基于力控6.0组态软件交通灯控制系统.doc

基于力控6.0组态软件的交通灯控制系统 摘要 力控组态软件是指在软件领域内,操作人员根据应用对象及控制任务的要求,配置(包括对象的定义、制作和编辑，对象状态特征属性参数的设定等)用户应用软件的过程,也就是把组态软件视为“应用程序生成器”。从应用角度讲组态软件是完成系统硬件与软件沟通、建立现场与监控层沟通的人机界面的软件平台,它的应用领域不仅仅局限于工业自动化领域。在交通灯控制中，组态软件以其方便、明晰、简单，具有强大的数据存储、分析和报表功能的特点越来越受青睐。 本文以力控6.0软件为主要应用软件，介绍了组态软件的基本组成和特点，基本功能及其应用中的优良特性。本文详细介绍了基于力控组态软件的一套交通灯控制系统 。控制范围包括:两个十字路口八组红绿灯时序运行及针对三种紧急情况的控制处理。同时，本文注重系统的实用性，力求简洁、实用，具有极强的可操作性。本文以十字路口交通灯控制系统为例,详细介绍了交通灯的正常运行情况,通过并利用组态软件力控6.0制作控制系统动态监控画面。 关键词　组态软件；交通灯；控制系统 　绪论 1.1课题来源不要删除行尾的分节符，此行不会被打印 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、环境污染加剧和燃油损耗上升，其中最为关键的是交叉口的车流量己处于饱和状态。分析其原因主要是由于现有交叉口的几何条件所限，以及缺少完善的的交通管理设施。道路上交通标志不规范，路口渠化不合理等问题加剧了交通拥挤的矛盾，而作为城市交通命脉的主干道的交通阻塞会使整个城市交通陷入瘫痪。解决城市交通拥挤状况，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。而各交叉口是是城市道路网的咽喉要道，是人流和车辆汇集的地方，最容易发生交通阻塞现象，因此交叉口信号的智能控制显得更为迫切。最大程度提高交叉口的通行能力，为经济的发展和人民生活提供一个安全、畅通、高效、低公害低能耗的交通环境已成为必然。 通常新型的工业自动控制系统被划分为控制层、监控层、管理层 3 个层次结构。监控层的硬件以 IPC 为主, 其软件采用工业组态软件, 实现完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能; 本文以交通灯控制系统统为例提出了一种基于工业组态软件力控6.0虚拟控制监控系统, 即利用现有的计算机资源, 在计算机上通过组态软件的工作界面和功能来仿真现场控制对象, 进行虚拟控制。 1.2课题背景及研究的意义 1.2.1交通灯监控系统 交通是城市经济活动的命脉，对城市经济发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。城市交通问题是困扰城市发展、制约城市经济建设的重要因素。城市道路增长的有限与车辆增加的无限这一对矛盾是导致城市交通拥挤的根本原因。城市街道网络上的交通容量的不断增加，表明车辆对道路容量的要求仍然很高，短期内还不可能改变。自从开始使用计算机控制系统后，不管在控制硬件里取得什么样的实际进展，交通控制领域的控制逻辑方面始终没能取得重大突破。可以肯定的说，对于减轻交通拥塞及其副作用特别是对于大的交通网络而言，仍然缺乏一种真正的交通响应控制策略。计算机硬件能力与控制软件能力很不相符，由此造成的影响是很多交通控制策略根本不能实现。在少数几个例子中，一些新的控制策略确实能得以实现，但他们却没能对早期的控制策略进行改进。由于缺乏能提高交通状况、特别是缺乏拥塞网络交通状况的实时控制策略，几乎可以一说真正成熟的控制策略仍然不存在。 在十字路口设置交通灯可以对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的安全提供了强有力的保障。但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能适应现在日益繁忙的交通状况。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。 未来的城市交通控制系统能适应城市交通的发展。从长远来看该研究具有巨大的现实意义。 1.2.2组态软件 组态”的概念是伴随着集散型控制系统（Di