【基于PLC的停车场车位控制系统设计11000字（论文）】

第第页基于PLC的停车场车位控制系统设计摘要本文对基于PLC的停车场控制系统进行了研究。利用PLC及配置软件，可以实现停车场智能化停车收费。在此设计中，我们将西门子公司的可编程控制器作为核心控制单元，并添加了EM223和EM222，并选用了组态王配置软件。最后，对20个停车位进行了智能化的控制。通过这种方法，可以实现对汽车的各种信息的自动识别，并对内外车辆进行不同的定价。当汽车要驶入停车场时，该传感器会检测到车辆的驶入，该系统会开启该车辆识别系统来识别该车辆的信息，该停车系统会开启该停车场的闸门系统，以便该车辆能够驶入该停车场，并对该时间进行计时，并进行成本计算。在汽车即将驶离停车场的时候，在出口处的感应器会自动开启汽车标识，并根据所记录的信息来计算车主应该付多少钱。当业主完成付款后，水闸就会打开，车辆可以驶离停车场。关键词：PLC；停车场；车位控制目录TOC\o"1-3"\h\u9426摘要 1110701绪论 1262401.1研究背景 1255251.2停车场车位控制系统国内外发展现状 114971.3本文主要研究内容及结构安排 277022停车场车位控制系统整体方案 3312152.1停车场车位控制系统方案概述 3189612.2选择PLC作为控制器原因 322982.3基于PLC控制的停车场车位控制系统的方案设计 4270042.4基于PLC控制的停车场控制系统的个子系统实现功能 4119532.4.1停车场入口系统 4121832.4.2停车场出口系统 6279772.5基于PLC控制的停车场控制系统的基本组成 674772.5.1中央处理控制器 650832.5.2可编程控制器 662322.5.3可编程控制器组成 778142.5.4PLC的工作原理 7108132.5.5闸门的工作原理 7247703基于PLC的停车场车位控制系统硬件设计 10212243.1PLC的选择 1049343.2主电路设计 11178983.3控制电路设计 12271843.4PLC输入输出分配表 13170143.5PLC输入输出接线图 15156934系统的软件设计 1823054.1PLC内部地址 18234694.2梯形图程序 20171524.2.1初始化赋值程序 20115084.2.2停车场有无车位显示 2055084.2.3开关车闸 2256294.2.4子程序调用 2476194.2.5计时计费子程序 249744.2.6指示灯显示子程序 26201714.2.7数码显示子程序 26222504.3系统仿真和调试 2786944.3.1组态仿真 27224864.3.2调试软件 2936525结论 3113751参考文献 3332283致谢 1基于PLC的停车场车位控制系统设计1绪论1.1研究背景中国汽车工业迅速发展，国家经济规模不断扩张，家庭轿车在中国的需求量也在不断增加。停车场泊位系统作为现代社会的一个重要组成部分，能够解决城市停车难、停车难等问题，减轻城市管理工作的压力，也能有效地防止车辆乱停对居民的生命财产造成危害。但是，由于停车场建设的滞后，停车问题越来越严重。为了应对不断增加的停车需求，许多城市都在兴建停车场，甚至是超大型停车场。但是，随着现代停车场的发展，传统的停车场经营方式和经营方式的缺陷越来越明显，无法适应现代停车的需要。在这样的情况下，智能停车系统也逐渐的出现在了人们的视野之中，随着技术的发展，再加上网络的发展，将会有越来越多的人使用。从使用者的视角出发，为车主解决停车问题提供了便利，服务效率高、资讯精确。从管理上讲，可以节约大量的人力和物力，而且具有操作简便、自动化程度高的特点。同时也避免了停车费用的损失。该方案主要用于大型公共停车场的停车控制。本课题以PLC为核心，利用其它硬件设备对数据进行处理，再将数据传送给主机，主机完成车辆泊位和后期的停车费用。这个设计能很好地解决这个城市的停车问题。