plc設(shè)計---停車場車位控制系統(tǒng)要點(共16頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上河南科技大學(xué)課 程 設(shè) 計 說 明 書課程名稱 電氣控制技術(shù) 題 目 停車場車位控制系統(tǒng) 學(xué) 院 電氣工程 班 級 電氣F1101 學(xué)生姓名 xxx 指導(dǎo)教師 張伏 日 期 2013年12月5日 專心-專注-專業(yè)停車場車位控制系統(tǒng)摘 要隨著科技的進步，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

2、；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本文主要運用可編程控制器（PLC）對停車場進出及停放指示進行管理的方案。本停車場由16個停車位、入口檢測器、出口檢測器、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)計硬件的基礎(chǔ)上，對軟件進行設(shè)計，采用組態(tài)軟件建立人機監(jiān)控界面，包括組態(tài)界面的制作方案，功能語言的實現(xiàn)，最后對系統(tǒng)進行調(diào)試，

3、并給出相關(guān)的參考文獻，使控制車輛進出過程得以實現(xiàn)。關(guān)鍵詞：停車場車位；PLC控制；S7-200。第1章 引言§1.1 停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容簡介停車場車位控制系統(tǒng)要求如下：1. 停車場共有16個空位。2. 在入口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛進入的數(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入停放，并有一指示燈表示尚 有車位。5. 車位已經(jīng)滿時，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停放。6. 可以從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場共有幾部車。§1.2停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計要求本次的設(shè)計要求如下：1.采

4、用PLC控制，列出輸入輸出點分配表；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)計與調(diào)試；4.完成課程設(shè)計說明書。§1.3停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計目的 進一步鞏固理論知識，培養(yǎng)所學(xué)理論知識在實際中的應(yīng)用能力；掌握一般生產(chǎn)電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計方法；掌握一般生產(chǎn)電氣控制系統(tǒng)的施工設(shè)計、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)報告的能力。§1.4停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計思想本次的設(shè)計思想如下：1入庫車輛前進時，經(jīng)過傳感器1，此時車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達(dá)到上限位置時，柵欄打開停止，同

5、時車輛進入，經(jīng)過傳感器2，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)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)過傳感器2，柵欄門向上打開，當(dāng)達(dá)到上限的時候停止打開，同時車出閘門再經(jīng)過傳感器1，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)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設(shè)倉庫容量為16輛車，則倉庫滿時應(yīng)顯示車位已滿指示燈；5若同時有車輛相對入庫和出庫（即入庫車輛經(jīng)過傳感器1，出庫車輛經(jīng)過傳感器2），應(yīng)避免誤計數(shù)。第2章 停車場車位控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計§2.1 停車場車位控制

6、系統(tǒng)工作說明停車場由啟動開關(guān)控制，先對所有用到的存儲單元清零，并且停車場已停車輛數(shù)目由數(shù)碼管顯示。當(dāng)汽車先經(jīng)過傳感器一時，此時車位尚未滿的話，由傳感器1以控制實現(xiàn)開柵門，柵欄向上打開，當(dāng)達(dá)到上限位置時，柵欄打開停止，此時汽車方能駛?cè)耄?dāng)汽車經(jīng)過傳感器2時，由傳感器2實現(xiàn)關(guān)門，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時，柵欄門停止關(guān)閉，并且數(shù)碼管實現(xiàn)加以后顯示；當(dāng)汽車先經(jīng)過傳感器2時，由傳感器2以控制實現(xiàn)開柵門，柵欄門向上打開，當(dāng)達(dá)到上限的時候停止打開，此時汽車方能駛出，當(dāng)汽車經(jīng)過傳感器1時，由傳感器1實現(xiàn)關(guān)門，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)到下限位時，柵欄門停止動作，并且數(shù)碼管實現(xiàn)減一后顯示。停車場容量為16輛車，

7、若停車場還有車位則可由指示燈進行提醒，若車庫車位已滿則倉庫滿時有車位已滿指示燈進行提醒。當(dāng)同時有車輛同時進出時（即進入車輛經(jīng)過傳感器1，出來車輛經(jīng)過傳感器2），不進行加減計數(shù)，數(shù)碼管保持原樣顯示。§2.2 停車場車位控制系統(tǒng)運行框圖由上述具體控制要求，可作出停車場車位控制系統(tǒng)在啟動運行時的程序框圖，如圖 2-1所示。§2.3 停車場車位控制系統(tǒng)PLC選型PLC簡介：可編程控制器(Programmable Controller)是計算機家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller

8、)，簡稱PLC，它主要用來代替繼電器實現(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，簡稱PC。但是為了避免與個人計算機(Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱PLC。PLC特點：（1）可靠性高，抗干擾能力強 ；（2）硬件配套齊全，功能完善，適用性強 ；（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、安裝、調(diào)試工作量小，維護方便，容易改造。PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計及建造的周期大為縮短，同時維護也變得容易起來。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生

9、產(chǎn)過程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。本次設(shè)計要求開始按鈕、停止按鈕、2個行程開關(guān)和2個傳感器共6個輸入接口，車滿和有位2個指示燈、電機正反轉(zhuǎn)及2個七段顯示屏共18輸出接口，所以選用CPU226DC/DC/DC（24輸入/16輸出）并擴展個EM223(8輸入、8輸出)模塊滿足控制要求。§2.4 停車場車位控制系統(tǒng)I/O分配表停車場車位系統(tǒng)輸入開關(guān)及控制該系統(tǒng)的輸出端在PLC中的I/O地址分配表，如表2-1所示。§2.5停車場車位控制系統(tǒng)I/O接線圖CPU226及EM223的的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信號名稱元件名稱元件符號

10、地址編碼 輸入信號啟動信號常用開關(guān)SB1I0.0停止信號常用開關(guān)SB2I0.5傳感器1輸入信號接近開關(guān)SP1I0.1傳感器2輸入信號接近開關(guān)SP2I0.2閘欄上限位信號行程開關(guān)SQ1I0.3閘欄下限位信號行程開關(guān)SQ2I0.4 輸 出 信 號尚有車位指示燈指示燈HL1Q0.2車位已滿指示燈指示燈HL2Q0.3電機正轉(zhuǎn)信號電動機KM1Q0.0電機反轉(zhuǎn)信號電動機KM2Q0.1七段顯示屏1信號七段顯示屏SEG1Q1.0-Q1.6七段顯示屏2信號七段顯示屏SEG2Q2.0-Q2.6 開始始七段顯示屏重置是否有車出是否有車進NYYN傳感器2無反應(yīng)觸發(fā)傳感器2傳感器1無反應(yīng)觸發(fā)傳感器1開門不開門有位指示燈

11、是否亮大門不開NY開門觸發(fā)傳感器1觸發(fā)傳感器1開門不開門觸發(fā)傳感器2關(guān)門關(guān)門計數(shù)器減1計數(shù)器加1七段顯示屏顯示當(dāng)前停車場已停車數(shù)停止圖 2-1 運行框圖圖2-2 I/O 接線圖第3章 停車場車位控制系統(tǒng)的程序設(shè)計本系統(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,子程序有三部分,分別表示車輛進入、車輛出去和車輛同時出入，共有17個網(wǎng)絡(luò)。本程序的梯形圖如下：第4章 系統(tǒng)調(diào)試仿真§4.1 硬件調(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

12、。之后操作各個輸入量進行相應(yīng)的功能檢驗。§4.2 軟件調(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，進行程序編譯檢查程序是否存在語法錯誤，無誤后導(dǎo)出，然后使用S7-200漢化版軟件進行仿真 ，觀察運行過程。其中，進入三輛車，然后再使出一輛車的仿真圖如圖2-3所示。圖2-3 三進一出時的仿真圖第5章 設(shè)計結(jié)論縱觀兩周的設(shè)計過程，可以說在這一過程中我的收獲很大，充分認(rèn)識到自己的薄弱環(huán)節(jié)，通過理論分析與實踐的反復(fù)論證，許多問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，依次實現(xiàn)了PLC流程圖、梯形圖、指令表三種機械手控制方式。用此種方法編寫程序條理清晰，連貫性強，但若要增加其它機械手控制方式或進行擴展，程序會變得相當(dāng)復(fù)雜而且容易出錯，出錯后調(diào)試修改也很困難。收進的方式是將各部分程序?qū)懗沙绦?，方便調(diào)用和調(diào)試。此種方法的優(yōu)點是程序編寫比較簡單，不需要再編寫分支、匯合狀態(tài)移圖的程序，且由于本課對定時精確度要求并不高，適宜采用。若是在對定時精度要求比較高的情況下，應(yīng)采用單片機的中斷功能進行硬件定時。通過此次設(shè)計，了解了停車場車位控制系統(tǒng)的工作原理，其中電路及軟件實現(xiàn)是此次設(shè)計的主要部分。作為一個好的控制系統(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1 王宗才.機電傳動與控制.北京：電子工業(yè)出版社，2011.2 張曉峰.電氣控