1、基于PLC的智能交通控制系统设计基于PLC的智能交通控制系统设计摘要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，我国许多大中城市的交通压力都非常大。所以，改善与提高现有的交通系统的工作效率，加强交通路口的信号灯控制和监控是非常重要的。解决好交通信号灯控制问题将是保障交通有序、安全、快速运行的重要环节。但现有的交通信号灯控制系统都是单一的固定时序控制,不能够根据实际交通状况进行调节控制。本文主要使用PLC和地感线圈来实现智能交通控制。在十字路口相应的位置埋设地感线圈，对此路段上的车流量进行统计，并根据车流量的变化，改变绿灯的控制时间，可以实时地对绿灯资源进行合理调配，提高十字路口的通行
2、能力，缓解交通拥挤，达到最优控制。文中详细介绍了系统的硬件设计和软件设计，最后用IFIX工程组态软件进行监控，达到了比较满意的可视化效果，并实现了模拟真实环境的目的。关键词智能交通地感线圈车流量延时控制基于PLC的智能交通控制系统设计THEDESIGNOFINTELLIGENTTRAFFICCONTROLSYSTEMBASEDONPLCABSTRACTALONGWITHTHEDEVELOPMENTOFTHESOCIETYECONOMY,THECITYTRANSPORTATIONPROBLEMCAUSESOURCONCERNMOREANDMORE,ANDTRAFFICPRESSUREINMANY
3、LARGEANDMEDIUMSIZEDCITIESINCHINAISVERYGREATTHEREFORE,TOIMPROVEANDENHANCEEFFICIENCYOFTHEEXISTINGTRANSPORTSYSTEM,STRENGTHENTHECONTROLOFTRAFFICLIGHTSANDMONITORTHESITUATIONISVERYIMPORTANTTHETRAFFICLIGHTCONTROLISIMPORTANTFORURBANTRAFFICSAFETYANDHIGHEFFICIENCYBUTALLTHETRAFFICLIGHTCONTROLAREWORKINGINSTANDI
4、NGSEQUENCE,ANDAREUNABLETOMAKEADJUSTMENTWITHDIFFERENTTRAFFICFLOWINTHEDESIGNOFTHEPAPER,ONEMETHODOFTHEINTELLIGENTTRAFFICCONTROLISUSEDWHICHCOMBINESTHEPLCANDTHEINDUCTIONCOILINDUCTIONCOILSAREPREBURIEDATTHECORRESPONDINGCROSSROADSTOMAKESTATISTICSOFTHEVEHICLEFLOW,ACCORDINGTOWHICHTHECONTROLTIMEOFTHEGREENLIGHT
5、SISCHANGED,THEN,THERESOURCEOFTHEGREENLIGHTISREASONABLYDISTRIBUTEDTOIMPROVETHETRAFFICCAPACITYATTHECROSSROADSPLCCOULDSELFREGULATETHETIMEOFTRAFFICLIGHT,ANDREACHTHEBESTOFCONTROLTHEHARDWAREANDSOFTWAREOFTHESYSTEMAREINTRODUCEDINTHEPAPERINDETAILFINALLY,USINGIFIXSOFTWAREFORMONITORING,THEVISUALIZATIONEFFECTAN
6、DTHESIMULATIONOFTHEREALENVIRONMENTISSATISFACTORYKEYWORDSINTELLIGENTTRAFFICINDUCTIONCOILVEHICLEFLOWRATETIMEDELAYCONTROL目录中文摘要I英文摘要II1绪论111引言112课题研究背景213本文研究的内容32总体方案设计421工作原理分析422系统结构53系统硬件设计631车流量检测6311地感线圈的选型原则6312信号转换装置632用PLC实现智能交通控制8321PLC的I/O地址分配及选型8322PLC的外部接线及系统原理94系统软件设计1041系统的控制要求1042程序重点部分
