PLC停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

年4月19日PLC停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)文檔僅供參考PLC停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)系部：電子信息工程系專業(yè)：應(yīng)用電子班級(jí)：12應(yīng)用電子學(xué)生姓名：李仁志指導(dǎo)教師：劉國(guó)富職稱副教授完成時(shí)間：.11.25前言隨著進(jìn)口汽車大量涌人和國(guó)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(wèn)題。近幾年，中國(guó)的停車場(chǎng)管理技術(shù)不斷完善，計(jì)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(chǎng)管理系統(tǒng)功能的強(qiáng)大?？墒?，現(xiàn)時(shí)某些小區(qū)小型停車場(chǎng)如要運(yùn)用大量高新技術(shù)就會(huì)出現(xiàn)資金不足、維護(hù)管理不完善的問(wèn)題，有時(shí)考慮也不夠全面，因此當(dāng)前車輛管理成本高、服務(wù)效率低等問(wèn)題。采用PLC編程無(wú)疑就能解決這些問(wèn)題。PLC就是可編程控制器（programmablelogiccontroller,PLC），是一種以微型計(jì)算機(jī)為核心的通用工業(yè)控制器。它是繼承了繼電器控制器裝置的部分突出性能，并與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)和通行技術(shù)結(jié)合為一體，代表了當(dāng)前電器控制技術(shù)的世界先進(jìn)水平。本文闡述了停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)的PLC控制、自動(dòng)計(jì)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(diǎn)及運(yùn)行原理，以及介紹了三菱可編程控制器系列的FX系列PLC控制器主要功能模塊及應(yīng)用。FX不但編程簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，而且具有易于操作及維護(hù)，設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試周期短等優(yōu)點(diǎn)。然后設(shè)計(jì)了停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)的基本模塊及功能，并對(duì)系統(tǒng)的主回路和控制回路的硬件部分進(jìn)行了詳細(xì)介紹。最后程序分析測(cè)試論證停車場(chǎng)車位控制的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：PLC;停車場(chǎng)；車位控制；三菱FX-2n目錄可編程控制器(PLC)簡(jiǎn)介………………（5）1.1PLC的誕生………………（5）1.2PLC組成…………………（5）1.3PLC特點(diǎn)…………………（5）1.4PLC的應(yīng)用………………（6）第二章FX系列所用基本指令的類型…………（8）2.1邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令LD、LDI、OUT………………（8）2.2取脈沖指令LDP、LDF…………………（8）2.3接點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、AN………………（8）2.4接點(diǎn)并聯(lián)指令OR、ORI…………………（8）2.5加一指令I(lǐng)NC、減一指令DEC…………（9）2.6比較指令CMP…………（9）第三章停車場(chǎng)車位控制的功能要求及設(shè)計(jì)方案介紹………（10）3.1設(shè)計(jì)要求………………（10）3.2系統(tǒng)工作過(guò)程…………（11）第四章控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)………（12）4.1車輛入庫(kù)與出庫(kù)流程圖設(shè)……………（12）4.1.1車輛入庫(kù)流程圖…………………（12）4.1.2車輛出庫(kù)流程圖…………………（13）4.2硬件配置………………(13)4.3PLC的I/O分配表……………………（14）4.4控制程序設(shè)計(jì)分析……………………(14)4.5接線圖…………………(17)4.6編程元件的解析………(18)第五章系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析…………………(20)5.1硬件調(diào)試………………(20)5.2軟件調(diào)試………………(20)5.3性能分析………………(20)5.4設(shè)計(jì)的結(jié)果……………(20)第六章設(shè)計(jì)總結(jié)………………(21)附錄………………（22）附錄一………………………(22)附錄二………………………（23）參考文獻(xiàn)…………（25）第一章可編程控制器(PLC)簡(jiǎn)介1.1PLC的誕生

隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器的應(yīng)用已廣泛普及，成為自動(dòng)化技術(shù)的重要組成。可編程控制器最先出現(xiàn)在美國(guó)，1968年，美國(guó)的汽車制造公司通用汽車公司(GM)提出了研制一種新型控制器的要求，并從用戶角度提出新一代控制器應(yīng)具備以下十大條件：（1）編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改程序；（2）維護(hù)方便，最好是插件式；（3）可靠性高于繼電器控制柜；（4）體積小于繼電器控制柜；（5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)；（6）在成本上可與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)；（7）輸入能夠是交流115V（即用美國(guó)的電網(wǎng)電壓）；（8）輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥；（9）在擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只需要很小的變更；（10）用戶程序存儲(chǔ)器容量至少能擴(kuò)展到4KB。條件提出后，立即引起了開發(fā)熱潮。1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。緊接著，美國(guó)MODICON公司也開發(fā)出同名的控制器，1971年，日本從美國(guó)引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制成了日本第一臺(tái)可編程控制器。1973年，西歐國(guó)家也研制出她們的第一臺(tái)可編程控制器。1.2PLC的組成PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源和編程器組成，CPU模塊經(jīng)過(guò)輸入模塊將外部控制現(xiàn)場(chǎng)的控制信號(hào)讀入CPU模塊的存儲(chǔ)器中，經(jīng)過(guò)用戶程序處理后，再將控制信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出模塊來(lái)控制外部控制現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。1.3PLC特點(diǎn)（1）編程簡(jiǎn)單，使用方便梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語(yǔ)言，其符號(hào)與繼電器電路原理圖相似。有繼電器電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員只要很短的時(shí)間就能夠熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制用戶程序，梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)易懂。（2）控制靈活，程序可變，具有很好的柔性可編程序控制器產(chǎn)品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破饔密浖δ苋〈死^電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，硬件配置確定后，能夠經(jīng)過(guò)修改用戶程序，不用改變硬件，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化，具有很好的柔性。（3）功能強(qiáng)，擴(kuò)充方便，性能價(jià)格比高可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。如果元件不夠，只要加上需要的擴(kuò)展單元即可，擴(kuò)充非常方便。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。（4）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工的工作量少，維修方便可編程序控制器的配線與其它控制系統(tǒng)的配線比較少得多，故能夠省下大量的配線，減少大量的安裝接線時(shí)間，開關(guān)柜體積縮小，節(jié)省大量的費(fèi)用?？删幊绦蚩刂破饔休^強(qiáng)的帶負(fù)載能力、能夠直接驅(qū)動(dòng)一般的電磁閥和交流接觸器。一般可用接線端子連接外部接線。可編程序控制器的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能，便于迅速地排除故障。（5）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可編程序控制器是為現(xiàn)場(chǎng)工作設(shè)計(jì)的，采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，硬件措施如屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、隔離、后備電池等，例如，西門子公司S7-200系列PLC內(nèi)部EEPROM中，儲(chǔ)存用戶原程序和預(yù)設(shè)值在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間段（190小時(shí)），所有中間數(shù)據(jù)能夠經(jīng)過(guò)一個(gè)超級(jí)電容器保持，如果選配電池模塊，能夠確保停電后中間數(shù)據(jù)能保存200天。軟件措施如故障檢測(cè)、信息保護(hù)和恢復(fù)、警戒時(shí)鐘，加強(qiáng)對(duì)程序的1.4PLC的應(yīng)用

當(dāng)前，可編程序控制器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在各個(gè)工業(yè)部門。隨著其性能價(jià)格比的不斷提高，應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）邏輯控制

可編程序控制器具有“與”、“或”、“非”等邏輯運(yùn)算的能力，能夠?qū)崿F(xiàn)邏輯運(yùn)算，用觸點(diǎn)和電路的串、并聯(lián)，代替繼電器進(jìn)行組合邏輯控制，定時(shí)控制與順序邏輯控制。數(shù)字量邏輯控制能夠用于單臺(tái)設(shè)備，也能夠用于自動(dòng)生產(chǎn)線，其應(yīng)用領(lǐng)域最為普及，包括微電子、家電行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。

（2）運(yùn)動(dòng)控制

可編程序控制器使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，或靈活運(yùn)用指令，使運(yùn)動(dòng)控制與順序控制功能有機(jī)地結(jié)合在一起。隨著變頻器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器的普遍使用，可編程序控制器能夠與變頻器結(jié)合，運(yùn)動(dòng)控制功能更為強(qiáng)大，并廣泛地用于各種機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、裝配機(jī)械、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。

