đồ án điều khiển logic

T rong sỉû nghiãûp cäng nghiãûp hoạ, hiãûn âải hoạ. Tỉû âäüng hoạ l khäng thãø thiãúu trong mi lénh vỉûc ca ngnh kinh tãú qúc dán nhàòm tảo ra sn pháøm cọ cháút lỉåüng cao cho x häüi v kh nàng cảnh tranh mảnh m trãn thë trỉåìng. Ngay tỉì khi måïi ra âåìi PLC â tråí thnh cå såí trong cäng nghiãûp tỉû âäüng hoạ, âàûc trỉng ca PLC l sỉí dủng vi xỉí l âãø xỉí l thäng tin, cạc näúi ghẹp logic cáưn thiãút trong quạ trçnh âiãưu khiãøn âỉåüc xỉí l bàòng pháưn mãưm do ngỉåìi sỉí dủng láûp nãn v ci vo . Do âọ, ngỉåìi ta cọ thãø gii quút nhiãưu bi toạn vãư tỉû âäüng hoạ khạc nhau trãn cng mäüt bäü âiãưu khiãøn m háưu nhỉ khäng cáưn phi biãún âäøi gç ngoi viãûc nảp chỉång trçnh khạc nhau. PLC giạm sạt thỉåìng xun cạc trảng thại ca hãû thäúng thäng qua tên hiãûu bạo vãư ca cạc thiãút bë vo, tiãúp theo PLC s càn cỉï trãn chỉång trçnh logic âãø quút âënh tiãún hnh hoảt âäüng cạc âáưu ra. Viãûc trao âäøi thäng tin v dỉỵ liãûu giỉỵa trung tám âiãưu khiãøn våïi thãú giåïi bãn ngoi âỉåüc thỉûc hiãûn thäng qua hãû thäúng giao diãûn, ngoi ra bäü âiãưu khiãøn trung tám cn cọ thãø trao âäøi thäng tin våïi cạc mạy tênh khạc. So sạnh våïi cạc hãû thäúng âiãưu khiãøn thãú hãû c dng råle thç k thût PLC cọ ỉu thãú tuût âäúi vãư kh nàng linh âäüng v kh nàng gii quút nhỉỵng bi toạn tỉû âäüng hoạ phỉïc tảp . Våïi âãư ti” Nghiãn cỉïu, kho sạt v lập trình PLC điều khiển hãû thäúng ân giao thäng bàòng SIMATIC S7-200. Chúng em â mảnh dản âỉa ra chỉång trçnh âiãưu khiãøn hãû thäúng ân giao thäng åí ng tỉ có phân luồng. Tuy nhiãn, PLC l mäüt lénh vỉûc måïi âäúi våïi sinh viãn âang cn ngäưi trãn ghãú nh trỉåìng cng nhỉ thåìi gian nghiãn cỉïu tỉång âäúi ngàõn, nãn màûc d âỉåüc tháưy giạo hỉåïng dáùn táûn tçnh v sỉû näø lỉûc ca bn thán chúng em nhỉng khäng thãø trạnh khi nhỉỵng sai sọt. Mäüt láưn nỉỵa em xin chán thnh cm ån tháưy giạo Đồn Quang Vinh, cạc tháưy trong bäü män v cạc bản â tảo âiãưu kiãûn v giụp âåỵ chúng em hon thnh âãư ti ny. Â Nàơng, Ngy 07 thạng 4 nàm 2013. Sinh viãn thỉûc hiãûn: Đặng Duy Trường. Huỳnh Tiến Thái Phan Ngọc Tú Đậu Quang Thanh Chương 1: CÔNG NGHỆ ĐÈN TÍN HIỆU ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GIAO THÔNG. Ngày nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế, thì số lượng các phương tiện giao thông cũng tăng lên càng nhiều. Bên cạnh đó, quá trình đô thị hóa diễn ra ngày càng nhanh, đời sống, cũng như các nhu cầu phục vụ cho đời sống con người ngày một tăng lên cũng làm cho lượng các phương tiện lưu thông, đặc biệt là trên các đường phố ngày càng tăng. Do đó vấn đề đảm bảo giao thông trong các thành phố, các đô thị, đặc biệt là tại các “nút” ngã tư, ngã năm, … diễn ra thông suốt là rất quan trọng. Để việc lưu thông các