铁路与公路交叉口自动控制系统设计

铁路与公路交叉口自动控制系统设计铁路与公路交叉口自动控制系统设计铁路与公路交叉口自动控制系统设计毕业论文作者姓名：XXXX专业名称：自动化指导教师：XXXX讲师摘要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T/R40-16超声波传感器和ZD25振动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。关键词：可编程控制器限位行程开关交叉口-I-AbstractTheautomaticcontrolsystemisdesignedguardrail.Bytheultrasonicsensorandavibrationsensorcontrol.DesignusesultrasonicsensorsandZD25T/R40-16vibrationsensordetectsatrainsignal.FenceMoveMentsusingthree-phaseasynchronousMotorstarting.Threeexternalgeardrivegearreducer.FX1NPLCcontrolsysteMusedtocontrol.TheuseofliMitswitchesforpositioncontrolfence.TheMachineisalsoequippedwithanelectroMagneticfieldofwoodfrictionbraketoensurethatthefencecanbeinboththehorizontalandverticalliMitsofthestate,alsohasbrakingfunctionintiMe,inanystatecanreMainrailing.WhenthelocoMotivethroughtheintersectionafewMinutesago,theredlightonHighwaypolicerang,fenceautoMatic(Manual)declined.WhenthelocoMotiveleftonHighwaygreenlight,fencerises,pedestriansandcarspass.Keywords:PrograMMable,Controller,crossings-II-目录摘要............................................................................................................IAbstract..................................................................................................II目录.........................................................................................................III1绪论.......................................................................................................11.1本文研究的背景及意义.............................................................11.2研究现状.....................................................................................11.3本文研究的内容及安排.............................................................52PLC可编程控制器................................................................................62.1可编程序控制器的定义.............................................................62.2PLC的结构.................................................................................72.3PLC的基本工作原理.................................................................92.4PLC控制系统与电器控制系统的区别.....................................93.5本章小结...................................................................................103设计方案及器件选型..........................................................................113.1设计方案...................................................................................113.2元器件选择...............................................................................123.2.1PLC选型..............................................................................123.2.2超声波传感器选择..............................................................123.2.3振动传感器选择..................................................................133.2.4电动机选择.........................................................................153.3本章小结...................................................................................164控制系统硬件设计.............................................................................174.1控制系统主电路设计...............................................................174.2PLC控制设计............................................................................184.2.1PLC的I/O分配..................................................................184.2.2PLC接线..............................................................................194.3本章小结...................................................................................20-III-5软件设计.............................................................................................215.1编程软件...................................................................................215.2程序设计流程图.......................................................................225.3系统主要梯形图.......................................................................235.4本章小结...................................................................................25总结.........................................................................................................26致谢.........................................................................................................27参考文献.................................................................................................28-IV-1绪论自动控制技术从20世纪上半叶形成发展至今，已广泛用于众多领域，控制理论的很多思想和方法不仅应用在工程技术中，而且已渗透进医学、生物学甚至社会、经济的方面，自动控制在现代化建设中起着越来越重要的作用，控制理论研究的深入和计算机技术的迅速发展，使一些控制系统已实现数字化、智能化、计算机化和集成化，从而使控制系统功能更强性能更忧、体积更小、运行更可靠。使得控制技术已成为国家、社会现代化的重要标志之一。1.1本文研究的背景及意义随着交通越来越发达。人们对交通速度的要求也越来越高。火车在提速的同时，安全问题也变成了一个需要解决的问题。汽车越来越多，公路和铁路交叉的地方也越来越多，因此本文来做一个简单的交叉口安全问题解决方法。本文简单的方法可以使用于铁路和公路交叉口，让道路更加安全，人们可以更加方便清楚的知晓什么时候可以从铁路和公路交叉口开车走过。在铁路与公路的交叉口的管理中，护栏的启动、回撤以及铁路公路段的报警和灯示通常皆由道口值班人员操作控制，自动控制技术的不断发展与成熟，铁路与公路交叉口采用PLC控制系统，铁路调度人员可以在调度室内直接启动PLC控制系统来管理交叉口处、以及多处交叉口的交通。这样既提高了控制效率，又减少了人力物力，更加强了交通安全性。1.2研究现状目前国内铁路公路交叉口安全现状。早期的铁路与道路平交道口只设有简单的警告牌和道口标志，或是在繁忙的道口设看守员，利用机械栏木或栅门进行防护。随着铁路、道路车辆数量的增加和速度的提高，铁路道口的防护也日益发展和完善。20世纪20年代，开始在铁路道口设置由轨道接触器或轨道电路控制的自动报警机。50年代开-1-始出现无人看守的道口自动信号和