停車場(chǎng)車位電氣控制設(shè)計(jì)

目錄1.緒論 21.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 21.2停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 32.方案論證 32.1停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想 32.2方案設(shè)計(jì) 43.硬件設(shè)計(jì) 53.1系統(tǒng)的原理方框圖 53.2主電路 63.3I/O分配 73.4I/O接線圖 83.5元器件選型 84.軟件設(shè)計(jì) 94.1主流程 94.2梯形圖 114.3指令表 145.系統(tǒng)調(diào)試 175.1梯形圖編譯 175.2仿真 175.3操作說(shuō)明 176.設(shè)計(jì)總結(jié) 18參考文獻(xiàn) 19附件：小組成員分工表緒論停車場(chǎng)管理控制系統(tǒng)則是現(xiàn)代建筑中不可或缺的一部分。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，停車場(chǎng)管理控制系統(tǒng)的功能及軟硬件設(shè)施也伴隨其發(fā)展而不斷改進(jìn)。運(yùn)用可編程控制器(PLC)對(duì)停車場(chǎng)車輛進(jìn)出及停放指示進(jìn)行管理的方案，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化停車場(chǎng)控制，降低運(yùn)營(yíng)成本，適合中小型停車場(chǎng)使用。由于PLC具有可靠性、易操作性、靈活性等優(yōu)點(diǎn)，因此，本控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)停車場(chǎng)相比，大大提高了設(shè)計(jì)效率，維護(hù)周期短、調(diào)試方便、成本低、易操作、可靠性高，有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。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。本停車場(chǎng)由16個(gè)停車位、入口檢測(cè)器、道閘管理系統(tǒng)、七段數(shù)碼管用來(lái)顯示車停車場(chǎng)內(nèi)車輛數(shù)、尚有車位指示燈、車位已滿指示燈等部分組成，通過(guò)PLC建立自動(dòng)化控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)的自動(dòng)化控制。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)車輛進(jìn)入的自動(dòng)控制和車位情況的自動(dòng)顯示。1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介一、課程設(shè)計(jì)任務(wù)和要求根據(jù)圖1所示的停車場(chǎng)示意圖，利用PLC設(shè)計(jì)一個(gè)停車場(chǎng)車位的控制系統(tǒng)，具體要求：1.假設(shè)某停車場(chǎng)共有16個(gè)車位；2.在停車場(chǎng)入口處裝設(shè)有一個(gè)用來(lái)檢測(cè)車輛進(jìn)入數(shù)目的傳感器；3.在停車場(chǎng)出口處裝設(shè)有一個(gè)用來(lái)檢測(cè)車輛出去數(shù)目的傳感器；4.尚有車位時(shí)，入口閘欄才可以將門開(kāi)啟讓車輛進(jìn)入停放，并有一個(gè)綠色指示燈表示尚有車位；5.車位已經(jīng)滿時(shí)，則有一個(gè)紅色指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開(kāi)啟讓車輛進(jìn)入停放；6.可以在7段數(shù)碼管上顯示目前停車場(chǎng)共有幾部車。1.2停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求1.本次的設(shè)計(jì)要求如下：完整的設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)。設(shè)計(jì)摘要、目錄與緒論。系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。器件選型，建立輸入/輸出地址分配表，設(shè)計(jì)PLC的外部接線圖。設(shè)計(jì)系統(tǒng)梯形圖或指令表。系統(tǒng)調(diào)試方案、系統(tǒng)仿真。設(shè)計(jì)總結(jié)。參考文獻(xiàn)等。附上小組成員任務(wù)分工表。2.方案論證2.1停車場(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．進(jìn)入停車場(chǎng)的車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)入口傳感器1，此時(shí)車位尚未滿的話，柵欄向上打開(kāi)，當(dāng)達(dá)到定時(shí)器所設(shè)定的時(shí)間時(shí)，柵欄打開(kāi)停止，同時(shí)車輛進(jìn)入，經(jīng)過(guò)入口傳感器2，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到定時(shí)器所設(shè)定的時(shí)間時(shí)，柵欄門停止關(guān)閉，同時(shí)計(jì)數(shù)器A加1；2．