停車場車位控制設(shè)計plc

1、內(nèi)容摘要PLC早期主要應用于工業(yè)控制，但隨著技術(shù)的發(fā)展，其應用領(lǐng)域正在不斷擴大 . 可編程控制器(Programmable Logical Controller)簡稱PC或PLC，是60年代末發(fā)明的工業(yè)控制器件，是美國數(shù)字公司(DEC )為美國通用公司(GM)研制開發(fā)并成功應用于汽車生產(chǎn)線上，可編程控制器自此誕生。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，PLC軟硬件水平與規(guī)模也發(fā)生了質(zhì)與量的變化，其控制技術(shù)也朝著智能化方向不斷發(fā)展，同時推動了先進制造技術(shù)的相應發(fā)展?，F(xiàn)代PLC已經(jīng)成為真正的工業(yè)控制設(shè)備。隨著微處理器、計算機和數(shù)字通信技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機控制已擴展到所有的控制領(lǐng)域?，F(xiàn)代社會要求制造業(yè)對市場需

2、求迅速的反應，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品。為了滿足這一需求，生產(chǎn)設(shè)備的控制系統(tǒng)必須具有極高的靈活性和可靠性，可編程控制器就順應而生。本設(shè)計是基于西門子公司的S7-200系列PLC對停車場車位實施控制的控制系統(tǒng)。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)

3、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，S7-200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了該停車場車位控制系統(tǒng)設(shè)計可行性。 關(guān)鍵詞：西門子；PLC控制；車位控制 目 錄第1章 引言 21.1 明確設(shè)計內(nèi)容和要求21.2 闡述總體設(shè)計思路 2第2章 系統(tǒng)方案的分析與設(shè)計 32.1 控制要求分析，設(shè)計主電路 32.2 系統(tǒng)設(shè)計思想及控制流程設(shè)計 32.3 設(shè)計硬件選擇 4第3章 PLC控制系統(tǒng)

4、設(shè)計 53.1 確定I/O信號數(shù)量 53.2 I/O地址分配及I/O接線圖53.3 控制程序編制與調(diào)試 6 設(shè)計總結(jié) 15謝詞 16參考文獻 17第1章 引言1.1明確設(shè)計內(nèi)容和要求1.如圖1-1所示，假設(shè)有一停車場共有16個車位。圖1-12.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.有車位時，入口閘欄將門開啟讓車輛進入，并有指示燈示表示尚有車位。5.車位滿時，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車進入。6.可以用七段數(shù)碼顯示管上顯示目前停車場共有幾部車。 1.2闡述總體設(shè)計思路（1）入庫車輛前進時，經(jīng)過1#傳感器，此時車位尚

5、未滿的話，柵欄向上打開，當達到上限位置時，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，并應有倉庫空顯示。（4） 若設(shè)倉庫容量為16輛車，則倉庫滿時應顯示。（5） 運用PLC控制，用七段數(shù)碼顯示管上顯示目前停車場共有幾部車。 第二章 系統(tǒng)方案的分析與設(shè)計

6、2.1 控制要求分析 1）在入口處裝設(shè)一傳感器1，用來檢測車輛進入的數(shù)目。 2）在出口處裝設(shè)一傳感器2，用來檢測車輛出去的數(shù)目。 3）有車位時，入口閘欄將門開啟讓車輛進入，并有指示燈示表示尚有車位。 4）車位滿時，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車進入。 5）可以用七段數(shù)碼顯示管上顯示目前停車場共有幾部車。以上是本次課程設(shè)計所要實現(xiàn)的功能，對于前兩條要求，可以采用兩個計數(shù)器來實現(xiàn)，即一個增計數(shù)器和一個減計數(shù)器；柵欄的開啟與閉合可以有電動機的正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)，并用指示燈顯示停車場是否已經(jīng)停滿；車位滿時應設(shè)計使柵欄不能開啟，禁止汽車進入停車場；用七段數(shù)碼管來顯示目前停車場中停車的數(shù)目。主

