基于PLC的車輛出入庫管理系統(tǒng)

1、摘要隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動大量的使用自動化控制，不僅節(jié)約了人力資源而且很大程度的提高了生產(chǎn)效率，又進(jìn)一步的促進(jìn)了生產(chǎn)力快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。本設(shè)計是基于plc的車輛出入庫管理系統(tǒng)，采用兩位led來顯示車庫內(nèi)車輛的實際數(shù)量。使用兩個光傳感器來監(jiān)控車輛的進(jìn)出并完成計數(shù)工作，車輛進(jìn)入時經(jīng)過兩個光傳感器使顯示數(shù)字加一，車輛外出時經(jīng)過兩個光傳感器使顯示數(shù)字減一，但當(dāng)車輛只經(jīng)過一個傳感器時不計數(shù)。為了防止意外計數(shù)錯誤，本系統(tǒng)采用反復(fù)程序校驗，來提高系統(tǒng)的可靠性。首先注意控制兩個傳感器之間的距離，用程序驗證進(jìn)出車庫的是否是車輛，當(dāng)人通過傳感器時不計數(shù)；其次，用

2、邏輯互鎖方式，啟動加計數(shù)則要鎖定減計數(shù)，產(chǎn)生加計數(shù)脈沖時，則要鎖定減計數(shù)脈沖，如此以保證可靠性；最后及時的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運動時錯誤計數(shù)。關(guān)鍵詞：plc， 傳感器 ，車輛 ，可靠性abstract with productivity and the continuous development of science and technology,peoples daily lives and production activities of a large number of the use of automated control , not only saving

3、human resources ,but a large degree of improved production efficiency, further promote the rapid development of productive forces, and constant enrich peoples lives. the design is based on the storage of vehicles plc mangement systems , led used two vehicles in the garage to show that the actual num

4、ber . the use of two light sensor to monitor vehicle access and complete count , the two vehicles entered the house throuth the sensor and a digital display , two vehicles going through the sensor by a digital display ,but only after a sensor vehicles will not count. in oder to prevent accidents cou

5、nting error ,the system used repeatedly checking procedures to enhance the reliability of the system . first of all ,pay attention to control the distant between the two sensors ,access to the garage with the certification ,procedures for the vehicle ,through the sensor when people do not count ,sen

6、condly ,the introduction of the logical interlocked ,and counting would start by counting lock , a canadian counting will have to lock pulse by pluse count , so in order to ensure reliability , finally ,a reduction of the processing time to avoid vehicles in the vicinity of sensors for counting from

7、 the wrong campaign .key words : plc ， sensor ， vehicles ， reliability1緒論1.1課題的提出背景近年來，我國的汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展。另外，國家把城市化、城鎮(zhèn)化作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個方向，城市人口的增長和規(guī)模的擴(kuò)大為城市交通帶來更大發(fā)展機(jī)遇的同時，也勢必會給城市交通造成更大的壓力。為滿足日益增長的交通需求，改善交通狀況和提高交通設(shè)施利用效率迫在眉睫。對于交通繁忙的城市中心區(qū)，通過對機(jī)動車停車需求進(jìn)行控制可以有效地限制進(jìn)出這些地區(qū)的機(jī)動車出行量。這些措施包括定額分配停車位數(shù)量、停車位使用收費及短缺停車庫配給標(biāo)準(zhǔn)等三種比較常用的調(diào)節(jié)方

8、法。停車場供給量的確定需要城市管理人員和技術(shù)人員的共同合作研究，許多城市往往同時采取三類方法。傳統(tǒng)的人工管理停車場導(dǎo)致的信息滯后已經(jīng)不能滿足城市交通的信息需求和快速、高效調(diào)節(jié)交通運輸狀況的要求，必須對停車場在管理上進(jìn)行智能化改造，通過對其進(jìn)行智能化管理，使其成為整個智能交通系統(tǒng)信息管理中的一個組成部分，實時向交通管理中心提供停車場泊車狀況信息。交通管理中心通過對整個城市的停車場實時狀態(tài)信息進(jìn)行統(tǒng)計分析后，對停車進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，信息互動也是城市智能交通系統(tǒng)對現(xiàn)代停車場提出的新要求。作為停車場本身來說，隨著大型、超大型停車場的不斷興建，停車場需要管理的車輛數(shù)量越來越龐大，管理難度加大，如何保證進(jìn)入

