課程設(shè)計---停車場車位控制系統(tǒng)

1、<p>　　成績 _______</p><p><b>　　可編程邏輯控制器</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告</b></p><p>　　題 目 </p><p>　　系 別

2、 </p><p>　　專業(yè)名稱 </p><p>　　班 級 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　姓 名

3、 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012 年 5 月</p><p>　　《可編程邏輯控制器》課程設(shè)計任務(wù)書</p><p>　　——供09級自動化、電氣工程及其自動化、電氣工程與自動化專業(yè)學(xué)生用</p>&

4、lt;p>　　引言：《可編程邏輯控制器》課程設(shè)計是該課程的一個重要教學(xué)環(huán)節(jié)，既有別于畢業(yè)設(shè)計，又不同于課堂教學(xué)。它需要學(xué)生統(tǒng)籌運用所學(xué)基本理論、基本方法對現(xiàn)實生活中的實際系統(tǒng)進行設(shè)計和調(diào)試。</p><p>　　設(shè)計題目五：停車場車位控制系統(tǒng)</p><p>　　本設(shè)計要求熟練使用西門子公司的S7-200系列產(chǎn)品各基本指令和部分應(yīng)用指令，根據(jù)控制要求進行PLC梯形圖編程，實現(xiàn)停車場車

5、位控制系統(tǒng)的設(shè)計。</p><p><b>　　系統(tǒng)工作過程說明</b></p><p>　　圖1是車位控制系統(tǒng)示意圖，假設(shè)停車場有9個車位，在入口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛進入的數(shù)目，在出口處裝設(shè)一傳感器用來檢測車輛出去的數(shù)目，如果尚有車位時，入口閘欄才可以將門開啟讓車輛進入停放，并有一指示燈表示尚有車位；車位已滿時，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓

6、車輛進入。同時可以從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場共有幾部車。</p><p>　　圖1 停車場車位控制系統(tǒng)示意圖</p><p>　　如圖1所示，本設(shè)計具體要求完成以下工作過程：</p><p>　?。?）入庫車輛前進時，經(jīng)過1#傳感器，此時車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達到上限位置時，柵欄打開停止，同時車輛進入，經(jīng)過2#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，達到下限位置時，柵欄

7、門停止關(guān)閉，同時計數(shù)器A加1；</p><p>　?。?）出庫時，先經(jīng)過2#傳感器，柵欄門向上打開，當(dāng)達到上限的時候停止打開，同時車輛出閘門再經(jīng)過1#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達到下限位時，柵欄門停止動作，計數(shù)器B減1；（計數(shù)器B的初始值由計數(shù)器A送來）只經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器不動作。 </p><p>　?。?）倉庫啟用時，先對所有用到的存儲單元清零，并應(yīng)有倉庫空顯示。<

8、/p><p>　?。?）若設(shè)倉庫容量為9輛車，則倉庫滿時應(yīng)報警并顯示。</p><p>　?。?）若同時有車輛相對入庫和出庫（即入庫車輛經(jīng)過1#傳感器，出庫車輛經(jīng)過2#傳感器），應(yīng)避免誤計數(shù)。</p><p><b>　　設(shè)計步驟：</b></p><p>　?。?）對系統(tǒng)進行需求分析，確定I/O點數(shù)，分配I/O地址；<

9、;/p><p>　?。?）畫出PLC硬件接線圖；</p><p>　?。?）繪制PLC梯形圖；</p><p><b>　?。?）繪制時序圖；</b></p><p>　?。?）簡述工作過程。</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　

10、本設(shè)計針對目前停車場車位控制系統(tǒng)存在的集成自動化程度低、可靠性差和運行效率低下的不足，結(jié)合目前工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)，設(shè)計了一種技術(shù)較先進、性能可靠、自動化的程度較高的停車場車位控制系統(tǒng)。本文針對停車場車位控制系統(tǒng)中存在的問題，把PLC可編程序控制器和變頻器應(yīng)用于停車場車位控制系統(tǒng)上，同時對問題進行了較深入的研究。 </p><p>　　本文闡述了停車場車位控制系統(tǒng)的PLC控制、自動計數(shù)、數(shù)碼顯示

11、的一些基本思路和方法，介紹了關(guān)于PLC工作特點及運行原理，以及介紹了三菱可編程控制器系列的FX2N系列 PLC控制器主要功能模塊及應(yīng)用。FX不僅編程簡單，通用性強，抗干擾能力強，可靠性高，而且具有易于操作及維護，設(shè)計、施工、調(diào)試周期短等優(yōu)點。然后設(shè)計了停車場車位控制系統(tǒng)的基本模塊及功能，并對系統(tǒng)的主回路和控制回路的硬件部分進行了詳細介紹。最后程序分析測試論證停車場車位控制的設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞：PL