（3）過(guò)程控制

可編程序控制器能夠接收溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量，經(jīng)過(guò)模擬量I/0模塊，實(shí)現(xiàn)模擬量(Analog)和數(shù)字量(Digital)之間的A/D轉(zhuǎn)換和D/A轉(zhuǎn)換，并對(duì)被控模擬量實(shí)行閉環(huán)PID（比例-積分-微分）控制?，F(xiàn)代的大中型可編程序控制器一般都有PID閉環(huán)控制功能，此功能已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、加熱爐、鍋爐等設(shè)備，以及輕工、化工、機(jī)械、冶金、電力、建材等行業(yè)。

（4）數(shù)據(jù)處理

可編程序控制器具有數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送、轉(zhuǎn)換、排序和查表、位操作等功能，能夠完成數(shù)據(jù)的采集、分析和處理。這些數(shù)據(jù)能夠是運(yùn)算的中間參考值，也能夠經(jīng)過(guò)通信功能傳送到別的智能裝置，或者將它們保存、打印。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人柔性制造系統(tǒng)，也能夠用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。

（5）構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制

可編程序控制器的通信包括主機(jī)與遠(yuǎn)程I/0之間的通信、多臺(tái)可編程序控制器之間的通信、可編程序控制器和其它智能控制設(shè)備(如計(jì)算機(jī)、變頻器)之間的通信?？删幊绦蚩刂破髋c其它智能控制設(shè)備一起，能夠組成“集中管理、分散控制”的分布式控制系統(tǒng)。當(dāng)然，并非所有的可編程序控制器都具有上述功能，用戶應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的需要選擇可編程序控制器，這樣既能完成控制任務(wù)，又可節(jié)省成本和資金。

第二章FX系列所用基本指令的類型2.1邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令LD、LDI、OUTLD，取指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的常開接點(diǎn)指令，即常開接點(diǎn)輯運(yùn)算起始。LDI，取反指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的常閉接點(diǎn)指令，即常閉接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。OUT，線圈驅(qū)動(dòng)指令，也叫輸出指令。LD、LDI兩條指令的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點(diǎn)接到母線上。OUT是驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令，它的目標(biāo)元件是Y、M、S、T、C。對(duì)輸入繼電器X不能使用。OUT指令能夠連續(xù)使用多次。LD、LDI是一個(gè)程序步指令，這里的一個(gè)程序步即是一個(gè)字。OUT是多程序步指令，要視目標(biāo)元件而定。OUT指令的目標(biāo)元件是定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C時(shí)，必須設(shè)置常數(shù)K。2.2取脈沖指令LDP、LDFLDP取脈沖上升沿，指在輸入信號(hào)的脈沖上升沿接通一個(gè)掃描周期。LDF取脈沖下降沿，指在輸入信號(hào)的脈沖下降沿接通一個(gè)掃描周期。這兩條指令都占兩條程序步，她的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。LDP、LDF指令的使用說(shuō)明如下圖所示，使用LDP指令，元件Y0只在Y0的上升沿時(shí)（由OFF到ON時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。使用LDF指令，元件Y1盡在X1的下降沿時(shí)（由OFF到ON時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。2.3接點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANIAND，與指令。用于單個(gè)常開接點(diǎn)的串聯(lián)。ANI，與非指令。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)。AND與ANI都是一個(gè)程序步指令，它們串聯(lián)接點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制，也就是說(shuō)這兩條指令能夠多次重復(fù)使用。這兩條指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。2.4接點(diǎn)并聯(lián)指令OR、ORIOR，或指令，用于單個(gè)常開接點(diǎn)的并聯(lián)。ORI，或非指令，用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián)。OR與ORI指令都是一個(gè)程序步指令，它們的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C。這兩條指令都是并聯(lián)一個(gè)接點(diǎn)。OR、ORI是從該指令的當(dāng)前步開始，對(duì)前面的LD、LDI指令并聯(lián)連接。并聯(lián)的次數(shù)無(wú)限制。2.5加一指令I(lǐng)NC、減一指令DEC表2.1INC、DEC指令的助記符、功能、操作數(shù)和程序步助記符功能操作數(shù)程序步[D.]INCFNC24加1把目標(biāo)原件當(dāng)前值加1KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZINC、INCP、DEC、DECP:三步DINC、DINCP、DDEC、DDECP:五步DECFNC25減1把目標(biāo)元件當(dāng)前值減22.6、比較指令CMPCMP指令有3個(gè)操作數(shù)：兩個(gè)源操作數(shù)[S1.]和[S2.]，一個(gè)目標(biāo)操作數(shù)[D.]，該指令將[S1]和[S2.]進(jìn)行比較，結(jié)果送到[D.]中。CMP指令使用如下所示。當(dāng)X10為ON時(shí)，比較100和C20當(dāng)前值的大小，分三種情況分別使M0、M1、M2中的一個(gè)為ON，另外兩個(gè)為OFF；若X10為OFF，則CMP不執(zhí)行，M0、M1、M2的狀態(tài)保持不變。表2.2CMP比較指令

