鐵路與公路交叉口護(hù)欄自動(dòng)控制系統(tǒng)

1、PLC課題鐵路與公路交叉口護(hù)欄自動(dòng)控制系統(tǒng)姓名:學(xué)號:班級:目錄一、任務(wù)要求 . 3二、系統(tǒng)總體方案 3三、控制系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì) 4四、PLC型號選擇及其他PLC元器件分配5五、PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖 6六、程序框圖和梯形圖 76.1 程序框圖 76.2 梯形圖 8七、心得體會 . 10八、參考資料 . 104、任務(wù)要求本設(shè)計(jì)是護(hù)欄自動(dòng)控制系統(tǒng)。是由超聲波傳感器和振動(dòng)傳感器來控制 的。設(shè)計(jì)中采用了壓力傳感器檢測火車信號。 護(hù)欄的升降采用三相異步電動(dòng)機(jī)啟 動(dòng)。三級減速外嚙合齒輪傳動(dòng)減速器。 控制系統(tǒng)選用FX1N PLC控制。利用限位 開關(guān)對護(hù)欄位置控制。欄木機(jī)上還裝有電磁摩擦制動(dòng)器， 保證護(hù)欄可

2、以處在水平 和垂直兩個(gè)極限狀態(tài)，同時(shí)還具備及時(shí)制動(dòng)功能，可使欄桿保持在任何狀態(tài)。當(dāng)機(jī)車通過交叉口若干分鐘以前，公路段上紅燈亮，警鈴響，護(hù)欄自動(dòng)（手 動(dòng)）下降。當(dāng)機(jī)車離開時(shí)，公路段上綠燈亮，護(hù)欄升起，行人及汽車通過。二、系統(tǒng)總體方案在鐵路和公路的交叉口處，汽車、行人的各自交通皆應(yīng)受交叉口護(hù)欄的開啟、 關(guān)閉的控制。以及指示燈、響鈴的提示。這種控制和提示可以用PLC去完成。自動(dòng)控制系統(tǒng)中，選用超聲波傳感器和振動(dòng)傳感器共同檢測機(jī)車到來的信息。采用兩種傳感器共同檢測可以降低系統(tǒng)的誤動(dòng)作。確保交通的安全和車輛的暢通。當(dāng)機(jī)車要通過交叉口若干分鐘之前，傳感器得到信號后。PLC控制聲光報(bào)警 器。此時(shí)，公 路段上

3、紅燈亮、警鈴響。系統(tǒng)向機(jī)車司機(jī)及行人提示，機(jī)車要通 過交叉口，公路段要關(guān)閉。PLC控制電動(dòng)機(jī)得電，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，護(hù)欄下降。當(dāng)機(jī) 車離開時(shí)，振動(dòng)傳感器得到信號后。PLC控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)、護(hù)欄升起。其結(jié)構(gòu)如 圖1.1所示。圖1.1交叉口布置圖圖中A1、B1的位置距道口 2公里，A2、B2的位置距道口 1公里。在鐵路和公路的交叉口處，汽車、行人的各自交通皆應(yīng)受交叉口護(hù)欄的開啟、 關(guān)閉的控制。以及指示燈、響鈴的提示。這種控制和提示可以用PLC去完成。自動(dòng)控制系統(tǒng)中，選用超聲波傳感器和振動(dòng)傳感器共同檢測機(jī)車到來的信息。采用兩種傳感器共同檢測可以降低系統(tǒng)的誤動(dòng)作。確保交通的安全和車輛的暢通。在鐵路與公路交叉口

4、護(hù)欄自動(dòng)控制系統(tǒng)中，采用傳感器檢測機(jī)車信號，PLC控制護(hù)欄的升降。而電路的設(shè)計(jì)、梯形圖的編制成為整個(gè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)、難點(diǎn)。三、控制系統(tǒng)主電路設(shè)計(jì)圖2.1控制系統(tǒng)主電路圖中，F(xiàn)U3 FU4容電器起保護(hù)電路的作用。SB1 SB2分別為手動(dòng)啟動(dòng)、停 止。A1、B1、A2、B2、C傳感器，檢測信號。SQ1 SQ2、SQ3、SQ4 限位開關(guān)。KM1電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)觸頭、KM2電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)觸頭、KM3聲光報(bào)警器觸頭、KM4 KM5電磁制動(dòng)觸頭四、PLC型號選擇及其他 PLC元器件分配任務(wù)要求該系統(tǒng)具有自動(dòng)（手動(dòng)）控制護(hù)欄升降功能，采用超聲波和振動(dòng)傳 感器共同檢測機(jī)車進(jìn)入和離開的信息，并向公路段上發(fā)出信息來控制交叉口的

