Đồ án Điều khiển tín hiệu giao thông đoạn từ ngã tư Trại Lính đến cầu Rào theo nguyên tắc “Làn sóng xanh”

 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
1 
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÕNG 
 ISO 9001:2008 
ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU GIAO THÔNG ĐOẠN TỪ 
NGÃ TƢ TRẠI LÍNH ĐẾN CẦU RÀO THEO 
NGUYÊN TẮC “LÀN SÓNG XANH” 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
HẢI PHÒNG – 2011 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
2 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................ 1 
CHƢƠNG 1: CÁC NÖT GIAO THÔNG ĐOẠN TỪ NGÃ TƢ 
TRẠI LÍNH ĐẾN CẦU RÀO ......................................................... 3 
1.1. HIỆN TRẠNG CÁC NÚT GIAO THÔNG ĐOẠN TỪ NGÃ TƯ TRẠI 
LÍNH ĐẾN CẦU RÀO ................................................................................. 3 
1.1.1. Nút giao thông Đồng Quốc Bình ..................................................... 3 
1.1.2. Nút giao thông Cầu vượt Lạch Tray ................................................ 5 
1.1.3. Nút giao thông Ngã Tư Quán Mau .................................................. 7 
1.1.4. Nút giao thông Ngã Tư Thành Đội .................................................. 8 
1.2. MỤC TIÊU THIẾT KẾ CỦA MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN ĐÈN GIAO 
THÔNG (LÀN XANH) ............................................................................... 10 
CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG PLC XÂY DỰNG HỆ THỐNG 
ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU ĐÈN GIAO THÔNG THEO LÀN 
ĐÈN XANH .................................................................................... 11 
2.1. GIỚI THIỆU VỀ PLC ......................................................................... 11 
2.1.1. Thiết bị điều khiển logic khả trình PLC S7-200 ............................ 11 
2.1.2. Cấu trúc bộ nhớ .............................................................................. 14 
2.1.2.2. Vùng dữ liệu ................................................................................ 15 
2.1.3. Mở rộng ngõ vào/ra: ....................................................................... 16 
2.1.4. Thực hiện chương trình: ................................................................. 18 
2.1.5. Ngôn ngữ lập trình S7 – 200 .......................................................... 21 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
3 
2.2. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA ĐÈN GIAO THÔNG TẠI MỘT 
NGÃ TƯ ...................................................................................................... 27 
2.3. THIẾT KẾ TÍN HIỆU ĐÈN HOẠT ĐỘNG TRÊN CÁC NÚT GIAO 
THÔNG CHẠY THEO CÙNG MỘT TUYẾN ĐƯỜNG (TỔ CHỨC LÀN 
SÓNG XANH – GREEN LINE) ................................................................ 30 
2.3.1. Giới thiệu về phương pháp điều khiển tín hiệu giao thông theo làn 
sóng xanh .................................................................................................. 30 
2.3.2. Phương pháp tính toán, đặt thời gian cho tín hiệu giao thông. ...... 30 
CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU ĐÈN GIAO 
THÔNG THEO LÀN ĐÈN XANH TUYẾN ĐƢỜNG TỪ NGÃ 
TƢ THÀNH ĐỘI ĐẾN CẦU RÀO .............................................. 39 
3.1. GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ TRONG MÔ HÌNH .......................... 39 
3.1.1. Thiết bị mạch điều khiển ................................................................ 39 
3.1.2. Thiết bị mạch động lực ................................................................... 39 
3.2. VIẾT CHƯƠNG TRÌNH VỚI PLC S7-200 ....................................... 40 
3.2.1. Sơ đồ khối của chương trình .......................................................... 40 
3.2.2. Chương trình viết trên PLC S7-200 ............................................... 42 
3.3 MÔ HÌNH ............................................................................................. 49 
3.3.1 Sơ đồ đấu nối ................................................................................... 49 
3.3.2 Mô hình ........................................................................................... 47 
KẾT LUẬN .................................................................................... 51 
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................52 
LỜI NÓI ĐẦU 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
4 
 Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế là tốc 
độ gia tăng không ngừng về các loại phương tiện giao thông. Sự phát triển 
nhanh chóng của các phương tiện giao thông đã dẫn đến tình trạng tắc nghẽn 
giao thông xảy ra rất thường xuyên.Vấn đề đặt ra ở đây là làm sao để đảm bảo 
giao thông thông suốt và sử dụng đèn điều khiển giao thông ở những ngã tư, 
những nơi giao nhau của các làn đường là một giải pháp. 
