《停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)-基于plc設(shè)計(jì)概訴》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)-基于plc設(shè)計(jì)概訴（21頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、、車輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 河南科技大學(xué) 課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 課程名稱 電氣控制技術(shù) 題 目 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng) 學(xué) 院 電氣工程 班 級(jí) 電氣F1101 學(xué)生姓名 xxx 指導(dǎo)教師 日 期 2015年12月5日 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng) 摘要 隨著科技的進(jìn)步，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(chǎng)車 位控制系統(tǒng)已經(jīng)向智能型的方向轉(zhuǎn)變。先進(jìn)可靠的停車場(chǎng)控制系統(tǒng)在停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中的作用越來(lái) 越大。 利用PLC控制停車的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是一種高效快捷、 公正準(zhǔn)確、科學(xué)經(jīng)濟(jì)的停車場(chǎng)管理手段， 是停車場(chǎng)對(duì)于車輛實(shí)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)管理的綜合。

2、從用戶的角度看，其服務(wù)高效、準(zhǔn)確無(wú)誤；從管理 者的角度看，其易于操作維護(hù)、動(dòng)化程度高、大大減輕管理者的勞動(dòng)強(qiáng)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(fèi)用流失，使投資者的回報(bào)有了可靠的保證。系統(tǒng)以 PLC為 信息載體，通過(guò)智能傳感器記錄車輛進(jìn)出信息， 結(jié)合工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)控制機(jī)電一體化外圍設(shè)備， 從而控制進(jìn)出停車場(chǎng)的各種車輛 本文主要運(yùn)用可編程控制器（PL。對(duì)停車場(chǎng)進(jìn)出及停放指示進(jìn)行管理的方案。本停車場(chǎng)由 16 個(gè)停車位、入口檢測(cè)器、出口檢測(cè)器、道閘管理系統(tǒng)、尚有車位指示燈、車位已滿指示燈等部分組 成。在設(shè)計(jì)硬件的基礎(chǔ)上，對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用組態(tài)軟件建立人機(jī)監(jiān)控界面

3、，包括組態(tài)界面的制 作方案，功能語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，并給出相關(guān)的參考文獻(xiàn)，使控制車輛進(jìn)出過(guò)程得 以實(shí)現(xiàn)。 關(guān)鍵詞：停車場(chǎng)車位； PLC控制；S7-200。 第1章引言 1 1.1 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介 1 1.2 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 1 1.3 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的 2 1.4 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 2 第2章停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 2 2.1 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)工作說(shuō)明 2 2.2 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)運(yùn)行框圖 2 2.3 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng) PLC選型 2 2.4 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng) I/O分配表 3

4、 2.5 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng) I/O接線圖 3 第3章停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 6 第4章系統(tǒng)調(diào)試仿真 12 4.1 件調(diào)試 12 第5章設(shè)計(jì)結(jié)論 12 參考文獻(xiàn) 13 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第1章引言 1.1 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介 尚有車位指示燈 車位.口海指示燈 7段燈顯示任柄數(shù) 出門檢測(cè)器 人匚檢測(cè)器 閘欄 3 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)要求如下： 1 .停車場(chǎng)共有16個(gè)空位。 2 .在入口處裝設(shè)一傳感器，用來(lái)檢測(cè)車輛進(jìn)入的數(shù)目。 有車 3 .在出口處裝設(shè)一傳感器，用來(lái)檢測(cè)車輛出去的數(shù)目。 4 .尚有

5、車位時(shí)，入口閘欄才可以將門開啟讓車輛進(jìn)入停放，并有一指示燈表示尚 5 .車位已經(jīng)滿時(shí)，有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車輛進(jìn)入停放。 6 .可以從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場(chǎng)共有幾部車。 1.2 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 本次的設(shè)計(jì)要求如下： 1 .采用PLC控制，列出輸入輸出點(diǎn)分配表； 2 .畫出PLC的輸入輸出設(shè)備的接線圖； 3 .利用STEP7-Micro/WIN32軟件完成梯形圖、指令表的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試; 4 .完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 1.3 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目的 進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)，培養(yǎng)所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用能力；掌握一般生產(chǎn)電氣控制系 統(tǒng)的

