plc交通灯开题报告解读.docx

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plc交通灯开题报告解读

榆林职业技术学院神木校区

毕业设计（论文）开题报告

此处为论文题目，黑体2号字

年级:

学号:

姓名:

专业:

指导老师:

榆林职业技术学院神木校区印制

二零一三年六月

开题报告填写要求

1、开题报告是学生完成毕业设计（论文）的重要一步，也是学生做毕业设计（论文）的大纲，是按质完成毕业设计（论文）的基本保证。

此报告在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、专业负责人审查、主管系主任签字后执行。

2、开题报告的内容必须按我院统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改，禁止剪贴。

3、参考文献应不少于10篇（不包括词典）。

文献综述中应用参考文献处应标出文献序号，参考文献目录应按国标GB／Ｔ7714—2005的要求填写。

4、系、专业名称应写中文全称，不能用数字代码；学生的学号要写全号。

5、有关年月日，应按国标GB/T7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》的规定，一律用阿拉伯数字填写，如“2004年3月15日”或“2004—03—15”。

6、指导教师意见、专业和系的意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改。

毕业设计（论文）开题报告

对题目的陈述

1.结合毕业设计（论文）课题情况，根据查阅的文献资料，撰写1000字左右的文献综述：

（说明选题意义、国内外研究现状、主要研究内容及技术方法）

选题意义

本课题来源于生产实践，与其研究的内容以及变电站的研究水平不仅与我们的生活息息相关，还对我们的生活和生产起着至关重要的影响。

随着社会经济的发展,城市交通问题引起越来越多的人的关注,交通问题成为制约我我国经济发展的一个大问题,因为我国人口较多。

十字路口车辆穿梭，行人熙攘，车行车道，人行人道，有条不紊。

那么靠什么来实现这井然秩序呢?

考的就是交通信号灯的自动控制系统。

目前交通信号灯的控制方式有很多。

可以用标准逻辑器件，可编程序逻辑控制器PLC，单片机等方案来实现。

其中用标准逻辑器件来实现电路在很大程度上要受到逻辑器件如门电路等影响，调试工作极为不易，而单片机编程复杂不容易掌握，因此，我们选择了用可编程的控制器PLC来实现系统功能的设计，设计此次的题目。

根据交通灯工艺控制要求和特点，这里选择采用日本三菱公司FX2n系列PLC来进行设计，因为三菱PLC有小型化，高速度，高性能等特点，三菱PLC指令较丰富，可以接各种输入，输出扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中模拟输入设备是系统所必须的，能够方便地联网通信。

本系统采用PLC基于下列原因：

（1）PLC具有很高的可靠性，抗干扰能力强；

（2）系统设计周期短，便于维护，改造难度小，功能完善，实用性强；基于上述原因，本系统设计的交通控制灯在操作，维护，以及改造等方面都将优于单片机和标准逻辑器件设计的控制系统。

国内外研究现状

当前世界广泛使用的最具代表性却有实施的城市道路交通信号控制系统有英国的TRANSYT与SCOOTS交通控制系统和澳大利亚的SCATS系统。

在信号机的发展过程中，自适应理论一直受到各研究机构的欢迎，比如上面所说的SCOOTS与SCATS系统。

最近几年，国外仍偏向于引进自适应理论来对交通控制系统进行研制，特别是美国有十几个大学或研制机构正在研制自适应交通信号控制系统，具有代表性的有美国亚利桑那大学研制的RHODES.我国交通领域的发展起步比较晚，基本是从新中国建国之后，随着各方面的条件的成熟以及社会发展的要求，才建立及健全交通系统的。

城市交通是一个高度综合而又复杂的问题，必须从政策，机构，体质，管理，收费价格，基础设施和投资各个方面同时入手解决。

我国城市经济和社会的高速发展使得社会对交通的需求急剧增加，也对此提出了严峻的挑战。

因此我国城市发展的规划，建设以及运行，在广泛借鉴和吸取国外先进经验的基础上应当建立并完善适合我国国情的城市交通系统。

1.主要研究内容及技术方法

一．毕业设计的主要内容：

（a）绪论。

分析交通灯控制系统技术的发展和我国城市交通的发展现状，简述PLC在工控领域和交通灯控制系统中的应用以及其作为交通灯控制系统核心的优势和发展前景。

（b）PLC的基础知识。

PLC的起源和发展，及PLC作为工控领域重要工具特点和功能以及组成部分。

介绍可编程控制器的分类应用和发展，简述其工作原理、内部资源和系统设计的一般步骤与方法，包括机型的选择、输入输出的分配等。

（c）PLC编程软件的介绍和程序设计步骤。

（d）基于PLC的交通灯控制系统的设计及仿真。

明确设计要求，进行器件的选型及硬件和软件的设计，交通灯I/O分配，硬件连线图。

交通灯工作流程图的绘制和交通灯工作时序图的绘制，根据设计认为要求画出梯形图。

实现交通灯的自动控制，完成控制要求。

二．PLC交通灯控制

1、PLC交通灯控制系统的硬件设备的要求,要求要有:

