Đồ Án Thiết kế và xây dựng hệ thống tín hiệu đèn giao thông nút giao thông Lê Hồng Phong & Nguyễn Bỉnh Khi

Mục lục
Trang
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC THIẾT BỊ CHÍNH
1.1.GIỚI THIỆU ĐÈN LED

1. Đèn LED là gì 4
2. Lịch sử hình thành và phát triển của đèn LED 4
3. Ứng dụng của đèn LED 5
4. Tính năng và đặc điểm của đèn LED 7
5. GIỚI THỆU VỀ PLC
   1. PLC là gì 9
   2. Lịch sử ra đời của PLC 10

CHƯƠNG II: NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN GIAO THÔNG
2.1. CẤU TẠO 13
2.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 14
2.3. GIẢN ĐỒ THỜI GIAN VÀ CHU KÌ TỪNG ĐÈN 15
CHƯƠNG III: NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN CỦA
HỆ THỐNG GIAO THÔNG
3.1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN 16
3.2. ỨNG DỤNG PLC ĐỂ ĐIỀU KHIỂN 17
3.2.1. Cấu hình cứng 19
3.2.2. Cấu trúc bộ nhớ 23
3.2.3. Thực hiện chương trình 24
CHƯƠNG IV: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN THGT
4.1. MỞ ĐẦU 27
4.1.1. Những cách giảm thiểu xung đột ở ngã tư 29
4.1.2. Giản đồ thời gian tín hiệu cho hệ thống điều khiển tại ngã tư 32
4.1.3. Các bước tiến hành khi thiết kế 36
4.2. Thời gian chu kì đèn cho THGT 36
4.3. Lập trình PLC điều khiển THGT THEO CHU KÌ TỐI ƯU 38
4.3.1. Giản đồ thời gian cho đèn tín hiệu 39
4.3.2. Lập lưu đồ thuật toán PLC 40
CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ
5.1. ĐÈN TÍN HIỆU 41
5.2. SƠ ĐỒ CUNG CẤP CHO CÁC ĐÈN TÍN HIỆU 43
5.3. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ĐÈN THGT 45
5.4. THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN 46
5.5. BỘ CHUYỂN ĐỔI UPS 47
5.6. TỦ ĐIỀU KHIỂN 48
5.6.1. Vỏ tủ điều khiển THGT 48
5.6.2. Thuyết minh thiết kế tủ điện THGT 48
5.6.2.1. Các chế độ làm việc 49
5.6.2.2. Phần mềm 49
5.6.2.3. Phần lập trình 50
5.6.2.4. Phương thức hoạt động của tủ 53
CHƯƠNG VI: QUY MÔ VÀ GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH
6.1. GIẢI PHÁP KĨ THUẬT 56
6.1.1. Bố trí đèn tín hiệu 56
6.1.2. Cột và bố trí đèn 56
6.1.3. Móng và khung móng cột đèn 57
6.1.4.Đèn chiếu sàng và hộp đèn 58
6.1.5. Tử điều khiển THGT 58
6.1.6. Cáp điện 58
6.1.7. Nguồn điện 59
6.1.8. Đảm bảo an toàn cho hệ thống 59
6.2. QUY MÔ CÔNG TRÌNH 60
6.3. CÁC THIẾT KẾ CHI TIẾT CHO TUYẾN GIAO THÔNG 61
MỞ ĐẦU
Ở bất kỳ một quốc gia nào trên thế giới, giao thông vận tải cũng luôn là yếu tố quan trọng trong việc phát triển nền kinh tế quốc dân, đặc biệt với những nước phát triển và đang phát triển thì vấn đề này càng phải đặt lên hàng đầu.
Điều khiển giao thông tại các nút giao nhau bằng đèn tín hiệu từ lâu đã là một giải pháp hữu hiệu nên được áp dụng rộng rãi và càng trở thành nhu cầu cần thiết hầu như tại bất cứ nút giao thông quan trọng nào.
Nhiều số liệu điều tra cho thấy mỗi ngày ùn tắc giao thông làm thiệt hại hàng tỉ đồng, gây lãng phí thời gian do phải chờ đợi. Hệ thống điều khiển giao thông bằng tín hiệu không chỉ hạn chế được hiện tượng tắc nghẽn giao thông, đảm bảo cho người tham gia giao thông đi lại dễ dàng, tiện lợi, an toàn mà còn kiểm soát được nạn đua xe trái phép, giảm thiểu tai nạn giao thông, . góp phần ổn định Chính trị, ổn định Xã hội.
Ở Việt Nam trước đây, hình thức giao thông chủ yếu là giao thông đường sông: dựa vào hơn 3000 km bờ biển và hai con sông lớn – sông Hồng ở phía Bắc, sông Mê Kông ở phía Nam. Ngày nay, nhờ có đầu tư mạnh vào kết cấu hạ tầng, vào mạng lưới đường quốc lộ nên giao thông đường bộ đã và đang phát triển nhanh chóng. Đặc biệt trong 5 năm gần đây, sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã và đang làm thay đổi cấu trúc mạng lưới đường, số lượng và chất lượng mạng lưới giao thông đường bộ, đường tỉnh lộ đang được hoàn thiện, đường nội thành cũng được nâng cấp.
