《PLC控制火车进出站系统》-毕业论文.doc

1、密级：铁路系统火车进出站信号控制与优化train station lights control and optimization学 院：信息科学与工程学院专 业 班 级：通信工程0703班学 号：070404066学 生 姓 名：程 峰指 导 教 师：李 晖 （副教授）2011年 06 月 II摘 要铁道信号也称为铁路信号，铁道信号的作用是保证列车运行安全，有效提高铁路运输效率，降低运输成本，大大改善行车人员的劳动条件。同时，信号是指挥火车的命令，也是告诫人们安全的警语。随着时代的发展，社会的进步，科技水平的不断提高，铁路信号的分类和应用也更加精确，高科技的的产品在铁路运输中的应用，将极大可能

2、的优化整个铁路控制系统，同时保证铁路行车安全。设计主要模拟一个规模较小的火车站，通过中心元件PLC实现对火车进出站的信号灯和轨道控制。预想一个时间段，有数列火车通过一个铁路的中转站，有5条轨道，期间有各列火车途径此站时，完成通过，停留，变轨等作业任务，在信号灯与控制台的统一操作下，各列火车完成有条不紊的进行安全作业。设计包括使用PLC STEP7编程软件编写控制程序，系统硬件的组态以及整个系统使用PLCSIM软件的仿真过程。设计着重研究这么几个方面：（1）深入学习PLC的梯形图编程方法；（2）进路，道岔和信号与PLC之间的连锁；（3）信号灯在火车进出站实施各种作业时，色灯变化控制；（4）系统硬

3、件整体功能的调试和优化。通过系统的研究和设计火车进出站信号的控制与优化，将会使得行车信息服务于大众成为可能，随着铁路信号技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益、改善铁路员工劳动条件的一种现代化科学管理手段和技术，全面提高了铁路运输的社会形象。关键词：PLC；轨道自动变轨控制；信号灯自动控制；梯形图编程9I AbstractRailway signals, also known as railway signaling, railway signal role is to ensure safety of train operation,

4、improve the efficiency of rail transport to reduce transport costs, greatly improve the traffic officers working conditions. Meanwhile, the command signal is a train conductor, but also warned that security warnings. With the development, social progress, scientific and technological level of contin

5、uous improvement and application of the classification of railway signal and more precise. Envision a time period, a number of trains through a railway station on 5 tracks, there will be the way to the train station, completed by, stay, orbit and other job tasks, operation of lights and under the un

6、ified console each train to complete an orderly conduct of security operations. Design including the use of PLC STEP7 programming software development control procedures, system hardware configuration and the entire system uses PLCSIM software in the simulation process. Design focuses on such aspect

7、s: (1) Depth study of PLC ladder programming method; (2)Approach, switches and signal chain between the PLC; (3)Lights on the train and out points to a variety of operations, the color light change control; (4)The overall function of the system hardware debugging and optimization. Through systematic

8、 study and design the train station signals in and out of control and optimization, traffic information services will make it possible in public, with the railway signaling technology and the extensive application of railway signals, railway signals into improving the railway station through the ran

9、ge and ability to increase the economic benefits of railway transportation, railway staff to improve the working conditions of a modern scientific management methods and technology, improve the social image of rail transport. Keywords: PLC; track automatic orbit control; Light Automatic Control; lad

10、der programming9 44目 录摘 要IAbstractII第1章 绪 论11.1 铁路信号控制的发展11.2 目前中国铁路采用的信号控制技术6502集中管理技术11.3 设计的的主要内容3第2章 西门子S7-300 PLC概述42.1 西门子S7-300 PLC的工作原理42.2 西门子S7-300 PLC性能52.3西门子S7-300PLC的相关参数72.4 西门子S7-300PLC的硬件配置72.4.1 西门子s7-300 PLC的分类82.4.2 西门子s7-300PLC的基本组成部分92.5 西门子S7-300PLC的发展前景10第3章 设计总体思想123.1控制框图12

