【正文】 CPU unit is running the core ponents of the PLC. The main technical indicators of the CPU ( user program , memory capacity, data storage capacity, expanded memory capacity, the basic instruction execution time, I / O points, extended I / O rack, RS 232C ), the design chosen CS1GCPU42H Mid PLC with RS232C interface, no extended memory, I / O bit 960 program capacity of 10K steps 65K words of data with the model for the inner panel installation CSIGSCB41 serial munication board, it does not accounted for I / O slot, two serial ports, an RS232C port, a for RS422A/485 ports, and can be set for each port: the protocol Macro munications, HostLink munication, or 1:N NTLink munication and so on, it can be used Rs422A/485 port connected to the generalpurpose external devices ( 1: N ).2, The input unit Input unit OMRON Corporation used C200HIA221, this module the 8:00 input, C200HIA221 requires two units can meet the design requirements, the PLC input signal distribution is: The XO: Start signal. The xl: north and south strong munication No. X2: something strong munication No. X3: reset signal. X4: green conflict return signal. X5X12: vehicle detection signal. RUN: PLC operation control signal.3, The output unit. Output unit OMRON Corporation used C200HOC221. The output unit has three forms: relay output, transistor output and triac output. Transistor output unit with only DC load for high speed lowpower load。 first delay ends。Step : tgmin measured release phase length of the stranded convoy and the next phase of waiting vehicles fleet length, respectively, for the D and W。s driving the rate S ( PCU / h). Imports Road cycle time can be divided into tg of green time and red time tr ( understood to include the yellow light time and the loss of time ). Obviously cycle C = the tg + tr , as shown in Figure describing the vehicle reaches the intersection and the process of leaving the intersection ( assumed that the arrival rate and the leaving rate are constants). During a red light, the vehicle left the rate is 0, the queue of vehicles waiting。s economy is increasingly busy traffic continued to grow, phenomenon of traffic congestion and blocking more and more prominent, the increasingly serious problem of urban traffic, urban traffic problems bee serious in China one of the urban disease, affecting the the city normal functioning and urban sustainable development, if we do not take early prehensive measures to governance, urban transport will bee the bottleneck affect China39。最后,對(duì)本文寫(xiě)作過(guò)程中參考的文獻(xiàn)和有關(guān)資料的作者及各位評(píng)委老師致謝![1] Zhao Yani design and implementation of intelligent traffic control system based on PLC [ J ] . Xi39。置身其間,耳濡目染,潛移默化,使我不僅接受了全新的思想觀念,樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo),領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式,而且還明白了許多待人接物的道理同時(shí)將感謝送給信息工程學(xué)院曾經(jīng)給予我?guī)椭乃欣蠋煛０岩?guī)劃、管理、控制等方面進(jìn)行綜合治理才是城市交通的出路。