因此，此次设计局具有很高的实际应用价值。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。2停车场车位控制系统整体方案2.1停车场车位控制系统方案概述首先是要有一个很大的空间，要有一个或多个出口和一个岗亭。在岗亭旁边安装一个水闸、一个感应设备、一个汽车识别设备和一个显示屏。在入口的车辆识别系统中，一旦有车辆驶入，就会自动地将其识别出来，分配车号，打开闸机，按照不同的车辆收费标准进行收费。当车辆进入车位时，地面的传感器检测到有车辆时会点亮警示灯，并将其反馈到主系统，显示车辆已停靠在停车场。在汽车即将驶离的时候，传感器检测不到，就会向系统提示停车。当车子开到出口处时，车门上的识别系统又一次被激活。计算价格（内部车和外部车，每小时的收费都不一样，里面的车要便宜一些，一小时一块钱，外面的车要贵一些，是两块钱一小时。）一旦付款，车门就会自动开启，车辆可以从停车场出来，收费也会自动解除。旧式停车场的自动化管理水平较低，效率较低。该停车场的PLC控制系统可以很好地解决这个问题。随着智能化、自动化的管理与监测，成本逐步下降，对安全、可靠的需求也越来越大。其中包括车辆进场后的即时处理、停车场停车的自动计费、车辆与历史资料的自动录入。所有的工作均可由PLC实现。2.2选择PLC作为控制器原因1.具有良好的抗干扰性。无需接触式控制器，系统稳定性好，不易发生错误。软件部分包括故障检测、信息存储和恢复、报警时钟（死区报警）、过程检查等一系列的软件防护。2.硬件具有很好的普适性。硬件体系结构是模块化的，硬件产品也是系统化的。各种硬件可以根据需求进行灵活的选择。软接线逻辑使PLC能方便地完成多种控制，并能在较短的时间内完成软件的各项功能。3.程序设计简单，操作简单。使用了一种易于理解的、易于理解的、与常规的继电器模块相似的梯形图形，并给出了SFC的软件功能结构图，让初学者都容易对其编程方式适用。2.3基于PLC控制的停车场车位控制系统的方案设计图2-1中显示了控制系统的方框图。本系统采用PLC作为控制中心.通过通讯、读卡器通信、读取车辆信息、监控、参数设置等，实现了组态王与PLC的数据交互。停车场的一进一出；一进一出分别配有制动器，以控制车辆进入。在车辆的进口和出口各装有一个读卡机。在读卡机之后，组态王通过485通讯方式，读出汽车的数据，然后将其发送到PLC进行处理。在进口、出口处分别装有汽车探测传感器，并将信号传送给PLC。设置手动开关，由监测人员手动开启或关闭。安装了空置空间的绿色指示灯，以指示停车场中仍有空置空间。车辆可以进入，制动器可以打开。图2-SEQ图2-\*ARABIC1控制系统要求图2.4基于PLC控制的停车场控制系统的个子系统实现功能2.4.1停车场入口系统如果有车辆想要驶入停车场，入口的汽车感应器会侦测到有车辆驶入，确认停车场内有闲置停车位后，便会自动刹车，开启车门，并进行计费。如果在这个停车场没有闲置的停车位，就不能开启。当停车位被占满时，警示灯就会亮起来，告诉所有人，这个停车场已经没有停车位了。2.4.2停车场出口系统在车辆即将驶离停车场时，在入口处的汽车感应器会自动识别出车辆的相关信息，并依据停车时间和收费标准来决定所要支付的费用。屏幕上会有显示的时间和收费，一旦用户缴纳了钱，就会自动打开车门，让车子通过。2.5基于PLC控制的停车场控制系统的基本组成该系统是一种具有人类思维、感官和行为的智能系统。在PLC控制的停车场控制系统中，感应器是整个停车场控制系统的感知器官，实时对停车场内部的车辆停放进行感应。2.5.1中央处理控制器在停车场控制系统中，停车场的控制中心就是人体的心脏和大脑，通过摄像头捕捉到的车辆信息，例如牌照、停车时间等。并能对数字显示屏上的停车总数及剩余车位的显示进行控制。在光栅检测到有车辆进出时，中央处理器会对大门进行开关。2.5.2可编程控制器可编程逻辑控制器一般被称作PLC。该系统采用计算机自动技术，可编程的自动数据处理存贮器，能自动地完成各种数据的定时、逻辑、序列等运算。