7、分析11421通行车辆计数11422延时控制的选择125系统仿真1351组态软件选取1352系统数据库建立1353智能交通控制系统监控主界面设计15结束语17致谢错误未定义书签。参考文献18附录一19附录二错误未定义书签。附录三错误未定义书签。基于PLC的智能交通控制系统设计11绪论11引言城市交通系统是社会经济的“血液循环系统”，是衡量一个城市文明进步的标志。随着社会经济的不断发展和城市规模不断膨胀，城市的经济贸易和社会活动日益繁忙，交通量持续增长，使得交通拥挤和阻塞现象越来越突出，从而引发的交通问题越来越严重，人、车、路三者关系的协调越来越受到交通部门的重视。因此如何采用一种科学的控制方法
8、，建立一套城市交通数据监测、交通信号控制与交通疏导的综合管理系统，成为现代城市交通管理部门亟待解决的重要问题之一1。目前，我国城市十字路口的交通控制系统基本上都采用定时控制方式。通常的做法是事先经过交通流量的调查，运用统计的方法对两个方向红绿灯设置固定转换时间间隔2。然而实际十字路口车辆的流量是随机和变幻莫测的，有的路口在不同的时段可能会有很大的差异，并且经常受到人为因素的影响。因此常常出现下面的情况，当某条道路的车流量很大却要等待红灯，而此时另一条空道或车流量相对少得多的道路却依然按原定时间亮着绿灯。因此固定时间的控制方法，经常造成道路有效利用时间的浪费，出现绿灯方向车辆较少，红灯方向车辆积
9、压等现象，影响了道路的畅通。这种现象的出现是无法建立准确模型的，统计的方法已不能适应迅猛发展的交通现状，为克服这种少车路口绿灯时无车通行或多车路口绿灯通行时间短而堵车等资源浪费的现象，出现了智能交通控制系统3，它能够根据流量变化情况自动调节红绿灯的时间长度，最大限度地减少十字路口的车辆滞流现象，有效的缓解交通拥挤，实现交通控制系统的最优控制，从而大大的提高交通控制系统的效率。当前的智能交通控制系统有以红外感应车流量的、有桉预定时间段改变通行时间的、有以电视监控信息来干预的等多种方法与手段，各有特点。随着我国人民生活水平的不断提高，城市化的推进与私家车数量的猛增，道路交通拥挤的问题日益突出，可以
10、预见，智能交通控制系统将具有广大的应用前景。因此，研究智能交通控制系统具有相当大的学术价值和实用价值4。本设计是一个以车流量为核心的智能交通自动控制系统，通过使用地感线圈检测车流量，并利用PLC在顺序控制上的强大功能，对交通流量进行实时统计和控制，实现十字路口交通系统的智能控制。随着数字化城市建设的进程，对城市交通的要求不仅是智能化，而是网络化、信息化。基于PLC的智能交通控制系统设计212课题研究背景随着社会经济的发展、城市化进程的加快和机动车辆的迅猛增加,城市交通问题日益严重。城市交通拥挤不仅造成交通事故频发、车辆延误增大，而且进一步带来能源浪费和环境污染的加剧，由此引起的不良社会后果更是
11、难以估计。城市交通问题的解决能有效的控制城市交通状况，减少交通拥挤，减少环境污染，提高经济效益，保证城市的持续化发展。解决城市交通问题的根本途径有两条，一是加快道路设施规划建设，健全城市道路网络体系，这种方法是一种外延型的发展途径。二是采用先进的科学技术，对城市交通进行现代化的管理与控制，提高现有道路的通行能力，这是一种内涵的方法5。诚然道路设施是发展城市交通、满足各种交通需求的物质载体，但受到道路建设资金和城市土地空间的限制。例如，我国许多大城市建设地铁或轻轨以缓解交通压力。但是，建设地铁或轻轨需要大量的资金与时间，这对大多数中小城市都不现实。所以，加强交通管理与控制是公认的效益显著、投资少
