基于PLC的交通信号灯控制系统开题报告
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中北大学毕业设计开题报告学生姓名:何尚龙学号:0403240133 学院、系:信息与通信工程学院电气工程系专业:电气工程及其自动化设计题目:基于PLC的智能交通信号灯系统设计指导教师:吴其洲2009年 3月 16日毕业设计开题报告1.结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:文献综述课题研究的背景(我国城市交通现状)以广州为例来讲,现在市区平均车速只有每小时12公里,而建设内环路目的是使车速增加到22.5公里。
用这个目标速度代入欧美标准计算,广州人为交通堵塞所付出的经济代价总值:每年耗费1.5亿小时,减少生产总值117亿元。
如果我国的交通状况得不到根本改善,那么随着城市的不断发展,所付出的代价将更加巨大。
缓解交通拥堵,加快道路建设是当务之急[1]。
由于我国城市的公共交通系统普遍不发达,因此总体的城市交通效率不高。
所以,要准确认识各种交通工具各自的使用条件和服务范围,充分发挥各种交通方式的优点,使其合理分工,才能发挥整个交通系统的效率。
为了解决城市交通问题,设计智能交通灯已成为时代的需要[2]。
交通信号灯控制理论的研究现状1.静态多段配时控制。
静态多段配时控制是利用历史数据实现的一种开环控制,其基本设计思想源于线性规划。
它没有考虑交通需求与0D矩阵的随机波动,没有考虑城市道路交通流的实时进化过程,其控制能力和抗干扰能力非常有限。
但就城市某一区域而言,每日的交通状况毕竟表现出相当程度的重复性,车流的运动变化仍有一定的规律可循。
因此研究静态多段配时控制,将其作为其他控制策略的“参照系”,或为它们提供“初值系统”还是很有意义的[3]。
2.准动态多段配时控制。
准动态多段配时控制与静态多段配时控制相类似,只不过多段的划分不是以时间为依据,而是以检测到的实时交通状态为依据。
交通状态可以用交通量、占有率、车速等交通数据的特征值来表达。
被划分成的若干个交通状况分别配以不同的优化配时。
准动态多段配时控制是一闭环控制系统。
一、课题意义(包括课题的理论意义和现实意义)交通系统是社会经济的“血液循环系统”是衡量一个城市文明进步的标志,随着社会经济的不断发展和城市规模不断膨胀城市的经济贸易和社会活动日益繁忙交通量持续增长,使得交通拥挤和阻塞现象越来越突出城市交通问题越来越严重城市交通问题成为我国严重的城市病之一,目前我国城市交通灯控制系统大都采用定时控制,这种方式控制交通效率低,容易造成交通拥挤,因此,需要一种能够依据车流量、道路、时间与季节变化情况改变控制方式或自动调节红绿灯的时间长度的智能交通控制系统,以减少十字路口车辆滞留现象,缓解交通拥挤,实现十字路口交通最优控制,从而提高交通控制系统的效率。
利用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统以及该系统软、硬件设计方法实验证明该系统实现简单、经济能够有效地疏导交通提高交通路口的通行能力。
分析了现代城市交通控制与管理问题的现状结合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PLC设计方案。
二、文献综述(包括:1.理论的渊源及演进过程 2.国内外对本课题的研究现状和有待解决的问题 3.本人对所查文献的评述等)1.交通灯的历史渊源及演进过程19世纪初在英国中部的约克城红、绿装分别代表女性的不同身份。
其中着红装的女人表示我已结婚而着绿装的女人则是未婚者。
后来英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故于是人们受到红绿装启发1868年12月10日信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯这是城市街道的第一盏信号灯。
在灯的脚下一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。
后来在信号灯的中心装上煤气灯罩它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。
不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。
从此城市的交通信号灯被取缔了。
