铁路与公路交叉口护栏自动控制系统Word文件下载.docx
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是由超声波传感器和振动传感器来控制的。
设计中采用了压力传感器检测火车信号。
护栏的升降采用三相异步电动机启动。
三级减速外啮合齿轮传动减速器。
控制系统选用FX1NPLC控制。
利用限位开关对护栏位置控制。
栏木机上还装有电磁摩擦制动器,保证护栏可以处在水平和垂直两个极限状态,同时还具备及时制动功能,可使栏杆保持在任何状态。
当机车通过交叉口若干分钟以前,公路段上红灯亮,警铃响,护栏自动(手动)下降。
当机车离开时,公路段上绿灯亮,护栏升起,行人及汽车通过。
二、系统总体方案
在铁路和公路的交叉口处,汽车、行人的各自交通皆应受交叉口护栏的开启、关闭的控制。
以及指示灯、响铃的提示。
这种控制和提示可以用PLC去完成。
自动控制系统中,选用超声波传感器和振动传感器共同检测机车到来的信息。
采用两种传感器共同检测可以降低系统的误动作。
确保交通的安全和车辆的畅通。
当机车要通过交叉口若干分钟之前,传感器得到信号后。
PLC控制声光报警器。
此时,公路段上红灯亮、警铃响。
系统向机车司机及行人提示,机车要通过交叉口,公路段要关闭。
PLC控制电动机得电,电动机转动,护栏下降。
当机车离开时,振动传感器得到信号后。
PLC控制电动机反转、护栏升起。
其结构如图1.1所示。
图1.1交叉口布置图
图中A1、B1的位置距道口2公里,A2、B2的位置距道口1公里。
在铁路与公路交叉口护栏自动控制系统中,采用传感器检测机车信号,PLC控制护栏的升降。
而电路的设计、梯形图的编制成为整个设计的重点、难点。
三、控制系统主电路设计
图2.1控制系统主电路
图中,FU3、FU4容电器起保护电路的作用。
SB1、SB2分别为手动启动、停止。
A1、B1、A2、B2、C传感器,检测信号。
SQ1、SQ2、SQ3、SQ4限位开关。
KM1电动机正转触头、KM2电动机反转触头、KM3声光报警器触头、KM4、KM5电磁制动触头。
四、PLC型号选择及其他PLC元器件分配
任务要求该系统具有自动(手动)控制护栏升降功能,采用超声波和振动传感器共同检测机车进入和离开的信息,并向公路段上发出信息来控制交叉口的交通。
根据控制要求分析。
系统有11个输入信息:
5个传感器、4个限位开关、两个按钮。
PLC需用11个输入点分别与它们的常开触点相连。
系统的输出设备有5个接触器,PLC需要用5个输出分别驱动电动机的正反转、声光报警器、制动接触器的线圈。
其I/O如表3.1所示。
类别
元件
端子号
备注
输
入
SB1
0000
手动,电动机正转
SB2
0001
手动,电动机反转
A1
0002
超声波传感器
B1
0003
A2
0004
振动传感器
B2
0005
C
0006
SQ1
0007
下降限位开关
SQ2
0010
SQ3
0011
上升限位开关
SQ4
0012
出
KM1
YO
电机正转
KM2
Y1
电机反转
KM3
Y2
声光报警
KM4
Y3
电磁制动
KM5
Y4
表3.1PLCI/O分配表
五、PLC控制系统硬件接线图
图4.1plc控制系统硬件接线图
六、程序框图和梯形图
6.1程序框图
图5.1程序流程图
首先准备开始,系统初始化,然后机车开动,超声波传感器受到信号,振动传感器受到信号,然后传感器把信号传送给PLC,PLC工作,PLC给电动机发出指令,电动机正传,栅栏放下,公路禁止通行,让机车通过。
机车继续往前开,在机车通过传感器的时候,传感器再次受到信号,传感器给PLC发出信号,PLC命令电动机工作,电动机反转,栅栏升起,公路可以通行。
然后这就是整个设计的基本过程。
6.2梯形图
七、心得体会
通过编写梯形图使我巩固了我所在课本上所学到的理论知识,使理论知识更好的与操作相结合理解更加透彻,也使自己了解到自己所存在的不足,在以后的学习中不断完善,不断总结以提高自己的能力。
通过本次plc课程设计,使我更好的认识plc和熟悉有关的plc有关知识,为以后的学习和工作奠定了良好基础。
八、参考资料
[1]孙余凯,吴鸣山.传感器应用300例[M].电子工业出版社,2008.
[2]杨黎明,杨志勤.机械设计简明手册国防工业出版社[M].2008.
[3]杨凌,电工电子技术化工工业出版社[M].2007.
[4]史军刚,白小平.电气控制技术西安电子科技大学出版社[M].2006.
[5]粱景凯,机电一体化技术与系统机械工业出版社[M].2007.
[6]邓昭铭,张宝.机械设计基础高等教育出版社[M].2006.
[7]张忠夫,钟江生.机电传动与控制高等教育出版社[M].2007.
[8]程子华,刘小明PLC原理与编程实例分析[M].
[9]周四六,可编程控制器应用基础[M].北京,人民邮电出版社,2006.8
[10]江秀汉,汤楠.可编程序控制器原理及应用[M].西安电子科技大学出版社,2003.
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