基于PLC和组态王的交通灯监控系统设计
基于组态王和PLC实现交通信号灯的系统设计
基 于 组态 王和 Ｐ Ｌ Ｃ实现 交通信 号灯 的系统 设计
焦作 市技 师学院 张亮 亮
【 摘要 】 组态王软件是由北京亚控科技发展有限公 司开发的工业级软件 ，也是首个应用于我国航空、航天领域的国产组态软件 ，具有开发简 单 、扩展 性 好 、可 靠性 高等 优点 。本 设计 运 用组 态王 软件 制 作十 字路 口交通 灯控 制 系统动 态监控 画 面 ，并将 其与 Ｐ Ｌ Ｃ （ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｎ ｍ ｌ ａ ｂ ｌ ｅ Ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ Ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｒ ，可编 程控 制 器 ）实现 串行 通 信 ，进 而 实现 对十 字路 口交通灯 实 时控制 。
二 ，系 统 设 计 要 求
】 ． 十字路 口交通灯 分 为 自动 和 手动两 种模 式 。 ２ ． 自动模 式 下 ，按 下 自动按 钮 ： （ １ ）东 西绿灯 、东西 行车 灯和 南北 红灯 亮 １ Ｏ 秒钟； （ ２ ）东 西黄灯 闪烁 ５ 秒 钟 ，南 北红灯 亮５ 秒钟 ； （ ３ ）东 西红灯 、南北 绿灯 和南 北行 车灯 亮 １ Ｏ 秒钟； （ ４ ）南 北黄灯 闪烁５ 秒 钟 ，东 西红灯 亮５ 秒钟 。 （ ５ ）返回到第一步东西红灯和南北黄灯同时熄灭，进入下一循环。 ３ ． 手 动 模式 下 ，每 按 下一 次手 动 按钮 ， 交通 灯 切换 一 次 ，不再 有时 间 的限制 。按 下停 止按 钮 ，所有信 号灯 全 部熄 灭 。 ４ ． 自动 启动 过程 中 ，所 有 信 号灯 显示 时 间均 要 求在 组态 王 上位 机 中改变 。
【 关键词 】组态王；Ｐ Ｌ Ｃ；交通灯控制系统
背景 意义
将 十 字路 口交通 信 号灯实 验模 块 的＋ ２ ４ Ｖ和ｃ ｏ ｎ分 别接 到主 机 模 ｒ 块 的＋ ２ ４ Ｖ 和ｃ ｏ ｎ端 ，Ｐ ｒ Ｌ Ｃ 输 出端 口的１ Ｌ ＋ 和１ Ｍ也要 连 到主 机模 块 的 ＋ ２ ４ Ｖ￣ Ｉ ｌ ｃ ｏ ｍ端 ， 以实 现 输 出控 制 。输 出地址 分 配 根据 Ｉ ／ Ｏ 地 址 分 配 表 ，将 Ｑ 输 出与 交通 信 号灯控 制连 接起 来 。 由 于 任务 要 求 实 现 交 通 路 口的时 间能 够 根 据 具 体 情 况 在 上 位 监控 系 统 中 改 变 ， 故Ｐ Ｌ Ｃ中 定 时 器 ｔ ３ ７ 的输 入 数值 为ｖ ｗｌ ０ ， 用 来 与 组 态 王 关联 控 制 东 西绿 灯 和 南北 红 灯 亮 的时 间 。ｔ ４ ３ 的 输 入数 值 为ｖ ｗ ２ ０ ，与 组 态 王 关 联 控 制 东 西 黄 灯 闪 烁 时 间 。 ｔ ４ １ 的输 入 值 为 ｖ ｗ５ ０ ， 控制 黄 灯 亮 的 时 间 ；ｔ ４ ２ 的输 入 值 为 ｖ ｗ６ ０ 控 制黄 灯 灭 的时 间。ｔ ４ １ 和ｔ ４ ２ 控 制 黄灯 的亮 灭 实现 黄灯 的 闪烁 效果 。ｔ ３ ９ 的输 入 值为 ｖ ｗ３ ０ ， 与组 态 王 关联 控 制 东西 红灯 和 南 北绿 灯亮 的时 间 。ｔ ４ ７ 的输 入 值 为ｖ ｗ ４ ０ ，与组 态 王 关联 实 现南 北 黄灯 闪烁 时 间。ｔ ４ ７ 时 间达 到 后 其本 身常 开触 点 闭合激 活 第一 步实现 循环 。 手动 控 制 效果 的实现 是 用计 数 器来 实现 ，根 据输 入信 号 的 次数 触 发 哪一 步 的运 行 。 计数 器ｃ Ｏ 的设 定值 为 ４ 次 ，当运 行到 第 四步 后 用 本身 常开 触点 进行 复位 从 号灯 的 出现 ，使交通 得 以有效 管制 ，对 于疏 导交通流量 、 提 高道路 通行能 力 、减 少交通事故 有 明显 效果 ，同时也 降低 了交警 的 工作强 度，实现 了人 、车 、路三 者的 同步 协调 。由于 电子产 品在长 期 的通 电工 作过程 中，电子 元器件部不 可避 免地 会 出现 故障 ，造 成设 备 工作 不能 正常使用 ，而交通 信号控制 系统作 为电子产 品之一 ，又是在 不 定 的工 作环 境 下工作 ，或 多或少 地 会出现 这样 那 样 的故 障 ，这就 需要 交警 部 门能够 实 时监 控 各交通 路 口的控 制 信 号灯及 控 制系 统 的 工 作状 况 ， 以便针 对 不同 情形 采取 相 对应 的措 施 。北 京亚控 公司 的 Ｋ ｉ ｎ ｇ ｖ ｉ ｅ ｗ ６ ． ５ 是一种 面 向工业 自动 化 的通用 数据采 集和 监控 的组 态软 件 ，它能够 实现对 自动 化过程 和装备 的监 视和控制 。 本 文采用 具有通 用性强 特 点的型号 为Ｃ Ｐ Ｕ ２ ２ ４ 的Ｓ ７ ． ２ ０ ０ 系 列Ｐ Ｌ Ｃ 实现控 制 ，给出相 应的梯 形图 ，将 组态王 与Ｐ Ｌ Ｃ 相 结合 实现对十 字路 口交通 灯实时 控制 ，具 有直观 、控制程序 可变 、易于掌握 的特 点 。
基于PLC与组态王的交通灯控制系统设计
随着人们的消费水平不断提高，私人车辆不断的增多，人多、车多、道路少的道路交通状况已经很明显，同时各路口是城市道路网的咽喉要道，因此十字路口信号灯的控制更为重要。我们通常需要对整个系统进行集中监控与管理，所以采用有效的方法控制交通灯是势在必行的。本论文详细介绍交通灯的正常运行情况，采用具有通用性强特点的型号为CPU 224的S7—200系列PLC实现控制，给出相应的硬件接线和梯形图，将组态王与PLC相结合实现对十字路口交通灯实时控制，具有直观、控制程序可变、易于掌握的特点。
