如何,一律强制让急车来车方向的绿灯亮,直到急车通过为止,将急车强通开关断开,信号的状态立即转为急车放行方向的绿灯闪亮3次。随后按正常时序控制。
(2) 急车强通信号只能响应一路方向的来车,若两个方向先后来急车,则响应先来的一方,随后再响应另一方。
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6.跪求PlC控制交通灯的毕业设计论文
JTD—1型交通灯控制系统设计(开题报告+论文+DWG)
中文摘要
本设计介绍一种新型的交通灯控制程序,它弥补了现行交通灯的不足,而且克服了在同一时刻机动车辆和非机动车辆之间的交叉通行的缺点,避免了交通事故,保证了在任一时刻只有一个方向为绿灯,可供车辆通行,使交通更为安全可靠,可避免交通事故的产生。另外特种车辆,如:消防车、救护车、警车、工程抢险车等,在紧急情况之下必须强行通过十字路口时,使用无线遥控方法进行控制,而不至于引起交通事故。程序的设计中,分析控制交通的多种原理,用传统的方法实现难度较大,使用可编程控制器,用步进操作指令简化设计程序,使程序具有良好的可读性、可维护性和可移植性,简单明了,可靠性极高。
关键词 交通控制 PLC 控制程序设计
目 次
1 引言 …………………………………………………………………………… 1
2 总体方案选择 ………………………………………………………………… 1
2.1 继电器接触器控制 ………………………………………………………… 1
2.2 单片机系统控制 …………………………………………………………… 1
2.3 工控机控制 ………………………………………………………………… 2
2.4 可编程序控制器控制 ……………………………………………………… 2
3 PLC选择 ………………………………………………………………………. 3
3.1 从功能上选择 ……………………………………………………………… 3
3.2 从I/O点上选择 …………………………………………………………… 4
3.3 从结构上选择 ……………………………………………………………… 4
4 总体程序设计 ………………………………………………………………… 5
4.1 方案论证 …………………………………………………………………… 5
4.2 PLC的选型 …………………………………………………………………. 7
4.3 JTD-1型交通灯I/O定义号分配 …………………………………………. 8
4.4 确定PLC模块 ……………………………………………………………… 9
5 程序的编制 …………………………………………………………………… 9
5.1 程序的编制方法 …………………………………………………………… 9
5.2 程序设计 …………………………………………………………………… 10
结论 ……………………………………………………………………………… 18
致谢 ……………………………………………………………………………… 20
参考文献 ………………………………………………………………………… 21
7.毕业论文 交通灯控制系统设计
交通灯智能控制系统设计 1.概述 当前,在世界范围内,一个以微电子技术,计算机和通信技术为先导的,以信息技术和信息产业为中心的信息革命方兴未艾。
而计算机技术怎样与实际应用更有效的结合并有效的发挥其作用是科学界最热门的话题,也是当今计算机应用中空前活跃的领域。本文主要从单片机的应用上来实现十字路口交通灯智能化的管理,用以控制过往车辆的正常运作。
2.过程分析 图1是一个十字路口示意图。分别用1、2、3、4表明四个流向的主车道,用A、B、C、P分别表示各主车道的左行车道、直行车道、右行车道以及人行道。
用a、b、c、p分别表示左转、直行、右转和人行道的交通信号灯,如图2所示。 交通灯闪亮的过程: 路口1的车直行时的所有指示灯情况为: 3a3b2p绿3c红+4a4b4c 3p全红+1c 绿1a1b4p红+2c绿2a2b1p红 路口2的车直行时的所有指示灯情况为: 4a4b3p绿4c红+ 1a1b1c 4p全红+ 2c绿2a2b1p红+3c绿3a3b2p红 故路口3的车直行时的所有指示灯情况为: 1a1b4p绿1c红+ 2a2b2c 1p全红+3c绿 3a3b2p红+4c 绿4a4b3p红 故路口4的车直行时的所有指示灯情况为: 2a2b1p绿2c红+3c3a3b2p全红+4c绿4a4b3p红+1c绿1a1b4p红 图1:十字路口交通示意图 图2:十字路口通行顺序示意图 图3:十字路口交通指示灯示意图 图4:交通灯控制系统硬件框图 3、硬件设计 本系统硬件上采用AT89C52单片机和可编程并行接口芯片8155,分别控制图2所示的四个组合。
