【基于PLC的停车场车位控制系统11000字（论文）】

基于PLC的停车场车位控制系统目录TOC\o"1-3"\h\u25903摘要 I17854第1章绪论 164771.1选题的背景和意义 1124241.2停车场车位控制系统国内外发展现状 1110871.3本文主要研究内容及结构安排 222272第2章系统总体设计方案及器件介绍 4101232.1需求分析 410272.2设计思路 4270132.3总体方案设计 5227052.3.1PLC主系统 5150412.3.2PLC子系统 665962.4器件介绍 6290102.4.1光电传感器 6164692.4.2超声波车位探测器 7307082.4.3七段数码管 8128182.4.4PLC可编程控制器 913303第3章系统硬件设计 12255953.1I/O端子分配图 1280693.1.1主控制器I/O端子分配 12270743.1.2子控制器I/O端子分配 12171463.2控制器硬件设计图 1322615第4章系统软件设计 16135524.1系统程序流程图设计 1665634.3停车场工作情况分析 2228286第5章系统仿真和调试 23320065.1组态仿真 23260065.1.1组态设置 23320295.1.2系统仿真 24229895.2调试软件 24217915.2.1CX—Programmer的使用方法 24321205.2.2调试步骤 2626135.2.3调试结果 265271结论 2724022参考文献 28基于PLC的停车场车位控制系统摘要伴随着我国经济的快速发展，人均汽车拥有量随之增长，这也刺激了城市停车位的需求。为解决停车难的问题，本设计将以欧姆龙PLC为核心设计一款停车场车位控制系统，通过对汽车停车过程进行分析，将停车总过程分为入车，找车位及出车三个过程。本设计选用七段数码管作为剩余车位指示灯、光电传感器和超声波传感器作为信号接收器、PLC作为控制中心，通过CX-P软件对PLC内部存储器进行程序编写，从而设计出一款停车场车位控制系统。此系统分为主控制系统和子控制系统，主控制系统负责控制出入车过程的闸栏电机开关控制，子控制系统负责找车位过程中车位指示灯的亮灭来提示停车场内的车位。通过对硬件连接调整以及软件程序的仿真调试，本设计最终实现了对停车场车位的控制，解决了城市停车难的问题。关键词：车位控制系统；光电传感器；七段数码管；PLC第1章绪论1.1选题的背景和意义停车场车位控制系统是近几年崛起的行业，这个行业之所以具有如此巨大的发展潜力，就是因为它不但具有巨大的市场容量、惊人的发展速度，同时也给了那些有识之士以无限的施展空间。随着中国加入世贸组织，汽车行业极速发展，更是为停车场车位控制系统迅速普及中国奠定下坚实的基础，强大的生产研发能力则是该系统迅速普及中国市场的保证。停车场车位控制系统不仅提高了当今社会人们的工作效率，还省下了大量人力物力，降低了公司在运营方面的成本，同时也使整个管理系统变得更加安全可靠。因此，停车场车位控制系统已成为现代生活中的重要构成部分。伴随着国内经济持续发展，汽车进入大众家庭的进程也在持续发展，这导致我国人民的汽车持有数持续增长，刺激了对停车位的需求。所以停车场控制系统的建造已经是绝大多数城市建筑不可缺少的一个项目。停车场车位控制系统可以减少大量的物力和人力成本，提高社会的工作效率，可以改进城市的建设，减少城市停车的难题，解决交通问题。随着国民汽车数量日的与日俱增，泊车难这一问题日趋严重，对于居民小区、大型消费场这类地方，土地资源寸土寸金，停车场的建设，已是迫在眉睫。根据相关市场调查，目前在大中型城市对停车场车位控制系统的年需求量至少为12万个车位，但是供应量很少，国内只有30家左右企业有少量产品供应市场。外国的相关公司吞耗着这一巨大的产品市场，目前开始有产品向中国出口，但是其价格高，使用成本与收费高，国内市场难以接受，限制其推广使用在除我国北京、上海等特大城市之外，沿海工业发达、人口密集的城市和地区也陆续开始安装并使用停车场车位控制系统，表现出强劲的市场需求。所以从技术、市场、政策等众多因素分析，该项目已经具备了良好的开发条件，停车场车位控制系统与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出其独有的优越性。1.2停车场车位控制系统国内外发展现状智能化时代的特点就是电子技术、计算机技术、通讯技术与各种不同行业的协作，停车场的发展趋势便是变得更加复杂更加高科技化与大型化。