基于-PLC停车场车位控制系统设计
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基于PLC的停车场车位控制系统摘要本文提出一种运用可编程控制器(PLC)对停车场进出及停放指示进行管理的方案。
本停车场由16位停车位、入口检测器、出口检测器、道闸管理系统、七段数码管用来显示车库内车辆数、尚有车位指示灯、车位已满指示灯等部分组成。
采用PLC的自动控制系统,由于PLC具有可靠性、易操作性、灵活性等优点,因此,本控制系统与传统停车场相比,大大提高了设计效率,维护周期短、调试方便、成本较低、易操作、可靠性高,有很强的实用价值。
关键词:PLC;停车场管理;车位控制Based on PLC control system of parking SpacesAbstractThis paper proposes a kind of using the programmable controller (PLC) and parking for parking and manages the instructions. This parking occupies by 16 parking space, entrance detector, export detector, the management system, the digital works to display the seventh in the garage parking lights and a number of vehicles, the parking is full already indicator components. Adopting PLC automatic control system, PLC is due to the reliability, easy operation, flexibility, therefore, the advantages of the control system and the traditional parking, compared to improve the design efficiency greatly, maintenance cycle is short, convenient, low cost, easy operation, high reliability, has great practical value.Key words: PLC; Parking management;Parking control目录第1章停车场的概论……………………………………………………………………1.1 停车场的种类………………………………………………………………………1.2 停车场管理模式的发展……………………………………………………………第2章可编程控制器(PLC)简介及发展趋势………………………………………2.1 PLC的起源……………………………………………………………………………2.2 PLC的特点……………………………………………………………………………2.3 PLC发展的方向………………………………………………………………………2.4 PLC选型及简介………………………………………………………………………2.5 PLC总结…………………………………………………………………………………………第3章硬件系统的设计……………………………………………………………………3.1七段数码管的设计……………………………………………………………………3.2车位传感器……………………………………………………………………………3.3道闸管理系统…………………………………………………………………………3.4车位指示板……………………………………………………………………………第4章软件系统的设计…………………………………………………………………4.1 PLC外部输入输出点(I/O)…………………………………………………………4.2 车辆进库……………………………………………………………………………4.3 车辆出库……………………………………………………………………………4.4车辆进出库梯形图……………………………………………………………………4.5软件程序………………………………………………………………………………第5章课题总结及展望.............................................5.1课题总结………………………………………………………………………………5.2展望……………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………………基于PLC的停车场车位控制系统第1章停车场的概论1.1 停车场的种类停车场的形式经历了从露天、平面、人工收费到地下、自动计费停车场到塔式、立体、智能取车、自动计费的发展历程。
