毕业论文（设计）正文
题目：交通灯控制
学 院：信息与电子工程学院 专 业：网络工程 班 级：网络1002班 学 号：1011500233 学生姓名：孙泽华 指导教师：潘志东
二○ 一四 年 五 月
毕业论文：正文
交通灯控制
注意： 摘 要：PLC可编程序控制器这是一种以微处理器为基
全文行间距：固定值础的的工业控制装置，它综合了计算机技术，自动控制技1、20磅;页边距Word默术和通信技术。它编程方便，结构简单，而且可靠性高，认大小，即上下均2.54左右均为3.17厘并且已经广泛应用在了工业过程和位置的自动控制。据可厘米，靠的统计，可编程控制器已然成为工业自动化装置中应用米。 2、注释为当页注，可采最广泛的设备了。专家普遍认为，可编程控制器将成为工用①，②，③„„，等业控制的重要基础设施，机器人，CAD／CAM，PLC将编号格式，每页重新编成为工业生产的三大支柱。因为PLC具有环境适应性强，号。 3、文中图表须编号，格同时其内部定时器资源十分丰富，并且可对目前普遍使用式为：表1，„„或图的“渐进式”信号灯进行相当精确的控制，且对多岔路口1，„„等。图表题目加黑。 的控制能够更方便地实现。所以现在越来越多地将PLC
应用在了交通灯系统之中。同时，PLC本身还能够进行通讯还有联网的功能，将同一条道路上的信号组成了一个局域网进行统一的调度和管理，有效的缩短车辆的等待时间，实现了科学化管理。随着社会经济的迅速发展，车辆数量的快速增加，城市的交通问题已经引起了更多人群的热切关注。 本文将以三菱FX2N可编程控制器为核心部件，注重硬件接口的设计，且利用梯形图和语句表来进行编程，来实现十字路口的交通灯控制系统的自动化。
关键词：PLC，交通控制，自动化，FX2n
- １ -
毕业论文：正文
The control of traffic light
Abstract: Abstract:
PLC programmable logic controller is a microprocessor as the foundation, a new type of industrial control devices integrated computer technology, automatic control technology and communication technology developed from the. It has the advantages of simple structure, easy programming, high
reliability, has been widely used in automatic control of industrial process and the location of the. According to statistics, the programmable controller is the most widely used equipment in the industrial automation devices. The expert thinks, the programmable controller will become one of the major means of industrial control and the important infrastructure, PLC, robotics, CAD/CAM will become the three pillars of industrial production. Since PLC has strong
adaptability to environment, and its internal timer is very rich in resources, the progressive \"signal current widespread use of\" precise control, especially for the control of multi fork can be easily achieved. Therefore the PLC is now increasingly used in traffic lights system. At the same time, PLC
communications network also has its own functions, will be on the road with a signal of a LAN unified dispatching management, can shorten the waiting time of vehicles, the realization of scientific management. With the development of society and economy, city traffic problems caused by more and more people's attention.
This paper choose Mitsubishi programmable controller FX2n as the core components, focusing on the hardware interface design, programming the ladder diagram and instruction list, realize the automation of the crossroads traffic light control system.
Keywords: PLC , Traffic control, automation, FX2n
- ２ -
毕业论文：正文
目录
一、„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„Ⅰ 二、„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 三、„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 四、„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 五、„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 六、„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„
（以上小四，宋体）
- ３ -
论文正文(小四，宋体) 一、 （一） 1、 （1）
毕业论文：正文
1.1交通灯设计背景
1858年．当时在英国伦敦的只要街头上有一种以然煤气为光源的机械扳手式信号当，它的颜色为红蓝两色，用来指挥马车的通行。这是历史上最早的交通信号灯。又过了10年，在1868年的时候，英国机械工程师纳伊特在伦敦的一个一会大厦前面的广场上，安装了世界上第一个煤气红绿灯，它是由旋转式玻璃提灯组成的。红色表示的意思是停止，而绿色表示的是注意。不幸的是，在第二年的1月2日，因为意外，这个灯爆炸了。并且造成了受伤，然后取消了。时间到了1914年，由电气来启动的红绿灯出现在了美国。这种红绿灯则是由三种颜色也就是我们所熟知的红绿黄三色的投光器组成，安装在了纽约的一座高塔上。而这个时候红灯亮表示停止，绿灯亮则表示通行。而到了1918年，又出现了红外线红绿灯和带控制的红绿灯。红外线的红绿灯是当行人踏上了对压力比较敏感的路面的时候，它能够察觉到有人要经过马路，那么红外光束会把信号灯的红灯延迟，推迟汽车的放行时间，以免交通事故的发生。而带控制的红绿灯则分为两种，一种是把压力探测器安装在地下，当车辆接近红灯将会变成绿灯；另一种则是用扩音器来控制，只要汽车司机碰到红灯时，按一下喇叭。那么红灯就会变成绿灯。
