汽车）公司提出取代继电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称ProgrammableController（PC）。但是为了避免与个人计算机（PersonalComputer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。
随着计算机技术、半导体集成技术、控制技术、数字技术、通信网络技术等高新技术的发展，推动了PLC的发展。
二、智能交通信号灯基于PLC的整体设计
（一）工艺要求
1.按下启动按钮，南北红灯亮25s，同时东西绿灯亮20s然后善良2s，黄灯再闪亮3s，然后东西红灯亮25s，同时南北绿灯亮20s然后闪亮2s，黄灯再闪亮3s，如此循环；按下停止按钮，全部不亮。
2.按下夜间黄灯按钮，四面黄灯闪烁，按停止按钮解除状态。
3.在特殊情况下，由特殊状态开关控制交通，常开特殊状态开关1闭合，东西绿灯亮、南北红灯亮；常开特殊状态开关2闭合，东西红灯亮、南北绿灯亮。
4.在任何时间，按下紧急红灯按钮，四面红灯全亮，进行交通管制，按下停止按钮，则解除紧急状态。
（二）PLC端口分配表
根据以上十字路口交通灯的控制要求，所进行的I/O分配，如以下表所示。
十字路口交通灯的I /O 分配表
（三）外部接线图
I/O外部接线图是反映PLC控制实物的模拟图形，从很大程度上反映出其实物形态。根据以上表1中的编程元件的地址分配表，本设计的I/O外部接线图如下图所示：FX2N-48MT
（七）程序功能分析
1.当按下启动按钮X0时，继电器M1接通，并且能通电，同时继电器自保，同时启动定时器T1、开始定时，T1为25s。
2.当T1的25s时间一到接通M2，同时定时器T2定时5s，5s时间一到启动继电器M3，M3通电，启动定时器T3，T3为25s，当T3时间到接通M4，
M4通电启动，定时器T4定时为5s，当按下停止按钮时全部不亮。
3.当按下夜间黄灯按钮X2，M8013通电时，启动M8013产生触发脉冲使四面黄灯通电，使四面黄灯闪烁。当按下停止按钮X1时，同时M8013失电，南北黄灯、东西黄灯失电，解除黄灯闪烁状态。
4.在特殊情况下，由特殊状态开关控制交通，常开特殊状态开关1（X5）闭合，东西绿灯亮、南北红灯亮；常开特殊状态开关2（X6）闭合，东西红灯亮、南北绿灯亮。
5.在任何时间，按下紧急红灯按钮X4，接在南北、东西方向的紧急按钮X4闭合，使南北、东西方向红灯接通，四面红灯全亮；按下停止按钮X1，则南北、东西方向红灯失电，解除紧急状态
三、基于组态王的上位机软硬件设计
（一）组态王软件介绍
组态王软件是一种通用的工业监控软件，它适用于从单一设备的生产运营管理和故障诊断，到网络结构分布式大型集中监控管理系统的开发。支持与国内外常见的PLC、智能模块、智能仪表、变频器、数据采集板卡进行数据通讯。
组态王支持的硬件设备包括：可编程控制器（PLC），智能模块、板卡、智能仪表，变频器等。
（二）基于组态王的人机界面设计
系统启动前，运用组态王软件将交通信号灯系统运行时的画面绘制出来。根据编写好的控制系统梯形图程序，结合实际情况，在组态王数据词典中建立起与系统I/O一致的变量，这些变量的数据类型为I/O离散，其他的不需要与程序进行数据交换的变量，比如东西向汽车、南北向汽车等，这些变量类型I/O实数，对各个方向交通信号灯变量定义为I/O离散。
（三）组态王动画连接
进行组态王动画连接，将界面中各部分与数据词典中对应的变量连接起来。
红、黄、绿灯由动画连接中填充属性变化得到，当条件成立时，填充对应的颜色。
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。
南北向汽车、南北向行人、东西向汽车、东西向行人动画连接如下：
（四）基于组态王的命令语言设计
在命令语言中编写程序，通过命令语言来实现汽车、行人移动、交通信号灯的动画，每执行一次该命令语言，汽车移动、行人移动，交通信号灯既定规则运行。
应用程序编写如下：
图3.1应用程序编写
通过命令语言来实现汽车、行人移动的动画，每执行一次该命令语言，汽车移动50，而行人移动10，数值的大小反映出来的是移动快慢的动画效果。
（五）PLC调试结果
在三菱PLC编程软件GXDeveloper中编写好控制系统梯形图程序，检查无误后将计算机与PLC相连，通讯成功后，根据外部接线图、I/O分配表连线。检查无误后，将程序写入PLC中，接通电源进行调试。通过调试与修改，交通信号灯在PLC上得到了良好的运行，达到了预期的要求。
（六）组态王调试结果
运用组态王软件绘制交通信号灯系统运行时的画面，在组态王数据词典中建立起与系统I/O一致的变量，然后进行组态王动画连接，将界面中各部分与数据词典中对应的变量连接起来，接下来设计汽车、行人移动动画。通过调试，系统运行良好，信号灯、行人、车辆能按要求动作。
参考文献
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