传统停车场的核心内容只是简单的验车放行，并不能满足现在日益复杂的停车需求，与现代快速化生活的节奏格格不入。而现代化高科技技术的引入无疑给这个行业带来了一次新的发展，使其能够更加灵活，操作更加简单。停车场管理对于国内交通行业，建造行业而言是一个必将面对的问题。自动停车场就是利用自动化的机电设备合理的分配车位，有效的管理停车场。目前国内停车场的发展与谷内动态交通，公路工程、立交桥、地铁工程和轻轨的发展不同步，加上国内车辆数量的不断增加，导致了如今大城市停车困难。传统停车场效率低下，管理不方便已经难以满足城市停车需求，停车场管理系统更新换代速度越趋加快，停车场的建设越加向网络化的方向发展。国外的停车场设备厂商在设计时要求能实现“网络化存车”，用户可以通过网络预存车，通过管理系统统一调度分配车位，从而实现提前预定车位交纳停车费用，但是大量的先进技术也导致了建设和维护停车场运行时的成本。1.3本文主要研究内容及结构安排本设计采用PLC可编程逻辑控制器作为控制中心，设计一款停车场车位控制系统。该系统包含9个停车位、出入口光电传感器、七段数码管、车位指示灯，出入口闸栏等部分，出入口的传感器负责检测信号，七段数码管来负责显示停车场内剩余车辆，车位指示灯来提示停车场内空余车位，出入口闸栏负责控制汽车是否放行。在入车时，入口传感器检测到信号，汽车驶入时入口的1号传感器检测到信号打开闸栏放行，当2号传感器检测到信号时关闭闸栏同时剩余车位数码管-1，汽车驶出时出口的1号传感器检测到信号打开闸栏放行，驶出后2号传感器检测到信号闸栏关闭同时数码管+1，停车时的车位指示通过子系统控制车位指示灯亮灭来提示，指示灯亮则表示该车位可以停车，指示灯熄灭则表示该车位已有车。本文的主要结构安排如下：1绪论。本章介绍了选题的背景和意义及国内外停车场车位控制系统的发展2系统总体方案设计及器件介绍。本章介绍了系统的设计方案和思路，硬件选型和介绍3系统硬件设计。本章介绍了系统硬件输入输出端口的设计，包含端子分配表及硬件连线。4系统软件设计。本章介绍了PLC程序流程图和梯形图及工作情况的分析。5系统调试。本章介绍了系统的调试及用MCGS组态软件的仿真。第2章系统总体设计方案及器件介绍2.1需求分析停车场内车位不满时，尚有车位指示灯常绿，允许车辆驶入停泊。车辆已满时，尚有车辆指示灯闪红，禁止车辆驶入。七段数码管可以实时显示停车场内剩余车位数量，剩余0车位时，尚有车位指示灯为红。入口出口闸门及时在传感器感应到车辆时打开放行，并且在车辆驶入驶出后及时关闭。当停车场内车位有车时，车位指示灯熄灭，当车位无车时，指示灯亮起，提示该车位可停车。2.2设计思路设定该停车场有9个停车位，中间为车道。系统启动运行后，不断的检测各个输入端的信号。1、进车过程。入口安装有两个光电传感器，当车辆驶入停车场时，1号传感器检测是否有车位，有车位则打开入口闸栏放行，同时PLC内计数单元+1表示已存储车辆+1，车辆驶入到2号传感器感应区时表示车辆已驶入停车场内并且关闭入口闸栏，完成进车过程。2、出车过程。出口也安装有两个光电传感器，车辆驶出停车场时驶入到1号传感器感应区打开出口闸栏，当车辆驶入到2号传感器感应区时关闭出口闸栏计数单元-1，完成出车过程。3、停车过程。车辆驶入停车场内后根据车位指示灯寻找车位，指示灯亮表示有车位可停，熄灭禁止停泊，车位均安装有超声波传感器来检测车辆。4、剩余车位显示。停车场使用七段数码管显示停车场内剩余车位的数量（剩余车位=车位总数9-已存车辆数）。当停车场内车位满时，入口闸门锁定，不允许车辆驶入，此时数码管显示0。5、车位指示。当停车场内部有车位时，车辆进入停车场内后，可以通过车位指示灯寻找车位。每个车位均安装有一指示灯来帮助司机快速寻找停车位，指示灯亮表示可停车，指示灯熄灭表示可停车或者系统出现故障，车位通过超声波传感器来检测停车情况。停车场平面见图2-1。图2-1停车场平面图2.3总体方案设计2.3.1PLC主系统主控制系统见图2-2。图2-2主PLC控制系统图图2-2所示PLC主控制系统由PLC、供电电源、七段数码管、中间继电器、出入口光电传感器、车位指示灯、电机、闸栏等构成。PLC是控制系统的核心，通过判断传感器信号来控制数码管显示，车位指示灯亮灭以及电机动作。2.3.2PLC子系统子控制系统见图2-3。图2-3子PLC控制系统图图2-3所示子控制系统由运行和停止按钮、超声波车位探测器、供电电源以及车位指示灯组成。