Kingview software is by Beijing asiacontrol Technology Development Co., Ltd. developed industrial level software, is the first application in China in the fields of aviation and aerospace domestic configuration software, has the development of simple, good, has the advantages of higher reliability growth. Application of Kingview software, so the control of dynamic monitoring system of traffic lights at the crossroads, and with the PLC to achieve serial communication, so as to realize the real-time control of the traffic lights at the crossroads. [1]
基于PLC和组态王的交通信号灯监控系统设计开题报告
- - -.. XX师X学院学士学位论文〔设计〕开题报告
- - 总结资料
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总结局部
信号灯控制虽然是一种简单控制，但应用到繁忙街道的十字路口之后却会产生不可以低估的作用。
科学的信号灯控制可以提高道路的使用效率，提高城市的通行速度。
交通信号自动控制是交通控制的重要组成局部，是交通科学管理的一种有效手段。
采用PLC技术和现
代阿络通汛技术，使午辆行驶和道路导航实现智能化，不仅可缓解道路交通拥堵，减少交通事故，而且改善道路交通环境．节约交通能源，减轻驾驶疲劳等功能，最终实现平安、舒适、快速、经济的交通环境。
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基于PLC的组态软件交通灯控制系统模型设计
基于PLC的交通灯控制系统组态模型设计与实现摘要：当今社会，红绿灯安装在各个道口上，已经成为了疏导交通车辆最为常见和最有效的手段。
随着社会的发展和人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。
人多、车多道路少的交通状况已经很明显了。
所以采用有效的方法来控制交通灯是势在必行的。
PLC 的智能控制是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或是南北方向的车辆按照数量规模进行分档，相应给定的东西方向或南北方向的绿灯时长也按照一定的规律分档. 这样就可以实现了按车流量规模给定绿灯时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率.PLC具有结构简单、编程方便、可靠性高等优点，已广泛用于工业过程的自动控制中。
由于PLC具有着对使用环境适应性强的特性，同时其内部的定时器资源十分丰富，可对目前较为普遍使用的“渐进式”信号灯进行精确控制，特别对多岔路口的控制也可方便地实现。
因此现在越来越多地把PLC应用于交通灯系统中。
PLC还具有通讯联网功能，可将同一条道路上的信号灯连成一局域网进行统一调度管理，可缩短车辆通行等候时间，实现科学化管理。
在实时检测和自动控制PLC 应用系统中，PLC大都是作为一个核心部件来设计使用的。
关键字：PLC、交通灯、控制系统、组态设计目录第一章绪论 (2)1.1 PLC及组态王介绍 (2)1.1.1 PLC简单概述 (3)1.2 十字路口交通灯控制任务 (4)1.3 研究目的和意义 (5)1.4 方案比较 (5)1.4.1 采用数字逻辑电路设计 (6)1.4.2 PLC设计 (6)第二章交通信号控制系统实况 (7)2.1十字路口交通灯控制实际情况描述 (7)2.1.1 控制任务要求 (7)2.2 结合十字路口交通灯的路况画出模拟图 (8)2.3交通灯控制流程图 (8)第三章可编程控制器程序设计 (9)3.1可编程控制器I/O端口分配 (9)3.2 PLC的外部接线图 (9)3.2.1输入/输出接线列表 (9)3.2.2 PLC外部接线原理图 (9)3.3程序梯形图及指令语句表 (11)3.3.1梯形图程序 (11)3.3.2梯形图所对应的语句表 (13)第四章十字路口交通灯的组态控制过程 (15)4.1工程的建立和变量定义 (15)4.1.1 工程的建立4.1.2 变量的定义 (16)4.1.3 设备与变量连接 (17)4.2画面建立 (18)4.2.1工程画面建立 (18)4.2.2调试系统组态制作 (18)4.3 动画连接 (19)4.3.1交通灯的动画连接 (19)4.3.2调试系统的动画连接 (19)4.5 组态运行 (20)4.5.1 进入运行界面 (20)4.5.2 启动运行 (20)第五章总结 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1 PLC及组态王介绍1.1.1 PLC简单概述（一）什么是PLC可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。
毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计
毕业设计基于PLC的智能交通灯的设计随着科技的快速发展，智能化已经成为了交通系统的重要发展方向。
在城市交通管理中，智能交通灯控制系统发挥着至关重要的作用。
本文将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的智能交通灯设计，旨在提高交通效率，确保交通安全，并改善交通环境。
一、设计背景与目的城市交通问题一直是困扰人们的难题，高峰期的拥堵和交通事故频发等问题给人们的生活带来了诸多不便。
传统的交通灯控制系统已无法满足现代交通的需求，因此需要一种更加智能化、高效的交通灯控制系统来解决这些问题。
本设计的目的是通过PLC技术，实现交通灯的智能化控制，提高道路通行效率，减少拥堵和交通事故的发生。
二、设计方案1、系统架构本设计采用PLC作为核心控制器，通过传感器采集道路交通信息，如车流量、车速、车道占有率等，根据采集到的信息对交通灯进行智能控制。
同时，系统还包括人机界面（HMI），以便工作人员对系统进行监控和调试。
2、硬件选型PLC选用具有强大计算能力和稳定性的西门子S7-1200系列，该系列PLC具有丰富的IO接口和通信端口，适合用于本设计的控制需求。
传感器选用海康威视的车流量检测器，能够实时监测道路车流量，为PLC提供控制依据。
HMI选用昆仑通态的触摸屏，能够直观地展示系统运行状态和交通信息。
3、软件设计软件部分包括PLC程序和HMI界面设计。