當(dāng)車輛出停車場(chǎng)時(shí)，先經(jīng)過(guò)出口傳感器3，柵欄門向上打開(kāi)，當(dāng)達(dá)到定時(shí)器所設(shè)定的時(shí)間停止打開(kāi)，同時(shí)車出柵欄再經(jīng)過(guò)出口傳感器4，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)到定時(shí)器所設(shè)定的時(shí)間時(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)數(shù)器A送來(lái)）3．停車場(chǎng)啟用時(shí)，先對(duì)所有存儲(chǔ)單元清零，停車場(chǎng)顯示有車位指示燈；4．設(shè)停車場(chǎng)容量為16輛車，則停車場(chǎng)滿時(shí)顯示車位已滿指示燈。2.2方案設(shè)計(jì)在停車場(chǎng)進(jìn)口的柵欄前裝一個(gè)傳感器1，然后在柵欄后裝一個(gè)傳感器2，出口的柵欄前裝一個(gè)傳感器3，出口的柵欄后裝一個(gè)傳感器4，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)通過(guò)兩個(gè)入口傳感器和兩個(gè)出口傳感器接收到的高電平信號(hào)來(lái)觸發(fā)定時(shí)器控制，同時(shí)柵欄的開(kāi)關(guān)由電機(jī)控制著。計(jì)數(shù)器A、B接收傳感器2、4輸出的脈沖信號(hào)，同時(shí)將接受到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器1、2中，存儲(chǔ)器3的數(shù)據(jù)等于存儲(chǔ)器1減去存儲(chǔ)器2的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器3存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)再傳輸給數(shù)碼管顯示，如顯示的數(shù)為18時(shí)，則門口處的柵欄停止工作，若顯示的數(shù)還沒(méi)到18時(shí)，則柵欄繼續(xù)工作。其原理框圖如下圖3-2所示：圖2-1方案流程圖3．硬件設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)的原理方框圖圖3.1系統(tǒng)的原理方框圖3.2主電路停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的主電路圖如圖3.2所示，當(dāng)QS閉合時(shí)，KM1閉合KM2斷開(kāi)電機(jī)一轉(zhuǎn)，柵欄開(kāi)啟，車輛可通過(guò)，當(dāng)KM2閉合KMT斷開(kāi)時(shí)電機(jī)反轉(zhuǎn)，柵欄閉合，車輛不可通過(guò)。圖3.2主電路控制圖3.3I/O分配I/O接線圖如表3-1所示。 控制信號(hào)信號(hào)名稱元件名稱元件符號(hào)地址編碼輸入信號(hào)啟動(dòng)信號(hào)常用開(kāi)關(guān)SB1I0.0停止信號(hào)常用開(kāi)關(guān)SB2I0.2入口傳感器1輸入信號(hào)接近開(kāi)關(guān)SQ1I0.3入口傳感器2輸入信號(hào)接近開(kāi)關(guān)SQ2I0.4出口傳感器3輸入信號(hào)接近開(kāi)關(guān)SQ3I0.5出口傳感器4輸入信號(hào)接近開(kāi)關(guān)SQ4I0.6輸出信號(hào)車位滿信號(hào)指示燈L1Q0.0有車位信號(hào)指示燈L2Q0.1入口電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)電動(dòng)機(jī)KM1Q0.2入口電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)電動(dòng)機(jī)KM2Q0.3出口電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)電動(dòng)機(jī)KM1Q0.4出口電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)電動(dòng)機(jī)KM2Q0.5七段顯示屏1信號(hào)七段顯示屏SEG1Q2.0-Q2.6七段顯示屏2信號(hào)七段顯示屏SEG2Q3.0-Q3.6表3-1I/O地址分配表3.4I/O接線圖圖3-4I/O接線圖3.5元器件選型傳感器（BEN5M-MDT）：它是一種測(cè)距的光電傳感器，具有測(cè)距遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)可達(dá)到5米），采用反射鏡反射的檢測(cè)方式，DC12－24V供電，NPN/PNP同時(shí)輸出，遮光ON/入光ON選擇。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(hào)，而人們習(xí)慣十進(jìn)制的數(shù)字或運(yùn)算結(jié)果，因此需要數(shù)字顯示器，顯示出便于人們觀測(cè)、查看的十進(jìn)制數(shù)字，因此本設(shè)計(jì)選擇了七段數(shù)字譯碼顯示器，譯碼顯示器主要由譯碼器和驅(qū)動(dòng)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2-3。圖2-3七段數(shù)字譯碼顯示器原理框圖表3-5元器件清單儀器名稱數(shù)量元器件型號(hào)傳感器4BN5M-MDPLC模塊1西門子PLCS7-200CPU226接近開(kāi)關(guān)4GPS-23按鈕開(kāi)關(guān)2LC2107KDET2B-AK七段譯碼管2 ULF-5163AS指示燈2XL1-25(PL指示燈）導(dǎo)線若干

