車輛出入庫管理PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)

...wd......wd......wd...目錄TOC\o"1-2"\u第1章概述11.1國內(nèi)外狀況及開展趨勢11.2PLC的開展歷史21.3PLC開展新動(dòng)向31.4PLC的根本構(gòu)造31.5PLC的特點(diǎn)41.6PLC的工作原理51.7PLC的選型6第2章技術(shù)參數(shù)及方案的設(shè)計(jì)72.1技術(shù)參數(shù)和條件72.2整體方案設(shè)計(jì)7第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及端口分布83.1整體框架83.2傳感器型號(hào)參數(shù)83.3PLC電路設(shè)計(jì)103.4PLC選型機(jī)I/O點(diǎn)分配11第4章程序設(shè)計(jì)134.1控制要求134.2計(jì)數(shù)邏輯134.3程序流程圖144.4梯形圖154.5指令語句表19完畢語22致謝23參考文獻(xiàn)24第1章概述1.1國內(nèi)外狀況及開展趨勢近20年來，隨著我國城市建設(shè)速度的加快，城市交通需求量也日益增大。由于私家車、出租車比重呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，因此車輛停放依舊是市民最為關(guān)注的問題。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì)，截止2008年統(tǒng)計(jì)，我國生產(chǎn)汽車934.5萬輛，同比增長5.2%，我國國內(nèi)汽車銷量為938.05萬輛，同比增長6.7%。由于汽車數(shù)的增長遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于停車位的增長，我國每年停車位的缺口高達(dá)300多萬個(gè)，城市停車位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。當(dāng)前我國的汽車與車位數(shù)量之比約為5:1，而正常的平衡比例應(yīng)當(dāng)是1:1.2，差距很大，需要大量增加停車位，在城市土地資源緊缺的情況下通過地面增加車位已難以滿足要求。在寸土寸金的城市中心不可能浪費(fèi)大面積土地來用于停泊車輛的廣場型停車場或者路邊停車區(qū)；地下停車場存在著施工周期長及造價(jià)較高的局限性。此狀況下機(jī)械式立體車庫的優(yōu)點(diǎn)十清楚顯。早期的自動(dòng)控制系統(tǒng)是依靠繼電-接觸器來實(shí)現(xiàn)的，其特點(diǎn)是：構(gòu)造簡單、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)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；又采用觸點(diǎn)的開關(guān)動(dòng)作，工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。1969年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器PLC〔ProgrammbleLogicController〕，其特點(diǎn)是：具備邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，編程語言采用直觀的梯形圖語言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。目前，可編程控制器PLC主要是朝著小型化、廉價(jià)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高速化、智能化、大容量化、網(wǎng)絡(luò)化的方向開展，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，形成工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)DCS〔DistributedControlSystem〕、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS〔FieldbusControlSystem〕，這將使PLC得功能更強(qiáng)，可靠性更高，使用更方便，適用范圍更廣。近幾年，隨著停車需求的不斷增長，車輛出入庫的規(guī)模也越來越趨于大型化。因此車輛出入庫管理系統(tǒng)也向大型化、復(fù)雜化和高科技化方向開展。自動(dòng)化的車輛出入庫已經(jīng)成為智能交通和智能建筑的重要組成局部。隨著經(jīng)濟(jì)的開展和停車需求的增長，車輛出入庫管理系統(tǒng)的下一個(gè)技術(shù)開展方向?qū)⑹侵悄芑?、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、人性化。提高車輛出入庫的運(yùn)行效率、加強(qiáng)安全性以及與智能交通系統(tǒng)的信息互動(dòng)，把相關(guān)科學(xué)技術(shù)開展領(lǐng)域的最新成果合理有效的應(yīng)用到智能車輛出入庫的完善和開展中是當(dāng)前車輛出入庫研究領(lǐng)域的首要任務(wù)。1.2PLC的開展歷史起源：1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程序控制器PDP-14，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。1969年，美國研制出世界第一臺(tái)PDP-141971年，日本研制出第一臺(tái)DCS-81973年，德國研制出第一臺(tái)PLC1974年，中國研制出第一臺(tái)PLC開展：20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了微處理器。人們很快將其引入可編程序控制器，使PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)開展起來后，為了方便和反映可編程序控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器定名為ProgrammableLogicController〔PLC〕。