PLC程序主要实现道路交通信息的采集、处理和交通灯的控制逻辑。
HMI界面设计则要实现系统状态的监控、交通信息的展示和人工干预等功能。
软件设计采用模块化的思路，便于后续的维护和升级。
三、功能特点本设计的智能交通灯具有以下功能特点：1、实时监测：通过传感器实时监测道路车流量、车速和车道占有率等信息，为PLC提供控制依据。
2、智能控制：根据监测到的交通信息，PLC能够实现交通灯的智能控制，包括绿灯时间的动态调整、红灯时间的优化分配等，以提高道路通行效率。
3、安全保障：通过实时监测车流量和车速等信息，系统能够及时发现交通事故的风险，并采取相应的控制策略，保障交通安全。
基于PLC与MCGS组态软件的交通灯控制
图7启动开始界面
按下启动按钮后，启动指示灯变绿，系统开始进入自动运行状态,同时东西绿灯亮，南北红灯亮。车运行。
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组态控制技术在工业自动化领域逐渐兴起，成为一种新型的软件开发技术。只要利用组态软件包中的工具，通过硬件组态、数据组态、画面组态等工作即可完成所需应用软件的开发工作，可以实现远程监控、数据采集、数据分析、过程控制等功能.而当前很多自动控制系统中,常常选用可编程序控制器（PLC）作为控制设备,用于数据采集、状态判别和输出控制。在PLC与计算机通讯的基础上,通过组态软件可以对PLC的当前工作状态进行全方位的监控,进一步对控制对象的工作过程进行全程模拟仿真，实现远程控制.因其充分利用了计算机和PLC的特点，实现了优势互补而得到广泛应用.本文利用计算机作为上位机，利用MCGS组态软件作为程序开发平台，下位机采用欧姆龙系列可编程序控制器，组成一个简单实用的十字路口交通灯控制系统，以解决路口人行横道中行人闯红灯而引起的交通安全问题。
2
图1交通灯状况模拟图
第三章 交通灯系统控制设计
3.1
在众多的PLC设备中，我们选用了西门子的S7—200型PLC。由于它价格低、体积小、可靠性高、运行速度快、性价比高等优点，使它在各行各业中得到迅速发展.另外，我们学习的主要为西门子S7—200系列单片机。学校实验室的设备也是在S7—200的基础上搭建而成的，因此，选择更好的S7—200PLC。
第二章 通灯系统控制要求
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交通灯对我们人类来说是个必不可少的交通信号工具，它关系着我们的人身安全。尤其在大城市里，绝容不得有半点失误。本文的控制要求如下：按启动按钮，交通灯开始工作，按停止按钮，交通灯停止工作。系统启动后，南北方向红灯亮20S,同时东西方向绿灯亮15S,到15S时东西方向绿灯开始闪亮3S后熄灭,然后过渡到东西方向黄灯亮2S后熄灭；之后东西方向红灯亮，南北方向红灯熄灭，南北方向绿灯亮.东西方向红灯亮20S，在此同时南北方向绿灯亮15S，到15S时南北方向绿灯开始闪亮,闪亮3S后熄灭，然后过渡到南北方向黄灯亮2S后熄灭；之后又回到南北方向红灯亮，东西方向红灯熄灭，东西方向绿灯亮的状态。两个方向的绿灯闪亮间歇时间均为1S.两个方向的信号灯，按上面的要求周而复始地进行工作。
PLC与组态王十字路口交通灯控制系统设计
关键词 ：
可编程控制器 ： 组态王 ： 交 通 灯 控制 系统
基金项 目：
贵 州 省 自然 科 学 技术 基 金 资 助 项 目（ Ｎ ｏ ． ［ ２ ０ １ １ １ ２ １ ９ ３ ） 、 贵 州大 学 教 改 项 目（ Ｎ ｏ ． Ｊ Ｇ ２ ０ １ ３ １ ４ ６ ）
南北 向与东西向时序相 同． 时序图如图 １ 所示 。
方案二 ． 东 西 方 向车 流 量 大 于南 北 方 向车 流量 ， 以
１ ０ ０ 秒作为循环周期 。 具体 时序为 ：
东西向， （ １ ） 前进绿灯 ３ ２秒 ， 前 进 黄 灯 ３秒 ， 前 进 红灯 ６ ５秒 ： （ ２ ） 左转绿灯 ２ ２秒 ， 左转黄灯 ３ 秒， 左 转 红
０ 引言
传 统 的交 通 灯 控 制 系统 可 靠 性 低 、抗 干 扰 能 力 弱
此时适当增加绿灯通行时间 ． 可以扩大通行能力 ． 而 在
不拥挤时 ． 可 以缩小循环周期 ． 减少司机等待红灯 的时 间： 有些路 口东西方 向总 比南北方 向车流量大 ， 或南北
方 向 比东 西 方 向车 流 量 大 ： 有时发生紧急情况 ， 如 有 救 护车或救火车通过 ． 需要控制某一方不能通行 ： 深 夜 各 方 向车 流 量一 般 很 小 ． 可 以采 用 黄 灯进 行 控 制 故 路 口 交 通 控 制 应 准 备 多套 方 案 应 对 不 同 的 通行 情况
梁刚１ ． 刘 紫燕
（ １ ． 贵州大学明德学院 ， 贵阳 ５ ５ ０ ０ ０ ４ ； ２ ． 贵 州 大 学 电 子信 息 学 院 ， 贵阳 ５ ５ ０ ０ ２ ５ ）
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文目录一、内容概括 (2)1.1 研究背景和意义 (2)1.1.1 交通灯控制系统的重要性 (3)1.1.2 PLC在交通灯控制系统中的应用 (4)1.2 研究目的和任务 (6)1.2.1 论文研究目的 (7)1.2.2 论文研究任务 (8)二、交通灯控制系统概述 (8)2.1 交通灯控制系统的定义 (10)2.2 交通灯控制系统的组成 (10)2.2.1 硬件设备 (11)2.2.2 软件系统 (12)2.3 交通灯控制系统的分类 (13)2.3.1 传统交通灯控制系统 (15)2.3.2 基于PLC的交通灯控制系统 (16)三、PLC技术基础 (17)四、基于PLC的交通灯控制系统设计 (19)4.1 设计原则和设计要求 (20)4.1.1 设计原则 (21)4.1.2 设计要求 (22)4.2 系统架构设计 (23)4.2.1 总体架构设计 (26)4.2.2 控制器设计 (27)4.2.3 传感器设计 (28)4.3 系统功能实现 (29)4.3.1 交通灯控制功能实现 (30)4.3.2 系统监控功能实现 (32)4.3.3 故障诊断与报警功能实现 (33)五、系统测试与性能分析 (35)一、内容概括本文主要针对基于PLC的交通灯控制系统进行了深入研究和设计。
对交通灯控制系统的基本原理和功能进行了详细阐述，包括红绿灯的切换、行人过街按钮的响应以及故障检测与报警等功能。
对PLC 在交通灯控制系统中的应用进行了分析，重点介绍了PLC的硬件组成、编程语言以及编程方法等方面的内容。