基于PLC的地下智能立体车库控制系统设计地下智能立体车库是一种通过机械设备和自动控制技术,将车辆垂直存储在地下的智能化停车系统。
它可以实现多层的垂直停车,节省了地面空间,提高了停车效率。
本文将围绕PLC(可编程逻辑控制器)来设计地下智能立体车库控制系统。
首先,需要设计一个PLC控制系统来监测和控制地下立体车库的各个部分。
为了实现地下立体车库的正常运行,可以将车库分为以下几个部分:入口、垂直移动设备、平面移动设备、出口等。
每个部分都需要一个PLC来监测和控制。
入口部分是车辆进入地下立体车库的地方。
在入口设备上,可以设置传感器来检测车辆的到达和离开,并将这些信息传输给PLC。
PLC可以根据这些信息来控制车道信号灯和车道栏杆的开关,以确保车辆的安全进入和离开车库。
垂直移动设备是用于将车辆垂直移动到不同的层次的设备。
每个层次都需要一个垂直移动设备,并且每个设备都需要一个PLC来监测和控制。
PLC可以根据车辆的到达和离开信号,来控制垂直移动设备的升降和停止。
此外,PLC还可以监测垂直移动设备的运行状态,以确保其正常工作。
平面移动设备是用于将车辆在同一层面上移动到不同的储存空间的设备。
每个储存空间都需要一个平面移动设备,并且每个设备都需要一个PLC来监测和控制。
PLC可以根据车辆的到达和离开信号,来控制平面移动设备的运动和停止。
此外,PLC还可以监测平面移动设备的运行状态,以确保其正常工作。
出口部分是车辆离开地下立体车库的地方。
在出口设备上,可以设置传感器来检测车辆的到达和离开,并将这些信息传输给PLC。
PLC可以根据这些信息来控制车道信号灯和车道栏杆的开关,以确保车辆的安全离开车库。
此外,PLC还需要和人机界面(HMI)进行通信,以便操作人员可以监测和控制整个地下智能立体车库系统。
HMI可以显示车库的状态、报警信息和故障信息,操作人员可以通过HMI进行设置和调整。
综上所述,地下智能立体车库控制系统设计的基础是PLC,通过PLC可以实现对地下立体车库各个部分的监测和控制,包括入口、垂直移动设备、平面移动设备和出口等。
基于PLC的自动化停车控制系统设计自动化停车控制系统是利用PLC(可编程逻辑控制器)等自动化设备和技术,实现对停车过程的自动化控制,包括停车引导、停车位检测、车辆位置控制等功能。
本文将介绍基于PLC的自动化停车控制系统的设计及实施。
一、系统设计方案基于PLC的自动化停车控制系统需要涉及到多个方面的功能和技术,包括车辆进入检测、道闸控制、停车位管理、车辆位置控制、车辆离开检测等。
在设计中,首先需要确定停车场的规模和停车位布局,然后选择合适的感应器、道闸和PLC设备,并设计相应的控制逻辑和程序。
1. 车辆进入检测车辆进入检测是自动化停车控制系统的第一步,通过在入口处安装车辆检测器,可以实时监测车辆的进入情况,并将信号传输给PLC进行处理。
常见的车辆检测器包括地感线圈、红外线传感器等。
PLC收到信号后,可以根据当前停车位的情况,决定是否允许车辆进入停车场。
2. 道闸控制当车辆被允许进入停车场时,道闸需要实时开启并对车辆进行通行控制。
这需要通过PLC对道闸电机进行控制,根据车辆的进入和离开情况实时调节道闸的开合状态,并保证车辆的通行顺畅。
3. 停车位管理停车位管理包括对停车位的状态进行实时监测和管理,当车辆进入或离开停车位时,需要更新停车位的状态信息。
通过在每个停车位安装车辆检测器或传感器,并将信息传输给PLC,可以实现对停车位状态的实时管理和监控。
4. 车辆位置控制与车辆进入检测类似,车辆离开检测也需要通过车辆检测器进行实时监测,当车辆准备离开停车场时,通过检测器向PLC发送信号,PLC可以根据需要对车辆的通行进行控制,并更新停车位的状态信息。
在设计完成后,需要对基于PLC的自动化停车控制系统进行实施,并对整个系统进行调试和运行。
实施方案通常包括以下几个步骤:1. 设备安装与调试在实施阶段,需要将所选用的设备进行安装和调试。
这包括安装车辆检测器、道闸控制设备、PLC等,并进行各个设备之间的连接与调试工作。
基于PLC的停车场车位控制系统设计系别:机电与自动化学院专业班:电气工程及其自动化0708班******学号:***********指导教师:***2011年6月基于PLC的停车场车位控制系统设计Design of Control System for Parking Spaces Based on PLC摘要随着汽车工业的迅猛发展,我国汽车拥有量急剧增加,很多城市出现了“停车难”问题,停车场成为交通系统中重要的一部分。