20世紀(jì)70年代中末期，可編程序控制器進(jìn)入實(shí)用化開展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠地工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20世紀(jì)80年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志可編程控制器已步入成熟階段。20世紀(jì)80年代至90年代中期，是PLC開展最快的時(shí)期，年增長率一直保持為30~40%。在這時(shí)期，PLC在處理模擬量能力、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC逐漸進(jìn)入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。20世紀(jì)末期，可編程控制器的開展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期開展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。1.3PLC開展新動(dòng)向PLC是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價(jià)格廉價(jià)的特點(diǎn)。1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個(gè)方向開展大：I/O點(diǎn)數(shù)達(dá)14336點(diǎn)、32位為微處理器、多CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。小：由整體構(gòu)造向小型模塊化構(gòu)造開展，增加了配置的靈活性，降低了本錢。2：PLC在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛3：不斷加強(qiáng)通訊功能4：新器件和模塊不斷推出高檔的PLC除了主要采用CPU提高處理速度外，還有帶處理器的EPROM或RAM的智能I/O模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程I/O模塊等專用化模塊。5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標(biāo)準(zhǔn)化，有各種簡單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)6：開展容錯(cuò)技術(shù)，采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。7：追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。1.4PLC的根本構(gòu)造1.4.1中央處理器〔CPU〕中央處理器〔CPU〕是PLC的控制核心。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能：a.承受并存儲(chǔ)從用戶程序和數(shù)據(jù)；b.檢測電源，存儲(chǔ)器，I/O以及戒備定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯(cuò)誤。1.4.2I/O模塊輸入模塊和輸出模塊簡稱為I/O模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和CPU模塊的橋梁輸入模塊用來接收和采集輸入信號(hào)，開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開光量輸入信號(hào)；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號(hào)?？P(guān)量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等輸出設(shè)備，模擬量輸出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。1.4.3編程裝置在對(duì)S7-200編程時(shí)，應(yīng)具備一臺(tái)安裝有STEP7-MicroWIN編程軟件的計(jì)算機(jī)、一根連接計(jì)算機(jī)和PLC的RS-232/PPI通信電纜或USB/PPI電纜。用它來編輯、檢查、修改用戶程序，并監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。使用編程軟件，可以在計(jì)算機(jī)的屏幕上直接生成和編輯梯形圖或指令表程序，并且可以實(shí)現(xiàn)不同編程語言之間的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到PLC，也可以將PLC中的程序上載到計(jì)算基金，程序可以存盤或打印。1.4.4電源PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。如FX1S額定電壓AC100V—240V，而電壓允許范圍在AC85V—264V之間。允許瞬時(shí)停電在10ms以下，能繼續(xù)工作。PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般小型PLC的電源輸出為兩局部：一局部供內(nèi)部電路工作；一局部向外提供應(yīng)現(xiàn)場傳感器等的工作電源。1.5PLC的特點(diǎn)PLC之所以能夠開展，除了它順應(yīng)了工業(yè)自動(dòng)化的客觀要求之外，更重要的一方面是由于它具備許多適合工業(yè)控制的優(yōu)點(diǎn)，較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問題。它具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：1.5.1編程方法簡單易學(xué)梯形圖是使用最多的PLC的編程語言，其圖形符號(hào)和表達(dá)方式與繼電控制電路圖相似。梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂，熟悉繼電控制電路圖的電氣人員，只需要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制程序，而且可以根據(jù)現(xiàn)場的情況，在生產(chǎn)現(xiàn)場一邊調(diào)試邊修改程序，以適應(yīng)生產(chǎn)需要。1.5.2功能強(qiáng)，性價(jià)格比高一臺(tái)小型PLC內(nèi)有成百上千種可供用戶使用的編程軟件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能與一樣的繼電控制系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。1.5.3硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便的進(jìn)展系統(tǒng)配置，組成不同功能和不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。1.5.4可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC用軟件代替大量的中間繼電器盒時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10—1/10，因觸點(diǎn)接觸布朗造成的故障大為減少。1.5.5系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件等，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。PLC的梯形圖程序一般用順序控制設(shè)計(jì)法來設(shè)計(jì)。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時(shí)間比設(shè)計(jì)一樣功能的繼電器系統(tǒng)系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少的多。1.5.6維修工作量小，維修方便PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速的排除故障。1.5.7體積小，能耗低PLC平均無故障時(shí)間可到達(dá)數(shù)萬小時(shí)以上，使用壽命可達(dá)幾十年。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，因此，控制柜的體積可以縮小到原來的一半到10分之1。特別是小型PLC的體積僅相當(dāng)于兩個(gè)繼電器的大小，且能耗僅為數(shù)瓦，所以它是機(jī)電一體設(shè)備的理想控制裝置。1.6PLC的工作原理PLC則是采用循環(huán)掃描的工作方式。；一個(gè)掃描周期主要可分為3個(gè)階段。1.6.1輸入刷新階段在輸入刷新階段，CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫入輸入狀態(tài)存放器。完成輸入端刷新階段后，將關(guān)閉出入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)存放器的內(nèi)容也不會(huì)改變，而這些變化必須等到下一步周期的輸入刷新階段才能被讀入。1.6.2程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入端的控制程序，從第一條開場逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助存儲(chǔ)器和輸出狀態(tài)存放器。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入刷新階段。1.6.3輸出刷新階段當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)存放器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路〔輸出影像存放器〕，并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。由此可見，輸入刷新、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段構(gòu)成PLC一個(gè)工作周期，因此稱為循環(huán)掃描方式。顯示掃描周期的長短主要取決于程序的長短。掃描周期越長，響應(yīng)速度越慢。由于每個(gè)掃描周期只進(jìn)展一次I/O刷新，即每一個(gè)掃描周期PLC只對(duì)輸入、輸出狀態(tài)存放器更新，所以系統(tǒng)存在輸入輸出之后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。但是由于其對(duì)I/O的變化每個(gè)周期只輸出刷新一次，并且只對(duì)有變化的進(jìn)展刷新，這對(duì)一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)來說是完全允許的，不但不會(huì)造成影響，還會(huì)提高抗干擾能力?？傊琍LC采用掃描的工作方式，是區(qū)別于其他設(shè)備。1.7PLC的選型現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的PLC有三菱、西門子、歐姆龍、松下等。三菱PLC構(gòu)造靈活、傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定、范圍廣、本錢低、實(shí)用面廣但是數(shù)據(jù)處理比西門子弱。德國西門子〔SIEMENS〕公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子〔SIEMENS〕公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO，S7-200，S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)，HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。最大特點(diǎn)之一。