1,要选择PLC系统设备;

2,PLC外部接线图;

3,要设计I/O配线表;

4,PLC电源和接地的选择.

2、PLC交通灯控制的编程语言的选择:

梯形图；

3、PLC交通灯控制的编程器的选择和系统调试：

1,用编程器输入指令并检查;

2,系统调试仿真.

4、PLC的交通灯的设计思路:

（1）南、北绿灯和东、西绿灯不能同时亮，如果同时亮则应关闭信号灯系统，并立刻报警

（2）南、北直通道与左转红灯亮，维持63s。

在南、北红灯亮的同时，东.西左转灯也亮，并维持35s，然后变为左转绿灯亮23s，东、西绿灯闪亮，闪亮3s，之后左转黄灯亮2S。

然后直通红灯亮29s.

（3）东、西直通道和左转道红灯亮，维持54s，南、北左转红灯亮，维持30s，然后变成左转绿灯亮19s，闪亮3s之后左转黄灯亮2s；南北向直通绿灯亮24s，闪亮3s，之后直通黄灯亮2s，然后直通红灯亮25s。

（4）信号灯按以上方式周而复始的工作：

同时南北向，东西向数码管后3s，黄灯2s，红灯最后3s，起着提醒作用显示率等最。

（5）上述动作循环进行。

（6）交通灯用不同的发光二极管显示。

（7）设计硬件构成及接线。

5、PLC的交通灯的设计方法的交通灯的设计方法：

第一：

画出十字路口交通灯的布置图。

第二，根据主要工序的要求画出各个主干道和行人道模拟控制系统的流程图。

第三，画出模拟控制系统的时序图和顺序功能图。

第四，编写出程序，并仿真出结果。

对题目的陈述

2.课题研究的方案设计（方法、手段、技术路线、可行性论证）

××××××××××××（正文用小4号宋体，行距固定值20磅，西文和数字用小2.课题研究的方案设计（方法、手段、技术路线、可行性论证）

一、PLC控制的交通灯的方法、手段、技术路线

1.1PLC控制的交通灯实现的功能

（1）南、北绿灯和东、西绿灯不能同时亮，如果同时亮则应关闭信号灯系统，并立刻报警。

（2）南、北直通道与左转红灯亮，维持63s。

在南、北红灯亮的同时，东.西左转灯也亮，并维持35s，然后变为左转绿灯亮23s，东、西绿灯闪亮，闪亮3s，之后左转黄灯亮2S。

然后直通红灯亮29s.

（3）东、西直通道和左转道红灯亮，维持54s，南、北左转红灯亮，维持30s，然后变成左转绿灯亮19s，闪亮3s之后左转黄灯亮2s；南北向直通绿灯亮24s，闪亮3s，之后直通黄灯亮2s，然后直通红灯亮25s。

（4）信号灯按以上方式周而复始的工作：

同时南北向，东西向数码管后3s，黄灯2s，红灯最后3s，起着提醒作用显示率等最。

1.3PLC的交通灯控制系统流程图

二、本课题的研究内容：

为实现十字路口交通灯最优控制，更大程度上的缓解交通压力，我们进行了实地考察，并在原有的交通控制系统上经行了充分的改造，使其达到最优控制，从而确保车辆正常顺利的运行。