第三章停車場(chǎng)車位控制的功能要求及設(shè)計(jì)方案介紹3.1設(shè)計(jì)要求1.如圖3-1所示，假設(shè)有一停車場(chǎng)共有16個(gè)車位。圖3-1控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2.在入口處裝設(shè)一傳感器，用來(lái)檢測(cè)車輛進(jìn)入的數(shù)目。3.在出口處裝設(shè)一傳感器，用來(lái)檢測(cè)車輛出去的數(shù)目。4.有車位時(shí)，入口閘欄才將門開啟讓車輛進(jìn)入，并有指示燈示表示尚有車位。5.車位滿時(shí)，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車進(jìn)入。6.能夠用七段數(shù)碼顯示管上顯示當(dāng)前停車場(chǎng)共有幾部車。3.2 系統(tǒng)工作過(guò)程1.入庫(kù)車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)1#傳感器，此時(shí)車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵欄打開停止，同時(shí)車輛進(jìn)入，經(jīng)過(guò)2#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門停止關(guān)閉，同時(shí)計(jì)數(shù)器A加1；2.出庫(kù)時(shí)，先經(jīng)過(guò)2#傳感器，柵欄門向上打開，當(dāng)達(dá)到上限的時(shí)候停止打開，同時(shí)車輛出閘門再經(jīng)過(guò)1#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)到下限位時(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)）只經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。3.倉(cāng)庫(kù)啟用時(shí)，先對(duì)所有用到的存儲(chǔ)單元清零，并應(yīng)有倉(cāng)庫(kù)空顯示。若設(shè)倉(cāng)庫(kù)容量為16輛車，則倉(cāng)庫(kù)滿時(shí)應(yīng)報(bào)警并顯示。5.若同時(shí)有車輛相對(duì)入庫(kù)和出庫(kù)（即入庫(kù)車輛經(jīng)過(guò)1#傳感器，出庫(kù)車輛經(jīng)過(guò)2#傳感器），應(yīng)避免誤計(jì)數(shù)。