第2章技術(shù)參數(shù)及方案的設(shè)計(jì)2.1技術(shù)參數(shù)和條件利用PLC控制停車場的空位顯示，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。停車場的空位假設(shè)為99個(gè)，停車場全控是啟動(dòng)按鈕SB1后，根據(jù)出口，入口的車輛檢測傳感器1#、2#的檢測，計(jì)算是否有空位假設(shè)有空位，點(diǎn)亮入口的綠色指示燈L1，否則點(diǎn)亮入口的紅色指示燈L2。圖2-1傳感器布置圖停車場的空位有99個(gè)。啟動(dòng)按鈕SB1在停車場全空時(shí)按下，另設(shè)停頓按鈕SB2。出口、入口的車輛檢測傳感器各1個(gè)，用來檢測車輛的進(jìn)出。入口的指示燈兩個(gè)，用來指示有無空位。2.2整體方案設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停頓按鈕，按下啟動(dòng)按鈕，整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行，按下停頓按鈕則系統(tǒng)停。入口有兩個(gè)燈，分別是紅燈和綠燈作為輸出，電路中還有個(gè)加減計(jì)數(shù)器，它的設(shè)定值是99。加減計(jì)數(shù)器隨著車輛的進(jìn)出而加減，一旦計(jì)數(shù)器到達(dá)99，入口處的紅燈就亮，提醒司機(jī)朋友此停車場的車位已滿。而其他時(shí)候都為綠燈，表示此停車場還有停車位。第3章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及端口分布3.1整體框架1.入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過1#2#傳感器計(jì)數(shù)器C6加1，后退時(shí)經(jīng)過2#1#傳感器計(jì)數(shù)器C6減1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器C6不動(dòng)作。2．出庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過2#1#傳感器計(jì)數(shù)器C6減1，后退時(shí)經(jīng)過1#2#傳感器計(jì)數(shù)器C6加1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器C6不動(dòng)作。3.設(shè)計(jì)一個(gè)由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過光傳感器進(jìn)展信息采集之后，傳到可編程控制器進(jìn)展處理，然后經(jīng)過一系列相關(guān)處理之后，在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的車輛數(shù)，以此來實(shí)現(xiàn)車輛輸入庫管理。其系統(tǒng)整體框圖如下：圖3-1系統(tǒng)整體框圖3.2傳感器型號(hào)參數(shù)3.2.1光電傳感器：Q23系列偏振反射板式Q23系列反射板式發(fā)射器(E)型號(hào)：Q23系列反射板式承受器(R)型號(hào)：檢測距離：供電電壓：24VDC輸出形式：互補(bǔ)型固態(tài)特點(diǎn)：聚焦式焦距為供電電壓短距離和長距離直接反射式以及光釬式互補(bǔ)型輸出可見紅色光源易于安裝及對(duì)準(zhǔn)防護(hù)等級(jí)IP67和NEMA6帶自診斷功能，有LED狀態(tài)指示燈產(chǎn)品附帶安裝支架樹脂封電路及穩(wěn)固的ABS外殼可選電纜式或接插件式接線方式圖3-2Q23系列偏振反射板式實(shí)物圖圖3-3偏振反射板光度分布圖原理分析：偏振鏡頭與可見光的反射板式傳感器配合使用，能很好解決光亮物體的檢測問題。兩個(gè)偏振鏡頭分別安裝在發(fā)射器和接收器鏡頭的前面，偏振方向互相垂直。發(fā)射光經(jīng)發(fā)射器垂直偏振鏡頭偏振后，變成垂直振動(dòng)的光波，此光波經(jīng)反射板反射〔去偏振〕后，變?yōu)樗椒较蛘駝?dòng)的光波，這種光波可通過接收器的水平偏振鏡頭被接收器接收。偏振鏡頭雖然解決了傳感器檢測光亮物體時(shí)的誤動(dòng)作問題，但同時(shí)也大大減弱了有效光束的能量，這一點(diǎn)對(duì)于檢測環(huán)境灰塵較大或需要較長檢測距離的應(yīng)用場合尤為重要。偏振反射板式傳感器僅能與帶幾何棱鏡的反射板配合使用。光電傳感器的布置方案：光傳感器的布置安裝需要考慮誤計(jì)數(shù)和漏計(jì)數(shù)問題，注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫的是否是車輛，當(dāng)人通過傳感器時(shí)不可以計(jì)數(shù)；其次，采用邏輯互鎖方式，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)則要鎖定減計(jì)數(shù)，產(chǎn)生加計(jì)數(shù)脈沖時(shí)則要鎖定減計(jì)數(shù)脈沖。如此以保證可靠性；最后，及時(shí)的進(jìn)展復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。圖3-4光電傳感器布置圖3.2.2橋式測力稱重傳感器：型號(hào)CYB-605S供電橋電壓：輸出靈敏度、、非線性：重復(fù)性：蠕變：輸出阻抗：絕緣電阻：溫度補(bǔ)償范圍：工作溫度范圍：安全過載能力:極限過載能力：傳感器材料：不銹鋼/合金鋼引線方式：直線引線圖3-5橋式測力稱重傳感器實(shí)物圖圖3-6橋式測力稱重傳感器受力方式圖原理分析：對(duì)稱重傳感器設(shè)定車輛檢測范圍，當(dāng)稱重傳感器檢測車輛到位，信號(hào)傳到PLC，進(jìn)展相應(yīng)的程序運(yùn)行。構(gòu)造合理，使用簡單，安裝方便。主要適用于車載專用秤、天車秤及車輛輪、軸力的測量。3.3PLC電路設(shè)計(jì)3.3.1PLC輸入電路設(shè)計(jì)PLC依據(jù)接收到的車輛檢測信號(hào)判斷是否允許車輛通過道口，因此車輛檢測器的選用與輸入通道的接口電路設(shè)計(jì)是非常重要的。3.3.2輸入接口電路為了保證能在惡劣的環(huán)境中使用，PLC輸入接口需采用隔離措施。采用光電耦合器為電流輸入型，能有效地防止輸入端引線可能引入的電磁場干擾和輻射干擾。