这种红绿灯由红绿黄三色圆形的投光器组成，安装在纽约市5号大街的一座高塔上。红灯亮表示“停止”，绿灯亮表示“通行”。 1918年，又出现了带控制的红绿灯和红外线红绿灯。带控制的红绿灯，一种是把压力探测器安在地下，车辆接近红灯便变为绿灯；另一种是用扩音器来启动红绿灯，司机遇红灯时按一下喇叭，就使红灯变为绿灯。红外线红绿灯当行人踏上对压力敏感的路面时，它就能察觉到有人要过马路。红外光束能把信号灯的红灯延长一段时间，推迟汽车放行，以免发生交通事故。信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。1968年，联合国《道路交通和道路标志信号协定》对各种信号灯的含义作了规定。绿灯是通行信号，面对绿灯的车辆可以直行，左转弯和右转弯，除非另一种标志禁止某一种转向。左右转弯车辆都必须让合法地正在路口内行驶的车辆和过人行横道的行人优先通行。红灯是禁行信号，面对红灯的车辆必须在交叉路口的停车线后停车。黄灯是警告信号，面对黄灯的车辆不能越过停车线，但车辆已十分接近停车线而不能安全停车时可以进入交叉路口。
- ４ -
毕业论文：正文
1.2研究目的和意义
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。人、车、路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测、交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥系统中最重要的组成部分。 随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速道路，在高速道路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路与普通道路耦合处交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道、城区同周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题。如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，运用统计的方法将两个方向红绿灯的延时预先设置好。然而，实际上车辆流量的变化往往是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能产生很大的差异。即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。这种流量变化的偶然性是无法建立准确模型的，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是能有一种能够根据流量变化情况自适应控制的交通灯。
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，采用固定时间的控制方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现空等现象，影响了道路的畅通。为此，采用不依赖数学模型的模糊控制方法设计交通灯控制器，能较好地解决这个问题。另外随着众多高科技技术在日常生活的普遍应用，城市空中各种电磁干扰日益严重，为保证交通控制的可靠、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。
随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的交通灯装置远远不能满足当前高度自动化的需要。可编程控制器交通灯控制系统集成自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对生产过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分吸收了
- ５ -
毕业论文：正文
分散式控制系统和集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
可编程控制器交通灯控制系统的特点： ①脱机手动工作； ②联机自动就地工作；
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。
近年来PLC的性能价格比有较大幅度的提高，使得实际应用成为可能。 本系统采用PLC是基于以下三个原因：
①PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障时间都在30万小时以上； ②编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都方便地用软件来实现； 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，选择了能够在恶劣的电磁干扰环境下正常工作的PLC；
根据交通信号灯系统的要求与特点，我们采用了日本三菱公司FX2n型PLC。三菱PLC有小型化、高速度、高性能等特点，是FX2n系列中最高档次的超小型程序装置。三菱可编程控制器指令丰富，可以连接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备是系统所必需的，能够方便地联网通信。本系统就是应用可编程序控制器(PLC)对十字路口交通控制灯实行控制。
1.3本文的主要内容
第1章，回顾交通灯的发展历史，阐述研究交通灯的目的和意义！随着社会经济的发展，交通管制的要求越来越高，采用可编程程序控制器来代替中间继电器和过程控制的微型机，设计开发了交通灯控制系统，以满足稳定可靠的交通控制系统需求。
第2章，叙述了可编程程序控制器的发生、发展及应用的历程，通过论述可编程程序控制器的各种优点、卓越性能、结构、原理，有一个感性的总体认识。
第3章，结合交通灯控制系统的要求，进行硬件、程序设计，从主要部件的选择、流程的分析、程序思路的产生来完成本次设计任务。
第4章，通过对系统的调试和检测，再进行系统性梳理，将隐藏的不足之处加以修正和完善，确保系统能顺利运行。
- ６ -
毕业论文：正文
（以上标题加黑，正文不加黑）
正文参考文献(五号，宋体；标题加黑，具体文献不加黑)
参考文献：在正文中采用顺序编码制对所引的内容进行标注。方法是按文后所列文献的先后顺序用阿拉伯数字置于方括号中，标注在所引文字的右上角上。参考文献作者3人以上时，必须写齐前3人姓名，超过3人时，其后加“，等”，基本格式如下： ［1］ 期刊：作者.题目［J］.刊名，年份，卷数（期数）：起止页. ［2］ 专著：作者.书名［M］.出版地：出版社，出版年份. ［3］ 译著：原作者.译著名［M］.译者，译.出版地：出版社，出版年. ［4］ 文集：责任者.文集名［C］.出版地：出版者，出版年. ［5］ 文集析出：作者.文题［C］//编者.文集名.出版地：出版社，出版年：起止页. ［6］ 学位论文：作者.文题［D］.所在城市：保存单位，发布年份. ［7］ 专利文献：申请者.专利名：国名，专利号［P］.发布日期. ［8］ 技术标准：技术标准代号.技术标准名称［S］.地名：责任单位，发布年份. ［9］ 科技报告：作者.文题，报告代码及编号［R］.地名：责任单位，发布年份. ［10］ 报纸析出：作者.文题［N］.报纸名，出版日期（版次）. ［11］ 电子文献：作者.文题［EB/OL］.［出版年月日］.访问路径.
- ７ -
