摘 要:随着科技的进步和居民生活水平的日益提高，城市交通问题日益严重．城市交通是衡量城市文明进步的标志，如若交通信号灯控制系统合理，可以有效的缓解交通问题．目前，在国内交通信号灯控制主要采用的是简单的定时控制，而在如今高速发展的社会里，此种控制方法太单一、效率低下．因此，研究并设计了基于PLC的多时段智能交通信号控制系统．

系统是基于S7-300 PLC，实现了多时段控制和智能延时的功能．把一天时间分成正常时段，高峰时段，夜间时段三个时段．分时段控制可以解决单一时段控制，对每个时段不同的车流量不加区别对待的不合理状况．而在正常时段和高峰时段，可利用车辆检测器和PLC，根据智能延时条件实现智能延时直行方向绿灯的时长．充分解决了某个方向的车道里车流量很大，却要等待红灯；然而另一个方向车流量相对较少甚至是空道，却仍然亮着绿灯，这种尴尬场景．这种控制方式可以实现灵活控制信号灯，提高道路通行能力，缓解目前越来越受关注的城市交通问题．

关键词：交通问题；PLC；多时段；智能延时

 

目录

摘要

abstract

第1章 绪论-1

1.1 研究的意义与目的-1

1.2 国内外的发展状况-2

1.2.1国外发展状况-2

1.2.2 国内发展状况-3

1.2.3 发展趋势-3

1.3 课题研究思路-3

第2章 可编程控制器的相关知识-5

2.1 PLC的定义-5

2.2 PLC的基本结构-5

2.3 PLC的特点-6

2.4 PLC控制交通信号系统的可行性-6

2.4.1 PLC与继电器控制系统的比较-6

2.4.2 PLC与单片机控制系统比较-6

2.4.3 PLC控制系统可行性结论-7

2.5 S7-300的硬件结构-7

2.6 S7-300 CPU模块-7

第3章 交通信号的介绍-9

3.1交通信号控制器-9

3.1.1 交通信号控制机-9

3.1.2 交通信号灯-9

3.2 交通信号控制参数的种类-10

3.3交通信号控制的性能评价指标-11

3.4 交通信号灯的相位方案-11

3.4 交通信号灯的控制方案-12

第4章 车辆检测器的介绍-13

4.1 环形线圈检测器的检测原理-13

4.2 环行线圈车辆检测器的设计-13

4.3 电路原理框图设计-14

4.4感应线圈的安装原则-14

4.5 交通信号灯和车辆检测器的安装设计-15

第5章 PLC交通信号灯控制系统的设计-17

5.1设计内容-17

5.2系统硬件I/O接线图-17

5.3 软件设计的内容-18

5.4每部分控制功能设计-22

5.4.1 组织块与数据块-22

5.4.2 内部寄存器标志位的数据地址分配-22

5.4.3 时钟读取-22

5.4.4 智能延时-23

5.4.5 车辆检测和计数（count）-23

5.4.6 车辆滞留量比较（compare）-25

5.4.7主程序的控制（OB1）-25

5.5系统的调试-27

第6章 结论与展望-29

6.1结论-29

6.2不足之处及未来展望-29

参考文献-31

致  谢-33

附录: 程序梯形图-35