摘 要:本文通过针对市政道路与铁路交汇处交通灯的控制系统的研究,分析铁路道口交通灯及栏杆实现自动化控制具有可行性。
关键词:S7-1500 铁路道口 控制系统
Abstract: Based on the study of the control system of traffic lights at the intersection of municipal roads and railways, the paper analyzes the feasibility of automatic control of railway traffic lights and railings.
Key words: S7-1200 Railway crossing Control system
【中图分类号】TP29【文献标识码】B 文章编号1606-5123(2017)05-0000-00
1 引言
现代交通包括铁路、水路、公路、航空等方式。在我国,无论是客运还是货运, 铁路运输均占有举足轻重的地位。目前铁路还无法做到全封闭运行,必须每隔一段距离设置道口以便供行人或车辆通行。蚌埠市作为一座铁路型城市,在其历史上,铁路对经济的发展起到了关键性的作用[1],市内外铁路道口较多,研究铁路道口的控制系统,意义尤为重要。
2 原理设计
2.1 控制对象描述
图1 市政道路与铁路交汇处
交通流分布如图2所示。在南北、东西两个方向的公路均有右行、直行和左行3个车道车流,同时东西方向有单向通行的铁路。
图2 市政道路与铁路交汇处交通流分布
2.2 控制系统原理
沿铁路向东西方向延伸500米处,分别设有火车探测器一台;控制器设置在道口值班室。整个交通控制系统有控制器、火车探测器、交通指示灯、道口栏杆等 4 部分组成,系统框图如图3所示。火车探测器输入信号到控制器,输出信号到交通灯、道口栏杆;同时实现去上位机的通信。
图3 控制系统框图
2.3 PLC硬件实现
控制器由TP700、工业PC、西门子1500系列PLC实现。其中PLC包括CPU 1511和五组远程I/O组成,五组远程I/O分别控制东南西北四组交通灯和道口栏杆。控制器系统组成如图4所示。
图4 控制器组成
3 PLC 软件设计
3.1 I/O变量定义
PLC输入输出变量定义参见附表所示。
附表 I/O分配表
输入/I |
输出/O |
||||||
符号 |
地址 |
功能 |
备注 |
符号 |
地址 |
功能 |
备注 |
SB1 |
I0.0 |
启动 |
|
HL1 |
Q0.0 |
东侧红灯 |
IO device_1 |
SB2 |
I0.1 |
停止 |
|
HL2 |
Q0.1 |
东侧绿灯 |
|
SB3 |
I0.2 |
启动栏杆 |
|
HL3 |
Q0.2 |
东侧黄灯 |
|
SB4 |
I0.4 |
关闭栏杆 |
|
HL4 |
Q1.0 |
西侧红灯 |
IO device_2 |
SQ1 |
I0.5 |
火车到来 |
|
HL5 |
Q1.1 |
西侧绿灯 |
|
SQ2 |
I0.6 |
火车离开 |
|
HL6 |
Q1.2 |
西侧黄灯 |
|
|
|
|
|
HL7 |
Q2.0 |
南侧红灯 |
IO device_3 |
|
|
|
|
HL8 |
Q2.1 |
南侧绿灯 |
|
|
|
|
|
HL9 |
Q2.2 |
南侧黄灯 |
|
|
|
|
|
HL10 |
Q3.0 |
北侧红灯 |
IO device_4 |
|
|
|
|
HL11 |
Q3.1 |
北侧绿灯 |
|
|
|
|
|
HL12 |
Q3.2 |
北侧黄灯 |
|
|
|
|
|
KA1 |
Q4.0 |
|
IO device_5 |
|
|
|
|
KA2 |
Q4.1 |
|
3.2 程序控制原理
图5所示为交通控制顺序功能图SFC。
图5 交通控制SFC
4 结束语
运用西门子S7-1500系列PLC组建控制系统,实现的铁路道口交通灯和铁路栏杆的智能控制。本系统对铁路道口的控制节省了人力资源,提高了可靠性。
参考文献
[1]吴雪龙.后铁路时代的蚌埠市经济发展路径选择[J].宜春学院学报,2013(11):42-45,112.
[2]李强,刘杏梅.铁路与近代蚌埠城市发展[J].阜阳师范学院学报(社会科学版),2016(3):14-22.
[3]殷佳琳,李晶,王静.基于一个定时器的PLC交通灯控制系统研究[J].科技通报,2013(8):63-65.
[4]孙岚.基于PLC的交通控制系统设计[J].机电信息,2010(6):10,25.
[5]辛顺强.基于S7-200 SMART的控制系统设计[J].智慧工厂,2016(1):69-70,96.
作者简介
辛顺强(1983-) 男 硕士研究生 副主任 研究方向:机电一体化系统集成方向
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