停车场车位控制系统是以计算机和PLC作为控制器,实现对车辆进出停车场的自动登记、收费、计数以及车位引导的一种停车系统。
本课题针对小区停车问题设计出了一个基于PLC的中小型停车场车位控制系统。
该系统从功能上来说分为停车场外部的出入控制系统和停车场内部的车位引导系统。
出入控制系统主要负责统计停车场内剩余车位的数量并将其显示以控制车辆的出入,主要包括传感器、PLC计数系统、七段数码显示、红绿指示灯,道闸栏栅等;车位引导系统则是负责当车进入停车场后引导车停在最优的位置,主要包括传感器、PLC控制器、计算机控制系统、LED显示屏等。
本文主要介绍了停车场控制系统各个部分主要实现功能、设备组成以及在硬件电路上的选择,同时阐述了PLC的输入输出分配,重点介绍了PLC外部硬件电路接线和软件编程设计,本文中软件编程语言用的是梯形图,直观易懂。
整个系统设计思路清晰,结构紧凑,各部分原理简明通俗,对停车场车位控制系统的设计具有一定的参考价值和实际意义。
关键词:停车场可编程控制器车位引导AbstractWith the rapid development of the automobile industry, China's automobile ownership has soared. Many cities appeared "parking" problem, and parking become an important part of transport system. Parking lot control system is a parking system which is controlled by computer or PLC (Programmable Logic Controller) to realize the automatic registration, charges, count, and parking guidance.This article introduces a parking location system based on PLC to solve the actual problem. The system can be divided into two parts based on function, one which is out of the lot is designed to control the cars in and out, the other which is in the lot is designed to lead the car parking. Access control system includes sense organ、counter system, seven-segment display、green-red light system and so on; Parking guidance system is responsible for when the car into the car in the parking lot after guiding the optimal location, mainly including sensors, PLC controller, computer control system, the LED display and so on.This article mainly introduced the parking lot control system parts mainly realizes function, composition of equipment and the choice of hardware circuit, and expatiates the input and output distribution, the PLC is mainly introduced PLC external hardware circuit wiring and software programming design, this article software programming language used is the ladder diagram, straightforward. The whole system has a compact frame and in-focus