 Để viết chương trình điều khiển đèn giao thông ta có thể viết trên nhiều hệ 
ngôn ngữ khác nhau. Nhưng với những ưu điểm vượt trội của PLC S7-200 
như: Có thể ghép nối mở rộng, dễ thi công, sửa chữa, chất lượng làm việc ổn 
định linh hoạt. Nên ở đây tôi đã chọn hệ thống điều khiển có thể lập trình 
được PLC (Programmble Logic Control) với ngôn ngữ lập trình của S7–200 
để viết chương trình điều khiển đèn giao thông. 
 Xuất phát từ những nhu cầu thực tế giao thông trên đoạn từ Cầu Rào đến 
Ngã Tư Trại Lính, tình trạng ách tắc thường xảy ra vào những thời gian cao 
điểm. Đặc biệt là 2 nút Cầu Vượt Lạch Tray và Ngã Tư Trại Lính.Với ham 
muốn hiểu biết về về lĩnh vực này, tôi xin chọn đề tài làm đồ án tốt nghiệp 
về:. Mục đích của đề tài này là hiểu biết về các thiết bị tự động hoá, các giải 
pháp tự động hoá tích hợp toàn diện thông qua PLC S7–200 và quan trọng 
nhất là những giải pháp giao thông tại các ngã tư và cụm ngã tư nhằm tiết 
kiệm thời gian và ách tắc giao thông (Điều khiển đèn giao thông theo “làn 
xanh”, giải pháp điều khiển đèn giao thông tại các nút giao thông quan trọng) 
Trong quá trình hoàn thiện đồ án tốt nghiệp “Xây dựng hệ thống điều khiển 
đèn giao thông theo „làn sóng xanh‟ đoạn từ Ngã tƣ Trại Lính đến Cầu 
Rào” tôi đã nhận được sự giúp đỡ, định hướng và phân tích chi tiết của Thầy 
Thân Ngọc Hoàn đặc biệt là tính toán và thời gian chung của “làn sóng xanh”. 
Em đã thực hiện và hoàn thiện đề tài của mình với nội dung tóm tắt như sau: 
 Trong đó đề tài gồm 3 phần chính: 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
5 
 Chƣơng 1: Các nút giao thông đoạn đƣờng từ ngã tƣ Thành Đội 
đến Cầu Rào 
Trong chương này chủ yếu trình bầy về các ngã tư Đổng Quốc Bình, Cầu 
Vượt Lạch Tray, Quán Mau, Ngã Tư Trại Lính. 
 Chƣơng 2: Ứng dụng PLC xây dựng hệ thống điều khiển tín hiệu 
đèn giao thông theo “làn sóng xanh” 
Nội dung chủ yếu về giới thiệu PLC S7 – 200, hoạt động của đèn tín hiệu tại 
ngã tư mục tiêu thiết kế của mô hình. 
 Chƣơng 3: Xây dựng mô hình điều khiển 
Nội dung chủ yếu giới thiệu về tính toán và thiết kế thời gian chung cho các 
cụm đèn, chương trình điều khiển chung, mô hình của đề tài. 
CHƢƠNG 1: CÁC NÖT GIAO THÔNG ĐOẠN TỪ NGÃ TƢ 
TRẠI LÍNH ĐẾN CẦU RÀO 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
6 
1.1. HIỆN TRẠNG CÁC NÖT GIAO THÔNG ĐOẠN TỪ NGÃ TƢ 
TRẠI LÍNH ĐẾN CẦU RÀO 
1.1.1. Nút giao thông Đồng Quốc Bình (Lạch Tray – Đồng Quốc Bình – 
Nguyễn Bình) 
Chiều rộng mặt đường phía Lạch Tray 16m đến 18m, Đổng Quốc Bình 8m, 
Nguyễn Bình 6m. 
Khoảng cách giữa 2 vạch cho người đi bộ theo trục đường Lạch Tray là 
33,8m và theo trục đường Đồng Quốc Bình – Nguyễn Bình 28,8m. 
Đường Lạch Tray – Đồng Quốc Bình – Nguyễn Bình là lối đi thuận 2 chiều 
cho các loại phương tiện, thô sơ, xe máy, xe ô tô.(trừ xe tải trọng > 15 tấn). 
Hình 1.1: Nút giao thông Đồng Quốc Bình. 