7、電路的實現(xiàn)比較容易，屬于電動機的正反轉(zhuǎn)。2.2 系統(tǒng)設(shè)計思想及控制流程設(shè)計 2.21（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，并應有倉庫空顯示。（4）若設(shè)倉庫容

8、量為16輛車，則倉庫滿時應顯示。（5）運用PLC控制，用七段數(shù)碼顯示管上顯示目前停車場共有幾部車。 2.22系統(tǒng)工作說明倉庫啟用由啟動開關(guān)控制，先對所有用到的存儲單元清零，并且倉庫空顯示由數(shù)碼管顯示。當汽車先經(jīng)過傳感器一時，此時車位尚未滿的話，由傳感器一以控制實現(xiàn)開柵門，柵欄向上打開，當達到上限位置時，柵欄打開停止，此時汽車方能駛?cè)?，當汽車?jīng)過傳感器二時，由傳感器二實現(xiàn)關(guān)門，柵欄門向下關(guān)閉，達到下限位置時，柵欄門停止關(guān)閉，并且數(shù)碼管實現(xiàn)加以后顯示；當汽車先經(jīng)過傳感器二時，由傳感器二以控制實現(xiàn)開柵門，柵欄門向上打開，當達到上限的時候停止打開，此時汽車方能駛出，當汽車經(jīng)過傳感器一時，由傳感器一實現(xiàn)

9、關(guān)門，柵欄門向下關(guān)閉，當達到下限位時，柵欄門停止動作，并且數(shù)碼管實現(xiàn)減一后顯示。設(shè)倉庫容量為16輛車，若車庫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應有指示燈顯示。2.3 設(shè)計硬件選擇 2.3.1 選擇PLC類型S7-200系列PLC的CPU的技術(shù)指標特性CPU221CPU222CPU224CPU226數(shù)字輸入量（DI）681424數(shù)字輸出量（DO）461016 圖2-1 S7-200系列PLC的CPU的技術(shù)指標根據(jù)該系統(tǒng)的信號輸出量和輸出量的數(shù)量，配合S7-200的CPU的數(shù)字量I/O數(shù)量，考慮選用CPU226型號。 第三章 PLC控制系統(tǒng)設(shè)計3.1 確定I/O信號數(shù)量 本次設(shè)

10、計共用到六個輸入信號: 1) 開啟信號；2) 關(guān)閉信號；3) 入口傳感器輸入信號；4) 出口傳感器輸入信號；5) 上限位置開關(guān)；6) 下限位置開關(guān)18個輸出信號：1） 柵欄開啟信號；2） 柵欄關(guān)閉信號；3） 滿位燈指示信號；4） 空位燈指示信號；5） 數(shù)碼管1引腳Q0.0-Q0.6；6)數(shù)碼管2引腳Q1.0-Q1.63.2 I/O地址分配及I/O接線圖3.2.1 I/O地址分配 輸入信號 輸出信號設(shè)備地址設(shè)備地址啟動I0.0開門Q2.0停止I0.5關(guān)門Q2.1傳感器1I0.1位滿指示燈Q2.2傳感器2I0.2有位指示燈Q2.3上限位I0.3數(shù)碼管1顯示Q0.0Q0.6下限位I0.4數(shù)碼管2顯示

11、Q1.0Q1.6表3-1I/O接線圖 圖3-2 I/O接線圖3.3 控制程序編制與調(diào)試 3.3.1 梯形圖 3.3.2 語句表Network 1 LD I0.0O M3.0AN I0.5= M3.0Network 1 LD SM0.1MOVB 0, VB0Network 3LD SM0.1O M0.0AN M0.1= M0.0Network 4LD M0.0LPSAB<= VB0, 15S Q2.3, 1LPPAB= VB0, 16S Q2.2, 1Network 5LD M0.0A I0.1AN I0.2A Q2.3O M0.1AN M0.2= M0.1Network 6LD M0.1