phương tiện được thuận tiện thì chúng ta có thể nhờ đến sự giúp đỡ của các lực lượng như : lực lượng cảnh sát giao thông, các tổ chức đoàn thể như đoàn thanh niên, các lực lượng tình nguyện…. Tuy nhiên với số lượng ngày càng tăng của các phương tiện tham gia giao thông, thì cũng đòi hỏi một lượng lớn các lực lượng tham gia giữ gìn trật tự an toàn giao thông, gây tốn kém cũng như khó khăn trong các quá trình điều động các lực lượng này. Làm cho hiệu quả không cao, gây lãng phí. Tuy nhiên, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các ứng dụng của chúng được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội. Qua đó không những góp phần làm giảm nhẹ mức độ công việc cho con người, mà còn góp phần làm giảm chi phí đầu tư, nâng cao hiệu quả của các quá trình đầu tư. Một trong những ứng dụng đó là hệ thống điều khiển đèn giao thông tại các nút giao thông trong thành phố, cũng như tại các địa điểm thường xảy ra ùn tắc, tại những nơi thường xảy ra các tai nạn giao thông thương tâm. Hệ thống điều khiển đèn giao thông là một hay nhiều hệ thống đèn tín hiệu hướng dẫn các phương tiện và con người tham gia giao thông trên các tuyến đường sao cho đảm bảo an toàn cho con người và các phương tiện, làm cho sự lưu thông các phương tiện được dễ dàng, thuận lợi. Sự điều khiển hoạt động của hệ thống đèn giao thông có nhiều cách như : sử dụng hệ thống tiếp điểm và rơle thời gian, sử dụng các vi mạch điều khiển – thường dùng chip AT 89C51, hay sử dụng bộ điều khiển PLC ( Programmable Logic Controller), …. Trong đó việc sử dụng bộ PLC có nhiều ưu điểm hơn hẳn các phương pháp khác như: - Làm việc chắc chắn, liên tục ổn định, có tuổi thọ cao. - Có thể làm việc trong các môi trường công nghiệp ộ nhiễm, bụi bẩn mà vẫn đảm bảo độ ổn định, chính xác và tin cậy cao, khả năng chống nhiễu tốt. - Các quá trình thao tác, vận hành hệ thống đơn giản, đễ đào tạo các nhân viên điều khiển, vận hành. 1.2 CÁC QUY ĐỊNH VỀ QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG. Để đảm bảo sự làm việc ổn định, chắc chắn của hệ thống tín hiệu đèn giao thông, cũng như phải đảm an toàn tuyệt đối cho những người cũng như các phương tiện tham gia giao thông. Thì việc điều khiển tín hiệu đèn giao thông phải theo đúng một số quy tắc sau đây: 1.2.1 TÍN HIỆU ĐÈN Đèn tín hiệu điều khiển giao thông là một hệ thống đèn gồm ba màu: đèn đỏ, đèn xanh và đèn vàng. 1.2.1.1 Đèn đỏ báo hiệu : Dừng lại ! Khi đèn đỏ bật sáng thì: - Xe cộ phải dừng lại trước hàng đanh thứ nhất của ngã tư và có thể rẽ phải nếu trước mặt không bị vướng, nhưng phải báo tín hiệu rẽ phải. - Người đi bộ phải dừng lại trên hè phố, không được đi sang ngang đường. 1.2.1.2 Đèn vàng báo hiệu: Chú ý, dừng lại ! Hoặc: Chú ý, chuẩn bị đi ! 