组态王和s7300的交通灯系统设计
目录
1. 绪论 1
1.1交通灯发展的历史 1
1.2智能交通灯研究的现状 2
1.3本课题研究的主要内容 3
1.4 本文内容概述 3
2.课题总体方案设计 4
2.1 系统方案设计 4
2.2交通灯循环点亮与倒计时模块 4
2.3车流量检测模块 5
2.4闯红灯报警模块 6
3.硬件设计 7
3.1硬件总体框架设计 7
3.2 PLC设备的选择 7
3.3 PLC硬件的设计 9
3.3.1 I/O端口地址分配 9
3.3.2 硬件接线图 10
4.软件设计 11
4.1编程介绍 11
4.2程序流程图 11
4.3主要的梯形图 13
4.3.1 FC1块主要程序段 13
4.3.2 FC2块主要程序段. 16
4.3.3 FC3块主要程序 17
4.3.4 OB32倒计时程序段 19
5.人机界面的设计系统的运行 19
5.1组态王的显示界面 20
5.2 外部通讯的设计 20
5.3 内部变量连接设置 23
5.4 人机界面与内部变量的连接 24
5.5 上位机监控运行 25
6.总结 29
参考文献 30
附录 31
1.绪论
1.1交通灯发展的历史
交通灯控制系统的发展已近有100多年的历史了。它的控制过程经历了从人工到自动，从点到线，再从线到面变化。1868年，世界上第一个红绿交通灯问世于英国的威斯米斯特区。这个红绿灯依靠点燃煤气所发出的火光作为点亮标记，故对它的使用存在着一定的危险同时也是对资源的浪费，在它使用发生的一次爆炸事故后，人们对这种红绿灯的研究越来越缺乏兴趣。
1914年，电控制的红绿交通灯在美国俄亥俄州研制出来来，由于使用安全方便的使用方式很快得到了普及，它的出现为现代交通控制
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
奠定了的基础。 这种交通信号灯是纯粹意义上的红绿灯，因为它只有红色和绿色两种信号灯，并不像现在那样具有黄灯。直到1918年美国纽约市开始使用人为控制的红绿黄三色交通灯，不过当时的黄灯时左右转弯信号，不像现在用来提醒红灯即将到来。而我国直到70年代末80年代初，仍在使用这种交通信号灯。
随着社会的进步和发展，车辆等性能与数量不断增加，如果在行驶过程中遇到绿灯直接变化为红灯的情况，很容易发生交通事故。因此，1925年起，英国伦敦德利街开始使用手动控制交通灯，并将黄色放到红灯之前，作为预备停车信号停车。现在我们常见的绿灯闪烁，再黄灯转红灯的规律就是从那时开始出现的。
在1926年英国人发明了第一台自动交通灯，但这是一个单一的机械固定周期时间的交通灯，红绿灯的时间将永远不会改变。在使用过程中，人们逐渐发现单周期的交通灯不能适应交通流的变化，所以开始了对交通灯的多周期信号控制的研究。随着电子工业的发展，带自动感应功能的的交通灯也随之出现，这种交通灯的出现为将来计算的控制交通灯的研究奠定了基础。
单点定周期的交通灯，只解决了一个十字交通路口的指挥问题，并不能保证在下个十字路口人们遇到的会是红灯还是绿灯，但是人们总是希望一路绿灯，直达终点。所以在30年代一种新的红绿灯开始被研究，它将一条街道上所有红绿灯进行线控制。直到1954年，使用前置信号和速度指示的线控交通灯系统在联邦德国开始使用。 然而，线控制交通系统只能解决一条线上红绿灯的点亮时间，并不能解决整个区域交通的问题，于是人们又开始研究区域性的交通灯控制系统。随着计算机的出现，这一问题也得到了解决，人们开始研究有计算接控制一个区域内的交通灯控制系统。终于，在1959年这种交通灯被研发了出来，目前西方发达国家已普变使用这一交通控制系统，北京是在 1987年开始在本市东区的39个路口实验区域控制的交通灯系统，接着在中西，西北等城区开始建立使用，直到现在，北京已实现了对城市交通的网络化管理。 刚开始试用不久的红蓝灯，大家也许还不太熟悉，由于红灯和绿灯在某些情况下回事司机无法正确分辨出来，会导致交通事故的发生，所以现在北京某些城区开始了对红蓝交通灯的使用。这种红蓝灯不但具有造价便宜，用电量少，维修量小，运用时间长灯优点，同时还能给人更好的视觉辨认。随着人们科学的不断进步与发展，也许还会有其它各式各样的“红绿灯”出现，但它们最终的目的还是为了交通流畅，保障人们的安全。