9、停車場的每一輛車的安全是現(xiàn)代停車場在安全性方面所面臨的一個重大考驗。另外，隨著規(guī)模的不斷擴(kuò)大，停車場內(nèi)部針對停車用戶的泊車引導(dǎo)日顯重要，停車用戶置身于停車位多達(dá)數(shù)千甚至上萬的停車場中，往往很難自主快速找到停車位，如沒有合適的泊車提示引導(dǎo)信息，將會引起停車場內(nèi)部的秩序混亂，影響停車場的正常運行，這樣也勢必浪費用戶的時間和社會能源，降低停車場的運行效率。因此，泊車引導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計也是現(xiàn)代停車場智能管理系統(tǒng)研究中所要重點關(guān)注的一個方面。停車場的智能化管理，是指利用現(xiàn)代高新科學(xué)技術(shù)對停車場進(jìn)行自動化管理，提高管理的有效性、安全性、可靠性和停車場運行自動化程度。由于盡量減少人工的參與，從而最大限度的減少人

10、員費用以及由于人為失誤或舞弊造成的損失，大大提高整個停車場的經(jīng)濟(jì)性、安全性與使用效率。但由于目前智能化停車場需要的相關(guān)技術(shù)要么沒有成熟運用于停車場智能管理系統(tǒng)中，要么只是實現(xiàn)了局部的智能化，例如單純的自動計費系統(tǒng)等。所以目前的停車場管理系統(tǒng)綜合自動化程度和智能化程度還不是很高。本課題主要研究如何將目前正在發(fā)展的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到停車場智能管理系統(tǒng)中，希望能對提高停車場管理的智能化程度有一定幫助。1.2 停車場管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢智能交通系統(tǒng) its (intelligent transportation system)是目前世界交通運輸領(lǐng)域研究的前沿課題，其核心是針對日益嚴(yán)重的交通需求、資源過

11、度開發(fā)和環(huán)境保護(hù)的壓力，采用信息技術(shù)、數(shù)字通信傳輸技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電子控制技術(shù)及系統(tǒng)集成等高新技術(shù)對傳統(tǒng)交通運輸系統(tǒng)進(jìn)行深入的改造，以提高整個交通運輸系統(tǒng)資源的使用效率、改善和提高交通運輸系統(tǒng)的安全性、減少資源的消耗和減輕環(huán)境污染。智能停車場是智能交通系統(tǒng) its 的重要組成部分。它采用先進(jìn)技術(shù)和高度自動化的機(jī)電設(shè)備、圖像處理設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備并結(jié)合用戶在停車場收費效率的管理方式，為用戶提供更方便、更有效的服務(wù)。停車場智能管理系統(tǒng)采用圖形人機(jī)界面操作方式，具有操作簡單、使用方便、功能先進(jìn)等優(yōu)點，車場使用者可以在最短的時間進(jìn)入或離開停車場，從而提高停車場的管理水平，取得更高的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社

12、會效益。它一方面以智能化設(shè)備和完善的管理軟件來簡化或取代人的勞動，實現(xiàn)停車場車輛出入、場內(nèi)監(jiān)控以及計費收費等全過程的完全無人化管理：另一方面通過網(wǎng)絡(luò)化管理實現(xiàn)能夠在一個相對廣闊的地域內(nèi)(例如一個城市)了解多個停車場車位情況，提前預(yù)定停車位，最終實現(xiàn)“隨意”停車，這是停車場管理系統(tǒng)的最終目標(biāo)，也是智能交通系統(tǒng)的目標(biāo)。近幾年，隨著停車需求的不斷增長，停車場的規(guī)模也越來越趨于大型化。因此停車場管理系統(tǒng)也向大型化、復(fù)雜化和高科技化方向發(fā)展。自動化的停車場已經(jīng)成為智能交通和智能建筑的重要組成部分。國內(nèi)對智能停車場也進(jìn)行了大量的研究，大連理工大學(xué)的寧秋平對非接觸式 ic 卡在停車場管理系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了設(shè)

