projekt css_nowy_koniec.docx

Sygnalizacja świetlna na zwężonym odcinku jezdni

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

Wydział Transportu

Zakład Sterowania Ruchem Kolejowym

Cyfrowe systemy sterowania II

Temat projektu: Sygnalizacja świetlna na zwężonym odcinku jezdni

Agnieszka Bakiera

Adrian Bijak

Semestr: IX

Studia II stopnia

Warszawa 2016

Celem projektu było stworzenie programu do sterowania sygnalizacją świetlną na zwężonym odcinku jezdni. Zakładamy, że sygnalizacja świetlna ma być zaprojektowana dla ruchu dwukierunkowego odbywającego się po jednym pasie ruchu, przy założeniu że drugi pas ruchu jest wyłączony z powodu prowadzonych prac remontowych. Do zaprojektowania działania sygnalizacji świetnej wykorzystaliśmy oprogramowanie CoDeSys.

Urządzenia do sterowania jakie zostały wykorzystane to:

·         Dwa sygnalizatory świetlne po lewej i prawej stronie jezdni z sygnałami barwy czerwonej, żółtej i zielonej,

·         Dwie fotokomórki po lewej i prawej stronie jezdni aktywowane ręcznie

Opis działania programu:

·      Praca sygnalizacji świetlnej rozpoczyna się od awaryjnego stanu sygnalizacji, a więc na obu sygnalizatorach nadawany jest sygnał żółty migający. Jest to ostrzeżenie
o przerwaniu pracy sygnalizacji

·      Ze stanu awaryjnej pracy sygnalizacja może przejść do kolejnej fazy, którą jest nadawanie na obu sygnalizatorach światła czerwonego i ten stan trwa tak długo aż którakolwiek z fotokomórek nie wykryje obecności pojazdu po lewej lub prawej stronie jezdni

·      W przypadku sekwencji załączania (gdy światła przez jakiś okres czasu nie działały lub zostały wyłączone) praca sygnalizatorów rozpoczyna się od załączenia świateł czerwonych po obu stronach odcinka jezdni

·      Przejście sygnalizacji świetlnej do trybu awaryjnego jest możliwe jedynie w sytuacji gdy na obu sygnalizatorach nadawany jest sygnał czerwony (zabraniający) i żadna z fotokomórek nie jest aktywna, z tego względu aby na odcinku jezdni między sygnalizatorami nie znajdował się żaden pojazd

·      Fotokomórka ustawiona od strony sygnału zielonego rejestruje wjazd pojazdów na zwężony odcinek jezdni, a od strony sygnału czerwonego druga fotokomórka rejestruje zjazd tych pojazdów

·      Zaprojektowana sygnalizacja świetlna współpracuje z fotokomórkami w taki sposób że załączona fotokomórka, która wykryje pojawienie się pojazdu przed sygnalizatorem powoduje zmianę światła z czerwonego na zielone po stronie wykrycia pojazdów. Następnie fotokomórka zlicza pojazdy wjeżdżające na zwężony odcinek jezdni i w momencie gdy nie wykryje obecności żadnego pojazd od strony sygnału zielonego fotokomórka dezaktywuje się i następuje w tym czasie zmiana sygnału na czerwony. Druga fotokomórka umieszczona na końcu zwężonego odcinka rejestruje zjazd tych pojazdów z jezdni i dezaktywuje się automatycznie z pewnym opóźnieniem czasowym

·      Może wystąpić sytuacja, że ponownie załączone zostanie światło zielone po tej samej stronie po której przed chwilą było ono nadawane, gdyż ponownie po tej stronie fotokomórka wykryje obecność pojazdu

·      W projekcie został przyjęty pewien bufor czasowy stały dla każdego pojazdu taki, aby każdy z nich zdążył zjechać ze zwężonego odcinka jezdni zanim z drugiej strony nastąpi zmiana sygnału na zielony (zezwalający)

SCHEMAT BLOKOWY OPISUJĄCY DZIAŁANIE SYGNALIZACJI ŚWIETLNEJ

SCENARIUSZE TESTOWE DZIAŁANIA W OPROGRAMOWANIU CODESYS

1.      Pierwszy scenariusz testowy:

·           Wciśnięcie przycisku Run → Na obu sygnalizatorach nadawane są światła
żółte migające

·         Dwukrotne naciśnięcie przycisku START na panelu wizualizacji układu → Na obu sygnalizatorach nadawane jest światło barwy czerwonej

·         Wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 2” → generowana jest losowa liczba pojazdów