為了能更好的對(duì)交通進(jìn)行控制,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)控制變量的隸屬函數(shù)和控制規(guī)則進(jìn)行優(yōu)化,從一定程度上使系統(tǒng)向更優(yōu)的方向靠近。展望本論文中設(shè)計(jì)的智能交通控制系統(tǒng)只是針對(duì)單交叉路口設(shè)計(jì)的,實(shí)際城市交通的控制問(wèn)題,是一個(gè)由點(diǎn)、線和區(qū)域控制組成的復(fù)雜的控制系統(tǒng)。當(dāng)南北主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r,東西主干道應(yīng)依次點(diǎn)亮左轉(zhuǎn)綠燈、直行綠燈,綠燈閃亮和黃燈；反之,當(dāng)東西主干道紅燈點(diǎn)亮?xí)r,南北主干道依次點(diǎn)亮作行綠燈,直行綠燈、綠燈閃亮、黃燈。 輸入量地址分配表控制系統(tǒng)的輸出有南北向直行紅、黃、綠三色交通燈控制信號(hào)、南北向左轉(zhuǎn)紅、黃、綠三色交通燈控制信號(hào),東西向直行紅、黃、綠三色交通燈控制信號(hào)、東西向左轉(zhuǎn)紅、黃、綠三色交通燈控制信號(hào),共12個(gè)交通燈控制信號(hào),所以用12個(gè)輸出點(diǎn)即可,。因智能交通系統(tǒng)的控制對(duì)象為交通信號(hào)燈,屬于交流低速負(fù)載,所以本論文選用OMRON的C200H—0C221,該單元為繼電器獨(dú)立接點(diǎn)輸出單元8點(diǎn)輸出,25OAC/24DC時(shí)最大負(fù)載電流2A,該型號(hào)完全符合要求。根據(jù)CPU的主要技術(shù)指標(biāo)(用戶程序、存儲(chǔ)器容量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量、擴(kuò)展存儲(chǔ)器容量、基本指令執(zhí)行時(shí)間、I/O點(diǎn)數(shù)、擴(kuò)展I/O機(jī)架、RS—232C),本設(shè)計(jì)選用了CS1G—CPU42H型中型PLC,帶有RS—232C接口、無(wú)擴(kuò)展存儲(chǔ)器、I/0位960位、程序容量10K步,數(shù)據(jù)65K字, 帶有型號(hào)為CSIG—SCB41的內(nèi)板安裝型串行通信板,它不占I/0槽,增加2個(gè)串行端口,1個(gè)為RS232C端口,1個(gè)為RS422A/485端口,而且可以分別為每個(gè)端口設(shè)置:協(xié)議宏通信,HostLink通信,或1:N的NTLink通信等,它可以使用Rs422A/485端口連接通用外部設(shè)備(1:N)。(3)考慮到以后控制要求的變化,在選擇PLC容量時(shí),應(yīng)適當(dāng)留有余量。 模糊控制器的設(shè)計(jì)該模糊控制系統(tǒng)采用查表法,。 模糊控制基本理論從廣義上講,模糊控制屬于智能控制的范疇,是以模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量及模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的非線性計(jì)算機(jī)數(shù)字控制。尤其是中國(guó)城市的交通,車(chē)輛種類(lèi)繁多,兼有自行車(chē)干擾,更是如此。此時(shí)到達(dá)車(chē)輛以到達(dá)率q(PCU/h)離開(kāi)交叉路口,直到信號(hào)燈變?yōu)榧t燈為止。顯然周期C=tg+tr,描述了車(chē)輛到達(dá)交叉路口和駛離交叉路口的過(guò)程(圖中假設(shè)到達(dá)率和駛離率均為常數(shù))。 平面交叉口信號(hào)控制的評(píng)價(jià)指標(biāo) 信號(hào)控制下的車(chē)輛運(yùn)動(dòng)過(guò)程及車(chē)輛延誤一般來(lái)講,車(chē)輛通過(guò)交叉路口的延誤時(shí)間主要受車(chē)輛到達(dá)率和交叉路口的通行能力的影響。為了計(jì)算信號(hào)的方便,可選擇一種類(lèi)型的車(chē)輛作為標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛單位,而把其它各種類(lèi)型車(chē)輛按規(guī)定的系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛單位。交通干線協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中,干線上所有路口的信號(hào)周期相同,各路口規(guī)定某一相位參加協(xié)調(diào),稱為協(xié)調(diào)相位。綠信比:在一個(gè)信號(hào)周期中,各相位的有效綠燈時(shí)間與周期長(zhǎng)度的比稱為綠信比。 交通信號(hào)控制的基本參數(shù)為便于論文的敘述,本節(jié)簡(jiǎn)單介紹交通信號(hào)控制的基本術(shù)語(yǔ)。根據(jù)我國(guó)城市中機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量逐年增加、交通秩序日趨惡化、出行時(shí)間延長(zhǎng)、交通事故呈逐年上升趨勢(shì)的實(shí)際情況,充分發(fā)揮現(xiàn)有路網(wǎng)的效率,緩解城市交通擁擠堵塞,依靠科技進(jìn)步開(kāi)發(fā)智能交通控制系統(tǒng)是一種投入少、見(jiàn)效快的有效途徑。1987年,基于模糊控制的仙臺(tái)地鐵開(kāi)通,而后,各種家電的模糊產(chǎn)品相繼研制成功并投入市場(chǎng)。城市交通控制具有十分復(fù)雜的特性,同時(shí)又在長(zhǎng)期的實(shí)踐中積累了大量的人工控制經(jīng)驗(yàn),因而十分適合模糊控制方法的應(yīng)用。作為“七五”國(guó)家重大攻關(guān)項(xiàng)口,南京市在同濟(jì)大學(xué)的協(xié)助下開(kāi)發(fā)了一套國(guó)產(chǎn)智能化交通信號(hào)控制系統(tǒng),由于種種原因,一些重要功能如實(shí)時(shí)自適應(yīng)配時(shí)等沒(méi)有使用。從英、美、澳等國(guó)所走過(guò)的道路及所采用的方法可以看出,傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)控制方法似乎不是今后的研究方向，智能控制可能是解決城市交通控制問(wèn)題的有效途徑,應(yīng)是今后重點(diǎn)研究的對(duì)象。