子系统运行后监测各个超声波探测器的信号来控制车位指示灯亮灭。2.4器件介绍2.4.1光电传感器光电传感器实物图见图2-4。图2-4光电传感器实物图光电传感器是利用光电元器件作为检测单元的传感器。它可以把光学信号的变化转变为电信号从而实现控制和功能。光电传感器的构造一般为发送器、接受器和监测电路。光电传感器按工作方式分类主要有以下四种。⑴槽型光电传感器把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧组成槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作，输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。⑵对射型光电传感器若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大，一个发光器和一个收光器组成对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。对射式光电开关的检测距离可达几米乃至几十米。使用对射式光电开关时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。⑶反光板型光电开关把发光器和收光器装入同一个装置内，在前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用，称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光源被反光板反射回来再被收光器收到;一旦被检测物挡住光路，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。⑷扩散反射型光电开关扩散反射型光电开关的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但扩散反射型光电开关前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。在检测时，当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。本设计选用的光电传感器为leuze的PRK412型扩散反射型光电开关2.4.2超声波车位探测器车位检测使用超声波车位探测器实物见图2-5。图2-5超声波车位探测器超声波传感器其功能特点采用超声波测距的工作原理，利用超声波发射、被测物体反射、回波接收后的时差来测量被测距离的一种非接触式测量仪器。（1）使用先进的超声波侦测方式，不会像使用红外线、微波等侦测方式容易受外在环境变化或干扰而造成误报的问题。（2）可以灵活设定报警距离，当车辆到位，测定距离小于预设距离时，产生LED光信号，并由RS-485接口向控制器发送车辆到位信息。（3）测定物位距离时不接触被测物体，无活动部分，安装、调试简单，维修、保养方便，测量精度高。(4)探测器功耗极低，采用RS485输出接口，接口简单、安全可靠，稳定性好，适合二次开发。(5)能可靠检测车辆是否在停车位上，具有防误检功能，如防相邻车位误检、人员在停车位误检、障碍物误检等本设计选用的超声波传感器为艾科的PUD系列，特点在于可以准确测量探测器与反射面之间的距离，探测距离0.3～4.5m。此外还具有检测错误自动报警功能。2.4.3七段数码管七段数码管的实物图见图2-6。图2-6七段数码管实物图应用领域：七段数码管是一类价格便宜使用简单的元器件，通过对其不同的管脚输入相对的电流，使其发亮，从而显示出数字能够显示时间、日期、温度等所有可用数字表示的参数的器件。在电器特别是家电领域应用极为广泛，如显示屏、空调、热水器、冰箱等等。绝大多数热水器用的都是数码管，其他家电也用液晶屏与荧光屏。种类：数码管有七段式和八段式之分，八段比七段多了一个小数点，其他基本相同。七段数码管里有八个小的LED发光二极管，通过控制不同的LED灯珠的亮灭来显示不同数字。数码管分为共阴极和共阳极两种类型。共阴极即是八个二极管的阴极连在一起接地，通过高电平点亮。共阳极是八个二极管的阳极连到一起接VCC，通过低电平点亮。构造：一般的七段数码管拥有七个发光二极管（三横四纵）用以显示十进制0至9的数字外加小数点，也可以显示英文字母，包括十六进制中的英文