4.軟件設(shè)計(jì)4.1主流程控制程序流程圖設(shè)計(jì)停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的車進(jìn)模塊流程圖設(shè)計(jì)如下圖4-1：圖4-1車進(jìn)模塊流程圖停車場(chǎng)控制系統(tǒng)的車出模塊流程圖如下圖：圖4-2車進(jìn)模塊流程圖4.2梯形圖4.3指令表Network1//NetworkTitle//程序啟動(dòng)與停止LDI0.0OM0.0ANI0.1=M0.0Network2//置兩個(gè)數(shù)碼管的初值LDM0.0OSM0.1MOVB0,QB2MOVB0,QB3Network3LDM0.0OSM0.1MOVW0,VW0Network4//輸出七段顯示屏LDM0.0LPSMOVWVW0,AC1AENODIV10,AC1AENOSEGAC1,QB2LPPMOVWAC1,AC2AENOMUL10,AC2AENOMOVWVW0,AC3AENO-IAC2,AC3AENOSEGAC3,QB3Network5//控制車滿燈和有位燈的亮滅LDM0.0LPSAW<VW0,15SQ0.0,1RQ0.1,1LPPAW=VW0,16SQ0.0,1RQ0.1,1Network6//車進(jìn)控制閘欄的啟動(dòng)LDI0.2OQ0.2ANT37=Q0.2TONT37,35Network7//車進(jìn)控制閘欄停止LDI0.3OQ0.3ANT38=Q0.3TONT38,35Network8//車進(jìn)計(jì)數(shù)器加1LDT38AW<=VW0,15INCWVW0AENOLPSAW<=VW0,15SQ0.1,1RQ0.0,1LPPAW=VW0,16SQ0.0,1RQ0.1,1Network9//車出控制閘欄的啟動(dòng)LDI0.4OQ0.4ANT39=Q0.4TONT39,35Network10//車出控制閘欄的停止LDI0.5OQ0.5ANT40=Q0.5TONT40,35Network11//車出計(jì)數(shù)器減1LDT40AW<=VW0,16DECWVW0AENOAW<=VW0,15SQ0.1,1RQ0.0,1Network12//停止，滿車位和有位指示燈滅LDI0.1RQ0.0,1RQ0.1,15系統(tǒng)調(diào)試將上述電路設(shè)計(jì)好之后按照設(shè)計(jì)圖用軟件畫(huà)出來(lái),在進(jìn)行實(shí)際連線操作之前先進(jìn)行梯形圖仿真檢測(cè),以下即為檢測(cè)的具體步驟:1.梯形圖編譯點(diǎn)擊菜單欄的編譯按鈕,在軟件下方會(huì)顯示此次編譯成功與否。如果有錯(cuò),會(huì)顯示錯(cuò)誤項(xiàng)目數(shù)目和錯(cuò)誤原因,可以根據(jù)提示,依次排查梯形圖結(jié)構(gòu),反復(fù)編譯直到?jīng)]有錯(cuò)誤為止2.仿真將正確的梯形圖導(dǎo)出,導(dǎo)入到S7200模擬器中,選定所用的CPU。點(diǎn)擊梯形圖運(yùn)行按鈕,這個(gè)時(shí)候可以根據(jù)顏色與數(shù)據(jù)的變化來(lái)觀察整個(gè)系統(tǒng)是不是按照要求運(yùn)行。如果運(yùn)行的結(jié)果與設(shè)計(jì)的不一致,應(yīng)返回重新檢查梯形圖,改正后再進(jìn)行仿真調(diào)試3.操作說(shuō)明點(diǎn)擊啟動(dòng)仿真調(diào)試按鈕后,可以按照以下方法進(jìn)行仿真調(diào)試(1)開(kāi)關(guān)一次I0.0,啟動(dòng)（PLC2)開(kāi)關(guān)6.設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了我的理論知識(shí)，掌握的不是特別好，而且很多方面掌握的都不到位，我們還需要大量的以前沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，于是圖書(shū)館和網(wǎng)路成了我們很好的助手。在查閱資料的過(guò)程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí)，不知不覺(jué)中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們整個(gè)設(shè)計(jì)通過(guò)軟件和硬件上的調(diào)試。我想對(duì)自己以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助。在課程設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問(wèn)題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，只有理論與實(shí)際相結(jié)合，才能更加深入的了解問(wèn)題。只有了解了實(shí)際與理論知識(shí)并把它們相結(jié)合，才能解決問(wèn)題。一切問(wèn)題必須靠自己一點(diǎn)一滴的解決，而且要不橋的更正以前的錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)是比較簡(jiǎn)單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問(wèn)題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此大部分時(shí)間是用在程序設(shè)計(jì)上面的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總是遇到這樣或那樣的問(wèn)題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題的時(shí)