consecution, its element can be understood easily, in a word the system can be referenced by kindred system.Key words:parking lot programmable logic controller (PLC) parking guidance目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................... I I 绪论 .. (1)1 可编程控制器(PLC)简介 (2)1.1 PLC定义与发展现状 (2)1.2 PLC工作原理 (2)1.3 PLC的优点 (4)1.4 PLC编程语言 (5)1.5 PLC发展趋势 (5)2 基于PLC的停车场车位系统总体设计 (6)2.1 系统所实现的功能 (6)2.2 系统设计方案 (6)2.2.1 系统总体设计方案 (6)2.2.2 各子系统实现功能 (8)2.3 系统设计方法 (9)2.3.1 入口控制系统设计方法 (9)2.3.2 出口系统设计方法 (10)2.3.3 车辆显示系统设计方法 (11)2.3.4 车位引导系统设计方法 (12)2.4 系统组成总体框图 (12)3 控制系统的硬件设计 (14)3.1 控制系统选取 (14)3.2 出入口系统硬件组成 (14)3.2.1 入口系统组成 (15)3.2.2 出口系统组成 (15)3.2.3 出入口系统硬件电路图 (16)3.2.4 出入口系统硬件配置 (19)3.3 停车场车位引导系统硬件组成 (22)3.3.1 信息采集系统 (22)3.3.2 信息处理模块 (24)3.3.3 信息发布模块 (24)3.3.4 信息传输模块 (24)3.3.5 车位引导系统硬件配置 (24)4 系统软件设计 (26)4.1 系统软件总体设计 (26)4.1.1 软件总体流程 (26)4.2 停车场车位控制程序设计 (27)4.2.1 PLC程序输入输出符号表 (27)4.2.2 系统子系统软件 (27)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)绪论近年来,我国的汽车产业飞速发展,汽车保有量持续攀升,而中国目前的停车场建设相对滞后,“停车难”问题凸显。
基于PLC的立体车库控制系统设计摘要本次毕业设计课题为基于PLC的立体车库控制系统设计。
机械式车库种类较多,主要有以下形式:升降横移类、垂直循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等。
通过对这些车库类型特点的比较与分析,选择了三层三列升降横移车库结构为研究模型和设计内容。
本设计论述了立体车库的发展与当今现状,论述分析了三层三列升降横移式立体车库的运行原理和结构特点,设计了立体车库的控制系统,并依据其运行原理设计了PLC程序。
关键词:立体车库,升降横移式,控制系统,PLC目录1 绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的关键技术及其国内外研究发展现状 (3)1.2.1 国外研究现状 (3)1.2.2 国内研究现状 (4)2 升降横移式立体车库的机械设计部分 (6)2.1立体车库的分类及其特点 (6)2.2升降横移式立体车库的工作原理 (8)2.3升降横移式立体车库的结构 (9)2.3.1 升降横移式立体车库的主要构成 (9)2.3.2 升降横移式立体车库的结构示意 (12)2.4升降横移式立体车库中的安全防护装置 (13)3 立体车库电气控制系统设计 (15)3.1电气控制系统整体设计 (15)3.2电气系统关键部分设计 (18)3.2.1 PLC接线设计 (18)3.2.2 其他资源配置 (19)3.3PLC控制程序设计 (20)3.3.1 PLC的选型 (22)3.3.2 PLC的I∕O资源配置 (23)3.4电气安全装置 (24)4 升降横移式立体车库监控系统的设计 (25)4.1立体车库自动化控制系统 (25)4.2基于W INCC的监控系统设计与实现 (28)4.1.1 Wincc的概述 (28)4.1.2 监控系统的功能 (28)4.1.3 Wincc的组态 (29)5 结论 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附录 (35)1 绪论1.1 课题的背景和意义随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展,拥有私家车的家庭越来越多,而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。
