基于PLC的组态软件交通灯控制系统模型设计
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。
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的交通信号灯控制系统设计
绪论城市交通信号控制是通过对交通流量的调节以达到改善人和货物的安全运输，提高运营效率。
交通系统是一个具有随机性、模糊性和不确定性的复杂系统，建立数学模型非常困难，有时甚至无法用现有的数学方法加以描述。
目前大多采用的是自适应信号控制，它需要数学建模，且不考虑交通延误、停车次数等。
所以经典控制法很难得到满意的效果。
而模糊控制是一种无须建立数学模型的控制方法，它能模仿有经验的交警指挥交通时的思路，达到很好的控制效果。
近些年来我国的许多学者也都以不同的思路对单个交叉口、交通干线的模糊控制进行了研究，但因研究的局限性，实际中得到应用的寥寥无几，本文实现基于PLC的交通信号的模糊控制系统。
根据前后相流量来决定信号灯配时的模糊控制系统的理论研究成果，用PLC实现单个十字路口交通信号灯模糊控制的方法，以单个十字路口4相位交通灯为例，把PLC作为一个模糊控制器，采用梯形图编程。
通过实验保证了系统运行稳定可靠，能根据不同的交通流量进行模糊控制决策，优化信号灯的配时，从而可以有效的解决交通流量不均衡、不稳定带来的问题。
目录绪论-----------------------------------------------------------------------------Ⅰ1应用背景与需求-------------------------------------------------------11.1交通灯现状与发展---------------------------------------------11.2PLC研究的目的与意义----------------------------------------2 2控制任务分析--------------------------------------------------------32.1控制要求-----------------------------------------------------------32.2 控制任务析-----------------------------------------------------4 3ＰＬＣ选型及输入输出地址定义-----------------------------53.1选型------------------------------------------------------------------53.2输入输出定义----------------------------------------------------53.3输入输出接线图------------------------------------------------6 4程序设计------------------------------------------------------------------74.1状态转移图-------------------------------------------------------74.2梯形图--------------------------------------------------------------7 5系统安装与调试-------------------------------------------------------125.1输入程序-----------------------------------------------------------125.2系统安装----------------------------------------------------------135.2.1元件表-----------------------------------------------------------135.2.2安装接线--------------------------------------------------------135.3系统调试-----------------------------------------------------------16 结束语-------------------------------------------------------------------------17 致谢-----------------------------------------------------------------------------18 参考文献----------------------------------------------------------------------191应用背景与需求1.1交通灯系统的现状随着社会经济的发展，机动车量的不断增加，许多大城市如北京、上海、南京等出现了交通超负荷运行的情况，城市交通问题越来越引起人们的关注。
基于PLC与组态王的交通灯控制系统设计
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。，因此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PLC实现串行通信，进而实现对十字路口交通灯实时控制。
本课题主要是组态画面与实验室中实验台上的十字交通灯相对应而设计的，实现了组态王与PLC在实验中的连接。
1.2.2国内发展现状
我国在交通灯的研发领域起步较晚，由于我国人口众多，随着社会的发展，交通问题越发严重，这使得我国对交通的需求急剧增加。城市交通是一个高度集成和复杂的问题，必须在依据城市道路实际情况下进而多方面的去解决。由于中国经济和社会的快速发展使得对道路交通效率而安全的要求越发严格。
本科毕业设计--ap0404214基于组态技术的plc实现交通灯控制系统
摘要交通信号控制系统是城市交通监控指挥系统的重要组成部分，交通信号的可靠运行是道路交通畅通的重要保证。
可编程控制器（PLC）具有抗干扰能力强、可靠性高、体积小、编程简单等特点，在自动控制系统中有着广泛的应用。
本文研究的是基于欧姆龙CQM1型PLC对交通灯进行控制，充分利用了PLC的定时/计数、顺序控制、逻辑运算等功能，介绍实现交通信号PLC控制系统的控制程序设计方法，并在组态王中对交通灯控制系统实现仿真。