A

至

F（b、d

为小写，其他为大写）。现时大部分的七段数码管会以斜体显示。本设计选用的七段数码管为科明的KEM-5611-BSR共阳型，通过主控制器的11端使用共阳连接来控制数码管的显示，指示剩余车位数。车位指示灯显示车位状态。车位空闲时，该车位指示灯亮；该车位停有车时，该指示灯灭。司机进入停车场内后，根据车位指示灯寻找空闲车位，快速停车。2.4.4PLC可编程控制器PLC主要由CPU模块、输入模块、输出模块和编程器组成，，有的PLC还可以配备特殊功能模块，用来完成某些特殊的任务，见图2-7。图2-7PLC控制系统示意图CPU模块主要由微处理器(CPU芯片)和存储器组成。在PLC控制系统中CPU模块相当于人的大脑，它不断地采集输入信号，执行用户程序，刷新系统的输出；存储器用来储存程序和数据。I/O模块及输入(Input)模块和输出(Output)模块简称为I/O模块，它们是系统的眼、耳、手、脚，是联系外部现场设备和CPU模块的桥梁。输入模块用来接收和采集输入信号，开关量输入模块用来接收开关量信号；包括选择开关、数字拨码开关、限位开关、接近开关、光电开关、压力继电器等过来的开关量输入信号；模拟量输入模块用来接收电位器、测速发电机和各种变送器提供的连续变化的模拟量电流、电压信号。开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备，模拟量输出模块用来控制调节阀、变频器等执行装置。CPU模块的工作电压一般是5V，而PLC的输入／输出信号电压一般较高，如直流24V和交流220V。从外部引入的尖峰电压和干扰噪声可能损坏CPU模块中的元器件，或使PLC不能正常工作。在I／O模块中，用光耦合器、光电晶闸管、小型继电器等器件来隔离PLC的内部电路和外部的I／O电路，I／O模块除了传递信号外，还有电平转换与隔离的作用。工作方式：PLC的工作方式为循环扫描方式，其工作过程大致分为

3

个阶段：

输入采样、程序执行和

输入采样、程序执行和输出刷新CPU按PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。除此之外，PLC还包括通信模块如以太网、RS485等通信模块。当可编程逻辑控制器投入运行后，完成输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段就称作一个扫描周期。在整个运行期间，可编程逻辑控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

1）输入采样阶段

在输入采样阶段，可编程逻辑控制器以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，并将它们存入I/O映象区中的相应的单元内。输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。

2）用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段，可编程逻辑控制器总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

在程序执行的过程中如果使用立即I/O指令则可以直接存取I/O点。即使用I/O指令的话，输入过程影像寄存器的值不会被更新，程序直接从I/O模块取值，输出过程影像寄存器会被立即更新，这跟立即输入有些区别。