实现途径

1.通过实地考察各地现有的交通控制系统，记录其红绿灯的变换时间和放行规律，选择一个最优时间和放行顺序应用到本设计中，使本设计具有一定的实用价值。

2.通过对交通灯控制系统的实地考察后，发现其不足之处加以改正。

并参考数字电路和单片机电路的控制系统，吸取其中的优点应用到本设计中去，写出本设计的基本原理。

3.查阅相关可编程控制系统得设计，选择一种合适的可编程控制器作为本设计的硬件基础，在此基础上结合实际要求编译相对应的程序，使本设计达到最优的配合。

4.确定设计方案，写出方案的实现步骤，翻译中英文摘要。

5.画出控制原理图，并调试程序。

6.撰写论文，写完并打印出完整的论文

可行性论证

大学期期间学习了很长时间的PLC有着一定的基础，对其了解很深。

PLC编程是一种简单明了易于掌握的学习软件。

PLC设备在我们的生活中经常出现，是一种比较常见的仪器。

交通灯在我们的生活里运用的非常普遍，起着很大的作用。

通过使用PLC来控制交通灯是一种简单而且有效地办法。

交通灯的原理也很好掌握，容易理解。

用PLC编程简单可靠，不容易出错，程序编写简单。

PLC运用与交通灯控制系统有较强的优势,主要可从以下四个方面来描述。

使用寿命长：

从目前反馈情况看,目前控制电路的使用寿命大部分均不足五年这与其电路设计、元器件选型、工作环境及控制方式等因素有关,是其本身无法克服的固有缺点。

PLC作为工业控制单元,应用于各种控制环境,内部电路、机械结构设计极为精良,所用器件均选用标准工业级产品,其使用寿命一般可保证在十年以上。

因此，PLC的这种特点可以使十字路口交通灯的PLC控制系统正常运行较长时间。

性能稳定可靠,抗干扰性好：

由于PLC可应用于各种工业控制现场,其硬件及软件设计均考虑到各种生产环境,其电压适用范围很宽,具有极强的抗电磁干扰、抗震动、抗高温、高湿等特性,性能极为稳定、可靠。

所以十字路口交通灯的PLC控制系统因为PLC的应用也具有了这样的一些优点。

由于PLC的功能强大,实现灵活,可扩展性好，并可根据实际需要改变功能的控制过程及方式,并可根据使用者要求在不增加或少增加硬件的基础上开发新的控制功能，在加上良好的性价比。

本十字路口交通灯的PLC控制系统，比之原有的交通灯控制系统，控制更加的灵活，功能更加的丰富。

通过PLC来实现交通灯的控制现在被世界很多国家所采用。

对题目的陈述

3.主要进度安排（说明具体任务内容、时间节点、主要成果）

××××××××××××（正文用小4号宋体，行距固定值20磅，西文和数字用小4号TimesNewRoman下同）×××

第一部分选定毕业设计题目，查阅资料，翻译外文资料。

（4周）

第二部分撰写开题报告，开题报告答辩。

（2周）

第三部分进行毕业设计的理论研究、方案设计、软硬件设计、工艺设计、实验测试等。

（5周）

第四部分中期检查。

（1周）

第五部分撰写毕业设计论文并完成初槁。

（3周）

第六部分指导教师检查、批改论文；学生修改论文，定稿。

（2周）

第七部分毕业设计评阅及答辩。

（2周）

对题目的陈述

4.参考文献目录（参考文献的格式按照毕业设计（论文）中参考文献的格式）

××××××××××××（正文用小4号宋体，行距固定值20磅，西文和数字用小4号TimesNewRoman下同）×××

1.廖常初主编.PLC基础及应用.北京：

机械工业出版社，2004

2.廖常初等.PLC的顺序控制编程方法.工业自动化，（香港），1997

3.廖常初主编.PLC基础及应用.北京：

机械工业出版社，2002

4.廖常初.PLC梯形图的顺序控制设计法.电工技术杂志，2001

5.廖常初.电机及拖动.高等教育出版社，

6.马小军，束长宝，王阿根，可编程控制器及其应用.南京:

东南大学出版社.2007

7.连建华.可编程控制器实验指导书.武汉：

华中科技大学武昌分校机电学院.20118.郁汉祺，盛党红，邓东华.电气控制与可编程控制器应用技术.南京：

东南大学出版社.2003

10.陈立定，吴玉香，苏开才.电气控制与可编程控制器.广州：

华南理工大学出版社.2001

11.三菱公司编.FX1s、FX1n、FX2n、FX2nC编程手册.2001

学生签字：

_______________年_____月_____日

对开题报告的审查意见

指导教师意见

1.对“文献综述”的评语：

2.对研究方案的评价和对研究结果的预测：

指导教师签字：

_______________年_____月_____日

专业审查意见：

（主要对题目难度、工作量、准备工作、方案设计给出评价）

指导教师签字：

_______________年_____月_____日

注：

栏目空间不够可另加附页。