该系统采用接收、内部工作、控制输出端输出信号等方式，实现对各类装置的工作进行控制。PLC拥有一般电脑所不具备的优势和特点，因而得以快速发展。图2-2PLC实物图2.5.3可编程控制器组成PLC的内部结构比较复杂，但总体上来说，它是一台可以进行逻辑运算的控制器，就像我们日常使用的电脑一样。下面是PLC的硬件的简化图表。图2-3PLC硬件系统简化图2.5.4PLC的工作原理PLC的工作原理和基本的计算机一样，都是以硬件和软件为基础的，PLC也是如此。PC软件主要由系统软件和用户管理软件组成，也就是我们所安装的应用软件。通过系统软件的协同控制，可使PLC工作正常。PLC的基本工作内容可划分为三个主要环节。扫描循环分为三个步骤：PLC对输入取样，PLC对系统进行编程，在spI/o控制之外的I/o数据更新阶段，在整个处理阶段，将处理硬件内的其他进程，如果工作正常，错误检测将继续进行，系统崩溃将触发一个警报，停止操作并提醒员工进行处理。2.5.5闸门的工作原理在我国，最早使用的闸门大概是80年代，用于地下交通建设。20世纪90年代末，闸机逐步进入了人们的视线，包括办公室，写字楼，商场，超市，景点，甚至高档小区。根据闸门内部某些控制部件的差异，可将其具体工作原理分为机械、半自动和全自动三种。根据封口密封和封口的形状，分三个滚轮，摆动门，翼，摆动门，滑动门，开/关，单向门。闸门的最基本作用是关闭和关闭，以达到进出和关闭的目的。一般应用于人或车辆的控制，在各种情况下，可与其它系统结合，使其在各种情况下更能发挥更大的功能。在停车场，也有一个自动门，只不过是人变成了车而已。目前，它已广泛应用于各类大型高速公路收费站，停车场，小区，企事业单位等单位，以方便管理人员的日常工作。自动停车道闸的管理可以通过一台自动遥控装置来实现一个自动的升降杆，或者通过一个自动的停车场道闸管理（即，一个IC印制的插卡式道闸管理），用于实现一个完全的自动道闸的管理。智能停车场的自动开关按以下几种方式操作：1.道闸的控制面板主要是由道闸操作员人工下达的，没有连接到主摇臂上的管闸杆摇臂可以在90度和水平方向上进行反向上升的转动。平衡臂、平衡弹簧等元件构成的平衡装置，可使传动闸杆的扭转得到最小化，使传动闸杆的负荷最小，使用寿命更长。2.自动感应路口控制路面进门的凸轮和自动闸杆凸轮能够实现一个垂直位置的自动限制，这主要是因为在闸杆凸轮上有一个竖直位置是用电磁铸铁感应，由具有高自动化度设置值的电磁式铸铁自动感应托架水平位置的霍尔传感器控制停止时，程度位也可以实现自动控制。3.当断电时，自动启停道闸可以将手柄摇把从自动开关箱后面的一个孔中插进去，然后通过摇杆移动摇杆，人工打开开关。它具有以下优点：1.智能摆动IC卡：本系统使用英文简称“NFC”的无接触智能卡。NFC卡易于被系统识别，并且不易磨损。同时，也可解决各种复杂的问题，如操作繁琐。2.自动摆闸的扩展特性：计算机和自动摆闸通过RS485总线进行通讯（RS-232的通讯要比RS-232快很多）。在安装了相应的控制系统后，根据现场的条件和需要，如果需要增加自动摆动的次数，只要增加一定的摇动硬件，软件就可以停止或重新设置。3.自动摆动离线：不只是一台计算机可以用因特网直接运行，还可以离线运行。4.自动摆闸自动重置：如果人或其它物品在通过摆闸时若人或货物的摆臂被卡在地上而停止工作，则会自动进行持续的自动检测；当警报未完全解除时，系统会自动停止或休眠，并通知使用者；一旦设备打开了线路上的障碍，系统就会重新启动，恢复到原来的工作状态。5.主控面板上还有RS485通讯接口，可以通过远程通信软件进行远程控制，方便对网络进行统一的远程管理。6.该装置可实现自动计数功能，便于管理人员进行统计或强化电流限制。3基于PLC的停车场车位控制系统硬件设计3.1PLC的选择本设计以西门子PLC为控制器，实现对整个系统的控制。最常用的可编程控制器为西门子和三叉戟。本文选用西门子PLC主要有以下几点理由：1.