基于PLC的停车场车位控制系统随着城市发展和汽车普及,城市停车难的问题逐渐凸显。
为解决停车难的问题,停车场建设不断增加,在这种情况下,如何实现车位的高效利用已成为停车场管理的重要问题之一。
本文将介绍一种基于PLC的停车场车位控制系统,实现车位管理和车辆进出。
一、PLC 概述PLC,即Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器,是一种数字运算设备,是工业自动化领域中使用最广泛的控制器之一。
PLC具有高可靠性、抗干扰性强等优点,非常适合在恶劣的环境中使用。
二、停车场车位控制系统的设计基于PLC的停车场车位控制系统的设计包括硬件设计和软件设计。
硬件设计硬件设计主要包括PLC控制器、车位探测器、进出口控制器、显示屏等组成。
1. PLC控制器PLC控制器是本系统的核心,负责接收传感器的信号,判断车位是否空闲,控制进出口控制器的开启和关闭。
2. 车位探测器车位探测器主要负责检测停车场车位是否有车辆占用。
3. 进出口控制器进出口控制器主要负责控制车辆的进出,包括车门的关闭和开启等功能。
4. 显示屏显示屏主要用于显示当前停车场的空闲车位数。
软件设计软件设计主要包括PLC程序的设计和人机界面的设计。
1. PLC程序的设计PLC程序设计主要涉及到程序逻辑的设计和运行控制的实现。
程序逻辑的设计主要包括车位探测器的信号处理和进出口控制器的开启和关闭逻辑。
实现这个逻辑需要编写程序,并针对不同的车位和进出状态,进行测试。
运行控制的实现主要包括PLC程序的整体控制和异常处理。
具体实现包括三个部分,分别是初始化、循环和异常处理。
2. 人机界面的设计人机界面的设计主要是向用户展示系统状态,并提供操作接口。
其实现需要参照用户习惯和系统运行流程进行设计。
三、停车场车位控制系统的工作流程基于PLC的停车场车位控制系统的工作流程如下:1.车辆进入停车场时,车位探测器探测到车辆,并将其占用信息传递给PLC控制器;2.PLC控制器显示停车场的空闲车位数,同时控制进入口的车门开启;3.车辆驶入停车场后,车位探测器检测到车位无车辆占用,并将其空闲信息传递给PLC控制器;4.PLC控制器更新各个车位的状态,并显示停车场的空闲车位数;5.车辆驶出停车场时,车位探测器检测到对应车位处于空闲状态,PLC控制器显示停车场空闲车位,同时控制出口的车门开启;6.车辆驶出停车场后,车位探测器检测到该车位处于占用状态,PLC控制器更新各个车位的状态。
基于PLC的自动化停车控制系统设计随着城市化的发展和车辆保有量的增加,停车难题成为了城市居民日常生活中的一大困扰。
传统的停车场管理方式存在着停车难、地域局限性大、车辆管理不够精细等问题。
为了解决这些问题,越来越多的城市开始引入自动化停车系统。
本文将介绍基于PLC的自动化停车控制系统设计。
一、系统概述自动化停车控制系统是一种通过先进的自动化技术,实现对停车过程进行自动化控制的系统。
它可以有效地解决传统停车管理系统存在的问题,提高停车场的利用率,减少人为操作中的错误,提高停车场的管理效率。
本系统设计采用PLC(可编程逻辑控制器)作为控制核心,通过传感器、执行器和人机界面等外围设备,实现对停车场的车辆进出、通道控制、车位管理、收费等功能的自动化控制。
二、系统结构1. 主控制单元主控制单元由PLC构成,负责系统的整体控制和数据处理。
它接收来自传感器的信号,根据预设的控制逻辑进行控制,并向执行器发送控制指令。
2. 传感器传感器用于检测停车场内车辆的状态,包括车辆进出、停车位是否已占用、车辆大小、车辆重量等信息。
常用的传感器有车辆感应器、超声波传感器、摄像头等。
3. 执行器执行器接收PLC的控制指令,执行相应的操作,包括道闸的开关、电梯的升降、停车位指示灯的亮灭等。
4. 人机界面人机界面用于人员与系统之间的交互,包括车辆入口和出口的出入口显示屏、自助缴费机等。
三、系统功能1. 车辆进出管理当车辆进入停车场时,传感器通过识别车牌或者感知车辆大小,将车辆信息发送给PLC。
PLC根据预设的控制逻辑,控制道闸的开启,允许车辆进入停车场。
当车辆退出停车场时,传感器再次感知车辆信息,PLC控制道闸的开启,允许车辆离开停车场。
2. 停车位管理停车位传感器监测停车位的占用情况,并将信息发送给PLC。
PLC根据停车位的占用情况,通过停车位指示灯显示停车位的状态,以便车辆快速找到空余停车位。
3. 收费管理自动化停车控制系统支持自助缴费,当车辆离开停车场时,系统会自动计算停车费用,并显示在自助缴费机上,车主可以通过自助缴费机进行支付,系统实现自动化的收费管理。
