基于组态王与PLC的交通灯控制系统设计.pdf

根据给定文件内容，我们将详细阐述关于“基于组态王与PLC的交通灯控制系统设计”的相关知识点。 PLC（Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）是一种用于工业自动化控制的数字运算操作的电子设备，它采用可编程的存储器，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，并能通过数字或模拟输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。在本设计中，日本三菱公司系列的PLC因其控制性能优越，尤其在中小型机上表现明显，被选用于交通灯控制系统。 接着，交通灯控制系统是应用PLC进行控制的一类系统。其设计目的主要是针对车流量较大，容易发生冲突的交通路口进行有效便捷地疏散和分配有效通行权，以保证车辆的正常行驶和行人的安全，进而提高道路的利用率。本设计给出了一个具有方向信号、显示醒目的交通控制灯系统，即红绿灯控制系统。系统主要由监控中心的上位机、现场PLC的下位机以及现场红绿灯三个部分组成。其中，上位机安装组态王监控程序，用于实时显示现场交通灯的工作状况；下位机即现场PLC，用于控制现场红绿灯的工作状态。 系统功能主要分为两大功能：红绿灯控制和潮汐车道控制。潮汐车道控制是指在特定条件下（如左转车流较大时）通过人工或流量监测系统启动的车道控制模式。在潮汐控制模式下，潮汐车道的红绿灯与直行红绿灯同步控制，实现直行控制；若左转车流较大，则会启动潮汐控制模式，实现左转控制。各向右转均为黄灯且亮。直走车道和斑马线道的信号灯周期性变化，以确保交通安全和交通顺畅。 PLC的接线图中，X0和X1为启动和停止按钮，X2到X6为控制东南西北四个方向的潮汐车道的输入，使用按键开关。而Y0到Y7、Y10到Y17、Y20到Y27和Y30对应的信号灯控制模式相同。PLC的输入前端的COM是输入公共端，用于连接各种开关、按钮等用户输入设备，输出部分的输出公共端则是接输出设备的电源。设计中的交通灯需要220V交流电。 组态王软件是一种组态监控系统设计的组态软件，其特点包括实时多任务处理能力，能够在同一时间内执行多个任务，从而使得系统的应用更加灵活。组态软件能够解决人机图形界面和计算机数字控制问题，目前的组态软件提供了实时数据库控制、SCADA（监控与数据采集）、通信联网和开放的数据接口等功能。组态王软件由于具有直观、实用、可操作性强等特点，被广泛应用于化工、制药、冶金等多个工业领域，是现代工业控制必不可少的工具。 在本设计中，“组态王”软件用于监控和数据显示，它运行在Windows平台上，能够实时显示交通灯的工作状况，并且具备灵活的数据处理和通信能力。系统中，PLC和组态王软件通过RS242总线实现通讯，使得上位机能够实时获取并展示下位机（现场PLC）的控制状态，同时上位机的控制命令能够及时传送到PLC进行执行，确保交通灯系统能够根据实际交通流量的变化，灵活地调整信号灯的工作模式和时序。 此外，系统中对于交通灯的控制时序进行了精心设计，确保在不同时间段内，南北、东西方向以及行人过街的安全和畅通。例如，南北方向的直行信号灯维持24秒后，接着以1秒为间隔闪烁3次，再维持黄灯3秒，最后变红。而东西方向的斑马线信号灯与南北直行信号灯保持同步。此外，设计中还考虑了潮汐车道的控制需求，使得系统能够根据实际交通状况动态调整车道的通行模式。 文章指出，随着计算机科技的不断进步，组态软件的功能不断增强，未来组态软件会赋予更多的内涵，进一步提升工业控制系统的灵活性和智能化水平。这一观点表明，本设计所采用的技术和方法在未来的交通控制系统中仍有很大的发展潜力和应用空间。