13、計，完善了收費系統(tǒng)；北京工業(yè)大學(xué)的王湘斌對智能停車場內(nèi)部控制系統(tǒng)的通信進(jìn)行了研究，提出了基于 lon works 現(xiàn)場總線技術(shù)的智能化停車場控制系統(tǒng)設(shè)計；哈爾濱工業(yè)大學(xué)的馬鋒對停車場在智能交通系統(tǒng)中所應(yīng)起的作用進(jìn)行了分析； 北京理工大學(xué)的李傳軍對計算機(jī)視覺技術(shù)在智能停車場中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)應(yīng)用研究；這些研究都大大豐富和增強了停車場管理系統(tǒng)的功能。但目前我國的停車場管理系統(tǒng)大多還存在智能化、集成度低的缺點，注重收費的自動化，而忽視了停車過程的自動化、安全監(jiān)控的自動化。各個管理子系統(tǒng)沒有有效地綜合集成起來，這樣直接導(dǎo)致了停車場安全性、管理智能化水平和整體運行效率的降低。因此，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和停車需

14、求的增長，停車場管理系統(tǒng)的下一個技術(shù)發(fā)展方向?qū)⑹侵悄芑?、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、人性化。提高停車場的運行效率、加強安全性以及與智能交通系統(tǒng)的信息互動，把相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的最新成果合理有效的應(yīng)用到智能停車場的完善和發(fā)展中是當(dāng)前停車場研究領(lǐng)域的首要任務(wù)。1.3本文的主要研究內(nèi)容和設(shè)計流程隨著進(jìn)口汽車大量涌入和國內(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，我國的停車管理技術(shù)不斷完善，計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展又促進(jìn)了停車場管理系統(tǒng)功能的強大，但是，現(xiàn)時某些小型停車場如要運用大量高新技術(shù)就會出現(xiàn)資金不足，維護(hù)管理不完善的問題，有時考慮也不夠全面，所以目前就要解決

15、車輛管理成本高，服務(wù)效率低等問題。自動停車場管理系統(tǒng)重點要做到準(zhǔn)確指示車輛進(jìn)入、車輛進(jìn)入時給與司機(jī)準(zhǔn)確的車位數(shù)量與具體位置，車輛進(jìn)入后記錄車輛總數(shù)，車輛離開時，減少車輛數(shù)量。車輛進(jìn)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。停車場的規(guī)模各不相同，對其進(jìn)行管理的模式也有不同之處，管理者需要根據(jù)自身的條件，選擇應(yīng)用經(jīng)濟(jì)，穩(wěn)定的管理程序，以免選擇了高成本的管理系統(tǒng)。 1.3.1 本文的主要研究內(nèi)容（1）本文旨在設(shè)計一個簡潔、穩(wěn)定、實用的停車場信息系統(tǒng)，希望在容量性，實用性，易操作性等方面具有自己的特色，并且保持一定的可擴(kuò)展性，以滿足不同停車場的信息管理需求。所以