基于PLC控制的停车场车位系统设计第一章绪论1.1停车场的种类伴随着社会不断的进步与发展,人们日常的停车方式有了较大的变化,经历了一系列的变革。
按照停车位置的不同,可以将当前社会上的各个停车场进行具体的分类,主要有地上、地面、专用以及路边短暂停车等四种不同的类别,可以根据楼盘所处的位置,再将停车场进行更为具体的分类,有综合大楼专用车库与办公室用地专用地面车库,住宅区专用车库、运营专用车库以及大型城市公共建筑物停车场等。
1.2车库管理模式的发展车库管理模式展现出由人力掌控向智能控制的大趋势,传统意义的管理手段是纯手动操作方式,车辆的进出和泊车均为人力操作,收费也为人力操作,自动化程度较低。
现在,随着时间的推移人类文明的蓬勃发展,步入互联网年代,建筑得到了进一步的发展,步入智慧化建成年代,伴随着各项技术不断深入的发展与进步,尤其是半导体芯片的应用范围进一步的扩大,使整个智能停车的管理建设、信息化建设、自动化和智能化管理技术,费用逐渐减少,使安全基本要求不断提升。
所以,手动掌控车队已难以去适应这个时代的要求,需对停车场采取全自动、智能化管理和掌控。
具体措施包含车辆出入指引、自动泊车服务收费、智能车辆出入和移动控制系统、自动识别车辆出入和历史记录。
一些独特的停车塔(建筑物)处于更智能的水平。
车辆进入停车场,只需领到卡并在指定地点位置等待,自动传送装置自动完成传送、升降、着陆、计时及出仓过程。
整个车库设备智能化程度高,停车验收过程自动化程度高,停车空间再利用更高效。
与此同时,该类型的车辆停放需相关专业的施工规划建设,因而也需更高的停车场系统专业化程度。
1.3可编程控制器简介及发展趋势1.3.1PLC的起源与自动化工业控制相关的领域包括PLC、工业计算机和嵌入式控制。
PLC 自1968年成立以来,以惊人的速度成为相关领域的领导者,确保了各种自动控制手段的可靠应用。
主要是因为它能为自动控制应用场景提供更多安全的以及合理的实施方案,与工业园区当中的需求有着较高的匹配程度。
基于PLC的自动化停车控制系统设计一、引言随着城市化进程的加快和居民汽车拥有量的逐年增加,停车难成为了城市交通管理面临的一个难题。
为了解决停车难问题,逐渐兴起了各种停车自动化系统,其中基于PLC的自动化停车控制系统越来越受到人们的关注。
本文将介绍一种基于PLC的自动化停车控制系统设计方案,以及其实际应用。
二、PLC的概念及特点PLC即可编程逻辑控制器,是一种用于工业控制的数字计算机,用于控制生产流程、自动化机械设备或工业生产中的其它无人值守设备。
PLC的特点包括可编程、可扩展、可靠性高、实时性好、成本低、易于维护等。
三、停车场自动化控制系统的需求分析在城市停车管理中,传统的人工停车管理已经无法满足日益增长的停车需求。
为了解决停车难问题,需要设计一种自动化停车控制系统,该系统包括车辆进入停车场、停车位的导引、车辆停放、车辆离开停车场等功能,需要实现全自动化控制和管理。
四、系统设计方案1. 检测和识别模块在停车场自动化控制系统中,需要通过传感器来检测车辆的进入和离开。
常用的传感器有红外线传感器、车牌识别仪等。
通过PLC来实现对传感器的信号进行采集和处理,以实现对车辆的检测和识别。
2. 控制执行模块控制执行模块包括对停车位导引系统、车辆入场控制系统、车辆出场控制系统等的控制。
通过PLC来实现对停车位导引系统的控制,实现对车辆入场和出场的控制,以及对车辆的停放位置进行管理。
3. 通信模块停车场自动化控制系统还需要实现对系统内部和系统外部的信息通信。
通过PLC来实现对各个模块之间的信息交换和对外部系统的信息交互,保证整个控制系统的正常运行。
五、系统实际应用一种基于PLC的自动化停车控制系统已经在某市市政停车场得到了实际应用。
该系统通过红外线传感器检测车辆的进入和离开,通过车牌识别仪对车辆信息进行识别,然后通过PLC控制停车位导引系统,将车辆引导至空闲停车位。
当车辆需要离开时,系统自动识别车牌信息,通过PLC控制车辆出场,实现对车辆的出场控制。
唐山学院
《可编程控制器》课程设计
题目停车场车位控制系统设计
系 (部) 信息工程系
班级 11电本3班
姓名
学号
指导教师
201X 年月日至
201X年月日共 1 周
201X年月日
课程设计成绩评定表
目录
1 引言 (1)
1.1 停车场概述 (1)
1.2 PLC的简介 (1)
2 硬件设计 (3)
2.1总体设计 (3)
2.2设计思路 (3)
2.3 CPU226的I/O接线图 (6)
3 软件设计 (7)
3.1编程软件介绍 (7)
3.2总体设计 (7)
4 程序调试 (10)
总结 (11)
参考文献 (12)