1.2.1.2.1 Nếu đèn vàng bật sáng sau đèn xanh thì báo hiệu: “Chú ý, dừng lại !” vì tiếp theo sau đó đèn đỏ sẽ sáng. Trong trường hợp này: - Xe cộ phải dừng lại trước hàng đanh thứ nhất của ngã tư, trừ những xe vừa vượt qua hàng đanh thứ nhất khi đèn vàng vừa bật sáng, thì vẫn tiếp tục đi. - Người đi bộ phải dừng lại trên hè phố, trừ những người đã bước xuống lòng đường khi đèn vàng vừa bật sáng thì tiếp tục đi. 1.2.1.2.2 Nếu đèn vàng bật sáng sau đèn đỏ thì báo hiệu: “Chú ý, chuẩn bị đi !” vì tiếp theo sau đó đèn xanh sẽ sáng. Trong trường hợp này, xe cộ và người đi bộ đều chuẩn bị đi qua ngã tư. 1.2.1.3 Đèn xanh báo hiệu: Đi ! Khi đèn xanh bật sáng, thì: - Xe cộ từ từ đi qua khỏi ngã tư, có thể rẽ trái, rẽ phải hoặc quay đầu lại, nếu trước mặt không có chướng ngại và phải có tín hiệu báo xin rẽ trái, rẽ phải hoặc quay đầu lại. - Người đi bộ đi ngang qua đường trong giới hạn của hai hàng đanh, tức là trong phần đường giành riêng cho người đi bộ. 1.2.1.4 Đèn vàng nhấp nháy liên tục báo hiệu: “Chú ý nguy hiểm, ưu tiên cho xe bên phải !” Khi đèn vàng nhấp nháy liên tục, thì xe cộ phải giảm tốc độ, báo hiệu bằng còi (Ban ngày), hoặc bằng đèn (Ban đêm) trước khi đi qua ngã ba, ngã tư đó và luôn chú ý nhường ưu tiên cho xe đi bên phải. Chú ý: Đặc biệt xe chữa cháy đang đi làm nhiệm vụ có quyền ưu tiên đi qua ngã tư, kể cả khi có tín hiệu đèn đỏ hay đèn vàng, nhưng phải rú còi liên tiếp từ xa và phải đề phòng tai nạn. Các xe cộ khác và người đi bộ phải lập tức nhường đường cho xe chữa cháy. 1.2.2. NGUYÊN TẮC SỬ DỤNG ĐÈN TÍN HIỆU • Tuyệt đối không được bật sáng hai màu đèn cùng một lúc cho một chiều đường. Khi đèn này tắt thì đèn kia mới được bật sáng. • Khi thay đổi màu đèn từ đỏ sang xanh hay từ xanh sang đỏ, nhất thiết phải qua đèn màu vàng, nghĩa là màu vàng bật sáng đệm giữa hai màu xanh và đỏ, để cho xe cộ có đủ thì giờ hoặc là dừng lại trước hàng đanh thứ nhất hoặc là tiếp tục đi nếu đã vượt qua khỏi hàng đanh thứ nhất của ngã tư. • Khi trên chiều đường A bật đèn đỏ thì lập tức trên chiều đường B ( B cắt A) phải bật ngay đèn xanh và ngược lại, nghĩa là phải làm đồng thời hai tín hiệu xanh đỏ trên hai chiều đường cắt nhau. Riêng đèn vàng, khi bật lên, phải chiếu sáng đủ bốn mặt, tức là tất cả các chiều đường. • Tín hiệu đèn điều khiển giao thông áp dụng cho cả xe cộ lẫn người đi bộ. 1.2.3 NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG ĐÈN TÍN HIỆU  Đèn tín hiệu điều khiển giao thông hình trụ tròn hoặc hình trụ vuông gồm bốn mặt như nhau (hoặc ba mặt, nếu đèn đặt ở ngã ba), mỗi mặt có ba màu đèn và sắp xếp theo thứ tự : Đèn đỏ ở trên, đèn vàng ở giữa và đèn xanh ở dưới. Cột đèn đi bộ Loại 2 màu giành cho người đi bộ Đèn tín hiệu  Các mặt đèn đỏ, xanh, vàng phải làm bằng kính phản chiếu, đường kính tối thiểu 0,24m và khi bật đèn lên thì sáng xa 100m.  