论文总字数：12238字

摘 要

如今我国的汽车保有量快速增长，基础的道路交通设施却没有得到相对应的改善，所以许多城市出现了交通堵塞问题，因此一个稳定高效的交通灯控制系统对提高城市的交通通畅度是非常重要的。针对上述问题，本次设计提出了一种稳定可靠的方案，那就是用PLC来控制城市中一个十字路口的交通信号灯，最终应用到各种类型的路口中去。本系统在硬件方面采用西门子S7-200系列CPU224型号的PLC作为主要控制器，主要进行硬件线路方面的设计；软件方面主要完成了电路的启停设计并按要求编出交通灯系统的控制梯形图。本次设计经过不断实验，最终完全满足系统控制的要求，并稳定有序的控制着十字路口的交通灯。

关键词： 西门子S7-200，交通灯控制，PLC，梯形图

Abstract：T With the rapid growth of the car ownership in our country, the basic road traffic facilities have not been improved, so the traffic jam has appeared in many cities. Therefore, a stable and efficient traffic light control system is very important to improve the urban traffic unobstructed. In view of the above problems, a stable and reliable scheme is proposed in this design, which is to use PLC to control the traffic lights at one intersection in the city and eventually to be applied to various types of crossings.The system uses the SIEMENS S7-200 series CPU224 model PLC as the main controller in the hardware, and mainly designs the hardware circuit; the software mainly completes the circuit start and stop design and the control ladder diagram of the traffic light system according to the requirements. After continuous experiments, the design finally meets the requirements of system control, and controls the traffic lights at crossroads orderly and orderly.

Key words: SIEMENS S7-200，traffic lights control，PLC，ladder diagram

目 录

1 绪论 3

1.1 课题背景 3

1.2课题目的和意义 3

1.3研究现状 4

1.4文章总体结构 5

2系统总体设计 5

2.1系统总体结构 5

2.2系统控制要求 6

2.3系统工作原理 6

3 控制系统硬件设计 8

3.1 PLC控制器介绍 8

3.2 PLC的CPU控制选型 10

3.3 PLC的地址分配 12

3.4 PLC的主控电路设计 13

4 控制系统软件设计 13

4.1 顺序功能图(SFC) 13

4.2控制系统的梯形图 15

5控制系统联机调试 18

5.1 准备工作 18

5.2程序调试 18

5.3 运行结果 19

总结与展望 20

参考文献 21

致谢 22

附录： 23

1 绪论

1.1 课题背景

当今社会，许多人的经济收入都到了相对较高的水平，伴随着经济水平的提高，人们在交通出行方式上也有了非常多的选择，私家车也普遍的进入到了人们的生活当中。这些年，私家车的数量每年都在急剧增加,但是很多城市的基础道路建设没有多大改变，因此城市交通堵塞问题一直是人民群众关心的热点话题。在一些一线大城市里，交通问题已经严重影响到人们的生活水平，在上下班的高峰期，在路上可能需要花费好几个小时，而且这一现象已经非常普遍了。人们也试着去改变这种状况，政府也在不断提高城市的基础建设水平。但是城市的发展水平与交通拥堵程度是成正比的。现实生活中，人们选择私家车出行是看中私家车快捷高效等优点，但是可能事与愿违，因此好多大城市的人上班选择坐地铁。

在我国，城市之间发展差距较大，大城市有更多的公司和工厂，所以就有更多的就业机会，较大的发展空间，所以许多小城市或者西部地区的人都会来大城市来寻找机会。这就导致了这些城市的外来人口急剧增加，随之而来的就是机动车和非机动车数量的增加，城市原有的基础交通设施远远不能满足现在的交通需求。现在城市中停车位的数量远远不能满足日益增长的机动车需求，停车难的问题越来越普遍。特别是早晚上下班的时间段，如果没有交警帮忙导流，可能会发生许多交通事故，这主要是因为许多非机动车驾驶员安全意识较差，而且这类人的数量庞大，俗话说法不责众，这就造成了他们有恃无恐，所以就会出现一群行人或者电瓶车一起闯红灯的情况，好在现在许多地方都开始对电瓶车闯红灯进行严抓了。现在都有人脸识别系统了，往后随意违反交通规则将会影响个人的信用记录。在不久的将来，越来越多的科技手段将运用到交通管理中。

要解决城市交通堵塞问题不能只依靠科技手段，还要对交通参与者进行正确的引导，要把行政手段和科技手段相结合。我们一般是用交通信号灯对城市车流进行控制，另外我们还需要实时对各路段进行24小时的控制，争取做到提前预警，提前分流，现在需要做的就是对目前的交通信号灯系统进行优化。

1.2课题目的和意义

在如今社会，最常见的做法就是利用交通信号灯对来往的车辆进行疏导，保证道路的通畅。但是老旧的的交通灯控制系统已经达到应用的极限了，对于现在的城市交通，需要重新设计交通灯系统。为了改变这种状况，让交通灯系统满足当下的需求是本次设计的主要目的。

现在汽车进入家庭的节奏越来越快，这就放大了原来的交通堵塞问题。我们经常可以看到，如果一个路口的交通灯发生故障，这个路口的交通状况一定非常糟糕。如果没有临时的交通灯补上，或者交警不能及时赶到现场，可能会发生一些交通事故。这主要是以前的交通信号灯系统不稳定，大多是采用单片机或者继电器来控制而且维修起来特别不方便。所以以前的那种交通灯系统需要进行升级换代才能满足现在的城市交通。此外，根据现在的城市发展，可能以前交通不繁忙的路段如今变成了交通黄金路段，这就需要在此路段增加交通信号灯。所以现在新增加的交通灯不仅要考虑到成本还要考虑后来的维修难度，因此我们选用PLC来取代原来的单片机和继电器来作为新交通灯的控制系统。

本次设计选了十字型路口作为代表，并使用PLC作主控制器并完成了整体的软件和硬件的调试，最终达到了预定的效果。本次设计还只是一个小型设计项目，在将来还需要进一步完善，还要考虑现实应用的环境，最终才能形成一个合格的控制系统。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：12238字