Ngã tư có hai trục đường kích thước hình học không đối xứng, đặc biệt chiều 
rộng đường và lưu lượng xe khác nhau tương đối lớn, khi bố trí các cụm đèn 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
7 
tín hiệu cho phương tiện và người đi cần thêm đèn báo cho rẽ phải khi đèn đỏ 
(hướng Đồng Quốc Bình – Nguyễn Bình để tránh ùn tắc bởi đường hẹp). 
Đèn báo cho phép rẽ này được mắc song song với đèn đỏ của hướng Đồng 
Quốc Bình – Nguyễn Bình khi đèn đỏ sang thì đèn báo cho phép rẽ phải ( ) 
sáng xanh. 
Nút giao thông Đổng Quốc Bình không phải nút quan trọng nhưng đây là một 
ngã tư có nhiều phương tiện giao thông tham gia cục bộ. Khu vực nút giao 
thông gần nhiều nơi tập trung đông người như trường Đại học Hàng Hải, Đại 
học Hải Phòng, Cao đẳng Cộng Đồng, Chợ Đổng Quốc Bình, Trường THPT 
DL Hàng Hải Nên vào thời gian cao điểm giao thông thường rơi vào tình 
trạng ách tắc giao thông vào các thời điểm khoảng 7h20 sáng, buổi trưa 
khoảng 11h40, buổi chiều khoảng 17h40. 
Trong những năm gần đây tình trạng ách tắc này không có tình hình cải thiện 
mà còn càng khó xử lý do lượng xe ngày một nhiều hơn. 
Hình 1.2: Tham gia giao thông nút giao thông Đổng Quốc Bình. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
8 
1.1.2. Nút giao thông Cầu vƣợt Lạch Tray (Lạch Tray – Nguyễn Văn 
Linh – Nguyễn Bỉnh Khiêm) 
Đây là nút giao thông của Thành Phố, đặc biệt khác với các ngã tư thông 
thường, là nút có 2 trục đường cắt nhau và có đường cắt nhỏ cho phép phương 
tiện rẽ phải mà không chịu sự điều khiển của đèn tín hiệu giao thông, phương 
tiện đi thẳng và rẽ trái vì thế lưu lượng giảm đi đáng kể. 
Chiều rộng mặt đường phía Lạch Tray 18m, Nguyễn Bỉnh Khiêm 35m. 
Chiều rộng lề đường trung bình đường Lạch Tray 9,7m đường Nguyễn Bỉnh 
Khiêm 8,5m. 
Khoảng cách giữa 2 vạch cho người đi bộ theo trục đường Lạch Tray là 52m 
và theo 37,4m. 
Đường Lạch Tray là lối đi thuận cả 2 chiều cho các phương tiện, riêng xe ô tô, 
xe tải > 15 tấn đi qua cầu Vượt khi qua đường Lạch Tray. Các xe đi thẳng 
trên đường Nguyễn Bỉnh Khiêm cũng thường qua cầu để tránh đèn giao thông 
nên lượng xe ở đây được giảm thiểu nhất. Kết cấu mặt bằng giao thông cũng 
khá hợp lý. 
Hình 1.2: Nút giao thông Cầu vượt Lạch Tray. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
9 
Ngã tư có 2 trục đường với kích thước hình học không đối xứng và do đó có 
cấu trúc đặc biệt, làn đường rộng với nhiều làn xe chạy nên ngoài 4 cột đèn 
tín hiệu giao thông cao 3,8m, tín hiệu đèn giao thông chính được đặt đối diện 
nơi thuận tiện cho người điều khiển phương tiện thấy dễ dàng. Các cụm đèn 
tín hiệu gồm đèn cho phương tiện và người đi bộ qua 2 chiều được bố trí theo 
2 hướng như nhau. 
Nút giao thông  ...  = 300/6.94 = 44 (s) 
Như vậy, cứ 51 (s) nút giao thông tiếp theo phải lặp đi lặp lại chu kì đèn của 
nút giao thông trước để xe đi với tốc độ Vt gặp đèn xanh ở ngã tư thứ nhất sẽ 
gặp tiếp đèn xanh ở ngã tư thứ 2. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
40 
Muốn đảm bảo được điều này sau mỗi chu kì đèn của ngã tư thì thời gian chu 
kì đèn cho tất cả các ngã tư (Tcktb) phải xấp xỉ thời gian một đoạn đều nhau 
(δttb). 
