交通灯控制系统的组态王仿真模拟

电气及自动化课程设计告题目：交通灯控制系统的组态王仿真模拟

课程：工控组态软件技术

学生：

学生学号：

年级： 2014级

专业：自动化

班级：（1）班

指导教师：

机械与电气工程学院制

2017年5月

交通灯控制系统的组态王仿真模拟

机械与电气工程学院自动化专业

1课程设计的任务与要求

1.1 课程设计的任务

(1)设计制作一个可供拥挤十字路口使用的交通灯，其中包括红、绿、黄三种颜色状态。

(2)利用组态王6.55对交通灯控制系统进行仿真模拟。

1.2 课程设计的要求

(1)利用组态王6.55制作交通灯控制系统使的红、绿、黄三色灯按照一定规律亮灭。

(2)在组态王6.55中绘制能够正确反映题目要求的画面，定义相关变量，进行相应的动画，且实物与画面能够互相监控。

(3)实现南北方向绿灯的打开次数的实时曲线显示。

(4)实现东西方向绿灯的打开次数的历史曲线显示。

(5)当开关打开时，南北红灯亮30，同时东西绿灯亮27s，东西黄灯亮3s；然后东西红灯亮30s,同时南北绿灯亮27s，南北黄灯亮3s，循环往复，闪亮顺序参照实际交通灯。

2 交通灯控制系统的模拟设计方案制定

2.1 交通灯控制系统设计的原理

如图1是十字路口交通信号灯示意图本系统的控制对象有六个，分别为东西方向红灯两个，南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个，南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个，南北方向绿灯两个。

在组态王模拟控制中系统分为自动控制和手动控制。自动控制：自动控主要应用于正常情况下使用，南北红灯亮维持30秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持27秒。到27秒时，东西绿灯熄灭，在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮3s，南北红灯熄灭，绿灯亮，东西黄灯熄灭，红灯亮维持30秒，南北绿灯亮维持27秒，在南北绿灯熄灭后同时南北黄灯亮。这时南北红灯又亮，同时南北黄灯熄灭，东西绿灯又同时亮，如此周而复始。手动控制：主要应用于交通堵塞

分为南北交通灯绿灯亮和东西交通灯红灯亮、东西交通灯绿灯亮和南北交通灯红灯亮、南北黄灯单独辆亮、东西黄灯单独辆亮；特殊情况下可以进行单独控制。在控制的过程中不会出现互相干扰的情况。

图1十字路口交通灯示意图

2.2 交通灯控制系统设计的技术方案

东西、南北两干道交于一个十字路口，各个路口有一个交通灯，指挥车辆和行人安全通行。红灯亮禁止通行，绿灯亮允许通行。黄灯亮提示人们注意红、绿灯的状态即将切换，且黄灯亮时间为东西、南北两干道的公共停车时间。设东西道与南北道车流量相同，指示灯燃亮时间如下表。

表1指示灯燃亮时间设置

启动交通灯系统，流程图如下所示，东西绿灯亮，这里设置为绿灯27秒，同时这里只用绿灯来说明周期流程。东西绿灯亮27秒后，东西黄灯亮3秒，然后南北绿灯亮27秒后，南北黄灯亮3秒。这是一个周期红绿灯情况，一直循环，直到按下停止按钮，系统停止工作。

图2交通灯控制流程图

3 交通灯控制系统设计方案实施

3.1 新建工程

(1)点击“开始|程序|组态王6.55”，启动工程管理器窗口，如图3所示。

图3工程管理器

（2）在工程管理器中选择菜单“文件/新建工程”，或者点击工具栏的“新建”按钮，出现“新建工程向导之一欢迎使用本向导”对话框。如图4所示。

图4新建向导之一

（3）单击“下一步”，弹出“新建工程向导之二选择工程所在路径”对话框，选择所要新建的工程存储的路径。如图5所示。

图5新建工程向导之二

(4)选择存储路径后,单击“下一步”按钮，弹出“新建工程向导之三工程名称和描述”对话框，在对话框中输入工程名称：“交通灯控制系统的组态王仿真模拟”,单击“完成”。弹出对话框，选择“是”按钮，将新建工程设为组态王当前工程。如图6所示。