1引言
1.1停车场的概述
近20年来,随着我国城市建设速度的加快,城市交通需求量也日益增大。
尽管私家车、出租车比重呈现逐年上升的趋势,因此车辆停放依旧是市民最为关注的问题。
为了使交通更加便捷畅通,智能交通系统(ITS)的理念越来越受到人们的关注,该系统将先进的计算机处理技术、信息技术、数据通信传输技术、自动控制技术、人工智能及电子技术等有效地综合运用于停车场智能管理体系中,建立一种在区域性全方位发挥作用的准时、快捷、高效的停车智能管理体系。
由于城市人口相对密集,无论是私家车辆还是公交车辆都不能真正满足正常的停放,公交需求更很大。
所以在停车场智能管理领域,相应的也出现了PLC停车场智能管理的概念,即含有高科技的智能系统,与普通的停车系统不同的是,它能以PLC技术为基础来解决停车难的问题,直接为目标安全、迅速地到达目的地。
因此,在大力加强车辆停放智能管理的建设方面,尤其在实现快捷、便利、安全这一点上拥有很大的发展空间和潜力。
为此,本文对停车场智能控制管理上引入了PLC技术,对停车场进行了一个关于PLC为主的系统设计。
1.2 PLC简介
PLC是一种可编程的数字逻辑控制设备,早期用于开关量的逻辑控制,多用于控制电动机正反转和电磁阀的开关动作,从而控制机械设备的运转。
只要合理分配输入、输出点,根据控制要求设计梯形图,采用基本指令和步进指令就可达到控制目的。
随着控制要求的不断提高,许多PLC生产厂家进一步优化和改善PLC的功能,增加了功能指令,大大拓宽了PLC的应用围,使PLC在某种程序上可以代替控制器和计算机的协同工作系统,为工业生产和民用控制设计提供方便。
PLC具有可靠性高、功能性强和编程简单等有点,所以深受设计人员的喜爱。
PLC 就如同一部计算机与蓄电器控制设备相结合的新型高性能控制装置。
PLC的基本单元包括中央控制器(CPU)、存储器、输入单元和输出单元。
除了基本单元,PLC 还可以追加许多扩展模块,从而增强其功能和性能。
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,基本构成为:a、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要的作用。
如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无常工作的,因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。
一般交流电压波动在+10%(+15%)围,可以不采取其它措
施而将PLC直接连接到交流电网上去b. 中央处理单元(CPU)。
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。
它按照PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据;检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态,并能诊断用户程序中的语法错误。
当PLC投入运行时,首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据,并分别存入I/O映象区,然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序,经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O
映象区或数据寄存器。
等所有的用户程序执行完毕之后,最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存器的数据传送到相应的输出装置,如此循环运行,直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可靠性,近年来对大型PLC还采用双CPU构成冗余系统,或采用三CPU的表决式系统。
这样,即使某个CPU出现故障,整个系统仍能正常运行。
c、存储器,存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
d、输入输出接口电路。
1.现场输入接口电路由光耦合电路和微机的输入接口电路,作用是PLC与现场控制的接口界面的输入通道。
2.现场输出接口电路由输出数据寄存器、选通电路和中断请求电路集成,作用PLC通过现场输出接口电路向现场的执行部件输出相应的控制信号。
e、功能模块,如计数、定位等功能模块。
f、通信模块,如以太网、RS485、Profibus-DP通讯模块等。