本系统采用电感式传感器,它是专门用于车辆检测的磁感应探测器,可直接得到标准输出的脉冲信号.该电感式传感器的高频电流频率为60kHz,尺寸为2×3m,电感约为100uH,这种传感器脉冲可检测的电感变化率在0.3%输出以上. 可用于单车道的车辆检测,其脉冲输出信号可直接输入PLC.2)整体系统结构利用PLC,可使传感器以及各道口的信号灯与之直接相连,非常方便可靠,如图所示。
3)交通灯的硬件选择及外围元器件的选择和连接初步拟包括三菱FX系列PLC,启动停止按钮,红、黄、绿信号灯各四个,倒计时用计时器,数字显示灯四个等。
4)模拟仿真PLC控制的交通灯装置MCGS组态画面设计。
学习使用MCGS软件,在PLC设计中,借助MCGS软件,进行图形绘制、动画设计等功能,开发PLC应用仿真实验界面,实施模拟现场动画,在进行PLC设计及调试时有一个形象的显示界面。
三、主要内容、研究方法、研究思路1、以交通灯为被控对象,设计其PLC控制系统。
[1]设计电气控制原理图[2]明确I/O点数及类型[3]进行PLC选型与配置(画出模块连接图)[4]硬件设计:包括I/O口设备的选择与I/O点分配(画出I/O分配表)、电器元件的选型。
[5]画出控制流程图[6]电路设计:被控设备的主电路及PLC外部的其他控制电路设计、PLC输入、输出接线设计、PLC主机、扩展单元及I/O设备供电系统设计、电气控制柜结构设计。
[7]软件设计:PLC程序设计及仿真[8]绘制PLC程序清单及注释[9]PLC的抗干扰设计[10]按要求撰写设计说明书[11]绘制设计图样2、控制要求1)起动后,南北红灯亮并维持25s。
在南北红灯亮的同时,东西绿灯也亮,1s后,东西车灯即甲亮。
到20s时,东西绿灯闪亮,3s后熄灭,在东西绿灯熄灭后东西黄灯亮,同时甲灭。
黄灯亮2s后灭东西红灯亮。
与此同时,南北红灯灭,南北绿灯亮。
1s后,南北车灯即乙亮。
南北绿灯亮了25s后闪亮,3s后熄灭,同时乙灭,黄灯亮2s后熄灭,南北红灯亮,东西绿灯亮,循环。
基于PLC的交通灯设计开题报告
研究思路
为了保证交通灯控制系统顺利设计完成,详细的设计思路如下几点:
(1)对交通灯控制系统的资料进行查询,了解详细的控制工艺,对国内外研究现状进行分析,进行系统设计策略分析。
(2)详细分析控制系统的工艺策略,明确工艺控制的信号输入和输出,选择最佳控制策略,并完成与系统相关的电气选型和计算,确定具体的控制方案。
(3)对系统进行硬件设计思路分析,明确图纸设计的具体内容,考虑系统安全保护、预留扩展等,完成硬件图纸设计和接线分析。
(4)按照系统控制策略方案和硬件设计图纸,进行程序流程的工艺分析,系统不同功能间都能够根据程序来完成流程设计,继而进行程序编写与调试工作,达到控制的要求。
华南理工大学广州学院本科生毕业设计(论文)开题报告基于PLC智能交通灯控制系统设计学院汽车工程学院专业班级10汽车服务工程2班姓名项鹏钢学生学号201038582026指导教师林若波副教授填表日期 2014年2月28日说明1.开题报告是保证毕业设计(论文)质量的一个重要环节,为规范毕业设计的开题报告,特印发此表。
2.学生应在开题报告前,通过调研和资料搜集,主动与指导教师讨论,在指导教师的指导下,完成开题报告。
3.此表一式三份,一份交学院装入毕业设计(论文)档案袋,一份交指导教师,一份学生自存。
4.选题需经基层教学单位(专业教研室)讨论审核、二级学院主管院长批准、报教务处备案, 方可正式进入下一步毕业设计(论文)阶段。
智能交通灯不仅保持了传统交通灯结构简单,操作方便,运行可靠等特性,而且采用PL控制,可根据车流量大小自行改变交通灯时间长短,以达到不同时期对道路交通灯的不同要求,还具有紧急控制开关,应对各种突发事件,制造成本降低,维护性和可靠性提高[10]。
因此,智能交通灯可以首先在全国一二级城市运用,凭借其优良的性能,将来可以全国推广,为中国道路安全及道路建设提供保障[11]。
本设计的目的在于设计出一个具有实用价值、性价比较高的基于PLC的智能交通灯控制系统。
下面就对基本的PLC交通灯设计进行阐述: 第一部分是PLC交通等控制系统的硬件设备的要求,如下: 1.要选择PLC系统设备 2.PLC外部接线图。
3.要设计I/O配线表。
4.PLC电源和地的选择第二部分是设计PLC流程图。
1.设计系统控制总体结构。
2.设计信号传送系统。
3.紧急控制系统。
第三部分是对PLC交通灯的编程器的选择和系统调试。
1.顺序功能流程图SFR。
2.用编程器输入指令并检查。
3.系统调试仿真智能控制原则是本控制系统的核心,是系统如何依据车辆检测器脉冲的计数结果自动输出以调节红绿灯的时间长度的控制逻辑。
智能延时有很多方案。
