PLC课题
铁路与公路交叉口护栏
自动控制系统
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目录
一、任务要求 ......................................... 3 二、系统总体方案 ..................................... 3 三、控制系统主电路设计 ............................... 4 四、PLC型号选择及其他PLC元器件分配 ................. 5 五、PLC控制系统硬件接线图 ........................... 6 六、程序框图和梯形图 ................................. 7 6.1程序框图 ...................................... 7 6.2梯形图 ........................................ 8 七、心得体会 ........................................ 10 八、参考资料 ........................................ 10
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一、任务要求
本设计是护栏自动控制系统。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FX1N PLC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。
公路栅栏EE铁路A1A2CB2B1A1.B1超声波传感器A2.B2.C振动传感器
图1.1 交叉口布置图
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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。
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。
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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 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0010 0011 0012 YO Y1 Y2 备注 手动，电动机正转 手动，电动机反转 超声波传感器 超声波传感器 振动传感器 振动传感器 振动传感器 下降限位开关 下降限位开关 上升限位开关 上升限位开关 电机正转 电机反转 声光报警 输 入SB1 SB2 A1 B1 A2 B2 C SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 输 出KM1 KM2 KM3 KM4 Y3 电磁制动 KM5 Y4 电磁制动 表3.1 PLCI/O分配表
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