·         Ponowne wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 2” → np. po wygenerowaniu sześciu pojazdów; następuje aktywacja fotokomórki 2 po prawej stronie, a więc wykrycie pojazdów; w dalszej kolejności następuje zmiana sygnalizacji: zapala się światło żółte w połączeniu ze światłem czerwonym po czym oba gasną i następnie nadawany jest sygnał zielony (zezwalający). Następnie fotokomórka 1 automatycznie aktywuje się na zjeździe (po lewej stronie). Na panelu wizualizacji układu licznik „Pozostało do wyjechanie spod świateł 2” zlicza pojazdy zjeżdżające ze zwężonego odcinka jezdni. W momencie gdy na liczniku jest zerowa liczba pojazdów następuje zmiana nadawania świateł na prawym sygnalizatorze: gaśnie zielone, następnie zapala się żółte, po chwili gaśnie żółte
i nadawany zostaje sygnał barwy czerwonej. W momencie gdy nadawany jest sygnał czerwony następuje dezaktywacja fotokomórki 2. Po upływie pewnego przyjętego opóźnienia na przejazd ostatniego samochodu, fotokomórka 1 dezaktywuje się automatycznie.

·         Naciśnięcie przycisku STOP → załączenie się trybu awaryjnej pracy sygnalizacji
(światła żółte migające na obu sygnalizatorach)

2.      Drugi scenariusz testowy:

·           Wciśnięcie przycisku Run → Na obu sygnalizatorach nadawane są światła
żółte migające

·           Dwukrotne naciśnięcie przycisku START na panelu wizualizacji układu → Na obu sygnalizatorach nadawane jest światło barwy czerwonej

·           Wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 1” → generowana jest losowa liczba pojazdów

·           Ponowne wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 1” → np. po wygenerowaniu sześciu pojazdów; następuje aktywacja fotokomórki 1 po lewej stronie, a więc wykrycie pojazdów; w dalszej kolejności następuje zmiana sygnalizacji: zapala się światło żółte w połączeniu ze światłem czerwonym po czym oba gasną i następnie nadawany jest sygnał zielony (zezwalający). Następnie fotokomórka 2 automatycznie aktywuje się na zjeździe (po prawej stronie). Na panelu wizualizacji układu licznik „Pozostało do wyjechanie spod świateł 1” zlicza pojazdy zjeżdżające ze zwężonego odcinka jezdni. W momencie gdy na liczniku jest zerowa liczba pojazdów następuje zmiana nadawania świateł na lewym sygnalizatorze: gaśnie zielone, następnie zapala się żółte, po chwili gaśnie żółte i nadawany zostaje sygnał barwy czerwonej. W momencie gdy nadawany jest sygnał czerwony następuje dezaktywacja fotokomórki 1. Po upływie pewnego przyjętego opóźnienia na przejazd ostatniego samochodu, fotokomórka 2 dezaktywuje się automatycznie.

·           Naciśnięcie przycisku STOP → załączenie się trybu awaryjnej pracy sygnalizacji
(światła żółte migające na obu sygnalizatorach)

3.      Trzeci scenariusz testowy:

·           Wciśnięcie przycisku Run → Na obu sygnalizatorach nadawane są światła
żółte migające

·           Dwukrotne naciśnięcie przycisku START na panelu wizualizacji układu → Na obu sygnalizatorach nadawane jest światło barwy czerwonej

·           Wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 1” → generowana jest losowa liczba pojazdów

·           Ponowne wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 1” → np. po wygenerowaniu sześciu pojazdów; następuje aktywacja fotokomórki 1 po lewej stronie, a więc wykrycie pojazdów; w dalszej kolejności następuje zmiana sygnalizacji: zapala się światło żółte w połączeniu ze światłem czerwonym po czym oba gasną i następnie nadawany jest sygnał zielony (zezwalający). Następnie fotokomórka 2 automatycznie aktywuje się na zjeździe (po prawej stronie). Na panelu wizualizacji układu licznik „Pozostało do wyjechanie spod świateł 1” zlicza pojazdy zjeżdżające ze zwężonego odcinka jezdni. W momencie gdy na liczniku jest zerowa liczba pojazdów następuje zmiana nadawania świateł na lewym sygnalizatorze: gaśnie zielone, następnie zapala się żółte, po chwili gaśnie żółte
i nadawany zostaje sygnał barwy czerwonej. W momencie gdy nadawany jest sygnał czerwony następuje dezaktywacja fotokomórki 1. Po upływie pewnego przyjętego opóźnienia na przejazd ostatniego samochodu, fotokomórka 2 dezaktywuje się automatycznie.

