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炎黄职业技术学院毕业论文-I-目录摘要…………………………………………………………………………………………1Abstrac………………………………………………………………………………………2第1章绪论………………………………………………………………………………31.1交通信号灯的作用和意义……………………………………………………31.2本文的研究内容………………………………………………………………3第2章可编程控制器概况……………………………………………………………42.1PLC的发明和发展………………………………………………………………42.2PLC的结构及原理………………………………………………………………62.3PLC的主要特点………………………………………………………………102.4PLC的选用……………………………………………………………………12第3章交通灯控制系统整体设计……………………………………………………123.1系统的控制要求………………………………………………………………123.2系统设计方案分析……………………………………………………………83.3交通灯控制系统硬件设计……………………………………………………143.4流程图………………………………………………………………………183.5十字路口交通灯时序图………………………………………………………213.6系统程序设计…………………………………………………………………223.7本章小结………………………………………………………………………28第4章系统整体调试…………………………………………………………………294.1硬件调试………………………………………………………………………294.2软件调试………………………………………………………………………29总结………………………………………………………………………………………30致谢………………………………………………………………………………………31参考文献…………………………………………………………………………………32附录1S7-200PLC的CPU的I/O规范……………………………………………………33附录2S7-200PLC的CPU的输入规范……………………………………………………34附录3S7-200PLC的CPU的输出规范……………………………………………………35炎黄职业技术学院毕业论文-1-摘要城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，以提高运营效率。交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。目前大多采用的是定时信号控制，很难得到满意的效果。而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统进行初步探讨与设计。本文根据车流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的研究设计，用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法。以单个十字路口4相位交通灯为例，把PLC作为一个模糊控制器，采用顺序图和梯形图编程，通过模拟实验保证系统运行稳定可靠，并根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。本文在分析了交通控制国内现状的基础上，说明了本论文的现实意义，简单介绍模糊控制理论的有关知识，详细论述实行模糊控制所要采用的方法、技术及现有线路所要做的基本工作等，详尽描述了交通指示灯的PLC控制系统硬件配置并作出模拟实验。关键词：城市交通；信号灯；模糊控制；PLC炎黄职业技术学院毕业论文-2-ABSTRACTThemunicipaltransportationsignalcontrolisthroughachievestothetrafficflowadjustmentimprovesthepersonandthecargosafetransportation,raisestheoperationefficiency.Thetransportationsystemisonehasrandomness,thefuzzinessandtheuncertaintycomplicatedsystem,establishesthemathematicalmodeltobedifficult,sometimesevenisunablewiththeexistingmathematicalmethodtodescribe.Atpresentwhatmostlyusesisthetimingsignalcontrol,verydifficulttoobtainsatisfactioneffect.Butthefuzzycontrolisonekinddoesnotneedtoestablishthemathematicalmodelthecontrolmethod,itcanimitatetheexperiencedtrafficpolicedirectswhenthetrafficthementality,achievestheverygoodcontroleffect.ThisarticlerealizesbasedonthePLCtrafficsignalfuzzycontrolsystemcarriesonthepreliminarydiscussionandthedesign.Thisarticleaccordingtothetrafficflowmagnitudetodecidethatthesignallighttimingthefuzzycontrolsystem'sresearchdesign,realizesthesingleintersectionstreet-trafficcontrollightsfuzzycontrolmethodwithPLC.Takethesingleintersection4phasetrafficlightsastheexample,takesafuzzycontrollerPLC,usesthesmoothchartandthetrapezoidalchartprogramming,throughmodellingguaranteesystemmovementstablereliable,andcarriesonthefuzzycontroldecision-makingaccordingtothedifferenttrafficflow,optimizessignallight'stiming,thusmaytheeffectivesolutiontrafficflowimbalanced,notbeunstablethequestionwhichbrings.Thisarticleinhasanalyzedinthetrafficcontroldomesticpresentsituationfoundation,explainedthekeyjobwhichpresentpaper'spracticalsignificance,thesimpleintroductionfuzzycontroltheory'srelatedknowledge,thedetailedelaborationimplementsthefuzzycontroltousethemethodwhich,thetechnologyandtheexistinglineneedstodoandsoon,describedthetransportationindicatinglamp'sPLCcontrolsystemhardwaretodisposeandtomakethemodellingexhaustively.KEYWORDS:Municipaltransportation,Signallight,Fuzzycontrol,PLC炎黄职业技术学院毕业论文-3-第1章绪论第1.1节交通信号灯的作用和意义随着社会经济的发展，城市交通问题越来越引起人们的关注。人，车，路三者关系的协调，已成为交通管理部门需要解决的重要问题之一。城市交通控制系统是用于城市交通数据监测，交通信号灯控制与交通疏导的计算机综合管理系统，它是现代城市交通监控指挥中最重要的组成部分。随着城市机动车量的不断增加，许多大城市如北京，上海，南京等出现了交通超负荷运行的情况，因此，自80年代后期，这些城市纷纷修建城市高速公路，在高速公路建设完成的初期，它们也曾有效地改善了交通状况。然而，随着交通量的快速增长和缺乏对高速道路的系统研究和控制，高速道路没有充分发挥出预期的作用。而城市高速道路在构造上的特点，也决定了城市高速道路的交通状况必然受高速道路和普通道路耦合出交通状况的制约。所以，如何采用合适的控制方法，最大限度利用好耗费巨资修建的城市高速道路，缓解主干道与匝道，城区与周边地区的交通拥堵状况，越来越成为交通运输管理和城市规划部门亟待解决的主要问题，第1.2节本文的研究内容PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。炎黄职业技术学院毕业论文-4-第2章可编程控制器概况可编程控制器（PROGRAMMABLECONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。PLC即可编程控制器（ProgrammableLogicController）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。从结构上分，PLC分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式PLC包括CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式PLC包括CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。2.1PLC的发明和发展2.1.1PLC的发展在可编程控制器出现前，在工业电器控制领域中，继电器控制占主导地位。但是电气控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点，特别是其接线复杂、不易更改，对生产工艺变化的适应性差。1969年美国数字设备公司根据美国通用汽车公司的要求研制成功了世界上第一台PLC，并在通用汽车公司的自动装配线上使用，取得很好的成果。从此这项技术迅速发展起来。早期的PLC仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制，故称为可编程控制器。随着微电子和计算机技术的发展，20世纪70年代中期微处理器技术应用到PLC中，使PLC不仅具有逻辑运算，还增加了算术运算、数据处理和数据传送等功能。20世纪80年代后，随着大规模，超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，16位和32位微处理器应用于PLC中，使PLC得到迅速发展。PLC不仅控制能力增强，同时可靠性提高，功耗、体积减小，成本降低，编程和故障检测更加灵活方便，而且具有通信和联网、数据处理和图像显示等功能，使PLC真正成为具有逻辑控制、过程控制、运动控制、数据处理，联网