停车场车位控制系统-基于plc设计概诉

1、、车辆与动力工程学院课程设计说明书河南科技大学课程设计说明书课程名称电气控制技术题 目停车场车位控制系统学院电气工程班级电气F1101学生姓名xxx指导教师日 期 2015年12月5日停车场车位控制系统摘要随着科技的进步，电子技术、计算机技术、通讯技术不断地向各种领域渗透，当今的停车场车 位控制系统已经向智能型的方向转变。先进可靠的停车场控制系统在停车场管理系统中的作用越来 越大。利用PLC控制停车的停车场管理系统是一种高效快捷、公正准确、科学经济的停车场管理手段，是停车场对于车辆实行动态和静态管理的综合。从用户的角度看，其服务高效、准确无误；从管理 者的角度看，其易于操作维护、动化程度高、大

2、大减轻管理者的劳动强度；从投资者角度看，彻底 杜绝失误及任何形式的作弊，防止停车费用流失，使投资者的回报有了可靠的保证。系统以PLC为信息载体，通过智能传感器记录车辆进出信息，结合工业自动化控制技术控制机电一体化外围设备，从而控制进出停车场的各种车辆本文主要运用可编程控制器（PL。对停车场进出及停放指示进行管理的方案。本停车场由16个停车位、入口检测器、出口检测器、道闸管理系统、尚有车位指示灯、车位已满指示灯等部分组 成。在设计硬件的基础上，对软件进行设计，采用组态软件建立人机监控界面，包括组态界面的制 作方案，功能语言的实现，最后对系统进行调试，并给出相关的参考文献，使控制车辆进出过程得 以

3、实现。关键词：停车场车位；PLC控制；S7-200。第1章引言1 1.1 车场车位控制系统设计内容简介 1 1.2 车场车位控制系统设计要求 1 1.3 车场车位控制系统设计目的 2 1.4 车场车位控制系统设计思想 2第2章停车场车位控制系统的硬件电路设计 2 2.1 车场车位控制系统工作说明 2 2.2 车场车位控制系统运行框图 2 2.3 停车场车位控制系统PLC选型2 2.4 车场车位控制系统 I/O分配表3 2.5 车场车位控制系统 I/O接线图 3第3章停车场车位控制系统的程序设计 6第4章系统调试仿真12 4.1 件调试12第5章设计结论12参考文献13车辆与动力工程学院课程设计

4、说明书第1章引言 1.1 车场车位控制系统设计内容简介尚有车位指示灯车位.口海指示灯7段灯显示任柄数出门检测器人匚检测器闸栏3停车场车位控制系统要求如下：1 .停车场共有16个空位。2 .在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目。有车3 .在出口处装设一传感器，用来检测车辆出去的数目。4 .尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚5 .车位已经满时，有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入停放。6 .可以从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。 1.2 车场车位控制系统设计要求本次的设计要求如下：1 .采用PLC控制，列出输入输出点分配表；2 .画出

5、PLC的输入输出设备的接线图；3 .利用STEP7-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试;4 .完成课程设计说明书。 1.3 车场车位控制系统设计目的进一步巩固理论知识，培养所学理论知识在实际中的应用能力；掌握一般生产电气控制系 统的设计方法；掌握一般生产电气控制系统的施工设计、安装与调试方法；培养查阅图书资料、工 具书的能力；培养工程绘图、书写技术报告的能力。 1.4 车场车位控制系统设计思想本次的设计思想如下：1.入库车辆前进时，经过传感器1,此时车位尚未满的话，栅栏向上打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，同时车辆进入，经过传感器2,栅栏门向下关闭，达到下限位置时

6、，栅栏门停止关闭，同时计数器A加1;2 .出库时，先经过传感器 2,栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，同时车出闸门再经过 传感器1,栅栏门向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作，计数器B减1;（计数器B的初始值由计数器 A送来）只经过一个传感器则计数器不动作；3 .仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示；4 .设仓库容量为16辆车，则仓库满时应显示车位已满指示灯；5 .若同时有车辆相对入库和出库（即入库车辆经过传感器1,出库车辆经过传感器 2）,应避免误计第2章 停车场车位控制系统的硬件电路设计 2.1 场车位控制系统工作说明停车场由启动开关控制，先对所有用到的存储

7、单元清零，并且停车场已停车辆数目由数码管显示。当汽车先经过传感器一时，此时车位尚未满的话，由传感器1以控制实现开栅门，栅栏向上打2时，由传感器2开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，此时汽车方能驶入，当汽车经过传感器 实现关门，栅栏门向下关闭，达到下限位置时，栅栏门停止关闭，并且数码管实现加以后显示；当汽车先经过传感器 2时，由传感器2以控制实现开栅门，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，此时汽车方能驶出，当汽车经过传感器1时，由传感器1实现关门，栅栏门向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作，并且数码管实现减一后显示。停车场容量为16辆车，若停车场还有车位则可由指示灯进行提醒，若车库车位

8、已满则仓库满 时有车位已满指示灯进行提醒。当同时有车辆同时进出时（即进入车辆经过传感器1,出来车辆经过传感器 2）,不进行加减计数，数码管保持原样显示。2-1所示。 2.2 车场车位控制系统运行框图由上述具体控制要求，可作出停车场车位控制系统在启动运行时的程序框图，如图 2.3 停车场车位控制系统PLC选型PLC简介：可编程控制器（Programmable Controller） 是计算机家族中的一员，是为工业控制应 用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）简称PLC,它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，