第四章控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1車輛入庫(kù)與出庫(kù)流程圖設(shè)計(jì)4.1.1車輛入庫(kù)流程圖車進(jìn)車進(jìn)接近開關(guān)閉合D0清0D0+1到D0數(shù)碼顯示D0大于16？結(jié)束電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)NY圖4-1車輛入庫(kù)流程圖倉(cāng)庫(kù)啟用時(shí)，先對(duì)所有用到的存儲(chǔ)單元清零，并應(yīng)有倉(cāng)庫(kù)空顯，若設(shè)倉(cāng)庫(kù)容量為16輛車，則倉(cāng)庫(kù)滿時(shí)應(yīng)報(bào)警并顯示。入庫(kù)車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)1#傳感器，此時(shí)車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵欄打開停止，同時(shí)車輛進(jìn)入，經(jīng)過(guò)2#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門停止關(guān)閉，同時(shí)計(jì)數(shù)器A加1。4.1.2車輛出庫(kù)流程圖車出庫(kù)車出庫(kù)接近開關(guān)閉合D0—1到D0數(shù)碼顯示電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)圖4-2車出模塊流程圖4.2硬件配置1、本系統(tǒng)采用的是日本三菱PLC，選用的是FX2n-48MR，它屬于繼電器輸出，有觸電，可帶交直流負(fù)載，輸入點(diǎn)數(shù)24，輸出點(diǎn)數(shù)24，總共48個(gè)輸入輸出點(diǎn)。PLC（三菱FX2N—48MR）：根據(jù)控制要求統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)所需的輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)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—48MR型PLC，該型號(hào)PLC是FX系列PLC家族中比較先進(jìn)的系列。它具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供最大的靈活性和控制能力。傳感器：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。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(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，一般二者都集成在一塊芯片中。該硬件的原理如下圖4-3。圖4-3七段數(shù)字譯碼顯示器原理框圖4.3PLC的I/O分配表圖4-4 I/O分配表4.4控制程序設(shè)計(jì)分析方案一：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，啟動(dòng)按鈕開關(guān)X0，輔助繼電器M0得電，M0常開觸點(diǎn)閉合，自鎖；M0閉合一個(gè)掃描周期，將數(shù)據(jù)寄存器D0到D2清0。當(dāng)有車輛靠近入口的接近傳感器（X2）時(shí)，接觸器線圈得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)行成自鎖。門開啟，車輛可入口，M9是當(dāng)D0為16時(shí)，表示停車場(chǎng)閘門不能打開。圖4-5判斷車輛能否入庫(kù)程序圖當(dāng)車到SQ2位置時(shí)，數(shù)碼管顯示加一，同時(shí)延時(shí)3秒，完成關(guān)閘欄，從而完成了一次車入庫(kù)的動(dòng)作，見下圖圖4-6車輛入庫(kù)程序圖當(dāng)有車出庫(kù)的時(shí)候，其原理與出庫(kù)的時(shí)候一致，不同之處是D0的內(nèi)容減1，當(dāng)車到SQ1位置時(shí)，數(shù)碼管顯示減一一，同時(shí)延時(shí)3秒，完成關(guān)閘欄，從而完成了一次車入庫(kù)的動(dòng)作，見下圖4-7。在數(shù)碼管顯示的時(shí)候，我設(shè)計(jì)了兩組數(shù)據(jù)的比較指令CMP，其一是D0與10的比較，當(dāng)D0小于10的時(shí)，就只顯示個(gè)位數(shù)碼管的數(shù)值，當(dāng)?shù)扔?0的時(shí)候，個(gè)位顯示0，十位顯示1,見下圖4-8。當(dāng)D0的數(shù)值大于10的時(shí)候，M6狀態(tài)為1，從而D0與16比較，當(dāng)D0小于16時(shí)，D0減去10，余數(shù)在D2中，讓個(gè)位顯示D2中的數(shù)，十位顯示1，同時(shí)，當(dāng)D0中的數(shù)小于16的時(shí)候有車位指示燈HL1亮，當(dāng)D0等于16的時(shí)候HL2亮圖4-7車輛出庫(kù)程序圖圖4-8CMP比較指令程序圖圖4-9數(shù)碼管顯示車位程序圖方案2：出庫(kù)和入庫(kù)的原理與方案一樣，不同的是數(shù)碼器計(jì)數(shù)的問(wèn)題做了不同的修改。出庫(kù)入庫(kù)就不在重復(fù)分析了，就分析一下數(shù)碼管計(jì)數(shù)的問(wèn)題.將D0里面存的數(shù)與16進(jìn)行對(duì)比，比16大將接通Y3無(wú)法開啟閘門，將看10存入D2寄存器中。將D0的數(shù)除以D2，得到的數(shù)存D4，于是得到商輸出十位數(shù)碼管顯示，余數(shù)輸出個(gè)位數(shù)碼管顯示。