二、设计或研究主要内容和重点，预期达到的目标及拟解决的主要问题和技术关键，有何创新之处。（此部分为重点阐述内容）
交通灯通常指由红、黄、绿三种颜色灯组成用来指挥交通的信号灯。绿灯亮时，准许车辆通行，黄灯亮时，已越过停止线的车辆可以继续通行；红灯亮时，禁止车辆通行。
南北、东西两干道交于一个十字路口,各干道均有红、黄、绿三色的指色灯，红灯亮禁止通行，黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，绿灯亮允许通行，而且绿灯有直行和左转弯指示功能。南北、东西向各干道均设置有人行横道，红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。
3)第三阶段:软件设计及仿真调试，主要完成系统的软件设计及主程序、各子程序的仿真调试。(5周，2013年4月1——2013年5月4日)
4)第四阶段:按照要求撰写毕业设计(论文)。(2周，2013年5月5日——2013年5月18日)
5)第五阶段:论文审核修改阶段，指导教师审阅论文，提出修改意见，学生编辑修改论文，学生论文打印稿经指导老师评定之后交给评阅教师评阅。(2周，2013年5月19日——2013年6月2日)
6)第六阶段:毕业答辩阶段。(1周，2013年6月3日——2013年6月9日)
六、指导教师审核意见
指导教师签字：
年月日
七、开题答辩结论和审核意见
教研室主任签字：
年月日
三、研究方案：[⑴技术方案（有关方法、技术路线、技术措施）；⑵实施方案所需的条件（技术条件、试验条件等）]
（1）技术方案：
本设计采用西门子S7-300 PLC软件，根据控制要求设计好PLC的I/O配置表和梯形图,并将信号控制分成以下四种情况：白天正常情况、早晚上下班高峰期、夜晚和紧急情况。
其具体工作过程为：
图2为十字路口交通灯工作流程图（其中早晚上下班高峰期与白天正常情况的工作原理相同，只是各车道通行时间不同，因此画图时把它们合在一起）。
图2十字路口交通灯工作流程图
图3为以白天正常情况为例的十字路口交通灯的时序图。
图3白天正常情况下十字路口交通灯时序图
(2)实施方案所需条件:西门子S7-300PLC软件、组态仿真软件。
为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化，本设计运用西门子S7-300可编程逻辑控制器(Programming Logical Control,简称PLC)实现交通信号灯的监控，以便使该系统简单、经济、有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。
在实现交通信号灯系统的控制上有很多种方法，可以用单片机和PLC，而PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的生产过程[1]。PLC的系统具有自动化程度高、运行稳定、精度高、易控制的特点,而且还具备对使用环境适应性强的特性，内部定时器资源十分丰富。因此，运用PLC可以对交通信号灯进行精确的控制[2]。
本设计根据不同时段的交通流量将信号控制分成以下四种情况：白天正常情况、早晚上下班高峰期、夜晚和紧急情况。在白天正常情况下，车流量相对于早晚上下班高峰期来说比较正常，因此通行时间也相对长。然而当遇到早晚上下班高峰期时，车流量很大，因此各车道通行时间相应缩短，保证车辆快速通行，减少各车道堵车时间，有效疏导交通。而夜晚由于车辆较少，不用让红绿灯都像白天那样工作，无论是东西走向还是南北走向只需黄灯间隔1秒闪一次。当遇到交通事故等情况时，需要采取紧急措施，当南北方向出现紧急情况时，南北方向绿灯常亮，而东西方向红灯常亮；当东西方向出现紧急情况时，东西方向绿灯常亮，而南北方向红灯常亮。
①白天正常情况，当按下启动按钮时，首先南北向通行，东西向禁止通行，南北向车道的CS、CN直行绿灯点亮，汽车直行，50秒后南北向CS、CN黄灯点亮5秒,接着车道的CS、CN左转绿灯点亮，汽车左转，30秒后黄灯点亮5秒，随后南北向车道CS、CN红灯点亮。在南北向车道直行绿灯点亮的同时，南北向人行道绿灯点亮，当南北向车道黄灯点亮的同时，南北向人行道红灯点亮。南北向禁止通行后，转入东西向车道、人行道的通行，顺序与南北向相同。
课题名称:基于PLC的交通信号灯监控系统的设计
随着社会生产力的不断发展和人类社会的不断进步，各国特别像是我国这样的发展中国家城市化水平将会越来越高，城市交通问题也将会越来越严峻，严重的堵车现象是我们每个人有目共睹和亲身体验的。因此，加强交通管理以及对交通信号灯的有效控制将成为改善交通状况的重要途径。
四、主要参考文献目录
[1]张运刚,宋小春,郭武强.从入门到精通——西门子S7-300/400 PLC技术与应用[M].北京:人民邮电出版社,2008.
[2]廖常初.PLC基础及应用[M].北京:机械工业出版社,2003.
五、毕业设计（论文）工作进度计划。（必须包含一定工作量的计算机知识综合应用环节）
②早晚上下班高峰期时，各方向通行时间缩短，南北、东西车道直行方向绿灯点亮均为37秒，黄灯点亮均为3秒，车道左转弯方向绿灯点亮均为17秒。
③在夜晚11点至凌晨6点，由于车辆已相对较少，不用让红绿灯都像白天那样工作，无论是东西走向还是南北走向只需黄灯间隔1秒闪一次。
④当南北方向出现紧急情况时，南北方向绿灯常亮，而东西方向红灯常亮；当东西方向出现紧急情况时，东西方向绿灯常亮图：
图1十字路口交通灯示意图
其中，CE、CS、CW、CN分别表示东、南、西、北四个方向上的交通信号灯，RE1、RE2表示东边干道上的红灯、绿灯，REa、REb表示西边干道上的红灯、绿灯，REc、REd表示南边干道上的红灯、绿灯，RE3、RE4、表示北边干道上的红灯、绿灯。
本设计的重点是要对交通信号灯控制系统和西门子S7-300系列PLC的结构、工作原理、工作方式有深层次的理解和认识，同时还有PLC的定时，计数，编程方法等功能运用。
本科毕业设计(论文)
开题报告（含论文综述）
学院:
所属教研室:
课题名称:基于PLC的交通信号灯控制系统的设计
专业(方向):
班级:学号:
学生:
指导教师:职称:
开题日期:2013年3月11日
一、毕业设计（论文）选题的目的和意义。[⑴课题名称；⑵有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析；⑶前人在本选题研究领域中的工作成果简述
1)第一阶段:开题论证阶段，认真学习《自动化毕业实习大纲和指导书》，详细了解本次毕业设计的目的、任务要求、时间安排及有关答辩的问题。查找资料，了解课题的设计要求，确定基本方案。(2周，2013年2月——2013年3月10日)
2)第二阶段:PLC的I/O配置表和梯形图程序的编写。(3周，2013年3月11日——2013年3月31日)