9、这种装置的功能已经大大超过 了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PG但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLCPLC特点：(1)可靠性高，抗干扰能力强；(2)硬件配套齐全，功能完善，适用性强；(3)易学易用，深受工程技术人员欢迎；(4)系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周 期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可 能。这很适合多品种、小批量的生产场合。本次设计要求开始按

10、钮、停止按钮、2个行程开关和2个传感器共6个输入接口，车满和有位2个指示灯、电机正反转及 2个七段显示屏共18输出接口，所以选用 CPU226DC/DC/DC24输入/16 输出)并扩展个 EM223(8输入、8输出)模块满足控制要求。 2.4 车场车位控制系统I/O分配表停车场车位系统输入开关及控制该系统的输出端在PLO的I/O地址分配表，如表2-1所示。 2.5 车场车位控制系统I/O接线图CPU226M EM223的白I/O 接线图如图 2-2所示。表 2-1 I/O地址分配表控制信号信号名称兀件名称兀件符号地址编码启动信号常用开关SB1I0.0输停止信号常用开关SB2I0.5入传感器1

11、输入信号接近开关SP1I0.1信号传感器2输入信号接近开关SP2I0.2、车辆与动力工程学院课程设计说明书1闸栏下限位信号行程开关SQ1SQ2I0.3I0.4尚有车位指示灯指示灯HL1Q0.2输车位已满指示灯指示灯HL2Q0.3出电机正转信号电动机KM1Q0.0信电机反转信号电动机KM2Q0.1号七段显示屏1信号七段显示屏SEG1Q1.0-Q1.6七段显示屏2信号七段显示屏SEG2Q2.0-Q2.6开始W6七段显示屏重置传感器1无反应触发传感器1大门不开位指si、 1F触发传母器2传感器2孑反应府不先门*触发传感器2/触发“不外门4J车辆与动力工程学院课程设计说明书13 Q3 S.二OOO O

12、C3-0000000S7-226 DEM223-8DIDDQ -RelAY图2-2 I/O 接线图首吕U吕口吕莒吕口吕吕(笃口口吕UESD 口口sUEmo 口目tw=吕吕吕吕-二3工士一吕口口吕口口ogOMMOMO:一1第3章 停车场车位控制系统的程序设计本系统采用 STEP 7 MicroWIN SP4 (S7-200) V4.0软件调试，分为两部分：主程序和子程序17个网络。子程序有三部分，分别表示车辆进入、车辆出去和车辆同时出入，共有本程序的梯形图如下:Q1.0R )Q20:R )用络5|尚有车在和车匕二iITJIW.3JE.I |JMO 7网络6网络7上服后置用并口MD1Ml 0II网

13、络计豺加一INC.B fNQOLJlACO同时有车辆进入粕寓开开口TM0.2 )网络10I上嘛位置开门停止一M0 2M1.1网络11关门同时计好唐不登M00网络12IQ2上蹿底竟开门停止M0 3Id唉门同时计敷温一M1 2车辆与动力工程学院课程设计说明书iiM02M0500 2II( R )Q031车辆与动力工程学院课程设计说明书第4章系统调试仿真 4.1 件调试根据系统要求选择相应的硬件设备，并根据I/O分配，按要求连接电路，并检查电路是否正确,确保电路安全后打开电源开关，等待软件调试和程序下载。之后操作各个输入量进行相应的功能检验O 4.2 件调试按接线图接好线后，用 STEP7编程软件编

14、辑程序指令，完成程序编辑后，进行程序编译检查程 序是否存在语法错误，无误后导出，然后使用S7-200汉化版软件进行仿真，观察运行过程。其中,进入三辆车，然后再使出一辆车的仿真图如图 2-3 所示SIEMENSS1MAW；IIIJ JQB2D 1 2 3 4i n it a n it a it n n n it i tn a it it a n n it n n j 0123 41567012315 67 0 1234567IN日的I J |I_怦形图口84Mfi.a mi .d-11|（尺）图2-3 土进一出时的仿真图第5章设计结论纵观两周的设计过程，可以说在这一过程中我的收获很大，充分认识到

15、自己的薄弱环节，通过 理论分析与实践的反复论证，许多问题都有了较好的解决方案。软件部分采用各部分程序直接转的方式，依次实现了PLC流程图、梯形图、指令表三种机械手控制方式。用此种方法编写程序条理清晰，连贯性强，但若要增加其它机械手控制方式或进行扩展， 程序会变得相当复杂而且容易出错，出错后调试修改也很困难。收进的方式是将各部分程序写成程 序，方便调用和调试。此种方法的优点是程序编写比较简单，不需要再编写分支、汇合状态移图的 程序，且由于本课对定时精确度要求并不高，适宜采用。若是在对定时精度要求比较高的情况下， 应采用单片机的中断功能进行硬件定时。通过此次设计，了解了停车场车位控制系统的工作原理，其中电路及软件实现是此次设计的主 要部分。作为一个好的控制系统必须把各种控制都考虑在内之外，还要考虑安全