基于组态王和PLC的交通灯仿真控制系统
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。
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
2
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 ）
基于组态王与PLC的交通灯控制系统设计
基于组态王与PLC的交通灯控制系统设计
王良成;李硕
【期刊名称】《电脑与电信》
【年(卷),期】2018(000)003
【摘要】本项目针对交通繁忙的十字路口的交通控制需求设计了一款基于组态王与PLC的交通灯控制仿真系统,该系统除具有基本的交通控制功能外还具有潮汐车道控制功能.项目通过三菱PLC与组态王仿真软件的联合仿真,实现了对十字路口车辆与人行的通行控制.通过使用组态王工程仿真软件可以实时显示路口监控画面,从而实现了实时在线监控.项目最终实现了东西南北四个方向带有潮汐车道控制功能的十字路口交通灯控制系统.
【总页数】3页(P16-18)
【作者】王良成;李硕
【作者单位】三亚学院,海南三亚 572000;三亚学院,海南三亚 572000
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.基于组态技术与PLC在交通灯控制系统中的应用 [J], 郑则炯
2.基于组态技术的PLC实现交通灯控制系统 [J], 吴国强
3.基于组态王与PLC的空压机监控系统设计 [J], 李建刚;刘延霞;张龙
4.PLC与组态王十字路口交通灯控制系统设计 [J], 梁刚;刘紫燕
5.基于组态王与PLC的OPC联合仿真方法 [J], 曹美媛;覃凤;谷红霞;周莹
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交通灯控制系统的组态王仿真模拟
交通灯控制系统的组态王仿真模拟交通灯控制系统是城市交通管理的重要一环，它能够合理地调度交通流量，提高交通效率，保障交通安全。
为了更好地研究和测试交通灯控制系统，组态王仿真模拟成为了一种常用的工具。
本文将探讨交通灯控制系统的组态王仿真模拟的原理、特点以及应用案例。
一、组态王仿真模拟原理组态王仿真模拟是一种基于计算机技术的仿真方法，通过构建交通灯控制系统的虚拟模型，模拟真实的交通环境和交通流量情况。
其原理主要包括以下几个方面：1. 建立路网模型：根据实际道路的布局和交通规则，利用组态王软件建立交通灯控制系统的路网模型，包括车道、车流方向、路口布局等信息。
2. 设定仿真参数：根据实际情况，设置仿真参数，包括交通信号灯的时序、车辆的速度和密度、道路的限速等。
3. 进行仿真模拟：通过组态王软件对路网模型进行仿真模拟，实时显示交通灯变化、车辆的行驶轨迹以及交通流量情况。
4. 数据分析和优化：根据仿真结果，进行数据分析和优化，评估不同交通灯控制方案的效果，找出最优解并进行改进。
二、组态王仿真模拟的特点组态王仿真模拟具有以下几个特点，使其成为研究和测试交通灯控制系统的有力工具：1. 可视化效果：组态王仿真模拟能够将交通灯的状态、车辆的行驶轨迹等信息以图形化的形式直观地展示出来，使研究者能够清晰地了解交通流量的情况和交通灯的控制效果。
2. 灵活性和可调节性：组态王仿真模拟可以根据实际情况进行参数的设置和调整，灵活性高，能够模拟不同的交通流量、交通灯控制参数等情况，方便研究者进行不同方案的比较和优化。
3. 高效性和安全性：相对于实地测试，组态王仿真模拟更加高效和安全，无需占用实际的交通资源和道路空间，大大减少了测试成本和风险。
4. 系统性和综合性：组态王仿真模拟能够综合考虑整个交通系统的各个方面，包括交通信号灯的配时、交通流量的分布、道路的拥堵等，为研究者提供一个全面的仿真环境。
三、组态王仿真模拟的应用案例组态王仿真模拟在交通灯控制系统的研究和测试中得到了广泛的应用。
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.