6、設(shè)計(jì)方法；掌握一般生產(chǎn)電氣控制系統(tǒng)的施工設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試方法；培養(yǎng)查閱圖書資料、工 具書的能力；培養(yǎng)工程繪圖、書寫技術(shù)報(bào)告的能力。 1.4 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 本次的設(shè)計(jì)思想如下： 1.入庫(kù)車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)傳感器 1,此時(shí)車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵 欄打開停止，同時(shí)車輛進(jìn)入，經(jīng)過(guò)傳感器 2,柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門停止關(guān) 閉，同時(shí)計(jì)數(shù)器A加1; 2 .出庫(kù)時(shí)，先經(jīng)過(guò)傳感器 2,柵欄門向上打開，當(dāng)達(dá)到上限的時(shí)候停止打開，同時(shí)車出閘門再經(jīng)過(guò) 傳感器1,柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)到下限位時(shí)，柵欄門停止動(dòng)作，計(jì)數(shù)器 B減1;（計(jì)數(shù)器B的初 始值由計(jì)

7、數(shù)器 A送來(lái)）只經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作； 3 .倉(cāng)庫(kù)啟用時(shí)，先對(duì)所有用到的存儲(chǔ)單元清零，并應(yīng)有倉(cāng)庫(kù)空顯示； 4 .設(shè)倉(cāng)庫(kù)容量為16輛車，則倉(cāng)庫(kù)滿時(shí)應(yīng)顯示車位已滿指示燈； 5 .若同時(shí)有車輛相對(duì)入庫(kù)和出庫(kù)（即入庫(kù)車輛經(jīng)過(guò)傳感器 1,出庫(kù)車輛經(jīng)過(guò)傳感器 2）,應(yīng)避免誤計(jì) 第2章 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) 2.1 場(chǎng)車位控制系統(tǒng)工作說(shuō)明 停車場(chǎng)由啟動(dòng)開關(guān)控制，先對(duì)所有用到的存儲(chǔ)單元清零，并且停車場(chǎng)已停車輛數(shù)目由數(shù)碼管顯 示。當(dāng)汽車先經(jīng)過(guò)傳感器一時(shí)，此時(shí)車位尚未滿的話，由傳感器 1以控制實(shí)現(xiàn)開柵門，柵欄向上打 2時(shí)，由傳感器2 開，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵欄打開停止，此時(shí)

8、汽車方能駛?cè)?，?dāng)汽車經(jīng)過(guò)傳感器 實(shí)現(xiàn)關(guān)門，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門停止關(guān)閉，并且數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)加以后顯示；當(dāng) 汽車先經(jīng)過(guò)傳感器 2時(shí)，由傳感器2以控制實(shí)現(xiàn)開柵門，柵欄門向上打開，當(dāng)達(dá)到上限的時(shí)候停止 打開，此時(shí)汽車方能駛出，當(dāng)汽車經(jīng)過(guò)傳感器 1時(shí)，由傳感器1實(shí)現(xiàn)關(guān)門，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá) 到下限位時(shí)，柵欄門停止動(dòng)作，并且數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)減一后顯示。 停車場(chǎng)容量為16輛車，若停車場(chǎng)還有車位則可由指示燈進(jìn)行提醒，若車庫(kù)車位已滿則倉(cāng)庫(kù)滿 時(shí)有車位已滿指示燈進(jìn)行提醒。 當(dāng)同時(shí)有車輛同時(shí)進(jìn)出時(shí)（即進(jìn)入車輛經(jīng)過(guò)傳感器 1,出來(lái)車輛經(jīng)過(guò)傳感器 2）,不進(jìn)行加減計(jì) 數(shù)，數(shù)碼管保持原樣顯示。