在此基础上，设计了一套完整的基于PLC的交通灯控制系统，并通过实际应用验证了其可行性和稳定性。
对整个系统进行了总结和展望，为今后类似项目的开展提供了有益的参考。
1.1 研究背景和意义随着城市化进程的加快，智能交通系统在现代城市建设中扮演着越来越重要的角色。
交通灯作为道路交通管理的重要组成部分，其控制系统的先进性和稳定性直接关系到道路通行效率和交通安全。
基于PLC与组态王的交通灯控制系统设计毕业设计论文
毕业设计（论文）
题目
基于PLC与组态王的交通灯控制系统设计
作者
院(系)
专业
指导教师
答辩日期
榆林学院
毕业设计（论文）诚信责任书
本人在此郑重声明：本人此次所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的亲自指导之下独立进行研究所取得的成果。毕业设计（论文）中但凡引用他人已发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明其出处。据我所知，除了此次论文已经注明引用该文件的内容不会包含其他任何个人已经发表或撰写的学术研究。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
关键词：组态王பைடு நூலகம்PLC;交通灯;控制系统
Traffic Light Control System Design Based on PLC and KingView
A
With the continuous improvement of people's consumption level, private vehicles continues to increase, many people, cars, roads and less road traffic situation has been very clear, at the same time each intersection is the city road network choke points, so the intersection signal control more is important. We usually need the entire system for centralized monitoring and management, so the use of effective methods to control traffic lights is imperative. This paper details the normal operation of traffic lights, the use of models with versatile features for CPU 224 of the S7-200 series PLC for control, given the appropriate hardware wiring and ladder, the configuration by combining the king and PLC real-time control of traffic lights on the crossroads, with an intuitive control program variable, easy to learn.
基于plc的交通灯控制系统设计毕业论文
基于PLC的交通灯控制系统设计摘要本文旨在设计一种基于可编程逻辑控制器（PLC）的交通灯控制系统，以提高交通流量的效率和安全性。
通过对交通流量进行实时监测和分析，本系统能够智能地调整交通灯的信号，以减少交通堵塞并提高道路行驶的流畅性。
本文详细介绍了设计思路、系统组成和实施细节，并通过仿真实验评估了系统的性能。
引言随着城市交通的快速发展和车辆数量的不断增加，交通拥堵问题日益严重。
在城市交通网络中，交通灯控制是一项重要的任务，直接影响道路交通的效率和安全性。
传统的固定时序交通灯控制方法难以适应实际交通流量的变化，无法灵活地调整信号时长，导致交通堵塞和延误。
为了解决这些问题，本文提出一种基于PLC的交通灯控制系统。
PLC是一种具有高可靠性和稳定性的工业控制设备，能够实时监测和控制多种设备，广泛应用于工业自动化领域。
通过将PLC应用于交通灯控制系统，我们可以实现实时监测和智能调整信号时长的目标。
系统设计硬件组成本系统的硬件组成主要包括传感器模块、PLC控制器和执行机构三个部分。
传感器模块传感器模块用于实时监测交通流量和车辆状况。
常用的传感器包括车辆检测器和红外线传感器。
车辆检测器安装在道路上，通过检测车辆经过的时间和数量，来判断交通流量的大小。
红外线传感器则可以检测车辆的距离和速度，辅助系统判断车辆状况。
PLC控制器PLC控制器是系统的核心部分，负责实时监测传感器数据并控制交通灯的信号。
它具有高速的数据处理能力和可编程的逻辑控制功能，可以根据用户设定的算法进行智能决策，并实时调整交通灯的信号时长。
执行机构执行机构用于实际控制交通灯的信号。
常见的执行机构包括信号灯、声音报警器和红绿灯控制器。
根据PLC控制器的指令，执行机构能够准确地显示交通信号，并为行驶车辆提供指示和警示。
系统实施数据采集与处理系统通过传感器模块实时采集交通流量和车辆状况的数据，并将其传输给PLC控制器。
PLC控制器对接收到的数据进行处理和分析，根据预设的算法和逻辑进行决策，输出控制信号。
十字路口交通灯PLC-组态王控制系统
十字路口交通灯控制模拟系统摘要本文主要介绍了组态软件的基本操作方法和基于组态王与PLC的交通灯控制系统设计方案。
工业现场的环境往往比较恶劣，而且现场与操作室往往相隔甚远，但我们通常又需要对整个系统进行集中监控与管理。
组态软件是一种面向工业自动化的通用数据采集和监控软件，即SCADA软件，亦称人机界面或HMI/MMI软对工业自动化系统进行监视、控制、管理和集成等一系列的功能。
同时也为用户实现这些功能的组态过程提供了丰富和易于使用的手段和工具。
组态王软件是由北京亚控科技发展有限公司开发的工业级软件,也是首个应用于我国航空、航天领域的国产组态软件,具有开发简单、扩展性好、可靠性高等优点。