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PLC-MCGS的交通灯控制仿真系统设计
——-—-—----——学校LOGO—-—-—------毕业论文(设计) 题目基于PLC_MCGS的交通灯控制仿真系统设计学生姓名XXXXX学号XXXXXXXX学院XXXXXXXXX专业电气工程与自动化指导教师XXXXX二Ｏ一三年五月二十日目录1.1 基于PLC_MCGS的交通灯控制研究的背景 01。
2 PLC_MCGS交通灯特点 0第二章 PLC知识简介以及红绿灯控制 (1)2.1 PLC简介 (1)2。
1.1 PLC定义 (1)2.1。
2 PLC的由来 (1)2。
2 PLC功能 (1)2.2。
1 基本功能 (1)2。
2。
2 特殊控制功能 (2)2。
2。
3 网络与通信功能 (2)2.3控制系统要求 (3)第三章 PLC控制系统设计 (5)3.1 PLC的发展 (5)3。
2 FX2N系列可编程控制器的结构和组成 (5)3。
3 FX2N编程软件的使用 (7)3。
3.1 红绿灯梯形图编写 (7)3。
3.2 计数指令实现 (7)3。
3。
3 定时指令实现 (7)3。
4 FX2N编程软件的基本操作 (8)3。
5 编写梯形图的基本原则 (9)3。
6梯形图的基本工作原理 (9)第四章 MCGS组态软件 (13)4。
1 MCGS组态软件 (13)4.2 MCGS软件的功能和特点 (13)4.3 MCGS嵌入版系统的构成和组成部分的功能 (14)4.4 MCGS用户窗口绘制要求 (15)4。
5变量设计 (15)4.5.1车的动画脚本程序 (16)4。
6 MCGS组态软件模拟运行 (17)第五章系统整体运行 (20)5.1系统数据调节 (20)5.2系统整体运行的PLC-MCGS虚拟控制 (21)第六章论文概述 (21)6结语 (21)致谢 (22)参考文献 (22)基于PLC_MCGS的交通灯控制仿真系统设计孙飞南京信息工程大学滨江学院,南京，210044摘要：本文设计了一种以MCGS组态软件作为模拟仿真平台，同时与PLC可编程控制器相结合，设计了城市十字路口交通信号灯的模拟运行系统。
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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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。
基于组态王的交通灯控制系统的数据采集和控制任务
基于组态王的交通灯控制系统的数据采集和控制任务
基于组态王的交通灯控制系统的数据采集和控制任务大致分为以下步骤：
1. 现场检查和设备调试：对于现场的交通灯设备进行检查和调试，以保证设备正常运行。
2. 数据采集：通过组态王软件对交通灯系统进行实时数据采集，收集交通流量、车辆通过情况、人行横过情况等信息。
3. 数据处理：通过组态王软件对采集到的数据进行处理和分析，得出交通拥堵情况、通行效率等数据结果。
4. 控制系统：根据采集到的数据结果，组态王软件将指令发送给交通灯设备，实现交通灯控制。
控制方式可以采用基于时序的固定控制，或者基于实时情况的智能控制。
5. 监控和调整：组态王软件可以实现实时监控交通情况和控制效果，通过数据反馈和调整交通灯控制方案，以达到最佳通行效果。
需要注意的是，在整个过程中都要严格遵守相关的法律和规定，确保交通安全和畅通。
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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基于组态王和PLC的交通灯仿真控制系统摘要：根据城市路口交通灯的运行特点，设计一个交通灯仿真系统。
利用可编程控制器（PLC）和组态王软件完成对交通灯的设计制作。
选择三菱Fx系列PLC作为控制器，利用组态王6.3版本制作交通灯仿真系统。
使交通灯在运行的时候能够通过组态王画面显示出交通灯运行的过程。
