1、 摘要可编程控制器(Programmable Logic Controller)简称PLC。是一种综合了通讯、自动控制和计算机技术发展而来的主要用于工业生产的自动控制系统。PLC运用数字运算操作系统，采用可编程序存储器，来于储存内部程序。执行逻辑运算、定时控制、顺序控制、计数与算术操作等指令，通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的被控对象和生产过程。是现代工业使用最多的自动控制系统，其具有编程简单易学、功能强、性价比高、使用方便适应性强、可靠性高、抗干扰能力强、设计安装调试工作量少、维修方便、体积小，能耗低的优点，广泛获得人们认可。由于PLC具有对使用环境适应性强，可靠性高，内部定时器资源丰
2、富的优点，可对目前普遍使用的“渐进式”交通灯系统进行精确控制。因此在我国越来越多的地区将PLC应用于交通灯智能控制系统中。同时，PLC本身还具有网络通讯功能，可将同一条道路上多个路口的交通灯组成一个局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，减小城市通压力，实现科学化管理城市交通。关键字:可编程控制器，PLC，智能控制系统，交通灯，局域网络。Abstract Programmable Logic Controller for short PLC.Is a comprehensive communication, automatic control and computer technolo
3、gy development and the main used for the automatic control system of industrial production.PLC uses the digital operation system, uses the programmable memory, comes in the storage internal procedure. Perform logic operations, timing control, sequence control, counting and arithmetic operations, etc
4、., through digital or analog input / output control of various types of controlled objects and production processes.PLC is a modern industrial use most of the automatic control system. It has programming is simple and easy to learn, strong function, high ratio of performance to price, convenient use
5、 strong adaptability, high reliability, strong anti-interference ability, design and installation of debugging work less, convenient maintenance, small size, the advantages of low energy consumption, extensive access to recognized.Because PLC has the advantages of high reliability, high internal tim
6、er resource, and rich in internal timer resources.It can be used for the progressive traffic light system to be accurately controlled.So PLC is applied in intelligent traffic light control system in China.Meanwhile, the PLC itself has the function of communication network, a plurality of intersectio
7、n on the road with a traffic light consists of a LAN unified dispatching management, can reduce the waiting time of vehicles, reducing the urban pressure, realize the scientific management of urban traffic.Keywords: Programmable Logic Controller, PLC, intelligent control system, traffic light, local
8、 network.目录第一章 绪论 1.1 引言.1 1.2 课题研究意义.1 1.3 城市智能交通灯在国内外的研究现状.2 1.4 城市智能交通灯在国内外的发展趋势.3第二章 硬件及软件的选择PLC产生和定义 2.1 PLC的基本概念和基本结构.4 2.2 PLC的特点和应用领域.5 2.3 PLC的工作原理.5 2.4 WINCC仿真软件特点及使用方法.6 2.5金属传感器的选择及工作原理（铺设）. 6第三章 基于PLC的三路口智能交通灯控制系统设计 3.1设计思路. .8 3.2交通灯时序分析.14 3.3 I/O地址的分配（创建符号表）.15 3.4主程序的设计.18第四章 程序运行与
9、调试 4.1、调试过程中遇到的问题及解决方法.27 4.2、在WINCC上调试程序.30总结.34参考文献.35致谢.36第 62 页 第一章绪论1.1引言交通灯控制系统的发展有着悠久的历史，伴随着人类工业文明的发展，汽车以及其他各种交通工具呈现出一片欣欣向荣的景象。各种交通工具的大量使用使得人们的出行更加方便，但随之而来的是交通的压力越来越大，各个路口对于交通控制系统的控制要求不断提高。【5】1914年，美国的克利夫兰制造了一款由电力驱动的交通灯，这也是第一台使用电力驱动的交通灯。它被安装在了纽约和芝加哥，这种交通灯的概念已经和现在大致相同。1926年，自动化控制的交通灯得到利用，这为现代城
10、市交通奠定了基础。1968年，联合国道路交通和道路标志信号协定对交通灯的各种意义做出了明确的规定绿灯行，黄灯准备，红灯停【12】。交通灯的出现，使城市交通得以有效管制，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。使得城市的拥堵显现得到了一定程度的缓解，使人们的出行现状得到了改善。传统交通控制系统控制笨拙、维修相当复杂、寿命比较短、对工作环境要求高。面对当今复杂的交通状况显得无能为力。智能交通控制系统是基于现代电子信息技术面向交通运输和车辆控制的服务系统。它的突出特点是以信息的采集、处理、输出、交换、分析、整理利用为主路线，为城市交通控制系统提供多样性的服务【6】。运用高科技改变
11、传统的控制方式，使传统的交通模式变得更加智能化，更加节能、安全、高效。当今是城市交通智能化的时代。人们需要的交通控制系统是先进、智能的一体化交通综合控制系统。公路靠自身的智能调节将交通流量调整到最佳状态，最大限度的提高解决问题的能力。基于PLC智能交通灯控制系统是智能交通控制系统的典范，由于其操作简单、维修方便、环境适应性强、性价比高的特点，被广泛应用于城市交通灯中。【16】1.2 课题研究目的及意义目的： （1）使学生进一步巩固、加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握。 （2）使学生获得从事科研工作的初步训练，培养学生的独立工作、独立思考和综合运用已学知识解决实际问题的能力。 （3）
12、培养学生在制定研究（设计）方案、设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等方面的基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法。 （4）使学生树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。意义： （1）通过本次设计，提高学生学习思维能力。 （2）通过实习可以加深我们对专业的理解和认识，提高专业技能，并激发我们对本专业学习的兴趣。 （3）锻炼学生独立动手能力1.3 城市智能交通灯在国内外的现状 从国内形势看，设计交通灯的方案有很多，有应用CPLD(Complex Programmable Logic
13、Device)设计实现交通信号灯控制器方法；有应用PLC实现对交通灯控制系统的设计；有应用单片机实现对交通信号灯设计的方法【12】。目前，国内的交通灯一般铺设在十字路口及三叉路口，在醒目位置用红、绿、黄三种颜色的指示灯。加上一个倒计时的显示计时器来控制车辆通行时间。【11】对于一般情况下的安全行车，车辆分流尚能发挥作用，但根据实际行车过程中出现的情况，还存在以下缺点： （1）两车道的车辆轮流放行时间相同，在十字路口，在干道上车辆较多，放行时间应该长些；另一车道为副干道，车辆较少，放行时间应该短些。 （2）两条干道的红绿时间不能随时间的改变而修改。不适合现实状况下复杂多变的交通状况。 随着国内经济不断发展，城市公共交通的规模不断扩大，越趋于复杂化。交通控制系统控制压力日益凸显，交通灯控制系统还有待完善。【7】从国外发展来看，就控制系统和控制效率而言，国外的交通控制系统比较先进。但巨大的交通压力也会使美国这样的发达国家陷入交通拥堵。在国外，大级城市及特大城市优先公共交通发展已成为一种共识。但是这样使得政府投资及财政补贴大量增加。目前公共交通普遍面临政府补贴有限、企业经济效益差和职工劳动量大、工资低等问题。如何更好地发展与管理城市交通，实现其社会效益最优化，并最大限度的提高公共交通管理水平、减少政府