在设计过程中，重点研究了可编程控制器和组态王的基本原理及应用。
研究使用PLC 的梯形图编写交通灯控制程序和组态王中提供的可视化监控画面仿真交通灯。
关键词PLC；组态王；交通灯AbstractTraffic Signal Control System is an important part of the urban traffic control command system. The reliable operation of the traffic signals is an important guarantee for the fluency of traffic flow. Programmable logic Controller (PLC) with strong anti-interference capability, high reliability, small size, simple programming and other features，it has the widespread application in the automatic control system. This paper is based on the CQM1-Omron PLC to control the traffic lights, and take full advantage of the timing / counting, control the order, logical operators, and other functions. This paper also introduces the control procedure’s design method for the realization of PLC control system in traffic signal, as well as its imitation in King View. Between the designs, focused study basic principles and application of the PLC and King View. To research use the traffic light control procedure with the PLC trapezoidal chart and in King View provides visualization monitoring picture simulation traffic light.Key words Programmable logic Controller King View Traffic light目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 交通控制系统的历史、现状与前景展望 (1)1.2.1 交通控制系统的形成 (1)1.2.2 传统的交通控制方法 (1)1.2.3 基于人工智能的交通控制方法 (2)1.3 基于组态技术的PLC实现交通灯控制系统的目的意义 (2)1.3.1 PLC用于交通灯控制的目的 (2)1.3.2 PLC仿真的意义 (3)第2章可编程控制器的基础知识 (4)2.1 PLC概述 (4)2.1.1 PLC的定义 (4)2.1.2 PLC的特点 (4)2.2 可编程控制器的应用领域和发展趋势 (5)2.2.1 PLC的应用领域 (5)2.2.2 PLC的发展阶段及发展趋势 (5)2.3 PLC的基本构成及工作原理 (7)2.3.1 PLC的基本构成 (7)2.3.2 PLC的工作原理 (7)2.4可编程控制器的编程语言 (8)2.5 本章小节 (10)第3章PLC在交通信号灯控制系统中应用 (11)3.1 控制要求 (11)3.2 I/O地址分配 (12)3.3 硬件接线图 (13)3.4 编制梯形图程序 (13)3.5 本章小节 (16)第4章基于组态技术的PLC实现交通灯控制系统 (17)4.1 组态软件系统概述 (17)4.2 组态软件的特点和功能 (18)4.2.1组态软件的特点 (18)4.2.2 组态软件的功能 (19)4.3 组态王仿真交通灯控制系统 (19)4.3.1 创建仿真显示画面 (19)4.3.2 定义I/O设备 (20)4.3.3 建立数据库 (21)4.3.4 制作动画连接 (22)4.3.5 运行和调试 (23)4.4 基于组态技术的PLC与计算机的通讯 (23)4.4.1 设备连接 (24)4.4.2 设备配置 (24)4.4.3 系统运行 (26)4.5 本章小节 (26)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)第1章绪论1.1 课题研究的背景交通是城市经济活动的命脉，对城市经济的发展、人民生活水平的提高起着十分重要的作用。
基于S7-200PLC交通信号灯控制系统的设计
摘要自从交通灯诞生以来，其内部的电路控制系统就不断的被改进。
设计方法也开始多种多样，从而使交通灯显得更加智能化。
可编程控制器(PLC)以微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便，修改灵活,而且结构简单，抗干扰能力强。
西门子可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备更是符合交通灯控制系统的要求与特点，能够方便地联网通信。
本文选择西门子可编程控制器S7-200为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图和语句表进行编程，实现了十字路口交通灯控制系统的自动化。