Tcktb = 51 (s) 
Khi tổ chức “làn sóng xanh” thì các đường nằm trên tuyến phải được ưu tiên 
ở mức thấp nhất thời gian phương tiện phải chờ. 
Do đó bỏ qua thời gian chờ nên ta có: 
Bảng 2.2: Chu kỳ thời gian của hướng 1 và 2. 
Txanh 1 = 29 (s) Tvàng 1 = 3 (s) Tđỏ = 19 (s) 
Txanh 2 = 20 (s) Tvàng 2 = 3 (s) Tđỏ = 28 (s) 
Trong đó hướng 1 là hướng dọc theo trục đường Lạch Tray, hướng hai là 
trục đường còn lại của mỗi ngã tư. 
Thời gian chu kỳ đèn lúc này là 51 (s) 
Từ đây ta tính được thời gian tín hiệu đèn trong chu kỳ: 
Thời gian xanh hướng 1 là: 
(29,6/51) * 52,32 = 27,5 (s) 
Thời gian xanh hướng 2 là: 
(20,6/56,32) * 52,32 = 19 (s) 
Thời gian vàng là 2,91 (s) 
Đồ thị tín hiệu đèn theo thời gian chu kì 51(s) được biểu thị trên (hình 
2.13). 
“Làn sóng xanh” trên tuyến đường đã được thiết kế tối ưu nên không cần 
phải hiệu chỉnh thêm. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
41 
 Theo như tính toán theo phương pháp làn sóng xanh, thì thời gian đặt của 
mô hình là thời gian tối ưu nhất mà các tín hiệu đèn làm tốt nhất nhiệm vụ 
điều khiển giao thông. Nếu thay đổi hay điều chỉnh 1 trong các ngã tư sẽ xảy 
ra hiện tượng mất cân bằng chu kỳ thời gian đạt của làn sóng xanh. 
Chính vì vậy thời gian tính toán là tối ưu, nên khi xảy ra tắc đường hay ách 
tắc thì do lượng xe quá nhiều cần dùng các biện pháp điều hành của cảnh sát 
giao thông. Ngoài ra không có cách khác điều khiển tín hiệu đèn trong trường 
hợp này. 
 Ngoài ra với thời gian 28s đèn xanh hướng 1 và 20s đèn xanh hướng 2 thì 
thời gian đặt này khá phù hợp và tăng thêm nhiều chu kỳ đèn tối đa khả năng 
thông xe và giảm thiểu khả năng gặp đèn đỏ trên trục đường chính. 
Như vậy trục đường chính Lạch Tray là tuyến đường được ưu tiên trong làn 
sóng xanh mà mô hình đã đặt ra. 
 Nhận thấy việc áp dụng phương pháp tính toán theo làn sóng xanh cần 
đảm bảo yếu tố khoảng cách các nút giao thông, tính đồng nhất giao thông ví 
dụ lượng xe tương đương, thời gian di chuyển giữa các ngã tư tương đương. 
Ngoài ra khoảng cách giữa các ngã tư phải nhỏ, tiết kiệm chi phí đi dây và các 
chi phí lắp đặt khác. 
Qua chương hai nhận thấy việc dùng PLC trong điều khiển theo phương 
pháp làn sóng xanh là một giải pháp hay có nhiều khả năng phát triển mở 
rộng được hệ thống điều khiển. Có khả năng kết nối mạng, khả năng mở rộng 
chức năng giám sát, và đặc biệt là khả năng làm việc ổn định. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
42 
CHƢƠNG 3: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN TÍN HIỆU ĐÈN GIAO 
THÔNG THEO LÀN ĐÈN XANH TUYẾN ĐƢỜNG TỪ NGÃ 
TƢ THÀNH ĐỘI ĐẾN CẦU RÀO 
3.1. GIỚI THIỆU CÁC THIẾT BỊ TRONG MÔ HÌNH 
3.1.1. Thiết bị mạch điều khiển 
Một PLC S7-200: Thiết bị điều khiển chính của toàn bộ mô hình thiết bị này 
dùng nguồn 24v một chiều. Chức năng điều khiển theo chương trình lập trình 
sẵn theo chương trình cho trước. 
Trong mô hình có tính toán đến việc mở rộng việc ghép nối điều khiển với 
các thiết cụm ngã tư với nhau, ghép nối điều khiển các thiết bị giám sát. 