AT89C52单片机具有MCS-51内核,片内有8KB Flash、256字节RAM、6个中断源、1个串行口、最高工作频率可达24MHz,完全可以满足本系统的需要 ;与其他控制方法相比,所用器件可以说是比较简单经济的。硬件框图如下: 电路原理图 [PDF] 4、软件流程图 图5:交通灯控制系统流程图 5、交通灯控制系统软件 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP,#60H ; LCALL DIR ;调用日期、时间显示子程序 LOOP: MOV P1,#0FFH LJMP TEST LCALL ROAD1 ;路口1的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平 LCALL YELLOW1 ;路口1的车直行-->路口2的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平 MOV P1,#0FFH ;恢复P1口 LCALL ROAD2 ;路口2的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电? MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL YELLOW2 ;路口2的车直行-->路口3的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电? MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL ROAD3 ;路口3的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 LCALL RESET ;恢复8155A 、B口为高电? MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LCALL YELLOW3 ;路口3的车直行-->路口4的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 LCALL RESET ;恢复8155各口为高电平 MOV P1,#0FFH ;恢复P1口高电平 LJMP TEST LCALL ROAD4 ;路口4的车直行时各路口灯亮情况 LCALL DLY30s ;延时30秒 SETB P1.5 ;恢复P1.5高电平 SETB P1.4 ;恢复P1.4高电平 MOV DPTR,#0FFFFH ;恢复8155各口为高电平 LCALL YELLOW4 ;路口4的车直行-->路口1的车直行黄灯亮情况 LCALL DLY5s ;延时5秒 SETB P1.6 ;恢复P1.6高电平 SETB P1.3 ;恢复P1.3高电平 MOV DPTR,#0FFFFH ;恢复8155各口为高电平 LJMP LOOP ;路口1的车直行时各路口灯亮情况3a3b2p绿3c红+4a4b4c3p全红+1c绿1a1b4p红+2c绿2a2b1p红 ROAD1: MOV DPTR,#7F00H ;置8155命令口地址;无关位为1) MOV A,#03H ;A口、B口输出,A口、B口为基本输入输出方式 MOVX @DPTR,A ;写入工作方式控制字 INC DPTR ;指向A口 MOV A,#79H ;1a1b4p红1c绿2a2b1p红 MOVX @DPTR,A INC DPTR ;指向B口 MOV A,#0E6H ;3a3b2p绿3c红4a4b3p红 MOVX @DPTR,A MOV P1,#0DEH ;4c红2c绿 RET 6、结语 本系统结构简单,操作方便;可现自动控制,具有一定的智能性;对优化城市交通具有一定的意义。
本设计将各任务进行细分包装,使各任务保持相对独立;能有效改善程序结构,便于模块化处理,使程序的可读性、可维护性和可移植性都得到进一步的提高。 6、参考资料 [1] 韩太林,李红,于林韬;单片机原理及应用(第3版)。
电子工业出版社,2005 [2] 刘乐善,欧阳星明,刘学清;微型计算机接口技术及应用。华中理工大学出版社,2003 [3] 胡汉才;单片机原理及其接口技术。
清华大学出版社,2000。
8.plc交通灯设计
交通灯的PLC控制梯形图设计
十字路口南北及东西方向均设有红、黄、绿三个信号灯,六个灯以一定的时间顺序循环往复工作。如下表所示:
方向
时间顺序
南北方向
南北绿(8s),东西红(8s)
南北黄(2.1s),东西红(2.1s),
南北红(10.1s),东西绿(8s),东西黄(2.1s)
东西方向
东西红(10.1s),南北绿(8s),南北黄(2.1s)
东西绿(8s),南北红(8s)
东西黄(2.1s),南北红(2.1s)
相应的元器件安排如下:
元器件
作用
X000
起动及循环起点,南北绿,东西红。
Y000
南北绿输出
Y001
南北黄输出
Y002
东西红输出
Y003
东西绿输出
Y004
东西黄输出
Y005
南北红输出
M0
中间继电器,把X000的状态保持。
T0
东西红定时
T1
东西绿定时
T2
东西黄定时
T3
南北绿定时
T4
南北黄定时
T5
南北红定时
根据以上分析,其梯形图可设计如图1
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