12、C 停車場 車位控制 FX C250計數(shù)器。</p><p><b>　　一、緒論</b></p><p><b>　　1、設(shè)計目的</b></p><p>　　隨著進口汽車大量涌人和國內(nèi)汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，大中城市的汽車數(shù)量劇增，從而引發(fā)了停車管理問題。近幾年，我國的停車場管理技術(shù)不斷完善，計算機技術(shù)、通信技術(shù)、

13、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展又促進了停車場管理系統(tǒng)功能的強大。率低等問題。 </p><p>　　由于小區(qū)停車場供住戶使用。小區(qū)停車場管理系統(tǒng)重點要做到準確指示車輛進出，車輛進入時給與司機準確的車位數(shù)量與具體位置，車輛進入后，記錄車輛總量，車輛離開時，減少車輛數(shù)量。車輛進出指示可完全由PLC作為中央控制處理，停車場空位指示可利用價格較不高的數(shù)碼管顯示。 一種停車場車位管理系統(tǒng)，它由固設(shè)在停車場中的管理控制器、

14、埋設(shè)在車位處的電動車位鎖及移動控制器相互連接構(gòu)成；管理控制器包括傳感器接收模塊、邏輯控制電路及驅(qū)動控制電路；電動車位鎖的電源端與驅(qū)動控制電路的電源輸出端連接；移動控制器中設(shè)有數(shù)據(jù)讀寫控制電路、無線遙控發(fā)射模塊及電池，該無線遙控發(fā)射模塊通過移動控制器外部設(shè)置的遙控天線與管理控制器的接收天線進行無線信號連接。本實用新型通過將管理控制器、移動控制器及電動車位鎖可以方便的實現(xiàn)停車場車位的有效管理，具有極大的實用價值。 　</p>

15、<p><b>　　2、設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　隨著科技的進步，電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通訊技術(shù)不斷地向各種領(lǐng)域滲透，當(dāng)今的停車場車位控制系統(tǒng)已經(jīng)向智能型的方向轉(zhuǎn)變。先進可靠的停車場控制系統(tǒng)在停車場管理系統(tǒng)中的作用越來越大。</p><p>　　利用PLC控制停車的停車場管理系統(tǒng)是一種高效快捷、公正準確、科學(xué)經(jīng)濟的停車場管理手段，是停車場對于車輛

16、實行動態(tài)和靜態(tài)管理的綜合。從用戶的角度看，其服務(wù)高效、準確無誤；從管理者的角度看，其易于操作維護、動化程度高、大大減輕管理者的勞動強度；從投資者角度看，徹底杜絕失誤及任何形式的作弊，防止停車費用流失，使投資者的回報有了可靠的保證。</p><p>　　系統(tǒng)以PLC為信息載體，通過智能傳感器記錄車輛進出信息，結(jié)合工業(yè)自動化控制技術(shù)控制機電一體化外圍設(shè)備，從而控制進出停車場的各種車輛?！　?lt;/p>&l

17、t;p><b>　　3、要實現(xiàn)的目標</b></p><p>　　圖1是車位控制系統(tǒng)示意圖，假設(shè)停車場有9個車位，在入口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛進入的數(shù)目，在出口處裝設(shè)一傳感器用來檢測車輛出去的數(shù)目，如果尚有車位時，入口閘欄才可以將門開啟讓車輛進入停放，并有一指示燈表示尚有車位；車位已滿時，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車輛進入。同時可以從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場

18、共有幾部車。</p><p>　　圖1 停車場車位控制系統(tǒng)示意圖</p><p>　　如圖1所示，本設(shè)計具體要求完成以下工作過程：</p><p>　?。?）入庫車輛前進時，經(jīng)過1#傳感器，此時車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達到上限位置時，柵欄打開停止，同時車輛進入，經(jīng)過2#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，達到下限位置時，柵欄門停止關(guān)閉，同時計數(shù)器A加1；</p&g

19、t;<p>　?。?）出庫時，先經(jīng)過2#傳感器，柵欄門向上打開，當(dāng)達到上限的時候停止打開，同時車輛出閘門再經(jīng)過1#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達到下限位時，柵欄門停止動作，計數(shù)器B減1；（計數(shù)器B的初始值由計數(shù)器A送來）只經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器不動作。 </p><p>　?。?）倉庫啟用時，先對所有用到的存儲單元清零，并應(yīng)有倉庫空顯示。</p><p>　　（4）若