西南科技大学高等教育自学考试毕业设计(论文)开题报告随着社会经济的发展,城市交通问题越来越引起人们的关注。
经济的发展带来了城市的交通拥挤。
因此,现今提高道路通行能力,实现道路交通的科学化管理迫在眉睫。
此前有很多道路路口都是引用很陈旧的控制系统来控制交通灯,往往不能满足道路通行的需要。
目前,有多种对十字路口交通灯的改良设计,有一种用PLC对道路十字路口交通灯作自定义模糊控制的方法,较好的解决了车辆流量不均衡,不稳定的问题,因此,用PLC可编程控制器来控制十字路口交通灯控制的设计还存在非常广泛的前景。
从我多天对四川德阳市中心各个交通路口的交通灯控制的调查情况看,德阳地区的交通情况很是繁忙,很多路口的交通灯还是不能满足顺利通行的要求。
出现很多车辆滞留的情况。
所以我认为交通灯控制系统很有改进的必要,它需要顺应社会生活的需要。
也需要找到功能更强大,应用更方便,性价比更高的控制系统。
我们要从实际应用角度去分析各个地方的交通情况,切合实际去设计控制系统来解决这些潜在的问题。
这就是我们需要做的。
由于交通路口的形状和规模不一,所采用的信号灯的数量、控制要求不一,控制的复杂程度也就不一样,所以我选择了出现情况比较多的主通道和副通道的汇合的十字路口交通灯设计。
在这个方案选定的时候,我分析了几种控制方案:第一种是十字路口每个方向各1组红绿灯,共4组,控制简单,但是达不到车流量较大的通行要求,正逐步接近淘汰的边缘;第二就是车流量较大的路口,用的是一个方向3组红绿灯,四个方向就是12组灯,方便车流通行,但是控制相对复杂,但很实用;第三就是我所选定的主道方向,每个方向3组灯,副道每个方向2组灯。
这些都是根据不同地方要求的控制需要而设计的。
我所选择的设计思路就是根据车流较大的主道和车流较少的副道相结合的路口,来设计的交通灯控制系统。
现今出现的各个控制系统,如:单片机控制系统、PLC可编程控制系统、微机控制系统和继电器控制系统等。
南京工业大学浦江学院毕业设计(论文)开题报告
题目基于 PLC 教学装置模块设计-十字路口信号灯控制系统
学院
专业
学生姓名学号指导教师职称毕设地点
年月日
填写要求
1.开题报告只需填写“文献综述”、“研究内容及采用方法”、“进度计划”三部分内容,其他信息由系统自动生成,不需要手工填写。
2.为了与网上任务书兼容及最终打印格式一致,开题报告采用固定格式,如有不适请调整内容以适应表格大小并保持整体美观,切勿轻易改变格式。
3.任务书须用A4纸,小4号字,黑色宋体,行距1.5倍。
4.使用此开题报告模板填写完毕,可直接粘接复制相应的内容到毕业设计网络系统。
plc控制交通灯开题报告PLC控制交通灯开题报告一、引言随着城市化进程的加速和交通流量的不断增加,交通拥堵问题日益严重。
为了提高交通效率和减少交通事故的发生,交通信号灯成为城市交通管理的重要组成部分。
本报告旨在探讨使用PLC(可编程逻辑控制器)来控制交通灯的可行性和优势。
二、PLC概述PLC是一种专门用于工业自动化控制的计算机设备,具有可编程性和可扩展性。
它通过接收输入信号、根据预设的程序逻辑进行处理,并输出相应的控制信号,实现对设备或系统的精确控制。
三、传统交通灯控制方式的问题传统的交通灯控制方式通常采用定时控制,按照预设的时间间隔进行信号切换。
然而,这种方式无法根据实际交通情况做出及时调整,导致交通拥堵和交通事故频发。
四、PLC控制交通灯的优势1. 实时监测能力:PLC可以通过传感器实时获取交通流量、车辆速度等信息,从而准确判断交通情况,并根据需求做出相应的控制调整。
2. 灵活性和可编程性:PLC的程序可以根据实际需要进行编写和修改,可以根据不同的交通场景进行灵活的信号控制,提高交通效率。
3. 故障检测和自我诊断:PLC系统可以通过自我诊断功能检测故障,并及时报警,方便维修人员进行维护和修复。
4. 可靠性和稳定性:PLC具有较高的可靠性和稳定性,可以长时间稳定运行,减少交通灯故障的发生。
五、PLC控制交通灯的实施方案1. 传感器系统:通过安装车辆检测器、红外线传感器等设备,实时获取交通流量、车辆速度等信息。
2. PLC控制器:选用适当的PLC型号和规格,编写程序实现交通灯的控制逻辑。
3. 信号灯系统:使用LED信号灯替代传统的白炽灯,提高亮度和耐用性。
4. 通信系统:将PLC与中央交通管理系统相连,实现实时数据传输和监控。
六、PLC控制交通灯的应用案例1. 智能交通系统:PLC控制交通灯可以与其他智能交通设备相结合,形成智能交通系统,实现更加高效和安全的交通管理。
2. 交通流量优化:通过PLC的实时监测和控制能力,可以根据交通流量进行优化调整,减少拥堵和排队时间。