12、的方法。当前，改善与提高现有的交通系统的效率已成为当务之急，而提高交通控制系统的效率更是重中之重6。20世纪80年代以后，世界各国的交通控制出现了前所未有的发展热潮，随着计算机和自动控制技术的发展，交通运输组织与优化理论的不断提高，交通控制手段越来越先进，形成了一批高水平有实效的城市道路交通控制系统。当今世界各国广泛使用的最有代表性且有成效的交通控制系统有澳大利亚的SCAT系统、英国的TRANSYT系统和SCOOT系统7。TRANSYTTRAFFICNETWORKSTUDYTOOLS系统自1968年问世以来，经历不断地改进，已经发展成为先进的TRANSYT/9型。作为最成功的静态智能交通控制系
13、统，虽然已经被世界400多个城市所使用，但是由于其计算量较大，很难获得整体最优的配时方案，同时需要大量的路网几何尺寸和交通流数据8。SCOOTSPLIT、CYELEANDOFFSETOPTIMIZATIONTECHNIQUE系统采用联机实时控制的动态模式，对周期、绿信比和相位差进行控制，采用小步长寻优方法，相对TRANSYT而言具有相当大的优势。但SCOOT相位不能自动改变，现场安装调试时相当繁琐等缺点也急需改进9。SCATSYDNEYCOORDINATEDADAPTIVETRAFFICMETHOD系统由澳大利亚工程技术人员采用先进的计算机网络技术，呈计算机分层递阶形式。采用地区级联机控制，中
14、央级联机与脱机同时进行的控制模式。SCAT系统充分体现了计算机网络技术的突出优点，结构易于更改，控制方案容易变换。但是，SCAT系统过分依赖计算机硬件，无车流实时信息反馈，基于PLC的智能交通控制系统设计3可靠性较低10。20世纪70年代末以来，我国经济建设快速发展，人民生活水平不断提高，汽车保有量逐年增加，交通问题日益显现。我国部分大中城市摒弃了旧有的控制方式，一些先进的控制技术逐渐得到应用，虽然在整体规模和层次上与世界发达国家还有不小差距，但部分领域技术水平已处于世界先进位置。目前，我国城市交通控制系统不单单是对交叉口信号灯进行控制，而是集交叉口信号灯控制和干线控制以及现代城市高速公路交通
15、控制于一体的混合型交通控制。在我国的交通控制系统的进步行程中，若只依赖被动、微观和静态的传统模式的控制策略，显然不能满足城市交通的需求。必须突破传统信号控制的研究方法，控制思想上要由被动控制向主动自适应控制发展；控制技术上要借助于现代科学技术向智能化、集成化发展；控制规模上要由微观、中观控制向宏观、微观结合控制发展；控制模式上要由静态控制向动态诱导控制发展；发展方向上要以我为主，充分结合我国的实际情况，发展适应我国国情的交通控制系统11。概而言之，要充分利用系统工程的思想和方法，加强对城市先进交通处理系统的硬件技术和软件技术研发。我国智能交通控制系统起步较晚，交通信息集成和应用程度还比较落后，
16、现有的交通显示屏基本上是静态交通信息，尚未形成真正意义上的智能交通控制。为此，对智能交通控制系统必须要加快研发和实用化的步伐，满足新时期我国交通发展的需要。只有采用新技术，探索各种新方法，才能为城市交通控制开辟新的思路，才能实现城市智能交通系统，从而真正缓解城市交通与经济发展日趋尖锐的矛盾12。13本文研究的内容经过对本课题的深入研究以及对智能交通控制系统的分析，明确本次设计完成的主要内容如下1根据控制要求，提出智能交通控制系统的总体方案并进行论证。详细分析系统实现智能控制的工作原理，并确定系统的整体结构。2对智能交通控制系统进行设计，完成该系统的硬件构建和软件设计。完成硬件设备的选型，相应电
17、气图纸的设计以及PLC控制程序的编写和调试，满足控制系统及工艺的基本要求。3利用组态软件对系统的监控部分进行设计，画面符合要求，美观实用，能完成对系统的主要变量的实时监视和数据分析。基于PLC的智能交通控制系统设计42总体方案设计系统设计的目的是对PLC控制进行深入地学习和应用，完成对交通流量的实时统计与控制，并能利用上位机组态软件进行实时监控。系统设计的思路是采用地感线圈探测车辆的通过，并用PLC对车辆数量进行计数，利用PLC在顺序控制上的强大功能，对交通流量进行实时统计和控制。21工作原理分析本系统以十字路口等待绿灯的车辆滞留量来确定该方向交通是否繁忙。为了简化处理，该系统控制的普通十字路
