《机电一体化毕业设计（论文）十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机电一体化毕业设计（论文）十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计.doc（27页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、毕 业 论 文论文题目：十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计 题 目：十字路口交通信号灯班 级： 专 业：机 电 一 体 化 学生姓名： 指导教师： 日 期2011年9月12日十字路口交通信号灯的PLC控制程序设计摘要城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，以提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。目前大多采用的是定时信号控制，很难得到满意的效果。而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。本文实现基于PLC的交通信号的
2、模糊控制系统进行初步探讨与设计。本文根据车流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的研究设计，用PLC实现十字路口交通信号灯模糊控制的方法。把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程，通过模拟实验保证系统运行稳定可靠，并根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。本文在分析了交通控制国内现状的基础上，说明了本论文的现实意义，简单介绍模糊控制理论的有关知识，详细论述实行模糊控制所要采用的方法、技术及现有线路所要做的基本工作等，详尽描述了交通指示灯的PLC控制系统硬件配置并作出模拟实验。关 键 词：城市交通；信号灯；模糊控制；PLC引 言41
3、.交通信号灯的产生41.1交通信号灯的产生41.2智能交通系统的发展趋势52.智能交通灯的硬件设计62.1 硬件器件的简介( 三菱FX2N-32MT型PLC)62.2 HEF4511BP芯片和七段数码管93.硬件的设计103.2 PLC的1/0点地址分配103.3 硬件电路的连接114智能交通灯的软件设计134.1 交通信号模糊控制算法的设计思想134.2 控制器的软件设计144.3 数据采集及处理程序：145.硬件接线原理图176.智能交通灯设计流程图187.交通灯程序梯形图21结论25参考文献26引 言 城市的快速发展，机动车拥有量的增长，给交通带来了许多问题，如交通拥堵、交通事故频发等。
4、作为城市交通命脉的道路阻塞会使整个城市交通陷入瘫痪。完善路网来缓解交通拥挤不是短时间所能解决的，目前急需做的是进一步挖掘路网的潜力并改善交通现状，特别是改善交通信号控制。可见，研制一种高效的智能交通控制系统是很有必要的，因此，城市交通的智能控制目前已成为国内外交通工程界研究的热点领域之一，最大程度地提高十字路口的通行能力，为经济的发展和人民生活提供一个安全、畅通、高效的交通环境已成为必然1。1. 交通信号灯的产生1.1交通信号灯的产生自从有铁路以来，就出现了为沿某段轨道行驶的列车显示是否安全的信号了。1868年，发明家JP奈特产生了将这些信号应用在道路的想法。他在伦敦的议会大楼外设置了第一个交
5、通信号。它们像铁路信号一样有一个倾侧臂，并且将红色和绿色的煤气灯组合起来供夜晚使用的。然而，当某个信号灯发生爆炸并炸死了一名警察后，这个计划就告吹了。由于汽车的发明以及交通量的不断增加，交通信号日益成为一种需要，特别是在美国。20世纪初，阿尔弗雷德贝尼施开发出一种红绿灯系统，并且在俄亥俄州的克利夫兰进行了第一批安装。4年后，在设置于纽约的交通灯上又增加了第3种颜色琥珀色。1925年，交通信号重新出现在英国。1926年英国人首次采用自动化的交通信号控制器来控制交通信号灯。早期使用的交通信号灯对于安全疏导交叉口的车辆交通起到了良好的作用，但因为其固定的周期长和红绿灯时间控制效果不佳，随着城市交通的