3.1.2. Thiết bị mạch động lực 
- Một biến áp 5A: biến đổi điện áp 220v về điện áp 24v, vì nguồn nuôi PLC 
và các thiết bị trong mô hình dùng điện áp 24v. 
- Một bộ chỉnh lưu điện áp xoay chiều thành điện áp 1 chiều 24v, do PLC và 
đèn tín hiệu là 24v một chiều. 
- 6 rơ le trung gian làm nhiệm vụ chấp hành điều khiển tại phần cứng, trực 
tiếp cấp nguồn cho đèn tín hiệu theo yêu cầu, các rơ le cũng dùng nguồn 24v 
một chiều. 
- 48 đèn tín hiệu trong đó 16 đèn xanh, 16 đèm vàng, 16 đèn đỏ: 
Tổng chiều dài mô hình là 260cm, rộng 60cm, khoảng cách giữa các ngã tư 
theo tỉ lệ thực tế là 1:1:4 trong thực tế là Từ Đổng Quốc Bình đến Cầu vượt 
Lạch Tray là 300m, từ Cầu vượt Lạch Tray đến Quán Mau là 300m, từ Quán 
Mau đến ngã tư Thành Đội là 1200m. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
43 
3.2. VIẾT CHƢƠNG TRÌNH VỚI PLC S7-200 
3.2.1. Sơ đồ khối của chƣơng trình 
Tín hiệu
vào
- Start
- Stop
Rơ le
trung gian
Tín hiệu
đèn
Giao thông
PLC
Các tín hiệu vào của nút bấm
Thực hiện điều khiển
Trung tâm điều khiển
Các đèn tín hiệu (Xanh, Vàng, Đỏ)
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
44 
Thuật toán của mô hình: 
Begin
Cấp tín hiệu đóng điện cho các 
đèn Xanh, Vàng và Đỏ
ở các chiều tương ứng.
Chương trình con
hoạt động trong chế
độ “làn sóng xanh”
Thỏa mãn ĐK 
thời
gian hoạt động
trong chế độ 
đêm
Thỏa mãn ĐK 
thời
gian hoạt động
trong chế độ 
“làn sóng xanh”
Read_RTC
Đọc giá trị thời
gian
thực trong PLC
Chương trình con
hoạt động trong chế
độ đêm khuya
So sánh giá trị
Read_RTC với
các
giá trị thời 
gian
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
45 
3.2.2. Chƣơng trình viết trên PLC S7-200 
Ngôn ngữ LAD: 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
46 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
47 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
48 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
49 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
50 
3.3. MÔ HÌNH 
3.3.1. Sơ đồ đấu nối 
Dựa vào bảng bố trí đầu vào, ra ta có sơ đồ đấu nối thiết bị ngoại vi với 
PLC như sau: 
Hình 3.1: Sơ đồ kết nối CPU 214. 
- Trên hình có 6 đầu ra rơ le trung gian là 0.1 đến 0.3 của L và 1.1, 1.2 của 
1L. 
- Có 2 đầu vào là I0.0 và I0.1 tương đương với Sart và Stop. 
RELAY 
OUTPUT
S 
1L 0.0 0.1 0.2 0.3 2L 0.4 0.5 0.6 3L 0.7 1.1 N 
L1 
VAC 
85~26
4 
DC 
24V INPUT
S 1M 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 2M 0.7 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 
M L+ 
D
C SENSO
R SUPPL
Y 
STO
P RUN 
TER
M 
ADDRES 
# 
S
F 
RUN 
STOP 
I0.0 
I0.1 
I0.2 
I0.3 
I0.4 
I0.5 
I0.6 
I0.7 
I1.3 
I1.2 
I1.1 
I1.0 
I1.4 
I1.5 
Q0.
0 Q0.
1 
Q1.
0 Q1.
1 Q0.
2 Q0.
3 Q0.
4 Q0.
5 Q0.
6 Q0.
7 
CPU 
214 
SIEMEN
S 
SIMATIC 
S7-
200 
I 0.0 
R1 R2 R3 R4 R5 R6 
+24v 
0v 
I 0.1 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
51 
Hình 3.2: Sơ đồ đấu nối mạch động lực. 
R1 ...R6 : Các rơle trung gian sử dụng trong mô hình. 
R3 
R2 
R1 
R6 
R5 
R4 
Xanh hướng 1 
Đỏ hướng 1 
Vàng hướng 1 
Xanh hướng 2 
Đỏ hướng 2 
Vàng hướng 2 
0v 24v 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
52 
D1...D48 : Các đèn báo xanh đỏ vàng của tín hiệu giao thông. 