16、我們用成本低、效率高的plc來做自動停車場系統(tǒng)(2) 針對目前停車場內(nèi)部“停車難”的問題，對最短路徑搜索問題進(jìn)行了研究，結(jié)合停車場的實際情況，系統(tǒng)為用戶尋找最短停車路徑和最佳停車位，引入了停車場內(nèi)部的自動泊車引導(dǎo)系統(tǒng)，方便了顧客的停車位尋找、優(yōu)化了停車路線，提高了停車場的人性化程度和整體效率。(3) 本設(shè)計是基于plc的車輛出入庫管理系統(tǒng)，使用兩個光傳感器來監(jiān)控車輛的進(jìn)出，并完成計數(shù)工作，車輛進(jìn)入時，入口傳感器使車輛數(shù)字加一，車輛外出時，出口傳感器使車輛數(shù)字減一，為了防止意外計數(shù)錯誤，注意控制傳感器之間的距離，用程序驗證進(jìn)出車庫的是否是車輛。當(dāng)人通過傳感器時不計數(shù)，采用邏輯互鎖方式，啟動加計數(shù)

17、則要鎖定減計數(shù)，產(chǎn)生加計數(shù)脈沖時，則要鎖定減計數(shù)脈沖，如此以保證可靠性，及時的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運動時錯誤計數(shù)。1.3.2 擬定設(shè)計流程(1) 問題的提出及確定研究目標(biāo)。了解“停車難”問題產(chǎn)生的原因，分析目前應(yīng)用的停車場管理系統(tǒng)所存在的不足，確定研究的主要目標(biāo)。提出技術(shù)先進(jìn)、可靠性好、運行效率高的新型停車場建設(shè)方案。(2) 文獻(xiàn)整理閱讀?；仡檱鴥?nèi)外停車場管理系統(tǒng)的相關(guān)文獻(xiàn)，針對傳統(tǒng)停車場所存在的問題。主要對收費系統(tǒng)技術(shù)、射頻卡讀寫技術(shù)、數(shù)字圖像處理與識別技術(shù)的相關(guān)資料進(jìn)行收集和閱讀，作為系統(tǒng)設(shè)計的理論基礎(chǔ)和參考。(3) 停車場智能管理系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計包括三方面：第一，對

18、停車場進(jìn)行功能需求分析、確定系統(tǒng)管理介質(zhì)、系統(tǒng)的設(shè)備組成和工作流程，對系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計；第二，以停車場內(nèi)部的運行效率為出發(fā)點，對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計；第三，從系統(tǒng)安全性角度出發(fā)，對數(shù)字圖像處理與識別技術(shù)的車輛識別系統(tǒng)進(jìn)行研究。2 車輛出入庫管理系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計2.1 設(shè)計要求 1 如圖所示，假設(shè)有一停車場共有十六個車位。2 在入口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛進(jìn)入的數(shù)目。3 在出口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛出去的數(shù)目。4 尚有車位時，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有車位。5 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(jìn)入。6 可從7段數(shù)碼管上顯示目前停車

19、場共有幾輛車。本設(shè)計在停車場閘門口處裝兩個光電傳感器ben5m-mdt，傳感器所接受到得信號控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，停車場的閘門開合閘，另外，傳感器所接受到得信號傳輸給plc控制系統(tǒng)的雙向計數(shù)器c250，c250具有計數(shù)存儲功能，并將計數(shù)結(jié)果實時傳輸給帶譯碼器的七段數(shù)碼顯示器顯示，如顯示的數(shù)為16時，則門口處的閘門停止工作，如顯示的數(shù)還沒到16時，則閘門繼續(xù)工作。其原理框圖如下圖所示：車進(jìn)/出c250雙向計數(shù)器數(shù)碼顯示合/開 門方案原理框圖2.2 整體框架停車場控制系統(tǒng)的車出模塊流程圖設(shè)計如下圖5：圖5：車出模塊流程圖2.3 硬件配置1、plc(三菱fx2n-32mr): 根據(jù)控制要求統(tǒng)計系統(tǒng)所需的