Trước sự phát triển của đất nước, Chính phủ Việt Nam và Ủy ban nhân dân các cấp luôn ưu tiên cho các giải pháp về hệ thống giao thông đường bộ và giải quyết các vấn đề an toàn giao thông.
Hải Phòng là đô thị loại một cấp quốc gia, là khu trung tâm công nghiệp chính của cả nước. Với diện tích 1515Km[SUP]2[/SUP] và xấp xỉ 1,8 triệu dân, trong đó diện tích nội thành là 21Km[SUP]2[/SUP] và dân số 500 nghìn người, Hải Phòng đang phát triển mạnh mẽ nhờ có 4 lĩnh vực kinh tế là:
-Cảng biển
-Các khu du lịch
-Khu công nghiệp
-Nguồn nguyên vật liệu sản xuất vật liệu xây dựng.
Hải Phòng được biết đến như một thành phố có quy hoạch với lối kiến trúc đẹp, một thành phố thanh lịch, mến khách.
Hải Phòng có hệ thống giao thông đường bộ linh hoạt nhưng không chắc chắn. Do trung tâm thành phố và cảng nằm sát nhau nên Hải Phòng là nơi tập trung nhiều phương tiện giao thông vận tải lớn; những phương tiện này hoạt động trong thành phố đã gây hư ỏng trên mặt, nền đường, nền cầu, gây ô nhiễm môi trường bởi tiếng ồn và khói thải. Vào giờ cao điểm, các phương tiện giao thông vận tải lớn làm giảm cường độ lưu thông, làm tắc nghẽn, cản trở các phương tiện khác di chuyển trên dường. Trong nội đô Hải Phòng, còn tồn tại hai tuyến giao thông đường sắt: một chỉ phục vụ thương mại và công nghiệp, một dành cho giao thông công cộng nối với Hà Nội. Đây là nhược điểm lớn nhất của thành phố, cần có giải pháp đối với những đoạn qua nơi đông dân.
Sự bùng nổ dân cư nội thành cùng sự gia tăng nhanh chóng của các loại phương tiện giao thông cũng làm ảnh hưởng không nhỏ tới giao thông đô thị. Nếu vào năm 1998, mật độ giao thông không có số liệu ( tức là chưa phải thống kê ) thì ngày nay mật độ giao thông tại một giao cắt trong nội thành Hải Phòng đã có thể tương đương với một giao cắt trong nội thành Hà Nội, khoảng 400 phương tiện giao thông trong một phút tại một giao cắt.
Kết cấu hạ tầng giao thông của thành phố được đầu tư qui mô, với những đường bao hình elíp có tổng chiều dài trên 30 km. Giao thông vận tải - vận chuyển hàng hóa, cũng như các phương tiện giao thông vận tải lớn được đưa ra hoạt động trên các tuyến đường bao vành đai. Điều này đã được giải tỏa phần nào ách tắc giao thông và giảm thiểu sự ảnh hưởng đến kết cấu đường trong nội thành Hải Phòng. Đây là sự đầu tư đúng đắn của thành phố - rất phù hợp cho sự phát triển trong mai sau.
Có thể quan sát trên bản đồ thành phố Hải Phòng để dễ dàng nhận thấy được: cụm ngã tư Lê Hồng Phong,Nguyễn Bỉnh Khiêm,cầu vượt Lạch Tray là trục đường chính đi qua trung tâm thành phố. Do vậy nút giao thông trọng điểm trên tuyến đường huyết mạch này cần có một hệ thống điều khiển giao thông hiện đại, tiện nghi.
Tóm lại, hệ thống đèn tín hiệu giao thông đang có hiện nay chưa đáp ứng hết được nhu cầu đi lại của người dân trong thành phố, chưa thỏa mãn được yêu cầu ngày cao, ngày càng phức tạp của một thành phố đô thị loại 1 cấp quốc gia, chưa giải phóng nhanh lòng đường, vẫn còn tình trạng tắc nghẽn giao thông mỗi khi tan tầm, . Hệ thống chưa theo kịp xu thế chung của Thế giới hiện nay, cũng như không còn phù hợp về mỹ quan đô thị, cần phải được phải thay thế.
Xây dựng hệ thống giao thông hiện đại đáp ứng được yêu cầu thực tế, phù hợp với xu thế thời đại là vấn đề bức xúc. Trong phạm vi đồ án tôi được giao nhiệm vụ: “Thiết kế và xây dựng hệ thống tín hiệu đèn giao thông nút giao thông Lê Hồng Phong & Nguyễn Bỉnh Khiêm dùng PLC” nhằm mục đích góp phần cải thiện tình trạng giao thông trên những trục đường quan trọng của Thành phố.
Tuy điều kiện thời gian có hạn, nhưng nhờ sự giúp đỡ nhiệt tình của các thày cô giáo trường Đại Học Dân Lập Hải Phòng, đặc biệt là sự chỉ bảo tận tâm của thày giáo hướng dẫn - Thạc sỹ Đào Bá Bình, tôi đã cố gắng để có thể áp dụng dùng trong thực tiễn.