I0.0... I1.1 : Các nút bấm sử dụng trong chương trình điều khiển. 
Đây là sơ đồ đấu dây thực của mô hình điều tín hiệu giao thông theo làn 
sóng xanh. 
Nguồn cấp cho PLC là 24V một chiều. 
Nguồn nuôi mở rộng không sử dụng trong mô hình thực nghiệm. 
3.3.2. Mô hình 
Giới thiệu tổng thể về mô hình điều khiển tín hiệu đèn giao thông theo làn 
sóng xanh đoạn từ Ngã tư Thành Đội đến Cầu Rào. 
Tổng chiều dài mô hình là 260cm, chiều rộng 60cm, kích thước đường trong 
mô hình 30cm, chiều cao cột 30cm. 
Mỗi ngã tư gồm 4 cột được lắp đặt 14 đèn xanh đỏ vàng. 
Hình 3.3: Mô hình điều khiển 4 ngã tư. 
Trong mô hình đã có một số đoạn được chỉnh thẳng để tiện cho việc thiết kế 
và lắp đặt khoan ống. Như đoạn từ Quán Mau đến ngã tư Thành Đội và các 
ngã tư có cấu tạo không đối xứng như ngã tư Thành Đội, Quán Mau khi thi 
công đã được cố ý thiết kế đối xứng trong mô hình. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
53 
Mô hình chú trọng việc giải quyết “làn sóng xanh” lên chưa giải quyết được 
đền đi bộ. 
Hình 3.4: 1 nút giao thông trong mô hình. 
Hình 3.5: Hướng giao thông từ Ngã Tư Trại Lính về Cầu Rào. 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
54 
KẾT LUẬN 
Đồ án tìm hiểu về phương án thiết kế “làn xanh” nhằm cải thiện tình hình 
giao thông tại các ngã tư trọng điểm, giải quyết tốt nhất nhiệm vụ của đèn 
giao thông giúp cho giao thông được thông suốt và hợp lý. 
Trong đồ án này em chủ yếu tìm hiểu đưa ra giải pháp “áp dụng phương 
pháp xây dựng theo làn sóng xanh”. Tối ưu hóa nhất nhằm giúp người tham 
gia giao thông thuận tiện nhất, ước lượng và tính toán thời gian di chuyển, 
khả năng xung đột của các phương tiện trong các ngã tư. Từ những thông số 
chung tốc độ xe di chuyển, số lượng xung đột giao thông, độ rộng của các ngã 
tư từ đó đặt các thông số cho các nút giao thông một cách hợp lý nhất. 
Và áp dụng làn sóng xanh với các ngã tư có khoảng cách gần nhau đảm 
bảo cho tính toán hợp lý điều khiển chung nhằm hợp lý hóa điều khiển và tối 
ưu việc thực hiện. 
Sau khi thực hiện đồ án em đã tập hoàn thành các nội dung như sau: 
Mô tả thực trạng tại các nút giao thông từ Ngã tư Trại Lính về Cầu Rào. 
Tìm hiểu về PLC S7-200, ứng dụng PLC xây dựng mô hình thực hệ 
thống giao thông điều khiển theo làn sóng xanh. 
Đồ án được thực hiện trong một thời gian ngắn không tránh khỏi những sai 
sót mong các thầy cô thông cảm và giúp đỡ em hoàn thiện đồ án này. 
Hải phòng, ngày 8 tháng 7 năm 2011 
Sinh viên 
Phạm Văn Chính 
 ______________________________________________ 
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH ĐIỆN CÔNG NGHIỆP 
Sinh viên Phạm Văn Chính MSV: 111072 
55 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. TS. Phan Cao Thọ, KS.Trần Trung Việt, Tổ chức giao thông bằng đèn tín 
hiệu "Làn Sóng Xanh", Nhà xuất bản Đà Nẵng. 
2. Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Tự động hóa với Simatic S7-200. 
3. Th.S Châu Chí Đức, Kỹ thuật điều khiển lập trình PLC Simatic S7-200. 
4. Lê Văn Doanh, Đặng Văn Đào, Lê Hải Hưng, Ngô Xuân Thành, Nguyễn 
Anh Tuấn (2008), Chiếu Sáng Tiện Nghi Và Hiệu Quả Năng Lượng, Nhà 
xuất bản Khoa học kỹ thuật . 
5. Www.google.com.vn