18、口的每个方向仅有直行车道，每个方向均设有红、黄、绿色直行交通灯。如图1所示，在十字路口的东南西北四个方向的近端（停车线附近）和远端（相距近端约100米处）各埋设一个地感线圈，分别统计通过该处的车辆数。E2E1S2S1N2N1W2W1图1十字路口地感线圈布置示意图以南北方向为例，每当车辆驶近十字路口，必须先通过远端的地感线圈N1或S1，这时地感线圈将对车辆产生一个脉冲信号传送至PLC内通过增指令进行加1运算，此时如果信号灯仍为绿灯，车辆继续前行通过十字路口则必然经过近端的地感线圈N2或S2，同样地感线圈对车辆产生一个脉冲信号传送至PLC内通过减指令进行减1运算。基于PLC的智能交通控制系统设计5
19、最终，PLC对地感线圈N1和S1脉冲信号的计数就可记录驶近路口的车辆数X，PLC对地感线圈N2和S2脉冲信号的计数就可记录驶出路口的车辆数Y。为了简化运算，将两个相对方向（南与北、东与西）X、Y的数值合并为一组，那么南北方向车辆的滞留量Z1XY。同理可得，PLC通过对地感线圈脉冲信号的计数就可得到东西方向车辆的滞留量Z2。通过计算车辆的滞留量Z1与Z2的差值，从而决定对绿灯进行延时控制。将此差值设为三个区间进行判断如下如果Z1Z210，则南北方向繁忙，东西正常，南北直行绿灯延长10秒。如果Z1Z210，则东西方向繁忙，南北正常，东西直行绿灯延长10秒。如果10Z1Z210，则视为正常情况，交通
20、信号灯控制按固定周期变换。车辆驶过产生的脉冲计数、车辆滞留量的双向比较以及绿灯延时时间的控制全部由PLC来完成。各地感线圈时刻检测车辆，在一个红绿灯周期中，每当东西或南北绿灯亮之前，PLC都要依据脉冲的计数判定东西、南北的车流规模，然后根据以上智能控制原则，调整绿灯时长。22系统结构系统主控制器选用西门子的S7200系列PLC，车流量检测装置采用基于电磁感应原理的地感线圈，系统由PLC控制器、地感线圈检测装置、信号转换装置、十字路口交通灯组等几部分组成，如图2所示。地地地地地地地地地地地地PLC地地地地地地地地图2系统结构图系统运行过程中，首先，地感线圈感应到车辆通过的信号，该信号通过信号转换
21、装置转换为010V的标准电压信号输入到PLC，PLC控制系统通过判断该信号的状态,经过数据处理和计算得到各路口实际车流量的数据，自动控制系统根据各个路口的实际车流量自动调节其所在路口的信号灯的通行状态。基于PLC的智能交通控制系统设计63系统硬件设计31车流量检测311地感线圈的选型原则地感线圈是本智能交通自控系统中的最主要的检测元件，地感线圈的技术规格由车道的大小和埋设的深度决定，地感线圈主要由内径，外径，线径和匝数四大因素组成，一旦这四大因素确定，线圈的规格型号即可确定13。地感线圈工作在最佳状态下时，线圈的电感量应保持在100UH300UH之间，在线圈电感不变的情况下，线圈的匝数与周长有
22、关系，周长越小、匝数就越多，线圈匝数可参考表1。表1线圈匝数参考表线圈周长线圈匝数300CM，电感100UH300UH56匝300600CM56匝6001000CM45匝10002500CM3匝2500CM以上2匝由于道路下可能埋设有各种电缆管线、钢筋、下水道盖等金属物质，这些都会对线圈的实际电感值产生很大影响，在实际施工时应使用电感测试仪实际测试地感线圈的电感值来确定施工的实际匝数，保证线圈的最终电感值在合理的工作范围之内（如在100UH300UH之间）。否则，应对线圈的匝数进行调整14。在理想状况下（不考虑一切环境因素的影响），地感线圈只考虑面积的大小（或周长）和匝数，可以不考虑导线的材质
23、。但在实际工程中，必须考虑导线的机械强度和高低温抗老化问题，在某些环境恶劣的地方还必须考虑耐酸碱腐蚀问题15。在实际的工程中，建议采用01CM以上铁氟龙高温多股软导线。若本系统中的十字路口模拟交通模型为6060CM，根据实际十字路口的尺寸按比例缩放，得到的车道大小约为3CM。设计时选择的线圈内径为1823CM、外径为2025CM、线径为005CM、匝数为180N。312信号转换装置地感线圈的工作原理基于振荡电路原理,将地感线圈埋入地下，当有车辆经过时，基于PLC的智能交通控制系统设计7车的铁外壳使得线圈电感发生变化，将线圈接入振荡电路，使电感量的变化转换成谐振频率的变化。信号转换装置是由一种基