开关是量量和逻辑信号的控制：这是一种最基本的、最广泛的西门子PLC的自动控制电路的方法，西门子PLC的每一个最小输入和最大输出的信号都被看作是唯一的逻辑状态，即是数量的逻辑信号，它与西门子的继电器的自动控制最类似，可以并用，并且成本比较低廉，并且只采用西门子PLC，它的西门子自动控制的电路功能，是西门子继电器的自动控制电路的主要的控制替代。开关机的量程及逻辑控制技术，不但适用于一种或多种CNC设备，而且适用于各种化工行业的各种特殊的水泵和大的电磁阀的手动自动控制、设备线路的自动配置、手动操作和自动控制。2.PLC实现了对直线和圆周运动的控制，目前已在各种大型设备上得到了广泛的应用。目前，最常用的就是各种自主研发的运动控制模块，这些模块都是世界上比较大的PLC公司提供的。PLC在各种金属工程机械中具有很高的应用价值，例如：大型金属零件的切削、成型、装配制造、机器人、升降机等。3.闭环模拟工艺：闭环工艺的闭环，主要用于温度，压力和流量的改变。智能PID闭环控制是当今大中型企业普遍缺乏的基础功能。这种功能可以由智能PID控制模块和智能PID子程序来实现，也可以由用户自己设计PID的智能控制命令模块来实现。PID单片机的功能已广泛应用于各种塑料制品挤出成型机、加热炉、热处理器、锅炉等加工设备中。4.数据处理:具有数据收集的一种现代化的自动系统，具有数据分析、误差处理及转换等功能。所有的功能都可以直接传输给其他的智能仓库，也可以把他们的数据经过处理，然后打印成仓库的表格。数据处理通常用于许多大型库存控制系统。5.该系统采用33路数字输入和39路数字输出。该系统是一个小型自动化应用程序。6.SIEMENSS7-200SPS是一种高性能的小型SPS，具有卓越的性价比、简单的编程、具有简单的线路和其他特点。有更多的规格和更多的扩展模块，这取决于应用的大小。SPS最大输入/输出电压为cpu226，24个DVI和16个DVI，无法满足实际应用需求。7.EM222数字输出模块，16路数字输出，8路数字输出，40路数字输出，40路数字输出。因此，在此基础上，我们选择了西门子PLC进行设计。3.2主电路设计主要的线路显示在图3-1中。通过L1、L2、L3和n，外部380VAC电源提供给装置。QF1为主要断路器，能对装置进行开关。M1是一种用于控制进气闸开启和关闭的进口刹车马达。QF2是一种进口刹车马达断路器，用来开启或关闭进口刹车马达的电路。KM1是入口制动器的正向旋转（打开）接触器；Km2是入口制动器换向（闭合）接触器，它转换电源2的相位，然后连接电机以控制电机反转。FR1过载制动电阻用于输入，用于保护制动电机的输入，以防止长时间过载运行。KM3为出口制动正转(制动开度)接触器;KM4是出口制动换向(闭合)接触器，将电源2相换向连接到电机上，对输出刹车马达进行换向控制。FR2是一种超负荷保护散热器，可长时间地对有故障的刹车马达进行保护，并使引擎燃烧。图3-SEQ图3\*ARABIC1主电路图设计3.3控制电路设计图3-2中显示了该控制电路。交流由L1、n提供给控制回路。H1显示功率。若指示灯是亮的，说明电源已经打开。指示灯是不亮的，说明没有连接，也没有灯光。QF4是一种用于对断路器及开关机进行控制的电源。KM1开启起动触头，KA1开启起动继电器，PLC对KA1进行控制，KA1常开接触，KM1绕组电流，KM1常开接触，KM1常开接触起动制动。类似地，KM2是入口的启动触点，KA2是入口的启动继电器，PLC控制打开KA2线圈，KA2常开触点，KM2常开触点打开，KM2常开触点关闭，输入制动器关闭。再一次，KM3接通输出线路，KA3接通继电器。PLC对KA3曲线曲线开、KA3常开、接触器KM3曲线开、KM3开、出口制动器开、KM3开、开关机等进行控制。再一次，KM4为起动接触器，KA4为起动接触器。PLC控制卡KA4的曲线开启、KA4的正常开启、接触器KM4的曲线开启、KM4的正常开启、输出制动关闭。