3）输出刷新阶段

当扫描用户程序结束后，可编程逻辑控制器就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出电路驱动相应的外设。这时，才是可编程逻辑控制器的真正输出。本设计中主控制系统输入点有11个，输出点有16个，子系统输入点有11个，输出点10个。两个控制器使用的PCL型号均采用OMRON的CPM-2A-40CDR-A型PLC。欧姆龙的PLC编程软件是CX-Programmer,通过该程序可以建立工程文件编写PLC的程序实现自己想要的功能。第3章系统硬件设计3.1I/O端子分配图3.1.1主控制器I/O端子分配硬件类型选择完毕后，需要根据PLC的输入信号分配端子，具体见表3-1。表3-1主控制器I/O端子分配表输入端子输出端子端口号字符号分配功能端口号字符号分配功能0.00SB0系统运行开关10.00LD0系统运行绿灯0.01SB1入口开启开关10.01LD1入口闸栏指示灯0.02SQ1入口行程开关110.02KM1入口闸栏电机开启0.03SQ2入口行程开关210.03KM2入口闸栏电机关闭0.04SB2入口关闭开关10.04LD2出口闸栏指示灯0.05SB3出口开启开关10.05KM3出口闸栏电机开启0.06SQ3出口行程开关110.06KM4出口闸栏电机关闭0.07SQ4出口行程开关210.07LD3满车位指示灯0.08SB4出口关闭开关11LED数码管显示剩余车位数量0.09SB5系统停止开关 I/O分配表作用是将每一个输入设备对应PLC的一个输入点，每一个输出设备对应PLC的一个输出端口，CPM2A-40CDR-A的I/O点有40个，24个点输入，16个点输出，使用24VDC输入，继电器输出。如输入端口0.00负责系统运行开关，按下系统运行开关时，开关量信号由设备元件转化为电信号并传输至输入端口系统执行程序设定将输出量传输至输出端口，从而完成主控制系统的运行，3.1.2子控制器I/O端子分配子控制器的端子分配图见表3-2。表3-2子控制器I/O端子分配表输入端子输出端子端口号符号分配功能端口号符号分配功能0.00S0子系统运行开关10.00L0子系统运行指示灯0.01S11号车位检测器10.01L11号车位指示灯0.02S22号车位检测器10.02L22号车位指示灯0.03S33号车位检测器10.03L33号车位指示灯0.04S44号车位检测器10.04L44号车位指示灯0.05S55号车位检测器10.05L55号车位指示灯0.06S66号车位检测器10.06L66号车位指示灯0.07S77号车位检测器10.07L77号车位指示灯0.08S88号车位检测器11.00L88号车位指示灯0.09S99号车位检测器11.01L99号车位指示灯0.10S10子系统停止开关子控制系统I/O分配表的输入端连接系统运行/停止开关以及车位检测器，通过开关将信号传输到对应端口，程序运行或者停止，对应车位的超声波传感器则用于检测车位信号，每一车位的传感器将超声波信号转化为电信号并传输至对应输入端口，输入端信号经过子程序控制执行对应输出从而点亮对应车位指示灯，实现子程序运行，3.2控制器硬件设计图分配好I/O口的功能之后，需要进行I/O口的接线，见图3-3和图3-4。图3-3主控制器I/O接线主控制输入端SB0,SB5接有系统运行开关负责运行或停止系统，SB1-SB4连接传感器，用于PLC接收到光电传感器的模拟信号，SQ1-SQ4连接入口和出口的行程开关用于控制栅栏运动，输出端LD0,LD3为尚有车位指示及车位已满指示，LD1,LD2则为栅栏指示灯，用于提示栅栏工作状态，KM1-KM4连接电机负责出入口闸栏电机启动停止，与输入端行程开关信号共同控制栅栏运动，11.00-11.07端口与七段数码管引脚相连，通过控制引脚对应发光管来显示不同数字。图3-4子控制器I/O接线自控制系统S0,S10为系统总开关，控制整个电路供电。输入端S1-S9为9个超声波传感器负责将超声波信号转化为电信号输入PLC，输出端L1-L9为指示灯与输入端S1-S9对应，有车时传感器的信号控制对应指示灯的点亮，从而完成车位指示的工作，L0为系统运行指示灯，按下S0运行开关L0点亮，按下S10停止开关则熄灭。电机连接图见3-5。图3.5电机控制接线图图3-5左为电机主回路示意图，电机接有两个中间继电器KM1、KM2，通过继电器的触点连接构成回路，右为电机的控制回路，通过PLC来控制继电器线圈的得电从而带动电机来控制栅栏。