24、于电磁感应原理的信号转换线路构成，该转换电路主要由两只三极管组成的共射极振荡器和地感线圈（电感元件）、电阻、电容等元件组成的耦合振荡电路组成，信号转换装置的电路原理如图3所示。U1901562KR162KR362KR2GNDT4148473PFC1U2901562KR747KR462KR610KR5473PFC201FC362KR8输出信号24V图3信号转换装置电路原理图UL和U2组成共射极振荡器，电阻R3是两只三极管的公共射极电阻，并构成正反馈，地感线圈T作为检测器谐振电路中的一个电感元件，与振荡回路一起形成LC谐振。当有大的金属物（汽车）通过时，由于空间介质发生变化引起了振荡频率的变化（有
25、金属物体时振荡频率升高），将会使线圈中单位电流产生的磁通量增加，从而导致线圈电感值发生微小变化，进而改变LC谐振的频率，这个频率的变化就作为有汽车经过地感线圈的路面时的输入信号，再将此信号通过由R4和C3组成的LC滤波电路，输出稳定的直流电压（010V的标准电压信号），此电压即可输入到PLC系统。基于PLC的智能交通控制系统设计832用PLC实现智能交通控制目前智能交通控制的设计方案有很多，有采用CPLD数字集成电路实现交通信号灯智能控制的设计，有采用单片机实现对交通控制设计的方案16。而本智能系统采用PLC实现智能交通控制，并通过软件编程实现可以根据十字路口车流量自动调节绿灯时间的控制系统。
26、321PLC的I/O地址分配及选型经过分析后，可得出系统的输入输出信号及其I/O地址分配如表2所示。表2I/O分配表输入信号输出信号名称输入点编号名称输出点编号线圈S1I00南北红灯Q00线圈S2I01南北黄灯Q01线圈N1I02南北绿灯Q02线圈N2I03东西红灯Q03线圈W1I04东西黄灯Q04线圈W2I05东西绿灯Q05线圈E1I06线圈E2I07手动启动I10手动停止I11在PLC选型时，由于目前市场上的PLC种类繁多，生产公司不同，PLC的结构和编程语言也会有差异，而西门子S7200系列PLC具有体积小、速度快、标准化的特点，具有丰富的功能模块和强大的指令系统，这就使其无论在独立运行
27、中或相连成网络皆能实现其复杂控制功能，并且可以近乎完美地满足小规模的控制要求17。又由于其编程易于掌握，指令丰富，因此在本设计中选用S7200系列PLC。由系统的输入输出信号及其I/O地址分配，结合CPU224具有14个输入点和10个输出点，8KB用户程序区和5KB数据存储区，1个RS485通信/编程口和7个扩展模块的特点，所以可选用CPU224。基于PLC的智能交通控制系统设计9322PLC的外部接线及系统原理在该控制系统中，PLC采用继电器输出直接驱动交通灯。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小电流
28、去控制较大电流的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。PLC的外部接线及系统原理图如下图4所示。其中，PLC、交通灯和信号转换电路均采用DC24V开关电源供电；开关电源型号为DR12024，电流为5A。交通灯型号为JD2003352A，环境工作温度为4080，工作电压为24VDC。CPU2241MI00I01I02I03I04I05I06I072MI10I11I13I12I14I15ML1MQ01Q001LQ05Q04Q03Q022L2MMQ11Q06Q07Q10LDCM24VMMMMM脉冲信号24V地感线圈8转换电路8地感线圈1转换电路1SB1脉冲信号SB2图4