下面是PLC的基本单元结构图如图1.1所示
图1.1 PLC硬件组成框图
2硬件设计
2.1总体设计
控制面板的设计也相当重要,可以显示停车场的停车数量,当停车场有空位时未满灯亮,提示司机朋友可以把车停放在该停车场,当满灯亮起时,提示司机停车场已满,不能再在此提车场停放车辆,还有系统总的控制按钮,控制系统的启停,控制面板如图2.1。
图2.1 控制面板
2.2设计思路
利用经验法法设计电路,运用了自加与自减模块控制车辆的进入与离开。
当车辆进入停车场时加1,当车辆离开停车场时减1。
两个输出对应车位满与未满。
7个输出对应数码管显示车辆数量。
16个输出分别显示各个车位的停车情况。
当车辆进入时触发一个传感器I0.0,程序中模拟上升沿,当上升沿到来时,VB10加1。
同样,当车辆离开时触发另一个传感器I0.1,程序中模拟上升沿,当上升沿到来时,VB10自减1.未满16时,Q0.0有输出,满16时,Q0.1输出,Q0.0停止输出。
Q1.0-Q1.6为数码管显示。
Q2.0-Q3,7为车位显示。
如表2.1:
控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码
输入信号入口检测红外感应器SB1 I0.0 出口检测红外感应器SB2 I0.1 车位检测1 压力传感器SQ0 I1.0 车位检测2压力传感器SQ1 I1.1车位检测3压力传感器SQ2I1.2车位检测4压力传感器SQ3I1.3车位检测5压力传感器SQ4I1.4
2.3 CPU226的I/O接线图
图2.2 CPU226的I/O接线图3软件设计
3.1编程软件介绍
本次课设我们所使用的编程软件是V4.0 STEP 7 MicroWIN SP3。
V4.0 STEP 7 MicroWIN SP3提供软件工具帮助调试和测试程序。
软件编程特征包括:监视S7-200正在执行的用户程序状态,为S7-200指定运行程序的扫描次数,强制变量值等。
其他功能有:(1)运动控制(2)创建调制解调模块程序(3)USS协议库(4)Modbus从站协议指令(5)使用配方(6)使用数据记录(7)PID 自整定和PID整定控制面板等。
3.2总体设计
系统由入口闸栏检测、出口闸栏检测、空车位指示灯和满车位指示灯以及数码显示灯系统组成。
在设计中应用了常开触点、常闭触点、比较指令、置位和复位指令、计数器等指令来实现功能。
停车场车位控制系统能自动识别车辆进入,车辆出去,车库满或未满和引导车辆停放到当前最小车位处。
当车库未满的时候车库闸栏打开。
其梯形图如下:
网络1:
分析:入口开闸控制,统计入口进入车辆的数量。
网络2:
分析:出口开闸控制,统计停车场当前的车辆数。
网络3:
分析:当停车场满时满标志置1,满指示灯亮。
当车库未满时,未满指示灯亮。
网络4:
分析:调用显示车位空否的子程序。
网络:5
分析:计算空余车位的数量。
网络6:
分析:将16位整型数转化为BCD码。
网络7:
分析:用数码管的空余车位的个位。
网络8:
分析:进行判断当空余车位数大于等于10时,数码管显示1,小于10显示0。
4程序调试
若用图形编程器或软件包编程,则可直接编程,若用手持编程,应先画出梯形图,然后编程,这样可少出错,速度也快,编程结束后先空调试程序,待各个动作正常后,再在设备上调试,为了准确发现系统存在的问题,需要进行系统调试,调试的顺序按照先硬件后软件,先局部后整体的顺序来完成,调试步骤如下:
(1)软件调试:
按要求输入梯形图,转换成指令表,并进行语法的检查,正确后设置正确的通信口,将指令读入到指定的可编程控制器ROM中,惊醒下一步的调试。
(2)运行调试:
在硬件调试和软件调试正确的基础上,打开可编程控制器的“RUN”开关进行调试,观察运行的情况,看是否随时按下停止按钮可以停止系统运行,或者等待100个脉冲后,系统是否停止\运行。
总结
本设计是基于PLC控制系统设计的自动化停车场,能自动显示停车数量,还能显示停车场的温度,是智能的现代化设备,主要用是提示司机朋友停车场是否有停车位,但本设计还不是很完美,还有很多需要完善的地方,还有很多有待提高的地方,停车场还可以设计成自动收费系统,或者是自动管理停车场的出入车辆的系统。
参考文献
[1] 廖唱初,可编程控制器应用技术[M]。
大学,2007
[2] 郭福雁,黄民德,哲,建筑电气控制技术[M],天津大学,2009
[3] 进秋,可编程控制器原理及应用实例[M],机械工业,2008
[4] PLC入门学习基础教程[M],机械工业[M],2003-1-1
[5] 传感器与检测技术,宋文绪,高等教育[M],2008
[6] 现代电气控制及PLC应用技术,王永华[M],2008。