关键词PLC；交通控制；自动化AbstractSince the birth of traffic lights, its internal control system have continually been improved. Also began to design methods varied, so that traffic lights become more intelligent.The PLC with microprocessor as the core, widely adopt ladder diagram language base on the relay contactor control system electrical schematic in programming, so that they are easy to program , to expand the functions and to amend, they have simple structure and strong anti-interference ability .Siemens PLC rich instruction, can take a variety of exports、imports expanded, the analog input devices and communications equipment is more in line with the traffic light control system with the characteristics, to facilitate networking and communications.This paper chooses Siemens PLC S7-200 as the main components, focus on the hardware interface design , make use of the ladder diagram and the sentence form to carry out a programming , the realization of the traffic lights at the crossroads automation control system.Keywords: PLC traffic control Automation目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2研究目的和意义 (1)1.3本文的主要工作 (2)第2章可编程程序控制器（PLC） (3)2.1 PLC概述 (3)2.1.1 PLC的发展历程 (3)2.1.2 PLC的发展趋势 (4)2.1.3 PLC的应用 (5)2.2 PLC的硬件结构 (6)2.3 PLC的工作原理 (7)2.4本章小结 (8)第3章系统设计 (9)3.1控制要求 (9)3.2系统设计方案分析 (9)3.3硬件设计 (13)3.3.1 PLC的选型 (13)3.3.2 PLC的地址分配 (13)3.3.3 PLC的接线形式 (14)3.4 系统程序设计 (15)3.4.1系统的梯形图 (15)3.4.2语句表 (19)3.4.3系统程序分析 (20)3.5 本章小结 (21)第4章系统检测与调试 (22)4.1检测与调试 (22)4.2本章小结 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)附录１S7-200PLC的CPU的I/O规范 (26)附录２S7-200PLC的CPU的输入规范 (27)附录３S7-200PLC的CPU的输出规范 (28)第1章绪论1.1课题背景1858年，在英国伦敦主要街头安装了以燃煤气为光源的红，蓝两色的机械扳手式信号灯，用以指挥马车通行。
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
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院(系)
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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-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。
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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。
但由于PC容易与个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们习惯地用PLC来作为可编程序控制器的缩写。
它是一个以微处理器作为核心的数字运算操作电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数以及算术运算等操作指令，并通过数字式以及模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械生产过程。
可编程逻辑控制器投入运行后，其工作过程可分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出三个阶段。
PLC是微机技术与传统继电接触控制技术互相结合的产物，它克服了继电接触控制系统之中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作和维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不涉及专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图作为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。
用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的程序的编制工作，就可方便地将PLC应用于生产实践。
（二）PLC的结构及各部分PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源、编程器扩展接口和外部设备接口等等几个主要部分组成。
PLC的硬件系统结构如下图所示：（三）PLC的工作原理PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。
即在PLC运行时，CPU根据用户按照控制要求编制好并存储于用户存储器中的程序，按指令步序号或地址号作周期性循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条按顺序执行用户程序，直至程序结束。
然后再重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。