关键词：PLC；组态王；交通灯仿真Abstract：According to the city of at least the operation characteristics, design a traffic simulation system. Using the programmable controller (PLC) and configuration king software to the design and production of the traffic lights. Choose mitsubishi Fx series as a controller PLC, use kingview version 6.3 make traffic simulation system. Make the traffic lights in the running time can through the configuration king picture shows the process of running the traffic lights.Keyword：PLC; kingview；Traffic simulation system0 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的人际界面达成的。
本文基于组态软件之一的组态王和三菱PLC编程控制器，以交通灯控制系统为例，构建系统仿真控制模型，并进行调试运行。
1 系统的设计要求绘制一个模拟十字路口交通灯组态图，用两个开关分别控制系统的开始与停止。
要求所做的仿真交通灯系统能够像生活中正常的交通灯一样运行，绿灯和红灯延时5s，黄灯延时3s。
此外还需要建立报警窗口，对某一方向的灯亮起的次数进行报警。
2 交通灯工作原理2.1实验原理及电路十字路口交通信号灯在我们日常生活中经常可以遇到，其控制通常采用数字电路控制或单片机控制都可以达到目的，这里我们用PLC对其进行控制。
下图为交通灯演示模块：下图为十字路口两个方向交通灯自动控制工作波形图：启动停止东西向南北向R1G1Y1G2Y2R25S 2.5S 6.5S2.5S交通灯控制的I/O地址分配如下表所示：交通灯电气接口图：4 组态王程序设计4.1创建新工程选择菜单“文件/新建工程”或单击“新建”按钮，弹出“新建工程向导之一”对话框，如下图所示：单击“下一步”继续，弹出“新建工程向导之二”对话框，如下图所示：在方框内输入新建工程的存放路径，也可以单击“浏览”按钮，从下拉列表中选择一个工程路径。
新建工程的路径是向导二中指定的路径，该路径下会以工程名为目录建立一个文件夹，完成以上操作就建立一个组态王工程的工程信息了。
4.2 定义设备与变量组态王把那些需要与之交换数据的设备或程序都作为外部设备。
外部设备还包括下位机（PLC、仪表、模块等），它们一般通过串行口和上位机交换数据。
只有在定义了外部设备之后，组态王才能通过I/O变量和它们交换数据。
4.2.1 外部设备的定义在工程浏览器的目录显示区，鼠标点击大纲项设备下的设备，在目录内容显示区出现“新建”图标，如下图所示：鼠标左键双击“新建”图标，弹出“设备配置向导”列表对话框；如下图所示：从树形设备列表区中选择PLC节点。
然后算则要配置半克拉设备的生产厂家、设备名称选择结束单击“下一步”按钮，则弹出“设备配置向导——逻辑名称”对话框，给配置设备指定一个逻辑名称（考试中不需要设置）。
继续单击“下一步”按钮，弹出“设备配置向导——选择窗口号”如下图所示查看本机上设备管理器，选择正确的串口，点击“下一步”。
弹出“设备配置向导——设备地址设置指南”采用默认值，再次点击“下一步”，弹出“通信参数”对话框，此处采用默认值，单击“完成”按钮，则弹出“设备安装向导——信息总结”对话框，检查各项设置是否正确，确认无误后，单击“完成”。
设备定义完成后，在设定的COM口项下看到新建的I/O设备。
4.2.2 数据变量类型说明和定义在组态王中，变量的集合形象地称为“数据词典”，数据词典记录了所有用户可使用的数据变量的详细信息。
而“数据词典”位于组态王工程浏览器中的“数据库”项的下拉列表中。
根据实验要求添加变量，添加变量X0、X1、Y0、Y0、Y1、Y2、Y4、Y4、Y5、Y6。