关键字：组态王应用、PLC、交通灯、监控Crossroads traffic light control simulation systemABSTRCTThis paper mainly introduces the basic operation of the Kingview software method and based on Kingview and PLC of traffic light control system design scheme. Industrial on-site environmental tend to be bad, the site and operating room are often very far apart, but we usually need to make the whole system centralized monitoring and management.The Kingview software is a kind of industrial automation of a general data collection and monitoring software, namely SCADA software, also called the man-machine interface or HMI/MMI software, commonly known as "configuration software". As a general purpose monitoring software ，The Kingview software can provide for industrial automation system a series of function, such as monitoring, control, management and integration and so on. At the same time also for the user to achieve these functions of configuration process provides a rich and easy to use means and tools.The Kingview software is from Beijing and control technology development, development of industrial grade software, is first applied to domestic aviation, spaceflight of domestic configuration software, has the development is simple, good expansibility and high reliability etc.KEY WORDS:PLC、the apply of KingView;、traffic light、monitoring交通灯系统需要进行应该进行严格的监控以保证陆空车辆能正常运行，确保交通安全。
基于三菱PLC和组态技术的交通灯控制系统设计
湖南涉外经济学院本科毕业论文（设计）题目基于三菱PLC和组态技术的交通灯控制系统设计作者 ##学院信息科学与工程学院专业电子信息工程（自动化）专业学号################指导教师###二〇一三年五月十五日3.毕业论文（设计）进度安排指导教师（签章）___________ 日期__________________系(教研室)主任(签章)____________ 日期__________________二级学院院长(签章)____________ 日期__________________湖南涉外经济学院毕业论文（设计）指导教师评语湖南涉外经济学院毕业论文（设计）评阅教师评语湖南涉外经济学院毕业论文（设计）答辩记录日期：学生姓名：学号：专业班级：题目：摘要当今，红绿灯安装在各个道口上，已经成为疏导交通车最常见和最有效的手段。
社会的发展，人们的消费水平不断的提高，私人车辆不断的增加。
人多、车多、道路少的道路交通状况很明显了。
所以采用有效的方法控制交通灯势在必行的。
PLC的智能控制原则是控制系统的核心，采用PLC把东西方向或南北方向的车辆按数量规模进行分档，相应给定的东西方向与南北方向的绿灯时长也按一定的规模分档，这样就可以实现按车流量规模给定绿灯的时长，达到最大限度的有车放行，减少十字路口的车辆滞流，缓解交通拥挤、实现最优控制，从而提高交通控制系统的效率。
MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开房平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
使用MCGS用户无须具备计算机编程知识，就可以在短时间内轻而易举地完成一个运行稳定，功能成熟，维护量小并且具备专业水准的计算机监控系统开发工作。
MCGS具备操作简单，可视性好、危害性强、高可靠性等突出特点。
在PLC与计算机通讯的基础上，通过组态软件可以对PLC的当前工作状态进行全方位的监控，进一步通过组态软件可以对控制对象的工作过程进行全程模拟仿真，实现远程控制。
基于PLC控制的交通灯系统设计
基于PLC控制的交通灯系统设计一、本文概述随着城市化进程的加速和科技的不断进步，交通拥堵和交通安全问题日益突出，对交通管理提出了更高的要求。
在这样的背景下，基于PLC（可编程逻辑控制器）控制的交通灯系统设计成为了解决这一问题的有效手段。
本文旨在探讨基于PLC控制的交通灯系统的设计方案，包括系统的硬件组成、软件编程、控制逻辑以及实际应用效果等方面。
通过深入研究和实践，本文旨在为读者提供一个全面、系统的交通灯系统设计思路，以期在缓解交通压力、提高交通效率、保障交通安全等方面发挥积极作用。
本文将首先介绍交通灯系统的基本概念和作用，然后重点阐述PLC在交通灯系统中的应用优势。
接着，将详细介绍基于PLC的交通灯系统设计方案，包括硬件选型、软件编程、控制逻辑设置等关键步骤。
在此基础上，本文将通过实际案例分析，探讨该设计方案的实施效果及存在的问题，并提出相应的改进措施。
将对基于PLC控制的交通灯系统的发展前景进行展望，以期为未来交通管理领域的技术创新提供参考和借鉴。
二、PLC基础知识PLC，即可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），是一种专为工业环境设计，用于数字运算操作的电子系统。