1.2智能交通灯研究的现状
随着世界全球化、信息化的发展，传统的交通控制方式已经不能适应经济社会发展的要求。智能交通系统的发展是交通事业进步所必不可少的一步。智能交通灯控制系统将先进的信息技术、传感技术、通信技术、计算器技术、控制技术和系统综合技术有效结合在一起，从而实现了对道路交通准确，高效，安全，节能的控制。
路口的交通安全，车辆的堵塞以及对环境的污染，任然是当今交通事业发展的三个问题，其中以交通安全问题更为突出。采用智能交通控制系统对路面交通进行管理后，可以有效地对这一问题进行解决，它不但能减少事故的发生，还能连带着提高交通工具的使用效率。为此，许多发达国家都投入了人力物力，大规模的进行智能交通等的研发试验。目前，很多发达国家对该系统已经由研究测试阶段转变为了全面部署阶段，其中美、欧、日相对于其他国家在这一方面获得了更多的成果。从这几个国家的发展情况来看，对智能交通灯的发展已经不限于解决交通事故，道路堵塞等一个常见的问题了。智能交通控制系统作为当今世界交通运输发展事业中重点的研发对象，他在支持交通运输管理的同时，更要注重满足人们的出行和公共交通需求，建设一个绿色的安全系统。智能交通将成为未来交通事业的主流演变对象。进过数十年的研究，开发，中国在智能交通技术领域获得了突破性的进展，在众多大型事件中起到了关键性作用。
1.3本课题研究的主要内容
1. 绪论 1
1.1交通灯发展的历史 1
1.2智能交通灯研究的现状 2
1.3本课题研究的主要内容 3
1.4 本文内容概述 3
2.课题总体方案设计 4
2.1 系统方案设计 4
2.2交通灯循环点亮与倒计时模块 4
2.3车流量检测模块 5
2.4闯红灯报警模块 6
3.硬件设计 7
3.1硬件总体框架设计 7
3.2 PLC设备的选择 7
3.3 PLC硬件的设计 9
3.3.1 I/O端口地址分配 9
3.3.2 硬件接线图 10
4.软件设计 11
4.1编程介绍 11
4.2程序流程图 11
4.3主要的梯形图 13
4.3.1 FC1块主要程序段 13
4.3.2 FC2块主要程序段. 16
4.3.3 FC3块主要程序 17
4.3.4 OB32倒计时程序段 19
5.人机界面的设计系统的运行 19
5.1组态王的显示界面 20
5.2 外部通讯的设计 20
5.3 内部变量连接设置 23
5.4 人机界面与内部变量的连接 24
5.5 上位机监控运行 25
6.总结 29
参考文献 30
附录 31
1.绪论
1.1交通灯发展的历史
交通灯控制系统的发展已近有100多年的历史了。它的控制过程经历了从人工到自动，从点到线，再从线到面变化。1868年，世界上第一个红绿交通灯问世于英国的威斯米斯特区。这个红绿灯依靠点燃煤气所发出的火光作为点亮标记，故对它的使用存在着一定的危险同时也是对资源的浪费，在它使用发生的一次爆炸事故后，人们对这种红绿灯的研究越来越缺乏兴趣。
1914年，电控制的红绿交通灯在美国俄亥俄州研制出来来，由于使用安全方便的使用方式很快得到了普及，它的出现为现代交通控制
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
