目录第1章绪论................................................................................................. 错误!未定义书签。

1.1研究背景........................................................................................ 错误!未定义书签。

1.2交通灯的国内外发展状况............................................................ 错误!未定义书签。

1.3本文研究的目的和意义................................................................ 错误!未定义书签。

1.4本文研究的主要内容.................................................................... 错误!未定义书签。

第2章交通灯控制系统的硬件设计......................................................... 错误!未定义书签。

2.1交通灯控制系统的设计要求........................................................ 错误!未定义书签。

2.2 PLC选型........................................................................................ 错误!未定义书签。

2.3可编程控制器I/O端口分配......................................................... 错误!未定义书签。

第3章交通灯控制系统的软件设计......................................................... 错误!未定义书签。

3.1时序波形图.................................................................................... 错误!未定义书签。

3.2控制系统的流程框图.................................................................... 错误!未定义书签。

3.3程序梯形图.................................................................................... 错误!未定义书签。

第4章系统的软硬件调试......................................................................... 错误!未定义书签。

4.1系统硬件的调试............................................................................ 错误!未定义书签。

4.2系统软件的调试............................................................................ 错误!未定义书签。

4.3系统运行的调试............................................................................ 错误!未定义书签。

总结............................................................................................................. 错误!未定义书签。

致谢............................................................................................................. 错误!未定义书签。

参考文献..................................................................................................... 错误!未定义书签。

第1章绪论1.1研究背景19世纪初,在英国中部的约克城,红、绿装分别代表女性的不同身份。

其中，着红装的女人表示我已结婚，而着绿装的女人则是未婚者。

后来，英国伦敦议会大厦前经常发生马车轧人的事故，于是人们受到红绿装启发，1868年12月10日，信号灯家族的第一个成员就在伦敦议会大厦的广场上诞生了，由当时英国机械师德·哈特设计、制造的灯柱高7米，身上挂着一盏红、绿两色的提灯--煤气交通信号灯，这是城市街道的第一盏信号灯。