29、系统原理图PLC外部电源电路设计见附图。其中，当空气开关闭合时，电源指示灯亮，电源开始正常供电，当电路中出现短路或过载情况时，空气开关会断开电源，保护电路及相关设备。基于PLC的智能交通控制系统设计104系统软件设计41系统的控制要求上电后，控制系统开始工作。先进行程序初始化，寄存器清零并开始计数。如前文21中所述，通过计算车辆的滞留量Z1与Z2的差值，从而决定是否对绿灯进行延时控制。如果10Z1Z210，则视为正常情况，交通信号灯控制按固定周期变换。如果Z1Z210，则南北方向繁忙，东西正常，南北直行绿灯延长10秒。如果Z1Z210，则东西方向繁忙，南北正常，东西直行绿灯延长10秒。依次循环
30、检测对交通灯进行自动控制。根据设计思路，系统的控制流程如下图所示。黄灯亮2S红灯亮25S绿灯亮20S,闪3S绿灯亮25S,闪3S红灯亮黄灯亮2S红灯亮东西直行南北直行南北直行绿灯延长10S东西直行绿灯延长10S10Z1Z210是否Z1Z210Z1Z210启动图6系统总流程图基于PLC的智能交通控制系统设计1142程序重点部分分析421通行车辆计数在程序中，怎样对车辆脉冲进行计数是很重要的。经过反复思考和编程，我最终选择了利用增减指令对车辆脉冲进行计数，这样可以很容易得出各方向上的车辆数量。具体程序如下图所示基于PLC的智能交通控制系统设计12图7各方向地感线圈计数422延时控制的选择在设计方案
31、里，怎样利用南北方向与东西方向车辆滞留量的差值进行延时控制的选择是关键的一步。经过不断的探讨，我选择了比较指令来实现这一选择。具体程序如下图8延时控制的实现根据延时条件的不同可选择不同的方式进行控制，若延时条件均不满足，则按车流量正常处理。具体程序见附录一。基于PLC的智能交通控制系统设计135系统仿真51组态软件选取在系统仿真过程中，我选用的是IFIX组态软件。IFIX软件可作为一个“进入过程的窗口”，并提供实时数据给操作员及软件应用，由于具有很好的开放性、安全性以及扩展性，成为了工业自动化领域最流行的工控组态软件之一18。IFIX软件是以SCADA数据采集及监控组件为核心。SCADA的基本
32、功能是数据采集和数据管理，保证数据的完整性，并且提供完整的分布式网络功能。数据采集就是从现场获取数据并将它们加工成可利用的形式。IFIX也可以向现场写数据，这样就建立了控制软件所需的双向连接。IFIX不需要用特别的硬件来获得数据，而是通过一个I/O驱动器兼容它们，这在现场应用中显得尤为重要。数据管理包括通过扫描、报警和控制程序从驱动程序映像列表中读取数据，对数据进行处理，再将数据传送到过程数据库以及从内部数据库访问函数、读取数据，并传达到需要的应用中等功能19。人机交互HMI是IFIX软件的另一个重要组件，它具有强大的图形编辑功能。IFIX提供了强大的人机交互平台，它以直观的界面把所有的系统组
33、件都集成在一个单独的开发环境中，具有微软界面风格。该人机交互平台特有的动画向导，智能图符生成向导等强大的图形工具方便了系统开发，标签组编辑器大量节省系统开发时间，并且内置了易学易用的VBA这一计算机语言系统，使得无论是控制系统的设计人员，还是应用人员都能很快上手。基于IFIX软件的强大功能和在工业自动化中的广泛应用，我选用了这一软件完成系统仿真。52系统数据库建立在进行系统仿真时，首先应建立数据库。数据库是IFIX系统的核心，它从硬件中获取或给硬件发送过程数据，由标签（块）组成。数据库标签（块）是独立一个单元，可以接收、检查、处理并输出过程值。数据库以电子数据表的形式出现每一行是一个独立的数据
34、库标签，每一列是一个域。数据库编辑器用来创建和编辑数据库块，它可以打开节点列表（SCU中定义）中任何SCADA节点的数据库。数据库中有数字量输入DI和数字量输出DO。DI表示每扫描一次，数字量输入块从DIT表中的I/O地址中读取数字量数据；DO表示每接收到的值，数字量输基于PLC的智能交通控制系统设计14出块把一模拟量信号送入DIT表中的I/O地址。DI和DO的建立过程如图9和图10所示图9DI建立过程图10DO建立过程根据本文中系统的输入输出点设置，按上述过程，可建立智能交通控制系统的数据库，如下图11所示。基于PLC的智能交通控制系统设计15图11系统数据库53智能交通控制系统监控主界面设