6、飞速发展，交叉口处的交通冲突也越来越复杂。早期使用的交通信号灯越来越难以胜任日趋复杂的交通控制任务了。同时，随着人类科学技术水平的不断提高，相应地产生了符合多种时间分离方法的多样化的现代化交通信号灯，学者们也提出了一些信号控制方案，例如定时控制、感应控制等2。1930年，美国盐湖市开始使用联动式信号系统，该系统把相邻的几个交叉路口作为一个整体，以人工方式集中控制，这种控制系统也就是当今协调控制系统的雏形。随着传感器技术的发展，交通感应路口控制机开始在美国使用，这种控制机当时只用在单个交叉路口，其最大优点是能根据交通检测器测量的交通数据来调整交通控制方案，随着计算机的发展，1963年，加拿大多伦
7、多市建立了一套由JBM650型计算机控制的交通信号系统是基于模糊逻辑的路口交通灯控制算法，这是道路交通控制技术发展的里程碑。该系统第一次把计算机技术用于交通控制，大大提高了控制系统的性能和水平。到80年代初，世界上己有大约250个的城市建立了区域交通控制系统，对城市交通进行整体集中控制。1969年英国学者设计的区域控制系统优化程序TRANSYT(Traffic Network Study Tools)被世界各国广泛采用，对交通控制系统的发展起到了促进作用。1979年英国道路和运输研究所研制成功了SCOOT系统，与此同时澳大利亚推出了SCAI系统。这些实时自适应控制系统的诞生在交通控制发展史上是
8、一个伟大的创举，他们可以根据检测器测量的实时交通数据，联机生成配时方案，同时不断修正控制参数，以适应交通流的动态随机变化，因此有较高的控制精度和较好的响应速度。这些系统己经在发达国家的城市网络交通控制中获得了成功的应用。随着智能控制技术的发展，学者们提出了一些智能控制的方法，如模糊控制、神经网络控制和遗传算法等。这些技术的应用都不同程度的缩减了车辆延误、提高了道路的通行能力、改善了交通环境3。 现代交通信号常常由电脑来控制。电脑与道路底下的交通检测器相连接，监视交通流量并测算出改变灯光的最佳时间。1.2智能交通系统的发展趋势 随着城市交通的发展，交通量的增大，多相位路口的信号控制将逐渐成为主流
9、，所以今后研究的重点将是多相位控制。可以通过模拟有经验的交通警察指挥多相位交叉口的经验，得出多相位控制的基本原理：在某一相位放行的过程中除了尽快消除当前通行的车队队长外，还需要不断观察下一相位车道上的车队长度，综合考虑是否把通行权交给下一个相位。因此把队长作为控制目标，综合考虑各车道上的队长，以此决定绿灯信号分配的方法更接近人的决策过程8。在交通控制中，配时方案的优化是非常关键的一步。传统的数学方法还无找到它的全局最优解。遗传算法是一种基于自然选择和进化的搜索技术，因而在优化领域有着广泛的应用。当然，将模糊、神经网络、遗传算法等多种智能控制方法综合集成，将是今后智能控制发展的一个方向。深人开展
10、这种多学科的交叉综合研究，将有助于智能控制理论的发展，使智能控制的理论及应用研究更为深人，更有实际价值。 面向中国城市交通情况和功能需求，开发研究新一代的实时自适应控制与管理系统，成为中国城市交通控制系统发展的必由之路。自适应控制系统被认为实用性最强、是发展先进的交通管理系统(ATMS)的最佳基础。因此，自适应交通控制系统将是未来一个阶段交通控制系统的发展方向。对于单点控制，当交叉口处于过饱和或者近饱和状况时，无论多么智能的控制系统也将无能为力，仍然需要交通警察的指挥来疏导交通。问题在于超长排队会导致交叉口的瘫痪，仅靠单个路口来尽快消散排队是不可能的。城市交通控制研究的新发展还体现在城市交通网
