【正文】 基于三菱FX2N48MR型號PLC交通信號燈控制畢業(yè)論文目錄摘要 IAbstrac II第1章 緒論 意義 1 1 2 2第2章 PLC可編程控制器 3 3 3 3 PLC的定義 4 PLC的工作原理 4 4 PLC的兩種工作狀態(tài) 4 4(PLC)的特點 5 PLC的編程語言 5 PLC的結(jié)構(gòu) 6（CPU） 7 7 7 8 8 PLC的通信聯(lián)網(wǎng) 8第3章 控制系統(tǒng)的設(shè)計 9 9 9 9 9 10： 11第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 13 13 十字路口交通燈布置圖 13 結(jié)合十字路口交通燈的路況模擬控制實驗 14 結(jié)合十字路口交通燈實際情況設(shè)計交通燈模擬控制系統(tǒng) 14 七段數(shù)碼管的選擇與顯示原理 15 A/D轉(zhuǎn)換模塊 17 可編程控制器I/O端口分配 17 PLC的選擇 17 硬件連接圖 18第5章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 20 Developer編輯軟件簡介 20 程序設(shè)計與思路 20 程序的流程圖 22 梯形圖 23第6章 在組態(tài)軟件中的實現(xiàn) 26 26 26 27 運行調(diào)試 28第7章 總結(jié) 29 29 行人道紅綠燈和主干道紅綠燈的對應(yīng)關(guān)系 29 29 29致謝 30參考文獻 31附錄A 32附錄B 33常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書第1章 緒論、意義隨著社會的經(jīng)濟發(fā)展，交通問題成為衡量起是否具有發(fā)展?jié)摿Φ闹匾笜恕Ｄ壳拔覈笾行〕鞘卸汲霈F(xiàn)了不同時段的交通擁堵現(xiàn)象，尤其是在大城市，這種現(xiàn)象更加明顯，比如像北京、上海、南京等交通擁堵，甚至堵車的事件每天都有發(fā)生。在高速道路建設(shè)完成的初期，它們也曾一度有效的改善了交通狀況。然而，隨著交通量的超負荷增長和缺乏對高速道路的系統(tǒng)研究和控制，高速道路沒有發(fā)揮出應(yīng)有的作用，而城市高速道路在構(gòu)造上的特點，也決定了城市高速道路的交通狀況必然受高速道路與普通道路耦合處交通狀況的制約。所以，采用哪種有效的控制方法，最大限度的利用好耗費巨資修建的城市高速道路，緩解城市主干道、城市同周邊城區(qū)的交通擁堵狀況，越來越成為我們交通部門迫切需要解決的主要問題，可見改善城市交通燈控制系統(tǒng)是多么的重要。RHODES系統(tǒng)依托自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)，擴展到公交的結(jié)合，實現(xiàn)公交信號優(yōu)先和公交信息發(fā)布。DYNASMART系統(tǒng)基于多樣式采集的信息，實時分析交通狀態(tài)，利息按設(shè)計和在線評估實時信號控制、干線路徑誘導(dǎo)等交通管理策略的運行效果，提供網(wǎng)絡(luò)交通狀態(tài)信息給公共出行者信息系統(tǒng)，確定與時間和當(dāng)前狀態(tài)相關(guān)的最優(yōu)的擁擠消散策略。日本的集成控制系統(tǒng)以UTMS為代表，其目標是實現(xiàn)交通信息采集智能化、信號控制智能化、交通信息提供智能化，并能夠與交通流誘導(dǎo)系統(tǒng)VICS互相聯(lián)動。同樣，這種集成系統(tǒng)在歐洲發(fā)展也很快，歐洲的TABASCO系統(tǒng)，將實時采集的交通數(shù)據(jù)，自適應(yīng)交通控制系統(tǒng)，公路匝道調(diào)節(jié)，動態(tài)信息顯示整合起來，主要是用于高峰期間平衡路網(wǎng)交通負荷。運行結(jié)果表明，當(dāng)前路網(wǎng)23%的交通負載被轉(zhuǎn)移，可替換路線的行程時間僅僅增加1%，協(xié)同系統(tǒng)可避免過飽和的瓶頸路段形成，路面平均運行時間減少13%。另外，F(xiàn)ASTRAC系統(tǒng)也是信號控制系統(tǒng)基礎(chǔ)上誘導(dǎo)集成的一個系統(tǒng)，其核心算法就是在中心運用動態(tài)交通分配，將誘導(dǎo)和控制結(jié)合起來。目前，我國各城市的交通控制集成的程度不一，北京市建立了整合管理系統(tǒng)TTMS也就是類似國外的TCIS，以交通信息中心為軸，連接公交系統(tǒng)、出租車系統(tǒng)城市捷運系統(tǒng)、輕軌系統(tǒng)、車速信息系統(tǒng)等，根據(jù)規(guī)劃：第一階段實現(xiàn)交通管理整合，第二階段實現(xiàn)公共交通的整合，第三階段實現(xiàn)信息平臺的建設(shè)。上海交通信息化建設(shè)的目標：整合城區(qū)的交通監(jiān)控系統(tǒng)、市郊公路及高速公路監(jiān)第2章 PLC可編程控制器控系統(tǒng)、車輛運行監(jiān)控系統(tǒng)以及泊車系統(tǒng)等方面的相關(guān)信息，形成物流信息暢通能力。大范圍的交通共用信息平臺不是以逸待勞的工程，是不斷吸納、不斷完善的工程。目前，北京上海已經(jīng)初步建立了比較完善的信息采集系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)交通數(shù)據(jù)采集，并判斷出交通狀態(tài)進行發(fā)布，為管理者和決策者提供支持，其他省會城市也基本上實現(xiàn)了信號控制系統(tǒng)、122接處警、交通違法取證系統(tǒng)等集成統(tǒng)一的指揮中心平臺。靜態(tài)多段配時控制。靜態(tài)多段配時控制是利用歷史數(shù)據(jù)實現(xiàn)的一種開環(huán)控制，其基本設(shè)計思想源于線性規(guī)劃。它沒有考慮交通需求的隨機波動，沒有考慮城市道路交通流的實時進化過程，其控制能力和抗干擾能力非常有限。