图6新建工程向导之二

3.2 交通灯画面设计

在工程浏览器的目录显示区中选择“文件|画面”，在容显示区中双击“新建”图标，则会弹出“新画面”对话框，然后输入画面名称--交通灯控制系统画面，单击“确定”按钮，则进入画面开发系统。打开图库插入相应图素，保存画面，如图7所示。

图7交通灯控制系统画面

3.3 构造交通灯数据库与建立动画连接

(1)在工程浏览器的目录显示区中选择“数据库|数据词典”，在容显示区中双击“新建”图标，则会弹出“定义变量”对话框。对变量名、变量类型等进行

设置，然后单击“确定”按钮，完成变量定义。如图8所示。

图8定义变量

(2)在画面开发环境中双击红灯图形对象，弹出红灯属性对话框，单击变量名右侧的“？”，会弹出选择变量名对话框，选中建立的变量——“南北红灯”，单击“确定”按钮，回到红灯属性设置对话框，单击“确定”按钮，完成动画连接。如图9所示。

图9动画连接

3.4 编写命令语言

在工程浏览器的目录显示区中选择“文件|命令语言|应用程序命令语言”，在容显示区中双击“请双击这儿进入<应用程序命令语言>对话框…”，则会弹出“应用程序命令语言”对话框。在其中切换到“运行时”属性页，在命令语言编辑框输入相应的命令语言程序，并将程序扫描周期设为100毫秒，单击“确定”

按钮。

命令语言如下:

if(\\本站点\开关==1&&\\本站点\南北定时30s==30&&\\本站点\南北定时27s==27&&\\本站点\南北定时3s==3&&\\本站点\东西定时30s==30&&\\本站点\东西定时27s==27&&\\本站点\东西定时3s==3)

{\\本站点\南北红灯=1;\\本站点\南北绿灯=0;\\本站点\南北黄灯=0;\\本站点\东西红灯=0;\\本站点\东西绿灯=1;\\本站点\东西黄灯=0;}

if(\\本站点\南北红灯==1&&\\本站点\南北绿灯==0&&\\本站点\南北黄灯==0) \\本站点\南北定时30s=\\本站点\南北定时30s-1;

if(\\本站点\南北定时30s==0)

{\\本站点\南北红灯=0;\\本站点\南北绿灯=1;\\本站点\南北黄灯=0;\\本站点\南北定时30s=30;}

if(\\本站点\南北绿灯==1&&\\本站点\南北红灯==0&&\\本站点\南北黄灯==0) \\本站点\南北定时27s=\\本站点\南北定时27s-1;

if(\\本站点\南北定时27s==0)

{\\本站点\南北红灯=0;\\本站点\南北绿灯=0;\\本站点\南北黄灯=1;\\本站点\南北定时27s=27;}

if(\\本站点\南北黄灯==1&&\\本站点\南北绿灯==0&&\\本站点\南北红灯==0) \\本站点\南北定时3s=\\本站点\南北定时3s-1;

if(\\本站点\南北定时3s==0)

{\\本站点\南北红灯=0;\\本站点\南北绿灯=0;\\本站点\南北黄灯=0;\\本站点\南北定时3s=3;}

if(\\本站点\东西红灯==0&&\\本站点\东西绿灯==1&&\\本站点\东西黄灯==0) \\本站点\东西定时27s=\\本站点\东西定时27s-1;

if(\\本站点\东西定时27s==0)

{\\本站点\东西红灯=0;\\本站点\东西黄灯=1;\\本站点\东西绿灯=0;\\本站点\东西定时27s=27;}

if(\\本站点\东西红灯==0&&\\本站点\东西绿灯==0&&\\本站点\东西黄灯==1) \\本站点\东西定时3s=\\本站点\东西定时3s-1;

if(\\本站点\东西定时3s==0)