3.3.3PLC輸出電路設(shè)計(jì)通過控制指示燈指示車輛通行情況，控制顯示牌顯示車庫存放車輛情況。故PLC的接線圖如下：圖3-7PLC外部接線圖圖3.4PLC選型機(jī)I/O點(diǎn)分配設(shè)計(jì)中采用內(nèi)存為3.2K，最大I/O點(diǎn)數(shù)640點(diǎn)的微處理器，電源使用帶有24VDC和AC110-120/220-240V的使用電源根據(jù)系統(tǒng)控制要求，本系統(tǒng)需計(jì)數(shù)器3個(gè)，16個(gè)輸入點(diǎn)和16個(gè)輸出點(diǎn)，所選PLC類型滿足系統(tǒng)要求。表3-1I/O接口地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)傳感器1#I0.1發(fā)光二極管Q0.2傳感器2#I0.2接LED腳bQ1.0報(bào)警I0.3接LED腳aQ1.1接LED腳cQ1.2接LED腳dQ1.3接LED腳eQ1.4接LED腳fQ1.5接LED腳gQ1.6接LED腳bQ2.0接LED腳aQ2.1接LED腳cQ2.2接LED腳dQ2.3接LED腳eQ2.4接LED腳fQ2.5接LED腳gQ2.6第4章程序設(shè)計(jì)4.1控制要求〔1〕入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過1#→2#傳感器后計(jì)數(shù)器加1，后退時(shí)經(jīng)過2#→1#傳感器后計(jì)數(shù)器減1，單位過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作?！?〕出庫車輛前進(jìn)時(shí)經(jīng)過2#→1#傳感器后計(jì)數(shù)器減1，后退時(shí)經(jīng)過1#→2#傳感器后計(jì)數(shù)器加1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。〔3〕設(shè)計(jì)一個(gè)由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。4.2計(jì)數(shù)邏輯1.光傳感器的接收光被遮斷時(shí)定義為“有信號(hào)〞；2.傳感器1#有信號(hào)時(shí)啟動(dòng)增計(jì)數(shù)邏輯；3.傳感器2#有信號(hào)時(shí)啟動(dòng)減計(jì)數(shù)邏輯；4.傳感器1#完成脈沖同時(shí)2#有信號(hào)，則啟動(dòng)增計(jì)數(shù)邏輯；5.傳感器2#完成脈沖同時(shí)1#有信號(hào)，則啟動(dòng)減計(jì)數(shù)邏輯；6.傳感器1#和傳感器2#都完成脈沖后進(jìn)展相應(yīng)計(jì)數(shù)動(dòng)作；7.傳感器1#和傳感器2#都沒有信號(hào)時(shí)進(jìn)展小復(fù)位動(dòng)作；8.增計(jì)數(shù)與減計(jì)數(shù)的啟動(dòng)邏輯互鎖；9.增計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)的進(jìn)展邏輯互鎖。10.計(jì)數(shù)值超過+99后從零開場計(jì)數(shù)并報(bào)警〔發(fā)光二極管〕其中：條件2和條件3為“方向判定條件1〞；條件4和條件5為“方向判定條件2〞；4.3程序流程圖圖4-1程序流程圖4.4梯形圖4.5指令語句表結(jié)束語本設(shè)計(jì)采用光傳感器采集信號(hào)，使用PLC控制，用數(shù)碼管顯示，本設(shè)計(jì)可以可靠準(zhǔn)確的完成了車輛出入庫時(shí)的統(tǒng)計(jì)和顯示工作，無論車輛往返情況如何，都不會(huì)出現(xiàn)誤計(jì)和漏計(jì)數(shù)，在外界干擾情況較大的情況下，都不會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的誤計(jì)數(shù)。兩個(gè)LED數(shù)碼管顯示，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又方便。本設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn):計(jì)數(shù)動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，設(shè)備安裝簡單，性價(jià)比高，自動(dòng)化程度高，抗干擾能力強(qiáng)，剩余端口便于其他功能的擴(kuò)展。設(shè)計(jì)過程中，通過針對(duì)性地查找資料，了解有關(guān)PLC方面的資料，既增長了自己的知識(shí)面，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)，又提高了自己的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力，對(duì)學(xué)過的課本理論知識(shí)起到了很好的溫習(xí)作用。通過對(duì)車庫車輛出入庫管理設(shè)計(jì)，讓我很好的運(yùn)用了PLC的知識(shí)，對(duì)課本知識(shí)進(jìn)一步的消化和穩(wěn)固。隨著汽車特別是私有汽車的普及使用，對(duì)大型停車廠系統(tǒng)的集中化和智能化的安全性管理已經(jīng)成為大規(guī)模停車服務(wù)管理的必然趨勢。針對(duì)現(xiàn)有的停車系統(tǒng)掛歷中存在的缺陷及PLC技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅猛開展所帶來的新控制方式和管理方式的變革，采用先進(jìn)的、科學(xué)的、合理的設(shè)計(jì)方法，建設(shè)一套基于PLC車輛出入庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛出入庫，數(shù)量統(tǒng)計(jì)、信息查詢過程的自動(dòng)化，就顯得十分必要。建設(shè)提高停車場利用率和方便駕車者的信息系統(tǒng)，通過信息顯示牌向?qū)ふ彝＼噲龅鸟{車者提供空閑停車場的位置和停車位的滿空狀況，以及誘導(dǎo)路線指南等信息，最大限度地提高了停車場的使用率。顯示車庫內(nèi)車