Đèn tín hiệu điều khiển giao thông đặt ở ngã ba, ngã tư đường phố theo cách sau đây: • Theo đèn tín hiệu ở tâm ngã ba, ngã tư đường phố; chiều cao tính từ mặt đường đến mặt dưới của đèn là 3,50m. Trụ đèn tín hiệu ở ngã 3 • Hoặc đặt đèn ở các góc của ngã ba, ngã tư đường phố chiều cao của trụ đèn tính từ mặt hè phố đến mặt dưới của đèn là từ 2,50m trở lên. Đèn tín hiệu giao thông • Riêng về đèn vàng nhấp nháy liên tục thì có thể bố tri độc lập (không kèm theo tín hiệu đèn xanh, đỏ) ở ngã ba, ngã tư để báo nguy hiểm suốt cả đêm, ngày.  Đèn tín hiệu giao thông có thể hoạt động tự động hoặc do cảnh sát giao thông điều khiển.  Chòi điều khiển giao thông của cảnh sát giao thông không làm ở dưới lòng đường mà Xây dựng trên hè phố và ở nơi quang đãng, có điều kiện quan sát từ xa mọi tình huống trên đường. 1.2.4 ĐÈN TÍN HIỆU - Sử dụng loại đèn LED chuyên dùng cho đèn tín hiệu giao thông hoặc đèn có sợi đốt - Đèn LED là loại bóng không có sợi đốt (sáng theo hình thức phát quang giữa hai điện cực) nên không bị ảnh hưởng dao động do các phương tiện lưu thông trên đường gây ra (trường hợp này các loại bóng có sợi đốt như đèn HALOGEN rất dễ bị đứt tim đèn). - Đèn LED có màu trắng trong suốt, tuỳ theo bước sóng đèn LED sẽ phát ra màu đỏ, vàng, xanh khác nhau. - Công suất tiêu thụ thấp nhất. - Tất cả các loại đèn tín hiệu giao thông chỉ được cung cấp bởi một điện áp 41V DC. Với cấp điện áp này đạt cấp độ an toàn cho người sử dụng và khách qua đường rất cao. Chương 2 GIỚI THIỆU VỀ YÊU CẦU ĐIỀU KHIỂN GIAO THÔNG 2.1 YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI. Phân luồng giao thông tại ngã tư với mỗi đường có ba làn đường yêu cầu đặt ra là: Tại mỗi trụ đèn của đường có các đèn: - Đèn đỏ, vàng, xanh để đi thẳng. - Đèn đỏ, vàng, xanh để rẻ trái. - Đèn đỏ, xanh để rẻ phải. - Đèn đỏ, xanh, nhấp nháy để đi bộ. Các tuyến đường khi được phép cho xe qua thì các tuyến đường khác cho xe qua sao cho không được cắt các tuyến đường còn lại. 2.2 PHƯƠNG ÁN GIẢI QUYẾT. 2.2.1 Phương án 1: Xe ở các tuyến đường đi theo sơ đồ sau: Bước I: Bước II: Bước III: Bước IV:  Nhận xét : ở phương án này, mỗi pha có mỗi luồng đi riêng biệt, giữa các luồng không cắt nhau, đây là phương án tối ưu có thể chọn để thiết kế. 2.2.2 Phương án 2: Xe ở các tuyến đường đi theo sơ đồ sau: Bước I: Bước II: . thông điều khiển.  Chòi điều khiển giao thông của cảnh sát giao thông không làm ở dưới lòng đường mà Xây dựng trên hè phố và ở nơi quang đãng, có điều. với các hệ thống điều khiển cổ điển như rơle, mạch tổ hợp điện tử, IC số. • Thiết bị cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điều khiển số thông qua