5、交 通。根據(jù)控制要求分析。系統(tǒng)有11個(gè)輸入信息：5個(gè)傳感器、4個(gè)限位開關(guān)、兩 個(gè)按鈕。PLC需用11個(gè)輸入點(diǎn)分別與它們的常開觸點(diǎn)相連。系統(tǒng)的輸出設(shè)備有 5個(gè)接觸器，PLC需要用5個(gè)輸出分別驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)、聲光報(bào)警器、制動(dòng)接觸器的線圈。其I/O如表3.1所示類別元件端子號備注輸SB10000手動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)SB20001手動(dòng)，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)A10002超聲波傳感器B10003超聲波傳感器A20004振動(dòng)傳感器入B20005振動(dòng)傳感器C0006振動(dòng)傳感器SQ10007下降限位開關(guān)SQ20010下降限位開關(guān)SQ30011上升限位開關(guān)SQ40012上升限位開關(guān)輸KM1YO電機(jī)正轉(zhuǎn)KM2Y1電機(jī)反轉(zhuǎn)出K

6、M3Y2聲光報(bào)警KM4Y3電磁制動(dòng)KM5Y4電磁制動(dòng)表3.1 PLCI/O分配表五、PLC控制系統(tǒng)硬件接線圖FU4LNCOMX0XIX2X3X4X5X6X7XI0XIIX12CDMY0Y1KM4KM5圖4.1 pic控制系統(tǒng)硬件接線圖KM1KM2KM3器聲光報(bào)嫩竺六、程序框圖和梯形圖6.1程序框圖圖5.1程序流程圖首先準(zhǔn)備開始，系統(tǒng)初始化，然后機(jī)車開動(dòng)，超聲波傳感器受到信號，振動(dòng)傳感器受到信號，然后傳感器把信號傳送給PLC, PLC工作，PLC給電動(dòng)機(jī)發(fā)出指令，電動(dòng)機(jī)正傳，柵欄放下，公路禁止通行，讓機(jī)車通過。機(jī)車?yán)^續(xù)往前開， 在機(jī)車通過傳感器的時(shí)候，傳感器再次受到信號，傳感器給PLC發(fā)出信號，

7、PLC 命令電動(dòng)機(jī)工作，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，柵欄升起，公路可以通行。然后這就是整個(gè)設(shè)計(jì) 的基本過程。6.2梯形圖劉：#0丄XCJO *0C3七、心得體會通過編寫梯形圖使我鞏固了我所在課本上所學(xué)到的理論知識，使理論知識 更好的與操作相結(jié)合理解更加透徹， 也使自己了解到自己所存在的不足， 在以后 的學(xué)習(xí)中不斷完善，不斷總結(jié)以提高自己的能力。通過本次 plc 課程設(shè)計(jì)，使我更好的認(rèn)識 plc 和熟悉有關(guān)的 plc 有關(guān)知識， 為以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了良好基礎(chǔ)。八、參考資料1 孫余凱,吳鳴山傳感器應(yīng)用300例M.電子工業(yè)出版社，2008.2 楊黎明,楊志勤.機(jī)械設(shè)計(jì)簡明手冊國防工業(yè)出版社 M.2008.3 楊凌， 電工電子技術(shù)化工工業(yè)出版社 M.2007.4 史軍剛，白小平.電氣控制技術(shù)西安電子科技大學(xué)出版社 M.2006.5 粱景凱，機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)機(jī)械工業(yè)出版社 M.2007.6 鄧昭銘，張寶.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)高等教育出版社 M.2006.7 張忠夫，鐘江生.機(jī)電傳動(dòng)與控制高等教