11、络的各个方面：区域交通信号灯和城市高速公路匝道口的新的控制方法上；实现区域和高速公路的集成控制；采用动态路由导航与交通网络控制结合；实现先进车辆控制系统AVCS为主的智能运输系统 (ITS)；实现ATMS和ATIS为主的城市多智能体交通控制系统；以及一些辅助的交通策略如道路自动计费、公共交通优先权等。从城市交通控制的发展历史和未来社会对城市交通的要求来看，实现城市整体交通网络智能化控制将是发展的必然。智能交通系统的未来研究方向应更重视人的能动性，提供各种各样的信息，从不同的方案中选择最符合实际情况的一种。因此，智能交通系统的主要目标可以概括为：保障交通安全、提高交通效率、改善城市环境、降低能源
12、消耗。智能交通系统的主要功能体现在智能化地收集交通信息及其他各类相关信息加以分析处理，并将注释的信息反馈给系统的操作者或驾驶员。借助于这样的交通信息，系统操作者和车辆驾驶员能迅速做出反应，采取适当的行动，使交通状况得到改善。2.智能交通灯的硬件设计2.1 硬件器件的简介( 三菱FX2N-32MT型PLC)可编程控制器又称为可编程逻辑控制器(Prgrammable Logic Controller)。根据国际电工委员会(IEC)在1987年的可编程控制器国际标准第三稿中，对其定义如下：“可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储
13、执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计14。1969年，美国数字设备公司(DEC)研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，己经成功地应用于食品、饮料、冶金、造纸等工业。虽然PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模、超大规模集成电路技术的迅速发展
14、和数据通讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分四代：第一代在1969-1972年。这个时期的产品，CPU由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器。第二代在1973-1975年。这个时期的产品已开始使用微处理器作为CPU，PLC(可编程逻辑控制器)成为真正意义上的PC(可编程控制器)(尚未正式命名)，而存储器采用半导体存储器。其功能上有所增加，能够实现数字运算、传送、比较等功能，并初步具备自诊断功能，可靠性有了一定提高。第三代在1976-1983年。这个时期，PLC进入了大发展阶段，美国、日本、原西德各有几十个厂家生产PLC。这个时期的产品己采用8位和16位微处理器作为CPU，
15、部分产品还采用了多微处理器结构。其功能显著增强，速度大大提高，并能进行多种复杂的数学运算，具备完善的通讯功能和较强的远程控制能力，具有较强的自诊断功能并采用了容错技术。第四代为1983年到现在。这个时期的产品除采用16位以上的微处理器作为CPU外，内存容量更大，有的已达数兆字节；可以将多台PLC链接起来，实现资源共享；可以直接用于一些规模较大的复杂控制系统；编程语言除了可使用传统的梯形图、流程图等，还可使用高级语言；外设多样化，可以配置打印机等 15。第一代PLC功能太弱，已基本淘汰；第四代PLC面向复杂大型系统，应用还不广泛。目前，在各行业应用最多的是第二、三代产品。另外，在PLC的发展过程
16、中，产生了三类按1/0点分类的PLC：小型、中型、大型。一般小于256点为小型(小于64为超小型或微型PLC)。控制点不大于2048点为中型PLC。2048点以上为大型PLC(超过8192点为超大型PLC)16。1)PLC的编程的基本原则：输入/输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等器件的触点可以重复使用，无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数。梯形图每一行都是从左母线开始的，线圈终止于右母线。触点不能放在线圈的右边。除步进程序外，任何线圈、定时器、计数器、高级指令等不能直接与左母线相连。如果需要任何时候都要被执行的程序段，可以通过特殊的内部常闭继电器或一个没有使用的内部继电器的常闭触点