第4章系统软件设计4.1系统程序流程图设计主程序流程图分入车和出车两过程，如下图4-1和4-3。图4-1主控制程序入车流程图按下按钮主程序启动后，程序初始化判断停车场的车位是否为0来判断是否放行，若车位已满程序控制指示灯闪红并关闭闸门，若车位不为0则进入入车过程，当入口的1号光电传感器接收到信号时控制电机打开闸门放行，此时闸门保持开启直到2号传感器检测到信号。当2号传感器接收到信号则表示车辆已入库可以关闭闸门，待到闸门关闭完成计数器-1，此时停车场车位-1，汽车入库进行停车，主控制器完成入车闸门控制过程。子程序负责点亮各个车位的指示灯，流程图见图4-2。图4-2子控制器程序流程图子程序功能简单，主要负责接收停车场内超声波传感器的信号，当检测到某一车位的传感器信号时点亮对应车位的指示灯即可。出车过程流程图见图4-3。图4-3出车过程流程图出车过程与入车过程相同，程序启动后，程序初始化判断停车场的车位是否为9来判断是否放行，若车位为9程序控制指示灯闪红并关闭出口处闸门，若车位不为9则进入出车过程，当出口的1号光电传感器接收到信号时控制电机打开闸门放行，此时闸门保持开启直到2号传感器检测到信号。当2号传感器接收到信号则表示车辆已驶出可以关闭闸门，待到闸门关闭完成计数器+1，此时停车场车位+1，完成出车过程。4.2程序梯形图设计流程图确定后需要进行程序的编译，见图4-4，4-5，4-6，4-7，4-8。图4-4主程序梯形图1运行程序后使用MOV指令将数据传输到寄存器中，通过CMP比较指令可以进行车位总数与已存车辆数的比较，总数为9，P_EQ为不等于指令，用于跟随比较两个数据做条件判断使用，如已存车位为9则已满不允许车辆驶入，指示灯为红。不相等则表示可以驶入，指示灯为绿。入口程序和出口数据比较程序见图4-5。图4-5主程序梯形图2入口程序使用的P_EQ不等于指令，用于条件判断入口车位比较程序的中的判断数据。两者不相等则启动入口程序控制闸门开启指示灯亮，关闭开关2有输入时，行程开关1和电机关闭，关闭闸门。而系统在OFF到ON这一周期内使用DIFU上升沿微分指令使得已存数量信号扫描一个周期，通过INC指令使得已存车辆数+1完成进车过程。出口数据比较过程用于比较已存车和总数进行出车程序判断。出口程序见图4-6。图4-6主程序梯形图3出车过程已存车未满，接收到信号启动闸门和出口的指示灯，待到行程开关2有输入即车辆已离开出口闸栏则关闭出口闸栏，在系统由OFF到ON这一周期内下降沿微分指令使得信号-1，表示已存车数量-1完成出车过程。剩余车位计算和显示程序见图4-7。图4-7主程序梯形图4剩余车位计算=总车位数-已停车位，使用SUB指令进行数据运算即可，车位显示使用SDEC七段译码指令对剩余车位数信号进行译码并送至LED显示。子程序梯形图见图4-8。图4-8子程序梯形图子系统用于控制各个车位的显示灯的开关，该车位的传感器无信号输入则表示无车，则指示灯点亮，提示司机该车位可停车。4.3停车场工作情况分析控制要求自动停车场系统按照程序设定要求执行，系统运行过程如下：启动系统，在程序运行过程中主控制器、子控制器持续扫描4个光电传感器及9个超声波车位探测器的信号输入端；一旦PLC检测到信号变化则判断为有车辆驶进、驶出、停泊，根据信号的变化执行设定好的动作。