·           Wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 2” → generowana jest losowa liczba pojazdów

·           Ponowne wciśnięcie przycisku „generator pojazdów 2” → np. po wygenerowaniu sześciu pojazdów; następuje aktywacja fotokomórki 2 po prawej stronie, a więc wykrycie pojazdów; w dalszej kolejności następuje zmiana sygnalizacji: zapala się światło żółte
w połączeniu ze światłem czerwonym po czym oba gasną i następnie nadawany jest sygnał zielony (zezwalający). Następnie fotokomórka 1 automatycznie aktywuje się na zjeździe (po lewej stronie). Na panelu wizualizacji układu licznik „Pozostało do wyjechanie spod świateł 2” zlicza pojazdy zjeżdżające ze zwężonego odcinka jezdni. W momencie gdy na liczniku jest zerowa liczba pojazdów następuje zmiana nadawania świateł na prawym sygnalizatorze: gaśnie zielone, następnie zapala się żółte, po chwili gaśnie żółte
i nadawany zostaje sygnał barwy czerwonej. W momencie gdy nadawany jest sygnał czerwony następuje dezaktywacja fotokomórki 2. Po upływie pewnego przyjętego opóźnienia na przejazd ostatniego samochodu, fotokomórka 1 dezaktywuje się automatycznie.

·           Naciśnięcie przycisku STOP → załączenie się trybu awaryjnej pracy sygnalizacji
(światła żółte migające na obu sygnalizatorach)

OZNACZENIA ZMIENNYCH UŻYWANYCH W OPROGRAMOWANIU CODESYS

1) BLOK blysk:

-        swiatlo - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca miganiu pachołków drogowych
 

2) BLOK licz_1:

-        zerujL – zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca zerowaniu licznika na pasku „generator pojazdów 2”

-        dodaj1 - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca za generację pojazdów
z prawej strony jezdni (generator pojazdów 2)

-        L - zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca liczbie generowanych pojazdów przy prawym sygnalizatorze

-        generacja2 - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca za potwierdzenie wygenerowania pojazdów

-        LL - zmienna typu INT;  liczba wygenerowanych pojazdów przy prawym sygnalizatorze
 

3) BLOK licz_2:

-        zerujK - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca zerowaniu licznika na pasku „generator pojazdów 1”

-        dodaj2 - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca za generację pojazdów z lewej strony jezdni (generator pojazdów 1)

-        K - zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca liczbie generowanych pojazdów przy lewym sygnalizatorze

-        KK- zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca liczba wygenerowanych pojazdów przy lewym sygnalizatorze

-        generacja1 - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca za potwierdzenie wygenerowania pojazdów
 

4) BLOK opoznienie:

-        CZAS - zmienna typu TIME; w wyniku zwraca wartość boolean

-        OK - zmienna typu BOOL; po upływie żądanego czasu powinna mieć wartość TRUE

-        ZAB - zmienna typu TP; zmienna lokalna (czas upłynął)
 

5) BLOK sygnalizacja:

-        zolte – zmienna typu BOOL; światło żółte migające na obu sygnalizatorach w trybie
              awaryjnym

-        START - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca za rozpoczęcie pracy układu

-        STOP - zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca za przejście pracy układu
w tryb awaryjny

-        foto2 – zmienna typu BOOL; fotokomórka nr 2 po prawej stronie panelu

-        foto1– zmienna typu BOOL; fotokomórka nr 1 po lewej stronie panelu

-        cz2 –  zmienna typu BOOL; światło czerwone na prawym sygnalizatorze

-        cz1 –  zmienna typu BOOL; światło czerwone na lewym sygnalizatorze

-        zol2 – zmienna typu BOOL; światło żółte na prawym sygnalizatorze w trybie
normalnej pracy sygnalizatora

-        zol1 – zmienna typu BOOL; światło żółte na lewym sygnalizatorze w trybie normalnej
          pracy sygnalizatora

-        ziel2 – zmienna typu BOOL; światło zielone na prawym sygnalizatorze

-        ziel1 – zmienna typu BOOL; światło zielone na lewym sygnalizatorze

-        LL - zmienna typu INT; liczba wygenerowanych pojazdów przy prawym sygnalizatorze

-        LP – zmienna typu INT; liczba wygenerowanych pojazdów przy lewym sygnalizatorze

-        generacja22 – zmienna typu BOOL; zmienna odpowiadająca za potwierdzenie wygenerowania pojazdów

-        generacja11 - zmienna typu BOOL zmienna odpowiadająca za potwierdzenie wygenerowania pojazdów

-        A - zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca czasowi trwania światła zielonego na prawym sygnalizatorze

-        B - zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca czasowi trwania światła zielonego na lewym sygnalizatorze

-        OPOZ – współpracuje z blokiem „opoznienie”, odpowiada za tworzenie opóźnień czasowych;

-        A1 - zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca całkowitemu czasowi przeznaczonemu na przejazd określonej liczby pojazdów z prawej strony przez odcinek jezdni

-        A2 - zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca za odliczanie ile pojazdów pozostało do wyjechania spod świateł po prawej stronie

-        B1 - zmienna typu INT; zmienna odpowiadająca całkowitemu czasowi przeznaczonemu na przejazd określonej liczby pojazdów z lewej strony przez odcinek jezdni

...