20、輸入點數(shù)與輸出點數(shù)，并考慮要有一定的余量，在本系統(tǒng)中我們采用了三菱fx2n-32mr型plc，該型號plc是fx系列plc家族中比較先進(jìn)的系列。它具備如下特點：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為系統(tǒng)提供最大的靈活性和控制能力。2、傳感器（ben5m-mdt）:它是一種測距的光電傳感器，具有測遠(yuǎn)距（最遠(yuǎn)可達(dá)到5米），采用反射鏡反射的檢測方式，dc12-24v供電，npn/pnp同時輸出，遮光on/入光on選擇）。3、七段數(shù)字譯碼顯示器：由于在plc系統(tǒng)中工作的是二進(jìn)制的數(shù)字信號，而人們習(xí)慣十進(jìn)制的數(shù)字或運

21、算結(jié)果，因此需要數(shù)字顯示器，顯示出便于人們觀測、查看的十進(jìn)制數(shù)字，因此本設(shè)計選擇了七段數(shù)字譯碼顯示器，譯碼器顯示器主要由譯碼器和驅(qū)動器兩部分組成，通常二者都集成在一塊芯片中。該硬件的原理如下圖6：bcd碼顯示譯碼器、驅(qū)動器七段數(shù)字顯示器，顯示十進(jìn)制數(shù)圖6：七段數(shù)字譯碼顯示器原理框圖2.4 傳感器的布置磁光效應(yīng)傳感器的原理主要是利用光的偏振狀態(tài)來實現(xiàn)傳感器的功能。當(dāng)一束偏振光通過介質(zhì)時，若在光束傳播方向存在著一個外磁場，那么光通過偏振面將旋轉(zhuǎn)一個角度，這就是磁光效應(yīng)。也就是可以通過旋轉(zhuǎn)的角度來測量外加的磁場。在特定的試驗裝置下，偏轉(zhuǎn)的角度和輸出的光強成正比，通過輸出光照射激光二極管ld，就可以獲

22、得數(shù)字化的光強，用來測量特定的物理量。磁光效應(yīng)傳感器就是利用激光技術(shù)發(fā)展而成的高性能傳感器。激光，是本世紀(jì)60年代初迅速發(fā)展起來的又一新技術(shù)，它的出現(xiàn)標(biāo)志著人們掌握和利用光波進(jìn)入了一個新的階段。由于以往普通光源單色度低，故很多重要的應(yīng)用受到限制，而激光的出現(xiàn)，使無線電技術(shù)和光學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)、相互滲透、相互補充。現(xiàn)在，利用激光已經(jīng)制成了許多傳感器，解決了許多以前不能解決的技術(shù)難題，使它適用于煤礦、石油、天然氣貯存等危險、易燃的場所。2.5 接線圖 下圖為停車場控制系統(tǒng)的接線圖，在該接線圖中，x1是該系統(tǒng)的總開關(guān)，ben5m-dt傳感器1接x3輸入端，ben5m-dt傳感器2接x4輸入端，x6、x

23、7是行程開關(guān)，分別接x6、x7輸入端。l1是停車場車滿指示燈，l2是車未滿指示燈，qs是電機(jī)正轉(zhuǎn)的總開關(guān)，km1是電機(jī)正轉(zhuǎn)的繼電器線圈，km2是電機(jī)反轉(zhuǎn)的繼電器線圈，y5至y12輸出的是bcd碼，直接接入七段數(shù)字譯碼顯示器。圖7：停車場控制系統(tǒng)接線圖下圖為主電路控制圖，當(dāng)qs閉合時，km1閉合km2斷開電機(jī)正轉(zhuǎn)，閘門開啟，車輛可通過，當(dāng)km2閉合km1斷開時電機(jī)反轉(zhuǎn)，閘門閉合，車輛不可通過。圖8: 控制線路主電路圖道閘由減速箱、電機(jī)、（或者采用液壓）傳動機(jī)構(gòu)、平衡裝置、機(jī)箱、閘桿支架、閘桿等部分組成。 隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展及汽車數(shù)量的日益劇增，對道閘的需求量也越來越大，對道閘的性能也提出了更