A1是一种将220伏特50赫兹AC转换成24VDC电源的DC开关，以及24V的SPS输入。QF5为DC电源开关，能开启或关闭DC电源。图3-SEQ图3\*ARABIC2控制电路图3.4PLC输入输出分配表PLC输入和输出分配见表3-1，3-2所示。表3-SEQ表3-\*ARABIC1数字量输入分配表描述PLC地址外部编号手动开入口车闸I0.0SB1手动关入口车闸I0.1SB2手动开出口车闸I0.2SB3手动关出口车闸I0.3SB4入口车辆检测I0.4S1出口车辆检测I0.5S2入口车闸开到位I0.6SQ1入口车闸关到位I0.7SQ2出口车闸开到位I1.0SQ3出口车闸关到位I1.1SQ4入口身份识别正确I1.2S3出口身份识别正确I1.3S4缴费成功I1.4S5车位1检测I1.5S6车位2检测I1.6S7车位3检测I1.7S8车位4检测I2.0S9车位5检测I2.1S10车位6检测I2.2S11车位7检测I2.3S12车位8检测I2.4S13车位9检测I2.5S14车位10检测I2.6S15车位11检测I2.7S16车位12检测I3.0S17车位13检测I3.1S18车位14检测I3.2S19车位15检测I3.3S20车位16检测I3.4S21车位17检测I3.5S22车位18检测I3.6S23车位19检测I3.7S24车位20检测I4.0S25表3-SEQ表3-\*ARABIC2数字量输出分配表描述PLC地址外部编号绿色指示灯有空位指示Q0.0HL2红色指示灯无空位指示Q0.1HL3入口车闸开Q0.2KA1入口车闸关Q0.3KA2出口车闸开Q0.4KA3出口车闸关Q0.5KA4车位1指示灯Q0.6HL4车位2指示灯Q0.7HL5车位3指示灯Q1.0HL6车位4指示灯Q1.1HL7车位5指示灯Q1.2HL8车位6指示灯Q1.3HL9车位7指示灯Q1.4HL10车位8指示灯Q1.5HL11车位9指示灯Q1.6HL12车位10指示灯Q1.7HL13车位11指示灯Q2.0HL14车位12指示灯Q2.1HL15车位13指示灯Q2.2HL16车位14指示灯Q2.3HL17车位15指示灯Q2.4HL18车位16指示灯Q2.5HL19车位17指示灯Q2.6HL20车位18指示灯Q2.7HL21车位19指示灯Q3.0HL22车位20指示灯Q3.1HL23计费100位显示Q3.2计费10位显示Q3.3计费1位显示Q3.4时间数码100位显示Q3.5时间数码10位显示Q3.6时间数码1位显示Q3.7数码显示QB43.5PLC输入输出接线图在图3-3、3-4、3-5中，可以看到PLC的输入和输出端子。外接220VAC电流，由PLCL、N供电。24V直流电源与cpu226的输入端相连接1M、2M和3M以及PLC输入的公共端，为CPU226的输入提供24VDC。24VDC连接到CPU226输出的1L、2L、3L和4L以及CPU226输出的公共端，为CPU226输出提供24VDC。24VDC连接到EM223输入端1M、2M和EM223输入端的公共端，为EM223输入端提供24VDC。24VDC接至1L、2L、EM223输出的3l、4L和EM223输出的公共端，为EM223输出提供24VDC。图3-3PLC数字输入输出图1图3-4PLC数字输入输出图24系统的软件设计4.1PLC内部地址为了阅读和编程方便，定义了部分内部使用地址，如表4-1所示。