奠定了的基础。 这种交通信号灯是纯粹意义上的红绿灯，因为它只有红色和绿色两种信号灯，并不像现在那样具有黄灯。直到1918年美国纽约市开始使用人为控制的红绿黄三色交通灯，不过当时的黄灯时左右转弯信号，不像现在用来提醒红灯即将到来。而我国直到70年代末80年代初，仍在使用这种交通信号灯。
随着社会的进步和发展，车辆等性能与数量不断增加，如果在行驶过程中遇到绿灯直接变化为红灯的情况，很容易发生交通事故。因此，1925年起，英国伦敦德利街开始使用手动控制交通灯，并将黄色放到红灯之前，作为预备停车信号停车。现在我们常见的绿灯闪烁，再黄灯转红灯的规律就是从那时开始出现的。
在1926年英国人发明了第一台自动交通灯，但这是一个单一的机械固定周期时间的交通灯，红绿灯的时间将永远不会改变。在使用过程中，人们逐渐发现单周期的交通灯不能适应交通流的变化，所以开始了对交通灯的多周期信号控制的研究。随着电子工业的发展，带自动感应功能的的交通灯也随之出现，这种交通灯的出现为将来计算的控制交通灯的研究奠定了基础。
单点定周期的交通灯，只解决了一个十字交通路口的指挥问题，并不能保证在下个十字路口人们遇到的会是红灯还是绿灯，但是人们总是希望一路绿灯，直达终点。所以在30年代一种新的红绿灯开始被研究，它将一条街道上所有红绿灯进行线控制。直到1954年，使用前置信号和速度指示的线控交通灯系统在联邦德国开始使用。 然而，线控制交通系统只能解决一条线上红绿灯的点亮时间，并不能解决整个区域交通的问题，于是人们又开始研究区域性的交通灯控制系统。随着计算机的出现，这一问题也得到了解决，人们开始研究有计算接控制一个区域内的交通灯控制系统。终于，在1959年这种交通灯被研发了出来，目前西方发达国家已普变使用这一交通控制系统，北京是在 1987年开始在本市东区的39个路口实验区域控制的交通灯系统，接着在中西，西北等城区开始建立使用，直到现在，北京已实现了对城市交通的网络化管理。 刚开始试用不久的红蓝灯，大家也许还不太熟悉，由于红灯和绿灯在某些情况下回事司机无法正确分辨出来，会导致交通事故的发生，所以现在北京某些城区开始了对红蓝交通灯的使用。这种红蓝灯不但具有造价便宜，用电量少，维修量小，运用时间长灯优点，同时还能给人更好的视觉辨认。随着人们科学的不断进步与发展，也许还会有其它各式各样的“红绿灯”出现，但它们最终的目的还是为了交通流畅，保障人们的安全。
1.2智能交通灯研究的现状
随着世界全球化、信息化的发展，传统的交通控制方式已经不能适应经济社会发展的要求。智能交通系统的发展是交通事业进步所必不可少的一步。智能交通灯控制系统将先进的信息技术、传感技术、通信技术、计算器技术、控制技术和系统综合技术有效结合在一起，从而实现了对道路交通准确，高效，安全，节能的控制。
路口的交通安全，车辆的堵塞以及对环境的污染，任然是当今交通事业发展的三个问题，其中以交通安全问题更为突出。采用智能交通控制系统对路面交通进行管理后，可以有效地对这一问题进行解决，它不但能减少事故的发生，还能连带着提高交通工具的使用效率。为此，许多发达国家都投入了人力物力，大规模的进行智能交通等的研发试验。目前，很多发达国家对该系统已经由研究测试阶段转变为了全面部署阶段，其中美、欧、日相对于其他国家在这一方面获得了更多的成果。从这几个国家的发展情况来看，对智能交通灯的发展已经不限于解决交通事故，道路堵塞等一个常见的问题了。智能交通控制系统作为当今世界交通运输发展事业中重点的研发对象，他在支持交通运输管理的同时，更要注重满足人们的出行和公共交通需求，建设一个绿色的安全系统。智能交通将成为未来交通事业的主流演变对象。进过数十年的研究，开发，中国在智能交通技术领域获得了突破性的进展，在众多大型事件中起到了关键性作用。
1.3本课题研究的主要内容
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