20、設(shè)倉庫容量為9輛車，則倉庫滿時應(yīng)報警并顯示。</p><p>　?。?）若同時有車輛相對入庫和出庫（即入庫車輛經(jīng)過1#傳感器，出庫車輛經(jīng)過2#傳感器），應(yīng)避免誤計數(shù)。</p><p>　　※ 方便、快捷、準確的滿位顯示服務(wù)功能；</p><p>　　※ 車輛保管的安全性功能；</p><p>　　※ 經(jīng)濟合理的運營成本；</p>

21、<p>　　二、系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計</p><p><b>　　2、系統(tǒng)I/O分配</b></p><p><b>　　I/O分布圖</b></p><p><b>　　3、PLC外圍接線</b></p><p><b>　　三、系統(tǒng)軟件設(shè)計</b&

22、gt;</p><p><b>　　1、系統(tǒng)流程圖</b></p><p><b>　　2、系統(tǒng)程序設(shè)計</b></p><p>　　2.1車場車位引導(dǎo)系統(tǒng)概述</p><p>　　停車場車位管理系統(tǒng)的主要功能是遠距離監(jiān)測停車場各個車位占用情況，并將有關(guān)信息反饋到控制中心，對車位的空閑狀況作出相應(yīng)的

23、指示。通過相關(guān)配置，實現(xiàn)車位檢索和車位使用引導(dǎo)；車位監(jiān)控、時間設(shè)定、報表輸出；設(shè)置密碼，防盜報警等主要功能，用戶可選擇其中的一項或多項配置。</p><p>　　停車場車位顯示屏模擬實際布局狀態(tài)，放置于相應(yīng)區(qū)域位置，用LED顯示車位狀態(tài)。當(dāng)車位有空置時，對應(yīng)LED燈亮；當(dāng)有車輛停泊時，對應(yīng)車數(shù)LED發(fā)光，對行駛車位進行相應(yīng)的引導(dǎo)。用戶進入后，觀察車位顯示屏，根據(jù)分區(qū)指示的路標，尋找空置車位，并指導(dǎo)車輛駛往該處停泊

24、。</p><p>　　本系統(tǒng)是一項集傳感技術(shù)，自動控制，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)傳輸，局部網(wǎng)絡(luò)連接等多種技術(shù)于一體的產(chǎn)品，各部件具有安裝簡便易行，使用兩線制半雙工串行通訊方式，連線少，管理容量大（目前可同時管理多達512個車位的大型停車場），設(shè)定密碼可防止車輛被盜，具有聲顯示，用戶操作簡便直觀等特點，是為物業(yè)管理提供的另一種停車場管理模式。</p><p>　　該系統(tǒng)具備以下功能：</p&g

25、t;<p>　　※ 物體識別——監(jiān)測</p><p>　　※ 信息收集——通訊</p><p>　　※ 狀態(tài)顯示——輸出</p><p>　　同時該系統(tǒng)滿足以下要求：</p><p>　　※ 正確識別車輛數(shù)目，并準確顯示車輛數(shù)目。</p><p>　　※ 可靠地工作在具有各種光照強度、電磁干擾、廢氣、煙塵

26、侵蝕的停車場。</p><p>　　※ 工程采用常規(guī)安裝方法，無需特別的工具，由普通的工程人員即可完成安裝</p><p><b>　　2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　車位檢測及引導(dǎo)子系統(tǒng)由兩部分構(gòu)成，一部分為車位狀態(tài)檢測，另一部分由各分區(qū)入口處LED燈顯示占用車位的多少。</p><p>　　本系統(tǒng)的完整

27、配置由以下主要部分組成：</p><p>　　(1) 傳感器感應(yīng)裝置；</p><p>　　(2) LED顯示燈；</p><p><b>　　系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p><b>　　4.1 硬件調(diào)試</b></p><p>　　PLC內(nèi)部為輸入電路所提供的電壓是24V

28、,BEN5M-DT光電傳感器的驅(qū)動電壓為24V，其輸出電路能配置250V的交流電源，恰好可以直接驅(qū)動負載，滿足其輸出指標，按接線圖接好線，七段數(shù)碼顯示器能實時顯示數(shù)據(jù)，證明PLC選型正確，光電傳感器的選擇符合要求。</p><p><b>　　4.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　　按接線圖接好線后，將程序的指令用FX-GP編程軟件輸入到PLC系統(tǒng)中，編程器直接