35、计监控界面是系统与用户进行交流的窗口，界面设计要美观实用，简洁易懂。交通系统监控主界面如下图12所示。主界面以图形形式，直观显示了系统所控制的一个十字路口，在路口的每个进口道设置信号灯，由此可清楚地显示当前信号灯的状态。图12系统监控主界面主界面中还设有视频窗口，可清楚地监控到十字路口处的交通状况。在界面切换时，可通过编辑脚本进行切换。如图12中所示，可点击“东风路文化路十字路口”进入下一界面，以达到同时监控不同路口的目的。该过程中所编辑的脚本为基于PLC的智能交通控制系统设计16PRIVATESUBGROUP7_CLICKOPENPICTURE“路口2“ENDSUB通过该脚本进入的“东风路文
36、化路十字路口”监控界面如下图所示由此可见，利用交通监控系统可实现在线实时监控，并可同时监控多个路口，达到及时准确地监控交通状况的目的。基于PLC的智能交通控制系统设计17结束语本文以单十字路口为对象，根据交通控制需求，完成了基于PLC的智能交通控制系统的设计与仿真。论文包括系统的总体方案设计、硬件设计、软件设计与系统仿真等。在总体方案设计中，首先确定了智能交通控制系统的控制方案和系统结构。系统自动控制的实现采用通过判断不同条件来确定是否选用延时控制这一方案，这种方案在实现上简单方便，而且具有较好的应用推广价值。在硬件设计中，本文详细介绍了地感线圈的选型、工作原理及对车流量的判断，并通过信号转换
37、电路将车辆脉冲信号转为电压信号送入PLC，PLC根据相应车流量状况自动延长或缩短红绿灯时长。文中通过对系统输入输出点的分析，选择了合适的PLC进行智能控制，详细介绍了PLC的外围电气设备选型与接线以及PLC控制柜的设计。在软件设计中，根据系统控制要求，首先确定了系统的总流程图，并用编程软件STEP7MICROWINSP6进行了独立编程。最后，本文使用IFIX35工程组态软件完成了系统的仿真过程，能完成对交通路口的流量统计及在线监控，达到了比较满意的可视化效果。该系统总体上实现了以PLC为控制主体的智能交通控制系统的设计，能自动地根据车流量的变化来调节红绿灯时间，实现最优控制。当然，由于作者水平
38、有限，本文还存在一些不足之处。本文设计的智能交通控制系统只是针对单个十字路口的，而实际交通问题是一个由点、线和区域控制组成的复杂的控制系统。因此在以后的研究中，有待于在此基础上将系统扩展到干道协调控制和区域控制上，提高实用性。另外，本文的研究中没有考虑行人，在进一步的研究中，要注意结合实际情况，使系统更加完善，得到推广和应用。基于PLC的智能交通控制系统设计18参考文献1胡振文城市智能交通系统现状与发展构想J国防交通工程与技术,2003,1210132鲍晓东,张仙妮智能交通系统的现状及发展J道路交通与安全,200683刘智勇智能交通控制理论及其应用M北京科学出版社,20034王军智能交通与控制
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42、及PLC应用技术第2版M北京北京航空航天大学出版社,2008212412918李俊勇IFIX组态软件在自动化综合监控中的运用J时代报告,2012119杨永刚,邢建春,王嵩基于IFIX的监控系统数据分析库的建立J工业控制计算机，2005113233基于PLC的智能交通控制系统设计19附录一本文所用元器件选型如下表所示元件型号数量备注PLCS72001CPU224地感线圈铁氟龙高温多股软导线8交通灯JD2003352A4工作电压24VDC工作温度4080空气开关DZ472P/6A1AC220V6A开关电源DR120241输出电压24V，输出电流5A熔断器FDIHA1224V，315A中间继电器MY2NJ6DC24V导轨C355道路监控摄像头OZCS985DL1工作电压AC220V工作温度1050基于PLC的智能交通控制系统设计20