24、高的要求。如道閘一體化機(jī)芯、離合裝置、智能防抬功能、遇阻返回裝置、升溫功能（確保在零下40度環(huán)境下使用）、抽風(fēng)降溫系統(tǒng)（及時降低電機(jī)溫度）、自動離合裝置、防撞脫桿裝置等。桿的起落速度從0.8秒到6秒不等。自動道閘的主要結(jié)構(gòu)智能自動道閘安裝在停車場的出入口處，離控制機(jī)3米左右距離。由箱體、電動機(jī)、離合器、機(jī)械傳動部分、欄桿、電子控制等部分組成，集磁、電、機(jī)械控制于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。自動道閘主要結(jié)構(gòu)：機(jī)箱：結(jié)構(gòu)堅實牢固，做防雨水和噴塑保護(hù)，外殼可以用特制的鑰匙方便地打開和拆下。擋車(道）閘桿：采用鋁合金材料的八角方桿，桿體內(nèi)加了整條的加強筋，質(zhì)量可靠。在欄桿大于5米時和風(fēng)力較大時，欄桿有斷裂的

25、可能性。傳動部分：四連桿平衡設(shè)計，確保欄桿運行輕快、平穩(wěn)、輸入功率小，防止人為抬桿和壓桿，將外部作用力通過傳動機(jī)構(gòu)巧妙卸載到機(jī)箱上。電子控制部分：感應(yīng)接近開關(guān)、霍爾開關(guān)，結(jié)構(gòu)緩沖頂位三重控制。由主控制器、集成在減速機(jī)上的限位開關(guān)、遙控器等組成，并具有可以連接三聯(lián)按鈕或其他控制設(shè)備實行開、停、關(guān)控制的遠(yuǎn)程控制接口。pls m2：當(dāng)檢測到輸入信號是的上升沿時，m2產(chǎn)生一個脈寬為一個掃描周期的脈沖輸出信號。mov k0 d0：將常數(shù)0傳送到數(shù)據(jù)寄存器d0中，并自動轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。mov k1 d1：將常數(shù)1傳送到數(shù)據(jù)寄存器d1中，并自動轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。add d0 d1 d0：將源元件d0中的數(shù)與源

26、元件d1中的數(shù)相加，結(jié)果送到目標(biāo)文件d0中。sub d0 d1 d0:：將源元件d0中的數(shù)與源元件d1中的數(shù)相減，結(jié)果送到目標(biāo)文件d0中。bcd d0 k2y5： 將源元件d0中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為bcd碼并傳送到指定元件中，即七段譯碼顯示器中。2.6 顯示電路七段共陰顯示器原理七段顯示器內(nèi)部由八個發(fā)光二極管組成，七個段劃和一個小數(shù)點，位置排成“.”形。八個發(fā)光二極管的連接方式有共陰接法和共陽接法兩種。共陽接法就是把所有發(fā)光二極管的陽極都接在一起，形成一個由高電平驅(qū)動的公共端com，各管的陰極由低電平有效的段碼信號a-g控制。共陰接法則相反，它的公共端com是所有發(fā)光二極管的陰極，由低電平驅(qū)動，而

27、各段發(fā)光二極管的陽極由高電平驅(qū)動。圖3-2-1表示了七段共陰顯示器的內(nèi)部原理、外引線排列圖以及常用顯示符。各段發(fā)光二極管正向?qū)〞r發(fā)光，導(dǎo)通電壓ud約為2v，導(dǎo)通電流id約需310毫安，電流太大可能會損壞器件。所以，使用時必須根據(jù)所加信號的幅度選擇限流電阻。圖3-2-5中，七段共陰顯示器的公共端com接地，段控制端a-g通過限流電阻接5v電源。由于ttl邏輯門輸出的高電平驅(qū)動能力有限，所以或非門輸出通過反相緩沖器1413（2003）驅(qū)動顯示器的a，b，c，d，e，g各段。其中f直接通過限流電阻接電源，不受輸入k1，k0控制，所以f段始終發(fā)光。數(shù)字顯示譯碼器是驅(qū)動顯示器的核心部件，它可以將輸入代