它采用了可编程的存储器，用于在其内部存储执行逻辑运算、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的基本结构包括中央处理器（CPU）、存储器、输入输出接口、电源和编程器等部分。
其中，CPU是PLC的核心，负责执行用户程序，完成各种控制功能；存储器用于存储系统程序、用户程序和数据；输入输出接口则负责实现PLC与外部设备的连接，完成数据的输入和输出；电源则为PLC提供稳定的工作电压；编程器则是用户用来编写、修改和调试用户程序的工具。
PLC的主要特点包括可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、易于实现、适应性强、灵活性好、体积小、能耗低、维护方便等。
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计
基于PLC的交通信号灯智能控制系统设计随着城市化进程的加速和交通需求的增长，交通信号灯在城市交通管理中的地位日益重要。
传统的交通信号灯控制系统往往采用定时控制方式，无法适应实时变化的交通流状况，容易导致交通拥堵和安全隐患。
为了解决这一问题，本文将介绍一种基于PLC（可编程逻辑控制器）的交通信号灯智能控制系统设计。
一、系统概述基于PLC的交通信号灯智能控制系统主要由PLC、传感器、信号灯和通信模块组成。
PLC作为核心控制器，负责处理传感器采集的交通流数据，根据预设的控制策略调整信号灯的亮灭时间，实现交通信号灯的智能控制。
二、硬件设计1、PLC选型PLC作为控制系统的核心，需要具备处理速度快、输入输出接口丰富、稳定可靠等特性。
本文选用某品牌的高性能PLC，具有16个输入接口和8个输出接口，运行速度可达纳秒级。
2、传感器选型传感器主要用于采集交通流的实时数据，如车流量、车速等。
本文选用微波雷达传感器，可实时监测车流量和车速，具有测量精度高、抗干扰能力强等优点。
3、信号灯设计信号灯是交通信号控制系统的执行机构，本文选用LED信号灯，具有亮度高、寿命长、能耗低等优点。
每盏信号灯均配备独立的驱动电路，由PLC通过输出接口进行控制。
4、通信模块设计通信模块负责将PLC采集的数据传输至上级管理系统，同时接收上级管理系统的控制指令。
本文选用GPRS通信模块，具有传输速度快、稳定性高等优点。
三、软件设计1、控制策略设计本文采用模糊控制算法作为交通信号灯的控制策略。
模糊控制算法通过对车流量和车速进行模糊化处理，将它们转化为PLC可以处理的模糊变量，再根据预设的模糊规则进行调整，实现信号灯的智能控制。
2、数据处理流程设计数据处理流程包括数据采集、数据处理和数据传输三个环节。
传感器采集车流量和车速数据；然后，PLC根据控制策略对数据进行处理；通过通信模块将处理后的数据上传至上级管理系统。
同时，PLC还会接收上级管理系统的控制指令，根据指令调整信号灯的亮灭时间。
基于组态王和PLC的交通灯仿真控制系统
图 １ 交通灯控制系统界面
图 ２ 交通灯控制系统模拟运行
五、结论
仿真实验平台提供了新的思路。
本文是在无 ＰＬＣ 硬件条件下，基于组态王和三菱 参考文献：
编程软件开发出的交通灯仿真控制系统，并且进行了仿 ［１］姜新桥．可编程控制器应用基础［Ｍ］．华中科技大学出版
真模拟控制实验，实验取得了较好的效果，为下一步进 社，２００９．
接下来设计汽车、行人移动动画。分别将南北向汽 车、南北向行人、东西向汽车、东西向行人变量的初始值 和最大值进行设置。本系统中，统一设置初始值等于 ０ 和最大值等于 １０００，数值反应出来的是其移动的距离。 在命令语言中编写如下程序：
ｉｆ（＼＼ 本站点 ＼ 东西时间显示 ＞２＆＆＼＼ 本站点 ＼ 东西红 灯 ＝ ＝０＆＆＼＼ 本站点 ＼ 东西汽车 ＜７００）
行实际硬件电路的设计作了铺垫。本文采用的这种方 法可以让工程人员进行离线调试，同时还为开发 ＰＬＣ
［２］ＫｉｎｇＶｉｅｗ．组态王 ６．５１ 使用手册［Ｍ］．北京亚控科技发展有 限公司，２００５．
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（上接 41 页）
关键词：ＰＬＣ；组态王；交通灯；仿真控制
一、引言 组态软件又称为组态监控软件，随着工业的发展， 组态软件得到了非常广泛的应用，已在电力、供水、化 工、小区安防等诸多领域用作数据采集、监控及过程控 制。组态软件的出现，为使用者大大地提高了便利，通 过组态软件，能对控制系统进行实时监控，让使用者对 系统运行状况了如指掌，特别是对系统出现紧急情况 时，能及时采取措施，而这一切则是通过组态软件设计 的人机界面达成的。 本文基于组态软件之一的组态王和三菱 ＰＬＣ 编程 软件，以交通灯控制系统为例，构建起系统仿真控制模 型，并进行调试运行。 二、控制系统任务 随着城市化进程的加快，人们的生活水平日益提 高，汽车数量也是与日俱增，这对城市的交通设施来说 是一大考验，作为城市交通疏导的一大工具交通信号 灯，显得尤为重要。采用 ＰＬＣ 作为系统的控制器，是因 为 ＰＬＣ 有着可靠性高、抗干扰能力强、简单易学、维护 方便等优点。 系统设计要求为：南北红灯亮并保持 ２５ 秒，同时东 西绿灯亮，保持 ２０ 秒，２０ 秒钟到了之后，东西绿灯闪亮 ３ 次 （每周期 １ 秒） 后熄灭；继而东西黄灯亮并保持 ２ 秒，到 ２ 秒后，东西黄灯灭，东西红灯亮并保持 ３０ 秒，同 时南北红灯灭，南北绿灯亮 ２５ 秒，２５ 秒到了之后，南北 绿灯闪亮 ３ 次（每周期 １ 秒）后熄灭；继而南北黄灯亮并 保持 ２ 秒，到 ２ 秒后，南北黄灯灭，南北红灯亮，同时东 西红灯灭，东西绿灯亮，到此完成一个循环。该系统未 涉及左转、右转灯设置。 三、系统设计 根据控制系统要求，建立 Ｉ／Ｏ 分配表如表 １ 所示， 组态王中数据库中变量必须与 Ｉ／Ｏ 一一对应起来，这样 才能对这些 Ｉ／Ｏ 进行监控。 然后在组态王（ＫｉｎｇＶｉｅｗ）６．５１ 中，设计出交通灯控 制系统的图形界面，如表 １ 所示。
基于PLC的交通灯监控系统设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告
填表日期：2012年月日
年级专业：电气
学生姓名：##
学号：*******
指导教师：。。。
毕业设计（论文）题目：基于LC的交通灯监控系统设计
研究目标与内容（包括基本内容、方案论证、设计思路等）
（一）基本内容
以交通信号灯为设计对象，结合PLC和组态软件，完成交通信号灯监控系统的设计。