17、来连接。 在程序中，不允许编号相同的线圈两次出现。 不允许出现桥式电路。程序的编写顺序应按自上而下、从左至右的方式编写，为了减少程序的步数，程序应为“左大右小，上大下小”17。2)PLC的主要特点：可靠性高，抗干扰能力强。PLC是专为工业控制而设计，在硬件方面采用了电磁屏蔽、光电隔离、模拟量和数字量滤波、优化电源等措施，并对元件进行了严格的筛选，在软件方面采用了警戒时钟、故障诊断、自动恢复等措施，利用后备电池对程序和数据进行保护，因此，PLC具有其他工业控制设备更高的可靠性。编程简单，使用方便。PLC采用面向过程，面向问题的“自然语言”编程，比如梯形图语言编程方式，非常直观，易懂易编，容易推广
18、使用，现代的 PLC已经使用 IEC1131-3作为编程语言标准，具有功能清晰、易于理解的特点正在被技术人员所接纳和采用。 功能强大，应用灵活。PLC的基本功能包括数字和模拟量输入/输出、算术和逻辑运算、定时、计数、步进、移位、比较、代码转换等，还能完成A/D、D/A转换、以及通讯网络、生产过程监控等功能。PLC的配置、安装、使用和维护都很简单，方便，PLC标准的积木式结构与模块化的程序设计可以适应大小不同、功能复杂的控制要求，并能适应产品规格或者工艺要求的变化，从而可以节省大量的人力和物力。维护操作方便，扩展容易PLC的输入/输出能够直观地反映现场信号的变化状态，PLC不能通过各种方式直观地
19、反映控制系统的运行状态，如内部工作状态、通信状态、I/O点状态、异常状态、电源状态等，均有醒目的指示，非常有利于运行和维护人员监视系统的工作状态。PLC采用梯形图逻辑编程，有利于电气操作人员对PLC的编程，可以方便地调整系统的程序和组态。PLC的模块化结构，可以允许维护人员方便地更换故障模块或在生产工艺流程改变时更改系统的结构和配置。FX2N系列PLC是日本三菱公司继F1，F2系列PLC之后新推出的小型机。它同时具有单元式PLC的简单易用和模块式PLC的功能强大，配置灵活，性能高，具有在线和离线编程功能，处理速度快的优点。本次设计使用FX2N系列中的FX2N-32MT产品。FX2N-32MT表
20、示该PLC的型号为FX2N，I/O总点数为32，基本单元，晶体管输出方式，交流电源，直流24V输入，横式端子排。处理速度为0.08us/步。内附8K步RAM（可装RAM，EEP-ROM，EPROM存储卡盒）。基本指令27条，步进指令2条，应用指令298条。100ms定时器200点，T0T199；10ms定时器46点，T200T245。高速计数器1相1输入11点，C235C245，1相2输入5点，C246C250。普通型数据寄存器200点，D0D199；特殊用数据寄存器256点，D8000D8225。2.2 HEF4511BP芯片和七段数码管一HEF4511BP功能介绍HEF4511BP是一个用
21、于驱动共阴极LED（数码管）显示器的BCD码七段码译码器。特点：具有BCD转换、消隐和锁存控制、七段译码及驱动功能的CMOS电路能提供较大的拉电流。可直接驱动LED显示器。HEF4511BP是一片CMOS BCD锁存7段译码驱动器，引脚排列如图3.1所示。其中A，B，C，D为BCD码输入，A为最低位。a、b、c、d、e、f、g：为译码输出端，输出为高电平1有效。LT为灯测试端，加低电平时，显示器正常显示，加高电平时，显示器一直显示数码“8”，各笔段都被点亮，以检查显示器是否有故障。BI为消隐功能端，高电平时使所有笔段均消隐，正常显示时，B1端应加低电平。另外，HEF4511BP有拒绝伪码的特点