表4-1内部使用地址名称PLC地址备注延时关入口车闸T37延时关出口车闸T38车辆1计时计费状态VB4011计时计费开始，0计时计费停止车辆2计时计费状态VB4021计时计费开始，0计时计费停止车辆3计时计费状态VB4031计时计费开始，0计时计费停止车辆4计时计费状态VB4041计时计费开始，0计时计费停止车辆5计时计费状态VB4051计时计费开始，0计时计费停止车辆6计时计费状态VB4061计时计费开始，0计时计费停止车辆7计时计费状态VB4071计时计费开始，0计时计费停止车辆8计时计费状态VB4081计时计费开始，0计时计费停止车辆9计时计费状态VB4091计时计费开始，0计时计费停止车10计时计费状态VB4101计时计费开始，0计时计费停止车11计时计费状态VB4111计时计费开始，0计时计费停止车12计时计费状态VB4121计时计费开始，0计时计费停止车13计时计费状态VB4131计时计费开始，0计时计费停止车14计时计费状态VB4141计时计费开始，0计时计费停止车15计时计费状态VB4151计时计费开始，0计时计费停止车16计时计费状态VB4161计时计费开始，0计时计费停止车17计时计费状态VB4171计时计费开始，0计时计费停止车18计时计费状态VB4181计时计费开始，0计时计费停止车19计时计费状态VB4191计时计费开始，0计时计费停止车20计时计费状态VB4201计时计费开始，0计时计费停止车辆1计时VD0车辆1计费VD4车辆2计时VD8车辆2计费VD12车辆3计时VD16车辆3计费VD20车辆4计时VD24车辆4计费VD28车辆5计时VD32车辆5计费VD36车辆6计时VD40车辆6计费VD44车辆7计时VD48车辆7计费VD52车辆8计时VD56车辆8计费VD60车辆9计时VD64车辆9计费VD68车辆10计时VD72车辆10计费VD76车辆11计时VD80车辆11计费VD84车辆12计时VD88车辆12计费VD92车辆13计时VD96车辆13计费VD100车辆14计时VD104车辆14计费VD108车辆15计时VD112车辆15计费VD116车辆16计时VD120车辆16计费VD124车辆17计时VD128车辆17计费VD132车辆18计时VD136车辆18计费VD140车辆19计时VD144车辆19计费VD148车辆20计时VD152车辆20计费VD156内部车辆每小时费用VD200预设1元外部车辆每小时费用VD204预设2元计时VD500计费VD504车辆数量VW300车辆身份码VW304剩余车位数VW308计时整数VW520计时100位VW530计时10位VW532计时1位VW534计费整数VW540计费100位VW550计费10位VW552计费1位VW554数码显示字VW5604.2梯形图程序4.2.1初始化赋值程序开始初始化，采用SM0.1的特殊标识，开始扫描循环，设定每小时的收费，预设1元，VD200=1；设定外车每小时收费，设定2元，VD204=1；图4.1初始化赋值程序图4.2.2停车场有无车位显示停车场内，停车位不到20、VW300不到20、Q0.0线圈通电、绿灯亮时，说明有空位。停车泊位大于20、VW300以上、Q0.1线圈通电、红灯亮则说明停车场已经没有空位。图4.2停车场车位显示程序图系统开始工作，M0.0常开式接触器关闭，VW300停车场内的车辆数量不超过20辆，并探测到进入的车辆。I0.4常开式接触器关闭，对进口车辆进行正确的识别。I1.2常开式接触器是关闭的，那么在停车场中的车辆数目将会增加1，而VW300=VW300+1。图4.3停车场车辆检测程序图在检测到VW300以上的汽车，并检测到出口汽车到达I0.5常开式接触头关闭状态时，可以对出口车辆进行准确的识别。在I1.3常开式接触器关闭时，可使停车场内的车辆减少1台，而VW300=VW300-1。图4.4停车场出口车辆检测程序图20减去停车场的车号VW300，获得一个空余的停车位，存储在VW308，VW308=20-VW300。图4.4停车场剩余车辆程序图4.2.3开关车闸不进行进口闭合、Q0.3常闭接触闭合、不开启、I0.6常开接触闭合、手动开启制动键、I0.0常开接触闭合、Q0.2常开触头闭合、Q0.2常开触头闭合、进口开启、手动制动。或者检测到停车场不完整，Q0.1常闭触点关闭，发现门口车辆到达I0.4常开触点关闭，和入口处的身份验证是正确的，I1.2常开触点关闭，然后Q0.2线圈驱动。图4.5车闸开关程序图0.7常闭接触头是闭合的，在探测到汽车从进气口出来时，它会闭合，接着起动刹车定时器，T37则会计算10秒。