由于需要做延时和报警，所以添加了“数秒”和“次数”的变量。
4.3 制作图形画面进入组态王开发系统后，就可以为每个工程建立数目不限的画面，在每个画面上生成互相关联的静态或动态的图形对象。
这些画面都是由组态王提供的类型丰富的图形对象组成的。
4.3.1建立新画面在工程浏览器左侧的“工程目录显示区”中选择“画面”选项，在右侧视图中双击“新建”图标，弹出“仙剑画面对话框”，如下图所示：在画面名称中输入新建画面的名称，其他属性默认，单击确定后如下图：4.3.2 绘制工程画面在新建画面中绘制交通灯的简易模拟图，如下：4.3.3 变量的关联将画面中的图形与对应的变量关联，双击所要关联的图形，选择填充属性，在关联表达式中选择所需要关联的变量。
依次将所有需要关联的图形全部关联起来。
4.4 命令语言编程命令语言都是靠事件触发的执行的，如定时、数据的变化、键盘键的按下、鼠标的点击等。
在本次设计中用到了事件命令语言。
4.41 事件命令语言事件命令语言是指当规定的表达式的条件成立时的命令语言。
如某个变量等于定值，某个表达式描述的条件成立。
在工程浏览器中选择命令语言——事件命令语言，在浏览器右侧双击“新建”，弹出时间按命令语言编辑器，在编辑器中输入事件命令语言。
当南北向绿灯亮5s，东西向红灯亮5s：东西向红灯亮5s，南北向黄灯亮3s：东西向绿灯亮5s，南北向红灯亮5s：东西向黄灯亮3s，南北向红灯向：4.4 报警的配置和使用报警配置的基本步骤：●定义报警组；●设置变量的报警定义属性；●建立报警和事件窗口；●建立新画面；●绘制报警和事件窗口；●报警窗口的操作；●报警和事件的输出；4.4.1 建立报警窗口1.定义报警组在工程浏览器窗口的左侧“工程目录显示区”中选择“数据库”中的“报警组”选项，在右侧的“目录内容显示区”中双击“进入报警组”图标，弹出“报警组定义”对话框。
单击“修改”按钮，将名称为“Rootnode”报警组名改为“ccc”。
单击“确认”按钮关闭对话框，结束对报警的设置。
1.设置变量的报警属性在数据词典中选择“次数”变量，双击此变量，在弹出的“定义变量”对话框中单击“报警定义”选项卡，设置如下图所示：2.书写报警命令语言在事件命令中的要求位置加入正确的时间语言以用来记录报警变量的变化。
3.设置与定义报警表格填写报警窗口属性，并设置“列属性”和“操作属性”等窗口配置属性。
4.5 曲线的应用4.5.1实时趋势曲线实时趋势曲线将每个时刻的次数变化量与数值反映在了曲线中，可以让我们直观的看出变化量的变化情况，实时趋势曲线的属性设定如下：4.5.2历史趋势曲线历史趋势曲线通过对变量的变化记录，能够通过操作查看数据变量的历史变化。
历史趋势曲线的属性设置如下图：5 结果与分析5.1报警当南北方向的绿灯亮第四次的时候报警表哥跳出报警状态，报警指示灯亮起；当次数处于大于4次的状态时报警始终存在，指导次数为10后清零恢复报警，显示为小于4次，状态显示正常。
5.2实时趋势曲线当南北方向的绿灯每次点亮时次数都会进行加一操作，图像上显示的是次数，此时的次数值经过一定的处理之后的结果。
5.3历史趋势曲线历史趋势曲线是对关联变量数据的记录与整理，它可以实现过往任何时候此变量的数据变化，让工程师对这个变量的变化规律一目了然。
并且对出错时间和原因进行很好的确认，历史趋势曲线也可以近似的显示当前的变量情况。
6 总结利用PLC作为下位机控制器，利用kingview6.5强大的图形处理功能作为上位机管理工具，通过两者之间的数据通信，设计了一套交通灯模拟仿真系统，经过实际运行结果运行正常，效果良好，用户界面友好。
参考文献[1] 刘军良. 组态软件在交通管理中的应用工业控制计算机; 2007(1):4[2] 韩晓新邢绍邦刘海燕. 从基础到实践——PLC与组态王机械工业出版社；2011.5[3] 李海波. 基于PLC和组态王的交通信号灯监控系统的设计工业安全与环保2008，34（8）46-47.[4]北京亚控公司. 组态王6.5使用手册出版地不详北京亚控公司2007.电气信息工程学院大作业/论文11 — 12 学年第二学期课题名称基于组态王和PLC的交通灯仿真控制系统姓名蔡凡学号 09813201 班级 09东电气2成绩。