1. 研究目的与意义
随着令人咋舌的私家车保有量增长速度,大中型城市交通拥堵问题严重,对人民的幸福感及良好的生活体验造成了严重的影响。简单的十字路口交通灯已经不能适应车流量越来越大的实际情况,所以这就需要一个更为合理和智能且成本不高的路口交通灯控制系统。随着现代技术的逐渐进步,这种集微电子、计算机、自动控制和通讯技术于一体的新兴工业控制技术正在越来越广泛的被应用在各种电器和工具上,代替人工执行逻辑计算、计时计数的功能,由于它日益完善的控制系统,现如今已加入交通信号灯控制领域。在这一背景下,基于PLC的交通灯控制系统应用而生,它不仅具有定时模式的功能还可以根据车辆的情况自动调节红绿灯的时间,保证了交通的畅通。本文主要通过对 PLC 控制的交通信号灯进行简单设计,并介绍其系统工作原理和可行性。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:该研究该如何用PLC来设计智能交通灯控制系统,如何用输入、输出端口、时间继电器及辅助继电器等元器件的组合来实现交通灯的智能控制。
难点:
1、交通灯系统的控制要求
3. 国内外研究现状(文献综述)
plc 也就是专业意义上的可编程控制器的简称,它主要是以微处理器为基础,通过合成了自动控制技术、计算机技术和通讯技术等等高科技技术从而发展出的一种新型的工业控制装置。对于 plc 系统的特点我们可以进行如下的概括。PLC 由于采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺制造,内部电路采取了先进的抗干扰技术,具有很高的可靠性。从PLC 的机外电路来说,使用PLC 构成控制系统,和同等规模的继电接触器系统相比,电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一,故障也就大大降低。此外,PLC 带有硬件故障自我检测功能,出现故障时可及时发出警报信息。PLC 发展到今天,已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。近年来PLC 的功能单元大量涌现,使PLC 渗透到了位置控制、温度控制、CNC 等各种工业控制中。加上PLC 通信能力的增强及人机界面技术的发展,使用PLC 组成各种控制系统变得非常容易。PLC 接口容易,编程语言易于为工程技术人员接受。
智能化已经越来越多的出现在我们的生活中,随着经济水平的逐步提升,越来越多的汽车开始出现,为保证道路交通的安全性,信号灯在其中扮演着人命关天的作用,近年来新闻中关于交通信号灯故障发生的悲剧业已屡见不鲜,所以对交通信号灯进行系统的研究和开发越来越得到重视。目前的城市交通灯,都是根据车辆的一般通行量预设固定的红绿灯转换周期。这种固定配时模式会导致某个方向的车辆已通行完毕,而另个方向的车辆要有相对较长的时间等待,这样就降低了车辆的通行效率。对此不断有学者用不同的方法,从不同的角度来研究。国内外有宏观和微观两种模型。宏观模型更适于实时模型,短期预测和速度控制等。近年来,有学者提出速度阶梯连续性模型,还利用CA模型优化交通灯控制。 但前者主要侧重于在理论方面阐释,后者把问题简化为单行道的控制,均未对实际问题提出解决方案。还有的学者从宏观角度研究改善交通控制的方法,提出通过检测各车道的车辆数量来调节时长,但只是考虑直行车道,并未解决问题。后来有学者提出直行和左转车道同时运行,但允许同时运行的车道组合教单一,通行效率提高不明显。 PLC 控制已经逐渐普及,所以在保障绝对的道路安全前提下,如何使其在交通信号灯方面的使用更加智能和完善是未来新的研究方向,这也需要我们不断的进行实验和探究,为智能交通出行创造可能。另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用,城市空中各种电磁干扰日益严重,为保证交通控制的可靠、稳定,选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC是必要的。同时,PLC本身还具有通讯联网功能,将同一条道路上的信号灯组成一局域网进行统一调度管理,可缩短车辆通行等候时间,实现科学化管理。因此,现在越来越多地将PLC应用于交通灯系统中。
参考文献:
4. 研究方案
本设计是一个以车流量为核心的智能交通灯自动控制系统,通过使用一种车流量检测系统检测车辆,从而实现十字路口交通灯的智能控制。根据车流量检测系统测出的车流量,利用数值比较器进行比较,将南北和东西两个方向车流量的比较结果送入PLC进行控制,从而调节两个方向红绿灯时间的长短。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;
第 2 周 阅读相关资料,对比分析目前交通灯的控制方法,学习PLC工作原理及控制技术;
第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。