這種模糊控制和定時(shí)控制相結(jié)合的控制方法,發(fā)揮了傳統(tǒng)定時(shí)控制的優(yōu)勢(shì),克服了模糊控制在高峰時(shí)期控制效果不佳的狀態(tài)。模糊控制是一種不依賴模型的智能控制方法,通過(guò)模擬人的思維和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行控制,是一種前景廣闊的城市智能交通控制方式。不確定性,用傳統(tǒng)的理論與方法很難對(duì)其進(jìn)行有效控制。通過(guò)研究和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制規(guī)則庫(kù)以及推理單元完成了模糊算法的設(shè)計(jì),運(yùn)用MATALB軟件的SIMULINK工具箱和模糊邏輯工具箱完成了對(duì)模糊控制的仿真,并在VB環(huán)境下完成了模糊控制算法的程序開(kāi)發(fā)。誠(chéng)然道路設(shè)施是發(fā)展城市交通、滿足各種交通需求的物質(zhì)載體,但受到道路建設(shè)資金和城市土地空間的限制,因此,我們除了要保證每年有一定資金用于道路建設(shè)外,更重要的是采取其他投資少見(jiàn)效快的方法,第二種解決城市交通問(wèn)題的途徑是采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),對(duì)城市交通進(jìn)行現(xiàn)代化的管理與控制,提高現(xiàn)有道路的通行能力,這種方法是一種內(nèi)涵的方法,加強(qiáng)交通管理與控制是目前公認(rèn)的效益顯著、投資少的方法。 國(guó)內(nèi)城市交通信號(hào)控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀我國(guó)在交通信號(hào)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用方面起步較晚,1973年開(kāi)始進(jìn)行單點(diǎn)信號(hào)機(jī)的研制,1985年在北京“前三門(mén)大街”實(shí)現(xiàn)城市交通線控系統(tǒng)控制。 基于模糊邏輯的城市交通控制研究zadeh提出的模糊集理論對(duì)解決復(fù)雜過(guò)程中不確定性的問(wèn)題提供了一個(gè)很好的概念框架,它對(duì)那些人們只能進(jìn)行粗糙近似的過(guò)程的建模和分析提供了強(qiáng)大的概念基礎(chǔ),因而能在一定范圍內(nèi)利用人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行決策。例如1986年,模糊控制器在日本就己經(jīng)成為商品。高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì),落后的交通設(shè)施和管理手段,使得我國(guó)城市交通管理工作面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本章將主要介紹道路交通控制方面的一些理論知識(shí)。若一個(gè)循環(huán)有n步,各步步長(zhǎng)分別為tl,t2,一個(gè)周期內(nèi)有幾個(gè)信號(hào)相位,則稱該信號(hào)系統(tǒng)為幾相位系統(tǒng)。相位差:相位差是交通干線協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中的一個(gè)重要概念,分為絕對(duì)相位差和相對(duì)相位差。標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛單位：車(chē)流中車(chē)輛的種類(lèi)繁多,一般有大型的的、輕型的、重型的等等,不同類(lèi)型的車(chē)輛所占的道路面積、運(yùn)行靈活性都不一樣,通過(guò)停車(chē)線所用的時(shí)間也會(huì)不一樣。按照國(guó)內(nèi)車(chē)輛的分類(lèi)方法,小客車(chē)和微卡車(chē)稱成為小型車(chē),而大卡車(chē)和拖掛車(chē)折算為標(biāo)準(zhǔn)小型車(chē)的方法如下:l輛大型車(chē)=,l輛托掛車(chē)=在混合型車(chē)道上,當(dāng)大型車(chē)和拖掛車(chē)比重小于或等于35%時(shí),小型車(chē)基本不受阻滯影響,則小型車(chē)就視為一輛標(biāo)準(zhǔn)小客車(chē):若大型車(chē)和拖掛車(chē)比重大于35%且不大于85%時(shí),；若大型車(chē)和拖掛車(chē)比重大于85%。進(jìn)口道周期時(shí)間可分為綠燈時(shí)間tg和紅燈時(shí)間tr(可理解為包括黃燈時(shí)間和損失時(shí)間)。綠燈開(kāi)啟后g0(s)內(nèi),隊(duì)長(zhǎng)消失?；诔鞘薪煌ㄏ到y(tǒng)的復(fù)雜性和隨機(jī)性,建立的數(shù)學(xué)模型一般難以準(zhǔn)確地描述城市交通的實(shí)際狀況,而且算法復(fù)雜,在線估算量大,控制實(shí)時(shí)性差,控制精度也不高。這是SCAT系統(tǒng)和SC00T系統(tǒng)所無(wú)法達(dá)到的,因而是一種具有廣闊應(yīng)用前景的方法,正在各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。；步驟2:實(shí)行定時(shí)控制,若相鄰三個(gè)周期內(nèi)各相位八個(gè)進(jìn)口道的車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度的語(yǔ)言值有五個(gè)或五個(gè)以上進(jìn)口道的車(chē)隊(duì)長(zhǎng)度的語(yǔ)言值大于或等于8,則繼續(xù)定時(shí)控制,。(2)在滿足控制要求的前提下,力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì),使用及維修方便,保證控制系統(tǒng)的安全、可靠。PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟[29]所示包括一下幾個(gè)基本步驟: PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 PLC中的相關(guān)模塊介紹CPU單元CPU單元是PLC運(yùn)行的核心部件。晶體管輸出單元只能帶直流負(fù)載,用于高速小功率負(fù)載；可控硅輸出單元是交流輸出模塊,只用于高速大功率負(fù)載；繼電器輸出單元是交直流輸出模塊,即可帶交流也可帶直流