28、碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字顯示代碼，并在數(shù)碼管上顯示出來。圖8-51所示為七段顯示譯碼器7448的引腳圖，輸入a3 、a2 、 a1和 a0接收四位二進(jìn)制碼，輸出ag為高電平有效，可直接驅(qū)動共陰極顯示器，三個輔助控制端 、 、 ，以增強器件的功能，擴(kuò)大器件應(yīng)用。7448的真值表如表8-20所示。從功能表可以看出，對輸入代碼0000，譯碼條件是：燈測試輸入 和動態(tài)滅零輸入 同時等于1，而對其他輸入代碼則僅要求 =1，這時候，譯碼器各段ag輸出的電平是由輸入代碼決定的，并且滿足顯示字形的要求。燈測試輸入低電平有效。當(dāng) = 0時，無論其他輸入端是什么狀態(tài)，所有輸出ag均為1，顯示字形8。該輸入端常用于檢查7

29、448本身及顯示器的好壞。動態(tài)滅零輸入 低電平有效。當(dāng) =1，且輸入代碼 時，輸出ag均為低電平，即與0000碼相應(yīng)的字形0不顯示，故稱“滅零”。利用 =1與 = 0，可以實現(xiàn)某一位數(shù)碼的“消隱”。滅燈輸入動態(tài)滅零輸出 是特殊控制端，既可作輸入，又可作輸出。當(dāng) 作輸入使用，且 = 0時，無論其他輸入端是什么電平，所有輸出ag均為0，字形熄滅。該端主要用于顯示多位數(shù)字時多個譯碼器之間的連接。表8-20 7448功能表3 控制程序設(shè)計分析根據(jù)設(shè)計要求，啟動按鈕開關(guān)x1，輔助繼電器m1得電，m1常開觸點閉合，自鎖；m1閉合時，c250開始工作，當(dāng)計數(shù)為16時，c250常開觸點閉合，輔助繼電器m0得電

30、，m0常開觸點閉合，輸出繼電器y0得電，車滿指示燈亮。m0常閉觸點斷開，輸出繼電器y1失電，車未滿指示燈熄滅；m1常開觸點閉合時，上升沿微分輸出，m2繼電器得電，m2常開觸點閉合，將0賦值給計數(shù)器d0，將1賦值給計數(shù)器d1，完成了初始化階段；當(dāng)車輛通過停車場入口或出口時，傳感器1向計數(shù)器輸入高電平，x3常開觸點閉合，停車場門口處的閘門控制系統(tǒng)總開關(guān)y2閉合，閘門控制系統(tǒng)開始工作，輸出繼電器y3得電，常開觸點y3閉合，自鎖，閘門打開，車輛通過，當(dāng)碰到行程開關(guān)x6時，x6常閉觸點斷開，x6常開觸點閉合，t0繼電器得電， 常開觸點t0閉合，自鎖，延時1分鐘后，輸出繼電器y4得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)關(guān)門；當(dāng)進(jìn)入

31、一輛車時，x3閉合，d0中存儲的數(shù)和d1中存儲的數(shù)相加并賦值給計數(shù)器d0中；當(dāng)出去一輛車時，x4閉合，d0中存儲的數(shù)減去d1中的數(shù)賦值給d0，計數(shù)能夠?qū)崟r更新；m1閉合時，計數(shù)器d0中存儲的數(shù)輸入七段數(shù)字譯碼顯示器實時顯示。程序指令表見附錄一。3.1控制程序流程圖設(shè)計停車場控制系統(tǒng)的車進(jìn)模塊流程圖設(shè)計如下圖43.2 i/0分配表輸入信號輸出信號啟動按鈕x1車滿信號燈l1y0上升沿加計數(shù)輸入x3車未滿信號燈l2y2上升沿減計數(shù)輸入x4正轉(zhuǎn)接觸器km1y3行程開關(guān)x6x6反轉(zhuǎn)接觸器km2y4行程開關(guān)x7x7bcd碼輸出y5-y14 表一：i/o分配表4 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析4.1 硬件調(diào)試plc內(nèi)部