22、，当输入数据越过十进制数9(1001)时，显示字形也自行消隐。LE是锁存控制端，高电平时锁存，低电平时传输数据。VDD接高电平，VSS接低电平。二七段数码管简介七段数码管见图3.2所示，它的主要特点有：发光响应时间极短(01s)，高频特性好，单色性好，亮度高。寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。体积小，重量轻，价格低。因此它被广泛用作电子，电气仪表，数控装置及计算机的数显器件。七段数码管有共阴极和共阳极两种结构。按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起
23、形成公共阳极的数码管。共阳数码管在应用时应将公共极接到+5V。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极的数码管。共阴数码管在应用时应将公共极接地。本次设计选用共阴极结构，与芯片HEF4511BP相连。 图3.1 HEF4511BP引脚图 图3.2 七段数码管图 3.硬件的设计3.1 确定I/O点数及PLC的选择控制器功能要求：东、西、南、北方向各有红、黄、绿信号灯一盏，共12盏信号灯；有2个HEF4511BP（为4位BCD码输入，输出驱动七段数码显示管)；则共有14个输出点。该控制器设一个启动按钮；一个停止按钮；8个按键（模拟传感器式检测器）；共有10个输入点。因此，可选用日本
24、三菱FX2N-32MT的PLC作为控制器核心，它有16个输入点，16个输出点，继电器输出。 3.2 PLC的1/0点地址分配系统I/O地址定义如表3.1所示表3.1 交通灯控制系统I/0地址定义表信号名称信号地址说明开启按钮X000开启按钮动作检测信号，高电平有效停止按钮X001停止按钮动作检测信号，低电平有效东路近端传感器E1X002传感器计数，上升沿动作东路远端传感器E2X003传感器计数，上升沿动作西路近端传感器W1X004传感器计数，上升沿动作西路远端传感器W2X005传感器计数，上升沿动作南路近端传感器S1X006传感器计数，上升沿动作南路远端传感器S2X007传感器计数，上升沿动作
25、北路近端传感器N1X010传感器计数，上升沿动作北路远端传感器N2X011传感器计数，上升沿动作两个七段数码管Y000Y007显示十字路口交通灯倒计时东西绿灯Y010东西绿灯控制信号，高电平接通东西黄灯Y011东西黄灯控制信号，高电平接通东西红灯Y012东西红灯控制信号，高电平接通南北绿灯Y013南北绿灯控制信号，高电平接通南北黄灯Y014南北黄灯控制信号，高电平接通南北红灯Y015南北红灯控制信号，高电平接通其中X为输入继电器，Y为输出继电器，电源的连接对照PLC的使用手册19。PLC的I/O具体接线原理图见附录A：硬件接线原理图（用Protel99SE软件绘制）。3.3 硬件电路的连接（1
26、）对照附录A：硬件接线原理图连接电路板。步骤如下：将HEF4511BP，七段数码管，按键，发光二极管，USB接口，电阻引脚放入电路板上。摆放要求美观，对称，合理布局。按照图3.1，3.2将HEF4511BP和七段数码管相对应的引脚用导线焊接。将HEF4511BP输入引脚A，B，C，D接到相应的电阻上再接到PLC上。将HEF4511BP上剩下的控制和电源引脚接到对应的电源正负极上。将对称的同一颜色的发光二极管相并联，然后与对应的电阻相串联，最后接到PLC上。将8个按键一端接到PLC的输入端。将USB端口焊在电路板上。将相关涉及到电源和接地的部件与USB正负极相连。最后，硬件摆放如图3.3电路板布
27、局图。图3.3 电路板布局图4智能交通灯的软件设计4.1 交通信号模糊控制算法的设计思想 在十字路口的车道上，分别设置2个环型传感器式检测器，一个设在十字路口处，用于检测离开的车辆数；另一个设在距第一个环型检测器约100m处，用于检测到达的车辆数。这样可检测出每个车道上的车辆数，再经过比较可得出当前绿灯方向和当前红灯方向处于检测区的最大车辆数即队长(按平均5m一辆车计算，100m车道上最多约20辆)，如图4.1所示： 图4.1 传感器设置图为了实现交通灯的模糊控制，将绿灯时间分为两部分。其一是固定的最小时间t1为12s，其二是根据车辆流量变化进行模糊决策的绿延时t2。本系统的输出是东西和南北两