组态软件是今年来在工业自动化领域兴起的一种新型的软件开发技术，开发人员通常不需要编制具体的指令和代码，只要利用组态软件包的工具，通过硬件组态、数据组态、图形组态等工作即可完成所需应用软件和开发工作。MCGS是一套基于windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出与企业监控网络等功能。
（二）方案论证
交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。为了实现交通道路的管理，力求交通管理先进性、科学化。用可编程控制器实现交通灯管制的控制系统，以与该系统软、硬件设计方法，实验证明该系统实现简单、经济，能够有效地疏导交通，提高交通路口的通行能力。分析了现代城市交通控制与管理问题的现状，结合交通的实际情况阐述了交通灯控制系统的工作原理，给出了一种简单实用的城市交通灯监控系统的PLC设计方案。可编程序控制器在工业自动化中的地位极为重要，广泛的应用于各个行业。随着科技的发展，可编程控制器的功能日益完善，加上小型化、价格低、可靠性高，在现代工业中的作用更加突出。
综上所述，所以本设计主要利用PLC和组态软件，完成交通灯监控系统设计。
基于组态技术的plc实现交通灯控制系统 毕业设计
基于组态技术的plc实现交通灯控制系统毕业设计交通灯控制系统是现代城市中非常重要的设施之一，它能够有效地控制车流、人流和交通事故等问题，提高城市的交通运输效率和安全性。
本文将介绍一种基于组态技术的 PLC 实现交通灯控制系统的方案，并对其进行详细的分析和设计。
首先，我们需要了解 PLC 的基本概念。
PLC，即可编程逻辑控制器，是一种电子计算机，具有运算能力、存储能力、控制能力和输入输出能力等功能。
在生产自动化控制系统中，PLC 被广泛应用，它能够实现对生产过程的自动化控制和监测。
基于组态技术的 PLC 实现交通灯控制系统，可以将各种控制设备进行组态，实现复杂的控制逻辑，比如时间控制、事件触发、人工干预等。
而且组态可以直观地展示控制的流程和状态，便于工程师进行维护和修改。
我们采用三色灯控制策略，即红、黄、绿灯三个状态，通过它们的不同组合，可以形成交通灯的各种状态。
比如，当绿灯亮起时，车辆可以通行，当黄灯亮起时，表示信号灯即将变成红色，车辆应当减速，当红灯亮起时，表示车辆禁止通行。
现在，我们来设计一个简单的交通灯控制系统。
假设有两个道路相交，每个道路上分别放置两个信号灯，一个控制直行的车辆，一个控制左转车辆。
各个信号灯根据不同的状态进行组合，可以得到各种交通情况的控制方式。
具体的实现方法为：采用两个 S7-200CPU 作为主控制器，将两个道路的信号灯分别挂载在不同的端口上，通过组态软件对 PLC 进行编程。
我们将每个灯的状态用一个变量来表示，其中 0 表示灭灯，1 表示亮灯。
通过对各个变量的赋值和运算，即可实现交通灯的各种控制状态。
比如，当直行信号灯的左侧左转信号灯为红灯，右侧直行信号灯为绿灯，左侧直行信号灯为红灯，右侧左转信号灯为绿灯时，车辆可以直行，但是不能左转。
此时，我们将变量分别赋值为：左侧左转信号灯=0，右侧直行信号灯=1，左侧直行信号灯=0，右侧左转信号灯=1。
在实际应用中，交通灯控制系统还需要考虑到各种异常情况和设备故障，比如断电、短路、通信异常等。
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2.1 交通灯变换时序的软件实现
本系统采用三菱公司的 Q 系列 PLC，它是由基板 Q33B、电源模块 Q62P、Q02CPU 模 块、输出模块 QY10 及输出模块 QX40 组成.其中输出模块和输入模块分别有 16 个点数，满
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⑴当系统处于强制通行状态或者夜间模式时，此时要求东西、南北方向计数器值均为零。 实现方法如图 2 所示 [2] 。
图 2 强制通行和夜间模式下计数器清零程序部分
⑵当系统处于正常运行状态时，要求当某一方向灯亮时，该方向的计数器同时显示减计 数。由于设计时用一个数据寄存器来记录各个时间段的倒计数值，因此直接采用对各时间阶 段赋初值来实现减计数的方法则需用到多个数据寄存器，而且程序编程较为繁琐；为此，本 文介绍另一种实现各时间段自动减 1 并且周期循环的计数方法，该方法具有思路清晰，且编 程容易实现特点，具体思路如下：先做自动加 1 计数，在某些时刻适时清零从而实现在对某 一阶段的计数，在每一阶段开始时都用该阶段的赋值减去当前计数值，如此循环进行从而实 现自动减 1 计数。下面以东西方向计数为例说明实现自动减 1 计数的方法：
初始赋值：东西绿灯 D5=5s，南北绿灯 D3=5s，绿灯闪 3s，黄灯 2s，则东西红灯 D4= 南北绿灯 D3+绿闪 3+黄灯 2=10s 。
对东西方向的数据寄存器 D1 实现加 1 计数如表 2 所示。
各阶 段值 D1
绿灯计数 01 2 3
表 2 东西方向的加计数器在一周期内的显示数值
绿闪计数
3.1 新建工程
打开组态王软件，点击“新建”，按照新建工程配置向导建立一个名为“交通灯监控系统” 的新工程，并将此设为组态王的当前工程 [3] 。
3.2 设备连接
利用 PLC 与计算机专用的 F2 - 232CAB 型 RS232 电缆,将 PLC 通过编程口与上位计 算机串口(COM 口) 连接,进行串行通讯。
3.3 设备配置
在组态王浏览器目录内容显示区内双击所设COM口对应的"新建"图标, 会弹出"设备配 置向导"对话框。依次选择如下：设备驱动→PLC系列→三菱系列→Q系列→三菱EZSocket 协议。安装设备的唯一逻辑名称：Q02PLC，串口为COM1，设备地址（极为关键）：Q02_PRG。 通信参数设置如表7所示。
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图 3 在组态王中设计的交通灯监控界面