9、2-1所示。 2.2 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)運(yùn)行框圖 由上述具體控制要求，可作出停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)的程序框圖，如圖 2.3 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)PLC選型 PLC簡(jiǎn)介：可編程控制器（Programmable Controller） 是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng) 用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 （Programmable Logic Controller） 簡(jiǎn)稱PLC,它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò) 了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱 PG但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī) (Pers

10、onal Computer) 的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱 PLC PLC特點(diǎn)： (1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) ； (2)硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) ； (3)易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎； (4)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造。 PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周 期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可 能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。 本次設(shè)計(jì)要求開始按鈕、停止按鈕、 2個(gè)行程開關(guān)和2個(gè)傳感器共6個(gè)輸入接口，車滿和有位 2個(gè)指示燈、電機(jī)正

11、反轉(zhuǎn)及 2個(gè)七段顯示屏共18輸出接口，所以選用 CPU226DC/DC/DC24輸入/16 輸出)并擴(kuò)展個(gè) EM223(8輸入、8輸出)模塊滿足控制要求。 2.4 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)I/O分配表 停車場(chǎng)車位系統(tǒng)輸入開關(guān)及控制該系統(tǒng)的輸出端在 PLO^的I/O地址分配表，如表2-1所示。 2.5 車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)I/O接線圖 CPU226M EM223的白I/O 接線圖如圖 2-2所示。 表 2-1 I/O 地址分配表 控制信號(hào) 信號(hào)名稱 兀件名稱 兀件符號(hào) 地址編碼 啟動(dòng)信號(hào) 常用開關(guān) SB1 I0.0 輸 停止信號(hào) 常用開關(guān) SB2 I0

12、.5 入 傳感器1輸入信號(hào) 接近開關(guān) SP1 I0.1 信 號(hào) 傳感器2輸入信號(hào) 接近開關(guān) SP2 I0.2 、車輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1 閘欄下限位信號(hào) 行程開關(guān) SQ1 SQ2 I0.3 I0.4 尚有車位指示燈 指示燈 HL1 Q0.2 輸 車位已滿指示燈 指示燈 HL2 Q0.3 出 電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào) 電動(dòng)機(jī) KM1 Q0.0 信 電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào) 電動(dòng)機(jī) KM2 Q0.1 號(hào) 七段顯示屏1信號(hào) 七段顯示屏 SEG1 Q1.0-Q1.6 七段顯示屏2信號(hào) 七段顯示屏 SEG

13、2 Q2.0-Q2.6 開始 W6— 七段顯示屏重置 傳感器1無(wú)反應(yīng) 觸發(fā)傳感器1 大門不開 位指si、 ▼ 1F 觸發(fā)傳母器2 傳感器2孑反應(yīng) 府 不先門 * 觸發(fā)傳感器2 / 觸發(fā)“ 不外門4 J 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 □ □ Q 3 S .二 O O O O C ^3^-0000000 S7-226 D EM223-8DID DQ -RelAY 圖2-2 I/O 接線圖 首呂U呂口呂莒呂口呂呂 (篤口

14、口呂UESD 口口sUEmo 口目tw =呂呂呂呂 -二3工士一 呂口口呂口口 ogOMMOMO :一1 第3章 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用 STEP 7 MicroWIN SP4 (S7-200) V4.0軟件調(diào)試，分為兩部分：主程序和子程序 17個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 子程序有三部分，分別表示車輛進(jìn)入、車輛出去和車輛同時(shí)出入，共有

15、 本程序的梯形圖如下: Q1.0 R ) Q20 :R ) 用絡(luò)5 |尚有車在和車匕二i ITJ^I W.3JE. I |J MO 7 網(wǎng)絡(luò)6 網(wǎng)絡(luò)7 「上服后置用并口 M

