PLC交通灯控制系统设计+程序+梯形图(2)

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1.2 研究目的和意义

随着社会和经济的发展。引起越来越多人的关注城市交通问题。人员、车辆、道路三者关系的协调，已成为交通管理部门解决的重要课题之一。交通数据监测、交通信号控制与交通疏导的计算机综合管理组成了城市交通控制系统，它也在现代城市交通监视指挥系统中发挥重要作用。由于城市车量的不断增加，许多城市如北京、郑州、南京、上海等出现了交通超负荷现象，于是，从80年代末，这些城市开始大规模翻新城市道路，开始修建高速公路，最初，有效改善了交通状况 [2]。但是，随着高速道路的快速增长和缺乏研究和控制系统，高速道路没有充分发挥其预期的作用。然而由于城市高速道路自身结构特点，也决定了高速道路与普通道路耦合处的交通状况必然制约着城市高速道路的交通状况。所以，如何使用适当的控制方法，充分利用好城市的巨资缓解建设中，城市交通问题，成为交通运输管理和城市规划部解决的主要问题。因此提高交通灯控制系统，以适应当前的交通条件，成为研究的课题。

传统的交通控制灯，通常采用方法是：经过事先调查的车辆流量，运用统计学的方法将红绿灯延时先设置好。但是，现实生活中上车流量通常是不确定的、变化的，有的路口随着时间变化甚至产生很大的差异。即使是经过长期运行检测、较稳定的方案，也会出现下面的现象：红灯方向排着长队等候通过，而绿灯方向没有什么车辆。这种现象是由于流量偶然性导致的，是无法建模的。说明统计学的方法已不能适应交通现状迅猛发展，这种情况下，能自动适应流量变化的智能控制的交通灯就产生了 [3]。

目前，大部分城市中十字路口交通灯的控制普遍采用固定转换时间间隔的控制方法。由于十字路口不同时刻车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，如果采用固定时间来控制车流量的话，会造成道路资源利用的浪费，出现空等现象，影响了道路的畅通。所以，为了更好解决这个问题，必须采用模糊控制方法来设计交通灯控制器。另外在日常生活高科技得到普遍应用，各种电磁干扰相互影响变得越来越严重，为实现交通控制的可靠、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。

随着科学技术的发展，自动信息化程度要求越来越高，原有装置的交通灯远远不能满足当前自动化程度的要求。PLC交通灯控制系统是自动控制技术、传感器技术、计算机管理技术的机电一体化产品；它充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视，控制和管理，分布式控制;充分吸收了分散式控制系统和集中控制系统，具有标准化，模块化，系统化，配置灵活，配置方便等优点。

PLC交通灯控制系统具有以下特点：

（1）脱机手动工作

（2）联机自动工作

（3）上机控制的单周期运行方式

（4）由上位机通过串口向下位机送入设定配方参数实现自动控制

（5）自动启动、自动停机控制方式

随着PLC的性价比提高，使得其在实际应用中成为可能。

本系统采用PLC是基于以下三个原因：

（1）PLC具有很高的可靠性，一般的平均无故障时间都超过了30万小时。

（2）可编程能力强，可以将交通灯系统模糊化，方便用软件来实现。

（3）抗干扰能力强，目前空中各种电磁干扰日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我们选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC。

按照交通信号系统的设计要求和特点，采用德国西门子公司的S7-200型PLC。PLC具有小型化，高速度，高性能的特点，而S7-200更是西门子系列的高等级和超小型程序装置。西门子PLC指令丰富，可以访问多种输出方式，输入扩展设备，具有丰富的特殊扩展设备。都是模拟输入设备和通信设备所必需的，可以很容易地联网通信。本系统就是运用可编程逻辑控制器PLC，实现对十字路口交通灯的模糊控制 [4]。源'自:751:"论-文'网www.751com.cn