12、= Q2.0Network 7LD M0.1A I0.3O M0.2AN M0.3= M0.2Network 8LD M0.2A I0.2O M0.3AN M0.0= M0.3EUINCB VB0Network 9LD M0.3A I0.4= Q2.1Network 10LDN M0.0A I0.2AN I0.1O M1.0A M1.1= M1.0Network 11LD M1.0= Q2.0Network 12LD M1.0A I0.3O M1.1AN M1.2= M1.1Network 13LD M1.0A I0.1O M1.2AN M0.0= M1.2EDDECB VB0Network

13、14LD M1.2A I0.4= Q2.1Network 15LD M3.0AB<= VB0, 9= M2.0Network 16LD M2.0SEG VB0, QB0SEG 0, QB1Network 17LDN M2.0BTI VB0, VW10Network 18LDN M2.0MOVW VW10, VW12/I +10, VW12MOVW VW10, VW14-I +10, VW14Network 19LDN M2.0LPSITB VW12, VB1AENOSEG VB1, QB1LPPITB VW14, VB2AENOSEG VB2, QB0Network20LDN M3.0R

14、 Q0.0, 14Network 21LD I0.5R Q2.2, 2 3.3.3 調(diào)試1）硬件調(diào)試根據(jù)系統(tǒng)要求選擇相應的硬件設(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。之后操作各個輸入量進行相應的功能檢驗。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，采用脫機編程方式將所編制的用戶程序存入編程器的ROM中后進行程序編譯檢查程序是否存在語法錯誤，無誤后下載到PLC系統(tǒng)中，并點擊運行 ，經(jīng)過多次調(diào)試，觀察運行過程。3)小結(jié) 本設(shè)計是基于PLC的停車場車位控制系統(tǒng)，將采集到的信號傳輸給PLC中的計數(shù)器，計數(shù)器進行

15、加減計數(shù)存儲，并以SEGD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。設(shè)計總結(jié) 本次課程設(shè)計的寫作是在王宗才老師的指導下進行的。針對在寫作過程中遇到許多的難題，王老師都給以認真的解釋，為此，向王老師表示最衷心的謝意。我在這次課程設(shè)計中，學會了怎么去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。遇到不明白的問題都會積極的去詢問老師，或者去找尋相關(guān)的資料。從中學到了很多知識。這次課程設(shè)計使我們有機會把我們的課堂理論知識運用到實際生活中，貼近生活，實現(xiàn)我們的人生價值。并

16、且通過對知識的綜合利用，加入個人的分析和比較，加深了了我們對理論知識的理解和運用，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計原理。有很多設(shè)計理念來源于實際，從中找出最適合的設(shè)計方法。雖然本次課程設(shè)計是自己獨立完成，但是，彼此也沒脫離不了集體的力量，遇到問題和同學互相討論交流。多和同學討論。我們在做課程設(shè)計的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計的方法，在設(shè)計的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，

17、這樣可以方便自己解決問題。通過這次PLC控制搶答器設(shè)計，讓我對PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解。從這次課程設(shè)計的制作過程中，讓我深切的領(lǐng)會到想要在激烈的社會競爭中占領(lǐng)自己的一塊領(lǐng)地，必須要把自己的閃光點，發(fā)揮出來，并不斷的改正自己的缺點，完善自己的能力，以更好的一面去面對社會。在以后的學習工作過程中，我會虛心的接受師傅們對我的教導，好好的工作，發(fā)揚我們學校吃苦耐勞的精神，做有一個合格的大學生。 謝辭經(jīng)過兩個星期的忙碌，在王宗才老師的指導和同學們的幫助下，本次課程設(shè)計已經(jīng)快要完成，由于缺乏設(shè)計經(jīng)驗，在設(shè)計中有許多考慮不周全的地方，老師給我講了一遍又一遍。值此論文完成之際，首先衷心地感謝我的指導老師王宗才老師。在王老師的悉心指導下，本課題的設(shè)計任務(wù)完成地非常順利。另外，要感謝我的授課老師薛東斌老師，在課堂上的耐心講解，使我對PLC控制技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。在課下我反復的閱讀課本，弄清楚PLC的工作原理，對每條指令都爭取理解清楚，這也是我這次課程設(shè)計能夠順利完成的重要因素之一?？傊?，本次畢業(yè)設(shè)計能夠能順利完成，王老師傾注了大量