32、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(fù)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(jìn)行讀寫操作。采用脫機(jī)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(jìn)行加減計數(shù)存儲，

33、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。入口處的傳感器能檢測所進(jìn)車輛的數(shù)目，出口處的傳感器能檢測所出車輛的數(shù)目；當(dāng)車輛在要進(jìn)出門5米處，閘門會自動開啟讓車輛進(jìn)入或出去；當(dāng)停車場車滿時，車滿指示燈會亮，當(dāng)停車場車位沒停滿時，車未滿指示燈會亮，能夠提醒人們是否還可以停車；顯示器能都實時顯示停車場所停車輛數(shù)，并且車輛已經(jīng)停滿時，閘門自動關(guān)閉，不會讓車輛進(jìn)入。該控制系統(tǒng)達(dá)到了設(shè)計要求。5 結(jié)束語本文雖對停車場智能管理系統(tǒng)在泊車引導(dǎo)、

34、車輛識別和系統(tǒng)集成方面作了一些有益的探討，但這還只剛剛起步，研究中仍存在一些問題。下面是對以后研究內(nèi)容和方向的基本設(shè)想：(1)早期的自動控制系統(tǒng)是依靠繼電接觸器來實現(xiàn)的，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，抗干擾能力強，可以實現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離控制，但是其采用固定接線，通用性和靈活性差，又采用觸電的開關(guān)動作，工作頻率低，觸點易損壞，可靠性差。(2) 在停車的高峰期，當(dāng)臨時用戶和固定用戶同時到達(dá)入口時，相互之間可能存在干擾，在工程設(shè)計上有必要設(shè)立固定用戶專用入口來避免兩個不同用戶工作流程的沖突。(3) 車輛識別系統(tǒng)中，牌照識別率問題。牌照的識別受實際條件的影響仍較大，對于污損車牌的識別程度較低，因此可靠

35、性有待加強，有時必須引入人工識別。另外由于受算法的限制，圖像處理的速度還不夠理想。因此，今后還需在圖像處理識別方面進(jìn)行研究，以提高污損車牌的識別率。隨著研究的深入和各種新技術(shù)的應(yīng)用，停車場智能管理系統(tǒng)的功能將會越來越豐富，可靠性也將進(jìn)一步提高。它的應(yīng)用，將大大提高停車場的整體運行效率，作為智能交通系統(tǒng)的一部分，配合城市停車誘導(dǎo)系統(tǒng)，停車場在疏導(dǎo)交通方面的作用將得到進(jìn)一步的顯現(xiàn)，這將有利于“停車難”問題的解決。致謝本文能得以順利完成承蒙指導(dǎo)老師的幫助，從論文題目的選定，研究方法和結(jié)構(gòu)的確立，至研究內(nèi)容的細(xì)到審定和殷切指正，以及再研究工作中的支持和鼓勵，謹(jǐn)至由衷的感謝與敬意。在此期間老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)之風(fēng)和豐富的學(xué)識，亦使我在專業(yè)上受益非淺。論文研究期間，承蒙單位領(lǐng)導(dǎo)和同事的大力支持和幫助，在論文的研究，實驗等諸多方面給予了時間上的便利和技術(shù)的支持，使得本論文的研究順利進(jìn)行。同時感謝諸位同事對本論文的謬誤和疏漏之處給予諸多寶貴及相關(guān)資料的提供，使得本論文日臻完備，特此致謝。參考文獻(xiàn)1 范永勝電氣控制與plc應(yīng)用m. 北京：電子工業(yè)出版社，2007.72 胡學(xué)林. 可編程控制器原理及應(yīng)用m. 北京：電子工業(yè)出版社，2005.83 吳中俊. 可編程控制器原理及應(yīng)用m. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.14 陳金華. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)m.北京：電子工業(yè)