在每次扫描过程中，还要完成对输入信号采样以及对输出状态的刷新等工作。
PLC的扫描一个周期经过输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。
PLC输入采样阶段：首先以扫描方式按顺序将暂存在输入锁存器中的输入端子通断状态或输入数据读入，并写入各对应的输入状态寄存器中，即刷新输入。
随即关闭输入端口，进入程序执行阶段。
PLC程序执行阶段：按用户程序指令存放的先后顺序来扫描执行每条指令，执行的结果写入输出状态寄存器中，输出状态寄存器中的所有的内容也随着程序的执行而改变。
输出刷新阶段：当所有指令执行完毕，输出状态寄存器通断状态在输出刷新阶段传送至输出锁存器中，并通过相应的方式（继电器、晶体管或晶闸管）输出，驱动相应输出设备工作。
1.2 十字路口交通灯控制任务信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。
当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
南北红灯亮维持25秒，南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。
到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。
东西红灯亮维持30秒。
南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。
同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮，周而复始。
1.3 研究目的和意义在十字路口设置交通灯用来对交通进行有效的疏通，并为交通参与者的人身安全提供了强有力的保障。
但是随着社会、经济的快速发展，原先的交通灯控制系统已经不能再适应现在日益繁忙的交通状况。
如何改善交通灯控制系统，使其适应现在的交通状况，成为研究的课题。
传统的十字路口交通控制灯，通常的做法是：事先经过车辆流量的调查，运用统计的方法将红绿灯的延时预先设置好。
然而，实际上车辆流量的变化是不确定的，有的路口在不同的时段甚至可能会产生很大的差异。
即使是经过长期运行、较适用的方案，仍然会发生这样的现象：绿灯方向几乎没有什么车辆，而红灯方向却排着长队等候通过。
这种流量变化的偶然性是根本无法建立准确模型的，统计的方法已无法适应迅猛发展的交通现状，更为现实的需要是能一种能够根据流量变化而自适应控制的交通灯。
目前，大部分城市中十字路口中交通灯控制都是采用固定转换时间间隔控制方法。
由于十字路口不同时间段的车辆的流量是复杂的、随机的和不确定的，采用固定时间的控制方法，经常造成道路的有效利用时间的浪费，出现空等现象，影响了道路的畅通。
为此，采用不依赖数学模型模糊控制法设计交通灯控制器，能较好地解决这个问题。
可编程控制器交通灯的控制系统集成了自动控制技术、计量技术、新传感器技术、计算机管理技术等于一体的机电一体化产品；充分利用计算机技术对过程进行集中监视、控制管理和分散控制；充分利用了分散式控制系统及集中控制系统的优点，采用标准化、模块化、系统化设计，配置灵活、组态方便。
另外随着高科技技术在日常生活中的普遍应用，城市空中各种电磁干扰的日益严重，为保证交通控制的可靠、稳定，选择能够在恶劣的电磁干扰的环境下正常工作的PLC也是必要的。
1.4 方案比较1.4.1 采用数字逻辑电路设计工作原理:选用十六进制计数器74161和3-8线译码器74LS138。
经过译码后，输出十字路口南北、东西二个方向的控制信号。
其中黄灯信号必须满足间歇闪耀；在夜间时黄灯一直闪耀，而绿、红灯灭。
基本组成:由控制器部分和数字显示部分、秒脉冲发生器等组成。
显示控制部分是一个定时控制电路。
当绿灯亮时，使减法计数器开始工作（对方的红灯信号控制），每来一个秒脉冲，使计数器减1，直到计数器为“0”停止。
译码显示可用74LS47驱动BCD码七段译码器，计数器采用可预制加、减计数器，如74LS168、74LS190、74LS193等数字电路的特点:数字电路的信号是种不连续变化的数字信号，所以在数字电路中运作的器件多数工作在开关状态，即工作在饱和区和截止区，而放大区只是过渡状态。
数字电路主要的研究对象是电路的输入和输出间的逻辑关系，因此在数字电路中不能采用模拟电路分析方法，例如，微变等效电路法等就不再适用了。
这里主要的分析工具是逻辑代数，表达电路的功能主要以真值表，逻辑表达式及波形图等。
其在任何时刻的输出，取决于电路此刻的输入状态，而与电路中过去的状态无关，它们不具有记忆功能。
1.4.2 PLC设计采用计算机和FX2N系列PLC，在计算机上编译调试交通灯控制程序，启动PLC 写入程序，经过运行后，输出十字路口南北、东西二个方向的控制信号。
其中黄灯信号必须满足间歇闪耀；在夜间时黄灯一直闪耀，而绿、红灯灭。
可编程控制器交通灯控制的特点：编程简单，维修方便；联机自动就地工作；上机控制的单周期运行方式；由上位机通过串口向下位机传送设定配方参数来实现自动控制；自动启动、自动停机控制方式。
采用PLC基于以下四个原因：①PLC具有很高的可靠性，通常的平均无故障使用时间在30万小时以上；②编程能力强，可以将模糊化、模糊决策和解模糊都可以方便地用软件来实现；③抗干扰能力强，目前各种电磁干扰状况日益严重，为了保证交通控制的可靠稳定，我们选择了在恶劣的电磁干扰环境下依然能够正常工作的PLC；④安装简单维修方便，PLC不需要专门的机房，能够在各种工业环境下直接运行。
使用时只需将现场的各种设备与PLC中相应的I/O端连接，系统便可投入运行。
第二章交通信号控制系统实况2.1十字路口交通灯控制实际情况描述2.1.1 控制任务要求信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。
当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。
南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。
到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。
在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。
到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。