課程設(shè)計停車場車位控制系統(tǒng).doc

成績 _重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院自動化系可編程邏輯控制器課程設(shè)計報告題 目 系 別 專業(yè)名稱 班 級 學(xué) 號 姓 名 指導(dǎo)教師 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院自動化系制2012 年 5 月可編程邏輯控制器課程設(shè)計任務(wù)書供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。一、 設(shè)計題目五：停車場車位控制系統(tǒng)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)停車場車位控制系統(tǒng)的設(shè)計。二、 系統(tǒng)工作過程說明圖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共有幾部車。圖1 停車場車位控制系統(tǒng)示意圖如圖1所示，本設(shè)計具體要求完成以下工作過程：（1）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；（2）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。 （3）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。（4）若設(shè)倉庫容量為9輛車，則倉庫滿時應(yīng)報警并顯示。（5）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)。三、 設(shè)計步驟：（1）對系統(tǒng)進行需求分析，確定I/O點數(shù)，分配I/O地址；（2）畫出PLC硬件接線圖；（3）繪制PLC梯形圖；（4）繪制時序圖；（5）簡述工作過程。摘要本設(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。 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。關(guān)鍵詞：PLC 停車場 車位控制 FX C250計數(shù)器。一、緒論1、設(shè)計目的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)、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。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(zhǔn)確指示車輛進出，車輛進入時給與司機準(zhǔn)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、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。 2、設(shè)計內(nèi)容 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。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(zhǔn)確、科學(xué)經(jīng)濟的停車場管理手段，是停車場對于車輛實行動態(tài)和靜態(tài)管理的綜合。從用戶的角度看，其服務(wù)高效、準(zhǔn)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。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。3、要實現(xiàn)的目標(biāo)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共有幾部車。圖1 停車場車位控制系統(tǒng)示意圖如圖1所示，本設(shè)計具體要求完成以下工作過程：（1）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；（2）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。 （3）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。（4）若設(shè)倉庫容量為9輛車，則倉庫滿時應(yīng)報警并顯示。（5）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)。 方便、快捷、準(zhǔn)確的滿位顯示服務(wù)功能； 車輛保管的安全性功能； 經(jīng)濟合理的運營成本；二、系統(tǒng)分析及硬件設(shè)計假如停車場有8個車位1設(shè)計要求1. 在入口處裝設(shè)一傳感器,用來檢測車輛進入的數(shù)目2. 在出口處裝設(shè)一傳感器,用來檢測車輛出去的數(shù)目3. 尚有車位時,入口可以進入4. 用數(shù)碼管顯示車的數(shù)目2、系統(tǒng)I/O分配I/O分布圖輸入繼電器輸出繼電器功能作用輸出點功能作用輸出點加控制I0.1LED顯示數(shù)字Q0.0-Q0.7減控制I0.2LED顯示數(shù)字Q0.0-Q0.7輸入VB0輸出Q2.0輸入VB0輸出Q2.13、PLC外圍接線三、系統(tǒng)軟件設(shè)計1、系統(tǒng)流程圖2、系統(tǒng)程序設(shè)計2.1車場車位引導(dǎo)系統(tǒng)概述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。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(biāo)，尋找空置車位，并指導(dǎo)車輛駛往該處停泊。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。該系統(tǒng)具備以下功能： 物體識別監(jiān)測 信息收集通訊 狀態(tài)顯示輸出同時該系統(tǒng)滿足以下要求： 正確識別車輛數(shù)目，并準(zhǔn)確顯示車輛數(shù)目。 可靠地工作在具有各種光照強度、電磁干擾、廢氣、煙塵侵蝕的停車場。 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2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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。本系統(tǒng)的完整配置由以下主要部分組成：(1) 傳感器感應(yīng)裝置；(2) LED顯示燈；四、 系統(tǒng)調(diào)試4.1 硬件調(diào)試 PLC內(nèi)部為輸入電路所提供的電壓是24V,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(biāo)，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。4.2 軟件調(diào)試 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。4.3性能分析本設(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?？偨Y(jié)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(rèn)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，為國家的發(fā)展做出自己的貢獻。參考文獻【1】 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