在灯的脚下，一名手持长杆的警察随心所欲地牵动皮带转换提灯的颜色。

后来在信号灯的中心装上煤气灯罩，它的前面有两块红、绿玻璃交替遮挡。

不幸的是只面世23天的煤气灯突然爆炸自灭，使一位正在值勤的警察也因此断送了性命。

从此，城市的交通信号灯被取缔了。

直到1914年，在美国的克利夫兰市才率先恢复了红绿灯，不过，这时已是“电气信号灯”。

稍后又在纽约和芝加哥等城市，相继重新出现了交通信号灯。

随着各种交通工具的发展和交通指挥的需要，第一盏名副其实的三色灯(红、黄、绿三种标志)于1918年诞生。

它是三色圆形四面投影器，被安装在纽约市五号街的一座高塔上，由于它的诞生，使城市交通大为改善。

黄色信号灯的发明者是我国的胡汝鼎，他怀着“科学救国”的抱负到美国深造，在大发明家爱迪生为董事长的美国通用电器公司任职员。

一天，他站在繁华的十字路口等待绿灯信号，当他看到红灯而正要过去时，一辆转弯的汽车呼地一声擦身而过，吓了他一身冷汗。

回到宿舍，他反复琢磨，终于想到在红、绿灯中间再加上一个黄色信号灯，提醒人们注意危险。

他的建议立即得到有关方面的肯定。

于是红、黄、绿三色信号灯即以一个完整的指挥信号家族，遍及全世界陆、海、空交通领域了。

中国最早的马路红绿灯，是于1928年出现在上海的英租界。

1.2交通灯的国内外发展状况1、国内的研究现状随着公路交通运输的发展，交通拥挤、道路阻塞和交通事故频繁发生等问题越来越严重地困扰着世界各大城市的发展。

在我国，最近几年大城市机动车车辆每年都在大幅度增加，轿车、客车、面包车以及摩托车的增长速度也很快。

相对于交通运输工具的飞速发展，我国交通配套设施建设明显滞后，道路安全网络、道路标识、交通指挥中心仍然不足。

单独从车辆方面或道路方面考虑，均很难有效地解决交通问题。

为了解决这些问题，世界各国都在着力于发展智能交通系统（ITS）。

然而，我国的ITS研究和实施起步较晚，90年代中期以来，在交通部的组织下，我国交通运输界的科学家和工程技术人员开始跟踪ITS技术，并取得很大的进步。

我国政府在继续加快基础建设的同时，已提出将智能交通作为我国未来交通运输领域发展的重要方向和优先领域予以重点支持。

1998年1月交通部批准成立了国家智能交通系统工程研究中心，依托单位为交通部公路科学研究所。

在交通部的组织下，该中心承担了部分重点项目的研究“智能交通系统发展战略研究”。

通过该项目的研究，提出我国智能交通系统发展的整体框架，为交通运输界提供指导性意见。

在“十五”期间，由科学技术部牵头，国家智能交通系统工程技术研究中心承担、全国20余所高校和研究所参与的国家重大公共项目“ITS 体系框架”和“ITS标准体系及关键标准制定”已经通过国家鉴定。

2、国外的研究现状在美国，美国是应用ITS较为成功的国家之一。

1995年3月，美国交通部出版了“国家交通系统项目规划”，明确规定了智能交通灯的7大领域和29个用户服务功能，并确定了到2005年的年度开发计划。

在日本，日本早在1973年就开始了对智能交通系统的研究。

1996年，“推进ITS 总体构想”推出来一个20年规划。

日本走政府与明间企业相互合作的道路，如车辆信息通讯系统的运作方式极大地调动了企业的积极性，加速了日本ITS的开发与应用。

在欧洲，欧洲在ITS应用方面的进展介于日本和美国之间。

在20世纪80年代中期，欧洲10多个国家投资巨额资金，旨在完善道路设施，提高服务水平。

1.3本文研究的目的和意义和谐的城市交通具有很重要的现实意义。

城市交通是城市经济生活的命脉，是衡量一个城市文明进步的标志，对于城市经济的发展和人民生活水平的提高起着十分重要的作用。

作为城市交通网的重要组成部分, 交叉口是道路通行能力的瓶颈和交通阻塞及事故的多发地。

城市的交通拥堵，大部分是由于交叉口的通行能力不足或没有充分利用造成的，这导致车流中断、事故增多、延误严重。

对交叉口实行科学的管理与控制是交通控制工程的重要研究课题，是保障交叉口的交通安全和充分发挥交叉口的通行能力的重要措施，是解决城市交通问题的有效途径。

目前，我国城市的十字路口交通灯基本上都是固定配时的。

红绿灯的工作时长是由交通部门根据统计人员的道路车流量统计数字确定的固定值，在车流高峰时段和低谷时段都没有区别。

在车流量低峰期的晚间，我们经常看到车辆在十字路口停滞。

稀少的车辆经常需要等待长时间的红灯，这给广大车主带来了无限的麻烦。

同样，在白天的时候，有时车流也会很少，这就带来了同样的问题。

除此之外，当有一些特殊的群体和一些特殊的车辆，由于某种原因需要立刻通过红绿灯时，但这个方向却是红灯，并且此时车流量比较大时，则无法闯红灯，这将是一个很大的潜在问题。

因此我们有必要寻求一种具有智能的交通控制系统。

这种智能交通灯控制系统能够依据道路的实时情况改变控制方式，减少十字路口的车辆滞留现象，缓解交通拥挤，实现十字路口交通的最优控制，从而提高交通控制系统的效率。

1.4本文研究的主要内容本设计以PLC为核心，通过GX Developer软件进行编程；通过GX Simulator软件进行模拟仿真，以此来实现交通灯控制系统的模拟功能，从而达到有效的控制交通状况的目的。

在摘要部分，简明扼要的概述了本文的设计思想；在第一章的绪论部分，叙述了交通灯的研究背景、交通灯的国内外发展状况、本文研究的目的和意义以及简述了本文研究的主要内容；在第二章部分，叙述了交通灯控制系统的软件设计，其中包括交通灯控制系统的设计要求、十字路口交通示意图、PLC的选型、PLC的I/O分配表以及PLC的外部接线图等内容；在第三章部分，叙述了交通灯控制系统的软件设计，其中包括时序波形图、流程框图及程序梯形图；在第四章部分，简述了系统的软硬件调试及系统的运行调试。