29、對PLC的用戶程序儲存器進行讀寫操作。采用脫機編程方式將所編制的用戶程序存入編程器的ROM中后，經(jīng)過多次調(diào)試。</p><p><b>　　4.3性能分析</b></p><p>　　本設(shè)計是基于PLC的停車場車位控制系統(tǒng)，光電傳感器能夠迅速將采集到的信號傳輸給PLC中的C250雙向計數(shù)器，C250進行加減計數(shù)存儲，并以BCD碼傳輸給七段譯碼顯示器，顯示器能夠?qū)崟r顯示

30、停車場的停車數(shù)目。PLC具有可靠性高、控制程序可變，具有良好的柔性、功能強，性能價格高等特點。該系統(tǒng)自動化程度高，可靠性高，用PLC可以使該設(shè)計的要求全能滿足。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計使我比較系統(tǒng)地掌握有關(guān)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計思想和設(shè)計方法，主要對PLC（s7-200）的結(jié)構(gòu)、功能、內(nèi)部資源等了解并對其進行測試和

31、加以應(yīng)用的知識得到學(xué)習(xí)。經(jīng)過多次的反復(fù)實驗與分析,可以對電路的原理及功能更加熟悉,同時提高了設(shè)計能力與及對電路的分析能力.同時在軟件的編程方面得到更到的提高,對編程能力得到加強.同時對所學(xué)的知識得到很大的提高與鞏固.我所做的設(shè)計題目是基于PLC的停車場車位控制系統(tǒng)。由于是第一次做PLC的設(shè)計，設(shè)計起來有一定難度，但后來通過去圖書館找相關(guān)書籍，上網(wǎng)找資料，請教老師和同學(xué)等方法來獲取相關(guān)知識，通過一步步解決疑惑來完成我的設(shè)計，同時也大大提升

32、了自己知識水平和能力。通過這次課程設(shè)計讓我們意識到書本上學(xué)到的知識一定要通過實踐去鞏固，而且這也是一種學(xué)習(xí)方法，只有這樣才能真正輕松的掌握一門學(xué)問。同時此次課程設(shè)計也讓我們對學(xué)習(xí)PLC更加熱情，我們認識到PLC的強大的功能和廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。真正體會到了科技給我?guī)淼恼窈?。讓我對學(xué)習(xí)更有興趣，同時也給我們在探索知識的路上的無限動力。在自己以后的學(xué)習(xí)中，我們一定要有刻苦努力及鉆研精神，結(jié)合有創(chuàng)新，充分實現(xiàn)自己的價值</p>&

33、lt;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　廖常初.PLC編程及應(yīng)用.第3版.北京：機械工業(yè)出版社，2008</p><p>　　許翏.電機與電氣控制技術(shù).北京：機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　肖峰，賀哲榮. PLC編程100例.北京：中國電力出版社，2009 </p><p>　　吳

34、中俊，黃永紅.可編程序控制器原理及應(yīng)用.第2版.北京：機械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　謝克明，夏路易.可編程序控制器原理與程序設(shè)計.北京：電子工業(yè)出版社，2004</p><p>　　賈德勝.PLC應(yīng)用開發(fā)實用子程序.北京：人民郵電出版社，2006</p><p><b>　　附錄一: 梯形圖</b></p><

35、;p><b>　　圖（一）：</b></p><p><b>　　圖（二）</b></p><p><b>　　附錄二: 指令表</b></p><p>　　0 LD X001</p><p>　　1 O

36、R MI</p><p>　　2 OUT M1</p><p>　　3 LD M1</p><p>　　4 OUT C250 K16</p><p>　　9

37、 LD C250</p><p>　　10 OUT M0</p><p>　　11 LD M0</p><p>　　12 OUT Y000</p><p>　　13 LDI

38、 M0</p><p>　　14 OUT Y001</p><p>　　15 LD X003</p><p>　　16 OR Y002</p><p>　　17 ANI

39、 M0</p><p>　　18 OUT Y002</p><p>　　19 LD X003</p><p>　　20 OR Y003</p><p>　　21 ANI

40、 X006</p><p>　　22 OUT Y003</p><p>　　23 LD X006</p><p>　　24 OR T0</p><p>　　25 ANI

41、 X007</p><p>　　26 OUT T0 K600</p><p>　　29 LD T0</p><p>　　30 ANI X007</p><p>　　31

42、 OUT Y004</p><p>　　32 LD M1</p><p>　　33 PLS M2</p><p>　　35 LD M2</p><p>　　36 MO

43、V K0 D0</p><p>　　41 LD M2</p><p>　　42 MOV K1 D1</p><p>　　47 LD X003</p><p

44、>　　48 ADD D0 D1 D0</p><p>　　55 LD X004 </p><p>　　56 SUB D0 D1 D0</p>&