16、D1 Ml 0 —I I 網(wǎng)絡(luò)? 計(jì)豺加一 INC.B fNQ OLJl ■ACO 同時(shí)有車輛進(jìn)入粕寓開開口 T M0.2 < ) 網(wǎng)絡(luò)10 I上嘛位置開門停止一 M0 2 M1.1 < 網(wǎng)絡(luò)11 關(guān)門同時(shí)計(jì)好唐不登 M00 網(wǎng)絡(luò)12 IQ2 ［上躥底竟開門停止 M0 3 Id 唉門同時(shí)計(jì)敷溫一 M1 2

17、 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ii M02 M05 00 2 I~I~( R ) Q03 1 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書 第4章系統(tǒng)調(diào)試仿真 4.1 件調(diào)試 根據(jù)系統(tǒng)要求選擇相應(yīng)的硬件設(shè)備， 并根據(jù)I/O分配，按

18、要求連接電路，并檢查電路是否正確, 確保電路安全后打開電源開關(guān)，等待軟件調(diào)試和程序下載。之后操作各個(gè)輸入量進(jìn)行相應(yīng)的功能檢 驗(yàn)O 4.2 件調(diào)試 按接線圖接好線后，用 STEP7編程軟件編輯程序指令，完成程序編輯后，進(jìn)行程序編譯檢查程 序是否存在語(yǔ)法錯(cuò)誤，無(wú)誤后導(dǎo)出，然后使用 S7-200漢化版軟件進(jìn)行仿真 ，觀察運(yùn)行過(guò)程。其中, 進(jìn)入三輛車，然后再使出一輛車的仿真圖如圖 2-3 所示 SIEMENS S1MAW； IIIJ J QB^2 D 1 2 3 4 i n it a n it a it n ? n n it i tn a it it a n n it n n

19、j 0123 415670123^1 5 67 0 1234567 IN日的I J ||| I ? ■_怦形圖口84 Mfi.a mi .d -1?1—|—（尺） 圖2-3 土進(jìn)一出時(shí)的仿真圖 第5章設(shè)計(jì)結(jié)論 縱觀兩周的設(shè)計(jì)過(guò)程，可以說(shuō)在這一過(guò)程中我的收獲很大，充分認(rèn)識(shí)到自己的薄弱環(huán)節(jié)，通過(guò) 理論分析與實(shí)踐的反復(fù)論證，許多問(wèn)題都有了較好的解決方案。 軟件部分采用各部分程序直接轉(zhuǎn)的方式，依次實(shí)現(xiàn)了 PLC流程圖、梯形圖、指令表三種機(jī)械手 控制方式。用此種方法編寫程序條理清晰，連貫性強(qiáng)，但若要增加其它機(jī)械手控制方式或進(jìn)行擴(kuò)展， 程序會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜而且容易出錯(cuò)，出錯(cuò)后調(diào)試修

20、改也很困難。收進(jìn)的方式是將各部分程序?qū)懗沙?序，方便調(diào)用和調(diào)試。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序編寫比較簡(jiǎn)單，不需要再編寫分支、匯合狀態(tài)移圖的 程序，且由于本課對(duì)定時(shí)精確度要求并不高，適宜采用。若是在對(duì)定時(shí)精度要求比較高的情況下， 應(yīng)采用單片機(jī)的中斷功能進(jìn)行硬件定時(shí)。 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，了解了停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)的工作原理，其中電路及軟件實(shí)現(xiàn)是此次設(shè)計(jì)的主 要部分。作為一個(gè)好的控制系統(tǒng)必須把各種控制都考慮在內(nèi)之外，還要考慮安全控制。 參考文獻(xiàn) [1]王宗才.機(jī)電傳動(dòng)與控制.北京：電子工業(yè)出版社，2011. [2]張曉峰.電氣控制與可編程控制技術(shù)及應(yīng)用 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2010. [3]于慶廣.可編程控制器原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社，2004. [4]易傳祿.可編程序控制器應(yīng)用指南.上海：上海科普出版社，2006. [5]方承遠(yuǎn).工廠電氣控制技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004. [6]王永華.現(xiàn)代電氣及可編程技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997. [7]湯以范.電氣與可編程序控制器技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005. 13