28、个方向的红、黄、绿灯，由于两个方向的输出关系是固定的，最终都可归结到对当前绿灯的延时上。4.2 控制器的软件设计 控制器的工作原理：控制器接通电源，按下启动按钮，开始工作。首先东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮(亮灯延时时间由队长决定)，当东西方向绿灯灭转黄灯亮3s；东西方向红灯亮，南北方向绿灯亮(亮灯延时时间由队长决定)，当南北方向绿灯灭转黄灯亮3s；接着又转东西方向绿灯亮，南北方向红灯亮，如此循环，直到按下停止按钮结束。显示时间最短为15s，最长为60s。交通灯控制时序图如下图4.2。 启动M100 东西绿灯Y10 东西黄灯Y11 东西红灯Y12 南北绿灯Y13 南北黄灯Y14 南北红灯Y15
29、 T0 T1T2 T3 T4 T5图4.2 控制时序图通过X2-X11可测出每个车道上的车辆数即队长，经过比较得出当前绿灯方向和当前红灯方向处于检测区的最大车辆数，再通过查表4.3得出绿延时t2。因此，交通灯控制程序主要由队长数据采集程序、绿延时查表程序、灯亮程序和时间显示程序组成。4.3 数据采集及处理程序：4.3.1东西方向数据采集及处理1）东西方向数据采集及处理PLC接受来自东西方向进入路口车辆信号X3、X5和东西方向通过路口车辆信号X2、X4。分别计算东，西方向停候等车的数量D4=D2-D0和D5=D3-D1。求D6=MAXD4,D5。如图4.3东西方向设计图所示：图4.3 东西方向设
30、计图根据停留车辆D6计算东西绿灯延时的时间T1。2）南北方向数据采集及处理PLC接受来自南北方向进入车辆信号X7、X11和南北方向通过路口车辆信号X6、X10。分别计算东，西方向停候等车的数量D12=D10-D8和D13=D11-D9。求D14=MAXD12,D13。根据停留车辆D14计算南北绿灯延时的时间T4。4.3.2 绿灯延时查表程序 根据模糊控制查询表4.3得到的绿灯延时T1(东西方向)，T4(南北方向)。4.3.3 灯亮时序控制程序：1-3 步：设置启动停止按钮X0、X1。298步：控制东西绿灯亮灭。310步：控制东西黄灯亮灭。342步：控制南北红灯亮灭。654步：控制南北绿灯亮灭。
31、666步：控制南北黄灯亮灭。698步：控制东西红灯亮灭。4.3.4 时间显示程序数码显示程序：秒脉冲M8013使D16中的数每秒钟减1，通过BCD码变换指令将D16中的数据转换为BCD码送到输出端Y0-Y7，经过两个HEF4511BP作用于两个七段数码管显示。其中M为辅助继电器。771-780步：实现了数码显示程序23。如图4.4倒计时显示梯形图所示。图4.4 倒计时显示梯形图5.硬件接线原理图6.智能交通灯设计流程图开始东西绿灯定时T0=12sY11不亮Y12不亮T0是否处于定时中？是西方向是否开出一辆车东方向是否开出一辆车否Y10亮计算东方向停车数D4=D2-D0是是D0加1D1加1计算西
32、方向停车数D5=D3-D1计算东，西两方向停车最大值D6=maxD4,D5将D6对应表得东西方向绿灯延时T1T1是否处于定时中？是或东西绿灯Y10亮是否东西绿黄灯都不亮否否南北红灯Y15亮Y15是否亮？T2定时3s是南方向是否进一辆车？北方向是否进一辆车？亮？D10加1D11加1T2是否处于定时中？Y10不亮是Y12不亮东西黄灯Y11亮 Y11是否处于上升沿？否否Y11是否处于上升沿？T3定时12s是是将M0,M1,M2复位 将D0-D3清0 T3是否处于定时中？是北是否出一辆车？南是否出一辆车？计算南方向停车数D12=D10-D8否 是是D9加1D8加1计算北向停车数D13=D11-D9计算