但就城市某一區(qū)域而言，每日的交通狀況畢竟表現(xiàn)出相當(dāng)程度的重復(fù)性，車流的運動變化仍有一定的規(guī)律可循。因此研究靜態(tài)多段配時控制，將其作為其他控制策略的“參照系”，或為它們提供“初值系統(tǒng)”還是很有意義的。準動態(tài)多段配時控制。準動態(tài)多段配時控制與靜態(tài)多段配時控制相類似，只不過多段的劃分不是以時間為依據(jù)，而是以檢測到的實時交通狀態(tài)為依據(jù)。交通狀態(tài)可以用交通量、占有率、車速等交通數(shù)據(jù)的特征值來表達。被劃分成的若干個交通狀況分別配以不同的優(yōu)化配時。準動態(tài)多段配時控制是一閉環(huán)控制系統(tǒng)。由于反饋的引入，所以系統(tǒng)的動態(tài)性能比靜態(tài)多時段控制有明顯改善，但是又由于它的控制方式仍屬于方案選擇式，所以系統(tǒng)動態(tài)性能的改善又十分有限，故稱之為準動態(tài)系統(tǒng)。模糊控制理論。一般控制系統(tǒng)的架構(gòu)包含了五個主要部分，即:定義變量、模糊化、知識庫、邏輯判斷及反模糊化。交通系統(tǒng)是一個具有隨機性、模糊性和不確定性的復(fù)雜系統(tǒng)，因此其數(shù)學(xué)模型的建立非常困難，有時甚至無法用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)方法加以描述。即使經(jīng)過多次簡化已建立的數(shù)學(xué)模型，它的求解還必須簡化計算才能完成。所以經(jīng)典控制法很難得到滿意的效果。模糊控制是一種無須數(shù)學(xué)模型的控制方法，它能模仿有經(jīng)驗的交警指揮交通時的思路，達到很好的控制效果。本課題以三菱FX2N48MR型號PLC進行設(shè)計，F(xiàn)X2N系列是小型化,高速度,高性能和所有方便都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入輸出1625點的獨立用途外,還可以適用于在多個基本組件間的連接,模擬控制,定位控制等特殊用途,是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。本課題在傳統(tǒng)的交通信號燈基礎(chǔ)上進行改進。改進項目為交通信號燈根據(jù)車流的不同來自動控制和改變紅綠燈的點亮（熄滅）時間，從而控制車流，來緩解不同時段交通壓力。常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書第2章 PLC可編程控制器PLC可編程控制器是以微處理器為基礎(chǔ)而發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置。它以體積小、功能強、可靠性高、以及應(yīng)用安裝方便的優(yōu)點,在我國的工業(yè)控制中占據(jù)了主導(dǎo)地位,并且還在不斷地發(fā)展著。目前，PLC在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及娛樂等各個行業(yè)。根據(jù)這一發(fā)展形勢,全國各地高校都將PLC課程納入教學(xué)任務(wù),作為電子、電氣、以及工業(yè)自動化類專業(yè)的一門必修課。本世紀60年代，計算機控制技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域，但由于計算機技術(shù)復(fù)雜，編程不方便，而且價格還很昂貴，并未得到廣泛的應(yīng)用。1968年，美國通用汽車公司為了使生產(chǎn)的汽車款式不斷推新，并且盡可能的降低制造成本，減少設(shè)計和制作周期，設(shè)法把計算機的各項功能與繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點結(jié)合起來，開發(fā)出一種通用的自動控制設(shè)備，這也就是目前人們通稱的可編程控制器。隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，70年代初微處理器問世，半導(dǎo)體存儲器的集成度也越來越高，美國、日本等一些廠家開始采用微處理器來做PLC的中央處理器，使PLC不僅具有計算機的功能而且更加小型化。我國從1974年開始研制并于1977年在工業(yè)上應(yīng)用。 世界上第一臺PLC是1969年美國數(shù)字設(shè)備公司研制的，限于當(dāng)時的元件及計算機發(fā)展水平，早期的PLC主要是由分立元件和中小規(guī)模集成電路組成，可以完成簡單的邏輯控制及定時、計數(shù)功能。20世紀70年代初出現(xiàn)了微處理器，人們很快將其引入可編程控制器中，使PLC增加了運算、數(shù)據(jù)傳輸及處理等功能，成為真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。20世紀70年代末期，可編程控制器進入了實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已經(jīng)全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。20世紀80年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已經(jīng)獲得廣泛的應(yīng)用。20世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)控制的需要。中國是20世紀80年代初引進、應(yīng)用、研制、生產(chǎn)可編程控制器的。最初是在引進設(shè)備中大量使用了可編程控制器，后來在各種企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品中不斷擴大了PLC的應(yīng)用。預(yù)計21世紀可編程控制