在监控界面中要想实现东西方向绿灯时东西方向车直接从十字路口开过，于此同时实现 南北方向车从远处开来并在人行到处停止直到南北方向为绿灯时再开过这一动画过程，则需 要对交通灯颜色，东西方向，南北方向车以及启动/复位按钮进行动画连接，则交通灯监控 界面的画面命令语言如下 [4] 。 if(\\本站点\X0==1&&\\本站点\东西方向车 1 移动距离<=775) \\本站点\东西方向车 1 移动距离=\\本站点\东西方向车 1 移动距离+25; if(\\本站点\Y1==1&&\\本站点\D0==1||\\本站点\X0==0) \\本站点\东西方向车 1 移动距离=0; if(\\本站点\X0==1&&\\本站点\南北方向车 1 移动距离<=175) \\本站点\南北方向车 1 移动距离=\\本站点\南北方向车 1 移动距离+25; if(\\本站点\Y1==1&&\\本站点\D0==1||\\本站点\X0==0) \\本站点\南北方向车 1 移动距离=0; if(\\本站点\南北方向车 1 移动距离==200&&\\本站点\东西方向车 1 移动距离>=500&&\\本站 点\南北方向车 1 移动距离 2<=475&&\\本站点\Y0==1) \\本站点\南北方向车 1 移动距离 2=\\本站点\南北方向车 1 移动距离 2+25; if(\\本站点\Y1==1&&\\本站点\D0==1||\\本站点\X0==0) \\本站点\南北方向车 1 移动距离 2=0;
0 引言
当今社会,交通问题是经济发展的一个大问题, 交通是否便捷是衡量一个城市生活水平 与投资环境的重要指标 [1] 。如何改善现有的交通系统的效率，提高交通控制系统的效果已经 成为广大工程技术人员最关心的问题。为此，本文基于三菱的 Q 系列的 PLC 和组态王 King View 6.53,进行了交通灯监控系统的设计。使得操作人员和管理人员不需到现场就可以监控 到路口交通灯的工作情况，而且能够了解路口的历史工作情况, 并可以针对不同地段不同时 间段车流量通过修改监控系统绿灯工作时间参数来优化交通控制，从而提高城市交通管理效 益。
1 系统的设计要求
（1） 交通灯时序变换方面要求：用户随时根据路口的交通情况设定东西绿灯、南北绿灯 的运行时间。设有白天和夜晚信号灯亮灯情况转换,白天按绿、黄、红 3 种信号灯交 替轮流点亮,夜晚在 23 时后到凌晨 6 时前只有黄灯闪烁;并设有紧急情况处理,当路 口发生交通堵塞或紧急状况时,可只让东西方向或南北方向绿灯亮,允许该方向的车 辆通行。
黄灯计 数
红灯计数
4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
分别在绿闪，黄灯以及红灯开始时刻对当前计数值清零，如表 3 所示。
各阶 段值
绿灯计数
表 3 东西方向的加计数器在各时间段的显示数值
绿闪计数 黄灯计
红灯计数
数
D1 0 1 2 3 4 0 1 2 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
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波特率 9600
表 7 PLC 与上位计算机所连串口（COM）的参数设置
数据位
停止位
奇偶检验位
8
1
偶检验
通信方式 RS232
3.4 构成数据库
数据库是"组态王"软件的核心部分, 在工程管理器中, 选择"数据库\ 数据词典", 双击" 新建图标", 弹出"变量属性"对话框。定义三菱Q02PLC寄存器如表8。
2.2 交通灯运行时间减计数的设计思想和方法
为了使监控界面更加符合实际情况，方便人们对交通时间的把握，提高交通效率，因此 在组态王监控界面上设置了对当前交通灯时间的计时显示，这也就要求我们在软件编程中应 有专门数据寄存器保存计时数据。下面来介绍下编程中有关时间计数思想。
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基于表 5 中 D1 的计数规律，在表 6 中给出了交通灯在各时间段的计数计算公式，从而 实现了东西方向的交通灯在运行时同时对其运行时间进行减计数显示的设计。同样的设计思 想也应用于南北方向的交通灯在运行时同时对其运行时间进行减计数显示的设计，在此不做 叙述。
3 基于组态王的交通灯监控系统设计
为了能够实时地反映交通路口各灯的工作状态,实现对交通灯的远程控制,采用了组态王 作为上位机的管理软件,其主要作用在于：当上下位机连接成功后, PLC 对交通灯进行控制, 就能通过串口采集数据改变上位机画面中模拟信号灯的颜色和显示当前计数值,以实现对路 口的监测。反之,通过上位机参数的改变,把相应的值写入到 PLC 的中间继电器中,实现对路 口交通灯的控制，同时在组态界面上还能通过实时报表和历史报表使操作者可以方便了解路 口的实时和历史工作情况,从而可以改善和提高交通系统的效率。下面将介绍如何在组态王 中设计交通灯监控系统界面：
变量名 X0 X1 X2 X3 Y0 Y1 Y2 Y4 Y5 Y6 D0 D1 D3 D5 D20 D21
报表查询变量 东西车1移动距离 南北车1移动距离 南北车1移动距离2
表 8 在组态王的数据词典中定义的变量
变量描述
变量类型
启动/复位按钮
I/O离散
南北强制通行
I/O离散
东西强制通行
I/O离散
夜间模式
足本系统所需要的 4 个输入点、6 个输出点。PLC 的输入/输出地址如表 1 所示。
输入
表 1 PLC 的 I/O 输出地址
输出
X0
启动/复位开关
Y0
南北绿灯
X1
南北方向强通
Y1
南北黄灯
X2
东西方向强通
Y2
南北红灯
X3
夜间模式
Y4
东西绿灯
Y5
东西黄灯
Y6
东西红灯
实现交通灯变换时序的主流程如图 1 所示。
实现循环减 1 计数采用如下公式，如表 6 所示。
各阶
绿灯计数
表 6 东西方向的减计数器在各时间段的显示数值
绿闪计数 黄灯计数
红灯计数
段值
D21=D5-D1
D21=3-D1 D21=2-D21
D21=（D4+2）-D1
D21 5 4 3 2 1 3 2 1 2
1
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1
内存实型
寄存器 X0 X1 X2 X3 Y0 Y1 Y2 Y4 Y5 Y6 D0 D1 D3 D5 D20 D21
3.5 设计图形画面并进行动画连接
双击进入当前工程，在工程浏览器的右区域栏的“文件”中选择“画面”，点击新建分别建 立交通灯监控主界面、实时报表、历史报表，其中的交通灯监控界面如图 3 所示。
I/O离散
南北绿灯
I/O整型
南北黄灯
I/O整型
南北红灯
I/O整型
东西绿灯
I/O整型
东西黄灯
I/O整型
东西红灯
I/O整型
南北方向加寄存器
I/O整型
东西方向加寄存器
I/O整型
南北绿灯时间设置
I/O整型