見下圖4-104-10數(shù)碼管顯示車位程序圖4.5接線圖下圖4-11為停車場(chǎng)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X(jué)3輸入端，BEN5M-DT傳感器2接X(jué)4輸入端，X6、X7是行程開關(guān)，分別接X(jué)6、X7輸入端。L1是停車場(chǎng)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。下圖為4-12主電路控制圖，當(dāng)車輛靠近QS閉合時(shí)，KM1開關(guān)開始閉合，KM2開關(guān)斷開電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，這時(shí)候停車場(chǎng)的閘門便開始開啟，從外面行駛金停車場(chǎng)的車輛便可經(jīng)過(guò)，當(dāng)KM2開關(guān)開始閉合的時(shí)候，KM1的開關(guān)變開始斷開，這時(shí)候電機(jī)開始反轉(zhuǎn)，閘門閉合，車輛不可經(jīng)過(guò)。停車場(chǎng)控制系統(tǒng)圖如下4-11.主電路控制圖如下圖4-12.圖4-11控制系統(tǒng)接線圖4.6編程元件的解析1．X：X為輸入繼電器，它的作用是接受并存儲(chǔ)外部輸入的開關(guān)量信號(hào)，和對(duì)應(yīng)的輸入端子相連，同時(shí)提供無(wú)數(shù)的常開和常閉軟觸點(diǎn)用于編程。2．Y：Y為輸出繼電器，它的作用是具有一常開硬觸點(diǎn)用于向外部負(fù)載發(fā)送信號(hào)，每一輸出繼電器的常開硬觸點(diǎn)與可編程控制器的一個(gè)輸出點(diǎn)相連直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載，它也提供了無(wú)數(shù)的常開和長(zhǎng)閉軟觸點(diǎn)用于編程。3.M：M為輔助繼電器，它是由軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用于狀態(tài)暫存，移位輔助運(yùn)算及賦予特殊功能的一類編程元件，其作用類似于繼電接觸控制系統(tǒng)中的中間繼電器，絕大多數(shù)的繼電器線圈由用戶程序驅(qū)動(dòng)。4．T：T為定時(shí)器，作用相當(dāng)于繼電接觸控制中的通電延時(shí)型時(shí)間繼電器。5．D：D為數(shù)據(jù)寄存器，可編程控制器在模擬量檢測(cè)與控制以及位置控制等許多場(chǎng)合都需要數(shù)據(jù)寄存器來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)。6.SQ:SQ為傳感器，作用是用來(lái)感應(yīng)進(jìn)出停車場(chǎng)的車輛，能夠在一定的距離感應(yīng)到車輛并反饋給控制電路，使之能開閘關(guān)閘。圖4-12主電路控制圖第五章系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析5.1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(dòng)電壓為24V，其輸出電路能配置220V的交流電源，恰好能夠直接驅(qū)動(dòng)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(shí)時(shí)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。5.2軟件調(diào)試按接線圖接好線后，將程序的指令用FX-GX編程軟件輸入到PLC系統(tǒng)中，編程器直接對(duì)PLC的用戶程序儲(chǔ)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(guò)多次調(diào)試。5.3性能分析本設(shè)計(jì)是基于PLC的停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)，光電傳感器能夠迅速將采集到的信號(hào)傳輸給PLC中的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器進(jìn)行加減計(jì)數(shù)存儲(chǔ)，并以SEGD碼傳輸給七段譯碼顯示器，顯示器能夠?qū)崟r(shí)顯示停車場(chǎng)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(qiáng)，性能價(jià)格高等特點(diǎn)。該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，可靠性高，用PLC能夠使該設(shè)計(jì)的要求全能滿足5.4設(shè)計(jì)的結(jié)果入口處的傳感器能檢測(cè)所進(jìn)車輛的數(shù)目，出口處的傳感器能檢測(cè)所出車輛的數(shù)目；當(dāng)車輛在要進(jìn)出門5米處，閘門會(huì)自動(dòng)開啟讓車輛進(jìn)入或出去；當(dāng)停車場(chǎng)車滿時(shí)，車滿指示燈會(huì)亮，當(dāng)停車場(chǎng)車位沒(méi)停滿時(shí)，車未滿指示燈會(huì)亮，能夠提醒人們是否還能夠停車；顯示器能都實(shí)時(shí)顯示停車場(chǎng)所停車輛數(shù)，而且車輛已經(jīng)停滿時(shí)，閘門自閉，不會(huì)讓車輛進(jìn)入。自己設(shè)計(jì)的兩個(gè)方案的控制系統(tǒng)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。第六章設(shè)計(jì)總