第5章系统仿真和调试5.1组态仿真5.1.1组态设置通过MCGS组态软件可以快速构建上位机监控系统进行系统的监控，完成数据处理和控制。使用时需要定义各个变量见表5-1。表5-1变量表变量名类型初值总开关开关0开关提示开关0车满提示开关0出入口检测开关0剩余车位指示灯数值0车位1-9数值0车位指示灯1-9开关0出入口闸门开关0车1-9数值0定义变量通过工作台中的实时数据库完成，点击新增对象添加变量后再选中各个数据点击对象属性即可修改。修改完毕后进行保存，MCGS自带图库，可以在软件中进行动画属性的动态设置，见图5-2。图5-6动态设置点击动态设置即可设置动画的垂直移动及可见度属性来进行仿真。5.1.2系统仿真设置完变量点击运行进行仿真，结果见图5-2。图5-2仿真结果总开关按下系统运行，剩余车位数七段数码管显示为0，车满指示灯亮。在出入口处有车辆进入时，闸门可以打开。仿真运行中可以点击各个变量观察参数变化。5.2调试软件CX—Programmer编程软件为OMRON专用的可用来编写程序梯形图的编程、编译检查程序，不仅如此还支持语句表和功能块的编辑。可以对程序和数据进行上载和下载到PLC或者清除PLC内存区数据对其进行初始化操作，此外还可以对PLC设定区进行一系列的操作、监视测试PLC的运行状态，或者内存数据进行在线监视方便程序的调试。同时他还可以对PLC程序进行加密，使用起来更加安全5.2.1CX—Programmer的使用方法1）启动CX—Programmer软件，软件页面见图5-3。图5-3CX—Programmer软件页面2）单击“文件”菜单选择“新建”，出现PLC选型的对话框，CPM2A系列PLC的设备类型选择CPM2*。见图5-4。图5-4更改PLC对话框3）单击确定进入进行梯形图程序的编程窗口，见图5-4。图5-5CX—Programmer操作界面5.2.2调试步骤（1）查阅CPM2A的编程手册，编译停车场控制系统的程序梯形图。（2）将PLC与七段数码管引脚，接触器连接。（3）单击“工具”一栏中的“PLC”，再点击“在线工作”监控程序运行。（4）将程序传送至PLC中。（5）单击“运行”，程序进入调试。（6）通过输入输出口便可以控制系统进行要求实现的功能。5.2.3调试结果编写完程序进行调试的过程中，发现数码管显示数字错误不能将计数器正确输出的问题；通过信号下降沿检测DIFD来控制寄存器内已存车辆数加一或减一，通过自加指令SUB转换为剩余车辆数，并通过七段解码指令SDEC点亮七段数码管。最终成功地解决了问题。

结论本文通过研究PLC停车场车位控制系统，解决城市停车难的问题。PLC用于城市管理建设是对PLC功能研究的探索。由停车场车位需求分析，器件选型到硬件，软件设计，程序调试和功能的基本实现。完成了整个停车场车位控制系统的设计。车位控制系统的设计解决了传统停车的人力浪费问题，与旧式露天停车场相比，提高了土地利用，与继电器控制的车库对比则在成本上有不足之处。同时PLC厂家众多，各自硬件体系不兼容，期望以后各家厂商的硬件可以互相兼容，方便使用。PLC的应用不止在于控制车位，交通灯，音乐喷泉也使用PLC控制，展望未来，PLC在城市建设的开发潜力仍然巨大，期望日后可以见到更多新的城市建设中能够使用PLC控制。参考文献[1]刘力.组