33、南，北俩方向停车最大数D14=maxD12,D13将D14对应表得南北绿灯延时时间T4T4是否处于定时中？否T5定时3s是& Y14,Y15都不亮南北绿灯Y13亮T5是否处于定时中？Y13,Y14是否全不亮？ 是 &Y13,Y15同时不亮南北黄灯Y14亮东西红灯Y12亮否Y14是否处于上升沿？东西红灯Y12是否亮否Y14是否处于下降沿？是 是西是否进一辆车？东是否进一辆车？是将M0,M1,M2复位将D8-D11清0是是是否按下停止按钮？D3加1D2加1是停止回到开始7.交通灯程序梯形图结论本次毕业设计为基于PLC的智能交通信号灯系统设计。交通系统通过模糊控制无须数学建模，就模仿了有经验的交警指
34、挥交通时的思路，达到很好的控制效果。能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定的问题。理论知识方面：在这次设计中，我深入学习了三菱可编程控制器FX2N和模糊控制理论及其相关知识，从中获取了许多有益的东西，对于课本的理论知识和实际的应用关系有了进一步的认识。模糊控制理论一般分三个步骤：模糊化，模糊算法，解模糊。本次设计解模糊过程中采用了加权平均法。软硬件设计方面小结：该课题的设计考虑到可编程器FX2N-32MT的诸多优势以及方便调试与修改，故本设计选用了此PLC来实现控制。PLC的应用是以PLC为程控中心，组成电气控制系统，实现对生产过程的控
35、制。PLC的程序设计是PLC应用的关键问题，也是整个毕业设计设计的核心。当我拿到课题后首先对它进行分析，熟悉系统控制对象，接着进行硬件和软件的设计，所有这些确定后才开始真正的设计即编制程序。程序的编制一定要和硬件的设置对应起来，否则就算编程正确也不能正确输出，在设计过程的每一步中都要仔细以免出错。在FX2N系列编程软件上编好程序后，读入到三菱FX2N-32MT中。通过努力设计好硬件和软件的设置，让系统更加完美。本次设计加强了我的动手能力。实践动手能力的培养关键在实验室焊电路板和调试过程。调试过程也是发现错误和改正错误的过程，在实践中不断完善。智能控制特别是模糊控制技术是真正符合交通系统特点的一
36、种控制方法，能够适应交通系统复杂多变的局面，可获得比传统的定时控制、感应式控制方法更好的控制效果，必将成为未来交通控制的主要形式。然而，虽然运用模糊技术进行交通控制已进行了一定的研究，但在控制策略的运用与理解上仍存在着许多不足之处，存在很多不确定因素，实际中采用模糊技术的交通控制系统也未见报道，因此，如何在交通控制中更充分地发挥模糊控制的特点，还需要进一步深入地研究。当然，本次设计也存在一些问题和不足。刚开始写论文时没有分清主次，排版杂乱。焊电路板时曾多次出现错误，经过改正后，多次调试，通上电源最终也没能实现任务书所要求的完善的功能。参考文献1 刘智勇.智能交通控制理论及其应用.北京：科学出版
37、社.2003.12142 文国玮.城市交通与道路系统规划.北京：清华大学出版社.2001.23243 汪然.智能交通信号控制系统的研究与开发.工程硕士学位论文.重庆：重庆大学， 2006. 4 李士勇等.模糊控制和智能控制理论与应用.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990.53545 黄明琪，冯济缨，王福平.可编程控制器.重庆：重庆大学出版社，2003.461146 宋德玉，王桂梅，张平格.可编程控制器原理及应用系统设计技术.北京：冶金工业出版社，1999.581117 杨士元，李美鸾，栾永恒等.可编程控制器（PC）编程应用和维修. 北京：清华大学出版社，1994.1271338 邹金慧，陈乐庚，韦寿祺.可编程控制器及其系统. 重庆：重庆大学出版社，2002.311109 丁炜，魏孔平.可编程控制器在工业控制中的应用. 北京：化学工业出版社，2004.265110 王永华，宋寅卯，陈玉国.现代电气控制及PLC应用技术.北京：北京航空航天大学出版社，2003.29229311 刘智勇等.基于PLC的模糊智能交通控制系统.公路交通科技.No.6，199812 丁金婷.基于PLC的交通十字路口模糊控制.硕士学位论文.浙江：浙江大学，2006