图4.6入口车闸程序图当T37常开触点闭合时，Q0.3线圈通电并自锁，入口制动器闭合。合到位，I0.7常闭触点打开，停止合入口闸，I0.4常闭触点打开，停止合入口闸。手动，按下入口制动闭合按钮，I0.1常开触点闭合，Q0.3线圈供电，常开触点闭合，入口制动手动闭合。图4.7延时入口车闸程序图出口制动开关控制类似，不需要检测停车场是否已满，需要检测付款是否成功。图4.8出口车闸程序图4.2.4子程序调用主程序OB1调用子程序定时计费、停车灯、数字显示等，用于定期执行子程序。图4.9子程序调用图4.2.5计时计费子程序就拿汽车1来说吧。VW304的交通工具识别码为1。如果检测到了正确的输入标识，I12的上升边缘（从ON到ON的时间），向1指定VB401，启动交通工具1，并开始计时和记帐。VB401=1是计时计费的起始，VB401=0是计时器计费的终止。车辆识别VW304等于1，检测到正确的出口识别，I13的上升边缘（从闭合到开启的时间），指定VB401为0，并且使交通工具1的计时器和计费停止。图4.10计时状态程序图使用特定的系统标志SM0.5（系统时钟，开启0.5秒，关闭0.5秒），当VB401=1时，计时增加1秒，VD0=VD0+0.000278。另外，利用内部定价，将计时VD0与单价VD200相乘，从而获得VD4=VD0*VD200。图4.11车辆计费状态程序图当前车辆为车辆1，VW304=1，成功检测到付款成功，I1.4当常开触点闭合时，复位计时VD0=0，复位计费VD4=0，复位定时计费开始状态，VB401=0。图4.13车辆缴费成功及计费重置程序图4.2.6指示灯显示子程序以1-5为例，1-1停车场探测到汽车11.5常开触头时，线圈Q0.6加电，1号车位使用指示灯亮，其它相似。图4.14指示灯显示程序图4.2.7数码显示子程序当检测车辆到达出口处，I0.5常开触点关闭，并发现它是车辆1和VW304等于1，那么计时VD0车辆1是分配给VD500，和车辆1的计费VD4是分配给VD504用于显示计时计费。其他车辆2到20辆类似。图4.15数码显示子程序4.3系统仿真和调试4.3.1组态仿真（1）组态设置MCGS组态软件可以快速建立一个优越的计算机监控系统，以监测系统和执行数据处理和控制。使用时，需要指定每个变量，见表4.2。表4.2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出入口闸闸栏开关0车1-9数值0这些变量是通过工作台的实时数据库定义的。单击新对象以添加变量，然后选择每个数据，再单击要编辑的对象的属性。编辑后保存，MCGS附带一个图库，可以根据图4.16在软件中动态设置动画属性。图4.16动态设置单击“动态设置”以设置模拟动画的垂直运动和可见性特性。（2）系统仿真设置好变量后，点击运行进行模拟，结果如图4.17所示。图4.17仿真结果当按下主开关时，系统启动，剩余车位数在七段数码管上显示为0，满车时指示灯点亮。车辆进出时，闸栏可以打开。在模拟运行期间，可以单击每个变量来观察参数变化。4.3.2调试软件CX—Programmer编程软件是OMRON专用的，可用于编程梯形图编程，翻译和检查程序，不仅如此，还支持编辑句子和功能块。您可以上载和下载程序和数据到PLC或清除PLC存储区数据以对其进行初始化，在PLC设置区执行多种功能，监控和测试PLC运行状态，或在线监控存储数据。进行程序调试很方便。同时他还可以对PLC程序进行加密，使用起来更安全。（1）CX—Programmer的使用方法1）启动CX—Programmer软件，软件页面见图4.18。图4.18CX—Programmer软件页面2）点击“文件”菜单，选择“新建”，会出现PLC对话框，选择CPM2*作为CPM2A系列PLC的设备类型。参见图4.19。图4.19更改PLC对话框3）点击确定进入梯形编程窗口，如图4.20。图4.20C