11、3.1.1 研究背景图示133.1.2 设计方案143.1.3 设计目标143.2实验装置153.2.1 软件配置153.2.2 硬件配置16第4章 软件编程和系统仿真184.1 梯形程序图编程184.1.1 梯形图符号说明234.1.2 IO地址分配254.2 S7-plcsim仿真26第5章 结 论31参考文献32致 谢33附 录34沈阳工业大学本科生毕业设计（论文）第1章 绪 论1.1 铁路信号控制的发展在铁路发展史上，铁路信号具有举足轻重的地位。铁路信号是铁路运营的耳目，它的主要功能是保证行车安全。关于安全条件的检查，最初是靠运营管理措施来保证的，随着铁路运输的发展需要和科学技术的进步

12、，保证行车安全的措施逐步从管理措施向技术措施过渡，以至发展成今天的自动控制系统。随着铁路信号技术的发展和应用，铁路信号已成为提高运输效率、实现运输管理自动化和列车运行自动控制以及改善铁路员工劳动条件的重要技术手段。铁路信号系统按其应用场所可分为车站信号控制系统、编组站调车控制系统、区间信号控制系统、铁路行车指挥控制系统及列车运行自动控制系统等。6502电气集中联锁系统即为车站信号控制系统，它是一个安全继电集中联锁系统。这个系统主要包括的技术有：（1）进路空闲的检测技术；（2）道岔控制技术；（3）信号控制技术；（4）联锁技术；（5）故障-安全技术。这些技术都反应在系统的联锁电路中。在这些电路安装

13、之前，首先需要现场勘测调查，然后设计站场室内室外设备的布置以及电路电缆的走向、送电受电等等2。 1.2 目前中国铁路采用的信号控制技术6502集中管理技术一所选站场简介：对于工程设计，首先需要勘测调查。勘测调查是在接到批准的设计任务书，取得按一定比例绘制的车站线路平面图之后进行的，主要包括收集资料和现场勘测两部分。本次毕业设计的站场原始资料是由工务部门提供的1:2000的缩尺图，在此基础上绘制有关车站信号工程设计的图纸。车站信号平面布置图需正确反映电气集中室外主要设备的布置情况及设置地点、线路和股道的运用情况以及站内列车和调车作业的概况等。所选站场为复线5股道站场，带有牵出线一条，货物线两条。

14、设计只针对集中联锁区。其中IG，IIG为正线，可走超限货物旅客列车，其余为站线。下行咽喉共布置信号机17架，其中调车信号机9架，从D1至D17；进站信号机两架X和XF；预告信号机1架；出站兼调车信号机5架；道岔12个，其中双动道岔为4组，单动道岔为4组。上行咽喉共布置信号机12架，其中调车信号机4架，从D2至D8；进站信号机两架S和SF；预告信号机1架；出站兼调车信号机5架；道岔7个，其中双动道岔为2组，单动道岔为3组。全站共设复示信号机9架。全站除两条货物线非电化外，其余均设电化，车站上行咽喉进站方向坡度大于6。在信号平面布置图的基础上进行6502电气集中的其他工程设计 16 。二车站信号平

15、面布置图车站信号平面布置图是根据委托单位提供的站场缩尺平面图（1：2000或1：1000）绘制成的有关信号设备布置情况的技术图纸，它所包含的内容是电气集中所有后续技术图纸的设计依据。在这张图纸上能正确反映电气集中室外主要设备的布置情况及设置地点、线路和股道的运用情况以及站内列车和调车作业的概况等 15 。车站信号平面布置图包括以下内容：（1）信号楼及其设置位置，联锁区的全部线路以及与联锁区有密切联系的非联锁区线路；（2）联锁区内的全部道岔，需标明每组道岔岔尖距信号楼中心的距离；（3）信号机的布置及每架信号机至信号楼中心的距离；（4）分割轨道区段的全部轨道绝缘节，需标明各绝缘节距信号楼中心距离；（5）道口房和机车出入库闸楼的位置；（6）继电器箱和局部控制盘等距信号楼中心的距离；（7）标明水鹤的位置；（8）标明桥梁、涵洞及高架天桥的位置；（9）标明道口宽度及其距信号楼的距离；（10）站台的位置、宽度及线路间距；（11）信号楼外墙至最近线路中心的距离；（12）通话柱位置；（13）股道上及咽喉区内，与信号机有关的及侵入限界的绝缘节处的警冲标位置；（14）进站信号机外方制动距离内进站方向为超过6的下坡道时，需画出