基于三菱PLC设计及GX Developer 软件设计智能交通系统程序设计
摘要：交通信号灯的出现，使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显效果。PLC可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术、自动控制技术和通讯技术发展而来的一种新型工业控制装置。分析了交通的实际情况，本文给出了一种简单实用的城市交通灯控制系统的三菱PLC设计方案。
关键词：交通灯 PLC可编程控制器 控制系
1、引言
1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可行性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等工业。这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术，很快研制出了日本第一台PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台PLC。我国从1974年开始研制。于1977年开始工业应用。
可编程控制器，简称PLC（Programmable logic Controller）,是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
作为通用工业控制计算机，30年来，可编程控制器从无到有，实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃；其功能从弱到强，实现了逻辑控制到数字控制的进步；其应用领域从小到大，实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制、及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备，在世界各地发挥着越来越大的作用。
1.1.1 PLC的主要特点及应用领域
PLC的主要特点： 抗干扰能力强、可靠性高
控制系统结构简单、使用方便
功能强大、通用性好
PLC的应用领域： 开关量的逻辑控制
运动控制
过程控制
工业控制网络分级系统
1.1.2 PLC的分类及主要产品
按PLC的点数分类：1）小型（输入输出点数在256点以下）；
2）中型（输入输出点数在256～2048个点）；
3）大型（输入输出点数在2048点以上）。
按PLC的结构分类：1)整体式（将电源、CPU、存储器、I/O系统都集中在一个小箱体上）；
2）模块式（按功能分成若干模块）。
PLC的主要产品：美国的AB、通用（GE）、莫迪康（MODICON）,日本的三菱（MITSUBISHI）、欧姆龙（OMRON）、富士电机（FUJI）、松下电工，德国的西门子（SIEMENS）,法国的TE、施奈德（SCHNEIDER）, 韩国的三星（SUMSUNG）与LG等。
毕业设计说明书目录
1. 引言 ………………………………………………………………………16
1．1 PLC概述
1．1.1 PLC的产生与发展 ……………………………………………16
1．1.2 PLC的主要特点与应用领域…………………………………16
1．1.3 PLC的分类与主要产品………………………………………16
1．1.4 PLC的基本结构和工作原理…………………………………17
1．2.MCGS嵌入版概述
1．2.1 什么是MCGS组态软件………………………………………18
1．2.2 MCGS组态软件的系统构成……………………………………19
1．2.3 MCGS组态软件的功能和特点……………………………19
1．2.4 MCGS组态软件的工作方式…………………………………20
2．系统控制要求 ………………………………………………………23
2．1 系统控制要求 ………………………………………………23
2．2 系统控制时序………………………………………………………24
3. 方案论证
3．1方案一： PLC、GX DEVELOPER 软件型交通灯控制器……………………………27
3．2方案二： 单片机实现交通灯控制………………………………27
3．3 方案对比………………………………………………………28
4. 系统软件
4．1 PLC控制系统程序设计 …………………………………………………28
4．2 MCGS界面设计 ……………………………………………………28
5. PLC、MCGS系统联调 ……………………………………………………………29
6. 附录 ……………………………………………………………………………32
7. 参考文献 ………………………………………………………………………40
主要参考文献及摘要
[1] 黄云龙. 可编程控制器教程[M]. 北京：科学出版社 2003
摘要：本书介绍了FX2和SIEMENS S7-200系列可编程控制器的工作原理、设计方法和实际应用。全书共9章，主要内容包括：可编程序控制器(PLC)是一种新型的通用的自动控制装置，它将传统的继电器控制技术、计算机技术和通讯技术融为一体，是专门为工业控制而设计的，具有功能强、通用灵活、可靠性高、稳定性好、抗干扰能加强、编程简单、使用方便以及体积小、重量轻、功耗低等一系列优点。可编程控制器概论、三菱FX2系列PLC的基本指令、三菱FX2系列PLC的步进指令、三菱FX2系列PLC的功能指令、PLC的通信与网络和S7-200系列PLC的应用设计。
[3] 周志敏，纪爱华. 可编程序控制器实用技术问答[M]. 北京：电子工业出版社 2006,12
摘要：本书结合可编程序控制器(PLC)技术的普及应用，系统地介绍了PLC控制系统的基础知识、硬件配置、软件编制、通信网络、抗干扰技术、外围电路、故障诊断及处理，以问答的形式深入浅出地阐述了自动化工程技术人员在 PLC应用、维护和检修工作中经常涉及的PLC理论知识和实际操作技能。
[4] 刘智勇. 智能交通控制理论及其应用[M].北京：科学出版社，2003.
摘要：本书全面地介绍了智能交通控制系统的基本概念、基础理论和应用方法，真正从人工智能及信息融合角度来研究交通控制问题，内容涉及的均是当前交通和信息领域的热点问题。
[5] 求是科技. PLC应用开发技术与工程实践[M]. 北京：人民邮电出版社，2005
摘要：本书详细介绍了PLC的结构配置、工作原理、指令系统、编程方法和通信等内容；并在此基础上介绍了PLC控制系统的设计原则、设计步骤、硬件设计、软件设计等；最后给出PLC在不同行业中具体的实例，并在实例中介绍常用PLC的型号和资源配置，并给出具体的源程序。 本书的目的性和实用性非常明确，类似于一种PLC的典型应用手册，让读者在尽量短的时间内掌握PLC的应用。
[6] 马小军. 可编程控制器及其应用[M]. 南京：东南大学出版社，2007
书内容涉及电器、控制、计算机、通信等领域，并紧密联系实践，面向工程，内容综合、实用。全书共分7章，主要内容有常用电气控制基础，可编程控制器基础，三菱FX2n系列、西门子S7—200可编程控制器，可编程控制器控制系统设计，可编程控制器通信与网络，可编程控制器的应用。
[7] 皮壮行. 可编程序控制器的系统设计与应用实例[M]. 北京：机械工业出版社，2001
摘要：本书通过如何选型、配置硬件和软件、组织生产控制网络和计算机监视网络，以及考虑到技术革新改造等因素，来介绍可编程序控制器系统的设计、软件编程思维、现场安装调试和生产运行与维护。并给现场工程技术人员一些建议，使得可编程序控制系统尽快地实现预期的效果。书中介绍了许多工程应用集锦，推荐了成功的经验和分析了失败的教训。
[8] 邱公伟. 可编程控制器网络通信及应用[M]. 北京：清华大学出版社，2000
摘要：本书系统总结了作者和国内外有关学者在交通控制理论方面的研究成果。本书共分两部分。第一部分(第1章至第4章)为高速公路控制理论，包括高速公路交通建模，密度控制理论与方法;第二部分(第5章至第10章)为城市交通控制理论，包括城市交叉路口、交通干线、交通网络的有关信号优化控制和智能控制方法，并根据我国国情，给出经济实用的智能交通信号机的设计方法和城市交通智能控制的有效方法。
[10] MCGS用户指南[M]. 北京: 北京昆仑通态自动化软件科技有限公司, 2003
