plc车库系统设计.docx

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plc车库系统设计

第1章停车场车位控制工艺分析

1.1系统硬件配置及组成原理

1.可编程控制器PLC

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,多用作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标。

随着控制要求的不断提高,许多PLC生产厂家进一步优化和完善PLC的功能,增加了功能指令,大大拓宽了PLC的应用范围,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的具有可靠性高、功能性强和编程简单等优点,所以深受设计人员的喜爱。

PLC就如同一部计算机与继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。

下面是PLC的基本单元结构图:

图1-1PLC的基本单元结构图

PLC就物理结构来说有丰富的输入输出端,而从PLC的逻辑结构来看,内部有许多软元件,如输入输出继电器、辅助继电器、状态器、计数器、计时器和数据寄存器及器件所对应的常开常闭接点,方便对车辆进出、停放、计数、计时的信号输入和车辆停放数量、位置的显示。

大多数PLC的编程方式都有梯形图编程、指令表编程和顺序功能图（SFC）编程,特别是梯形图编程方式,直观易懂。

除了运用基本指令可以完成大量工作,功能指令的扩展更为系统开发、调试和维护带来许多便利,本文以梯形图编程方式设计停车场管理系统,无论从设计到功能分析都是极为方便的。

2.出入口检测器

在入口处装设有一传感器，用来检测车辆进入的数目；在出口处装设有一传感器，用来检测车辆出去的数目。

当有车辆来时，如果尚有车位，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有车位。

车位已经满时，则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。

道闸前的地下埋设车辆检测器,当车辆停在道闸前,检测器会向PLC发出信号告知将有车辆进入,道闸处于准备打开状态,道闸后的地下也要埋设检测器,车辆通过后,告知PLC要增加一辆汽车的数量,并在车库门前指示板上的数码管显示,最后控制道闸关闭。

3.七段灯显示车辆数的指示板

在车库入口处应该安装指示板,告知车辆司机整个车库的停放状况,包括数量和可停放的位置。

假设车库是8行2列的设计,那么在指示板上也应该按照8行2列的方式安装指示灯,并把每一个车位编号。

系统组成图如图所示：

图1-2系统组成图

1.2系统变量定义及分配表

输入点：

1.系统启动SB1——00000

2.系统停止SB2——00001

3.入口检测器SB3——00002

4.出口检测器SB4——00003

5.正转停止传感器SB5——00004

6.反转停止传感器SB6——00005

输出点：

1.闸栏开门KM1——01000

2.闸栏关门KM2——01001

3.尚有车位指示灯KM3——01002

4.车位已满指示灯KM4——01003

5.显示车辆数七段灯KM5——01004-01010

1.3PLC外部接线图设计

图1-3PLC外部接线图

第2章停车场车位PLC控制系统设计

2.1控制程序流程图设计

图2-1控制程序流程图

2.2控制程序梯形图设计

图2-2控制程序梯形图

2.3控制程序指令表

指令见附录

2.4PLC调试

（1）硬件调试：

接通电源，检查欧姆龙可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。

（2）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，进行下一步的调试。

（3）运行调试：

在硬件调试和软件调试正确的基础上，打开欧姆龙可编程控制器的“RUN”开关进行调试；观察运行的情况，看是否是随时按下停止按钮可以停止系统运行，或者等待规定的脉冲后，系统是否停止运行。

第3张停车场车位PLC监控系统设计

3.1PLC与上位监控软件通讯

设计系统软件首先要求灵活多样的人机交互,其次要依据停车场的规模。

对于中小型停车场,选择基于Windows系统的直观可视化人机界面,应用MSCCOMM控件提供上位计算机串行通信的数据接收和发送,主机的RS-232COM串行接口实现总线转换,为停车场控制器、彩色摄像机和收费终端提供系统和网络接口。

后台采用自带数据库Access进行储存、检索、调用、处理,用ODBC将操作应用程序与数据库文件联结,建立相关联数据表,如记录发卡情况表（Card）、车辆进出资料表（User）和记录停车收费情况表（cost）,设置车牌号码这一列将3张表关联起来,方便对数据表进行读写操作,快速访问数据库。

前台利用VB语言设计出管理软件,具有车辆信息查询、数据统计、收费报表和收费人员考勤等功能。

　监控中心管理系统是智能停车场管理系统的核心部分，它由主控机和打印机等外围设备组成。

通过CAN总线与入口、出口及车场联接，交换数据，并作自动统计，档案保存。

CAN总线技术成熟．抗干扰性好，非常适合智能停车场通讯。

管理中心对整个停车场的车位进行管理，统计已经分配的车位、空闲的车位、无法使用的车位。

并对每个车位进行编号，当有车辆入库时，将最近的空闲车位号分配给该车辆：

当有车辆出库时，将其占用的车位归到空闲车位中，便于分配给其它车辆；监控中心管理系统同时把停车库空余车位、已占用车位、出人口状态等情况在屏幕上显示出来，便于停车场的管理与调度。

3.2上位监控系统设计

图3-1上位监控系统

3.3实现的效果

停车场车位控制设计实现的效果如图3-2所示：

停车位

图3-2实现的效果图

结论与体会

通过调试，从结果中可以看出，通过PLC与上位监控软件通讯，实现了对停车场车位的控制，在有车位时，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有车位；车位已经满时，则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。

综合应用计算机自动化控制技术和信息化管理技术实现了停车场管理系统的智能化,其先进性、实用性、经济性和可靠性让人们享受着高科技带来的安全与舒适。

随着城市汽车拥有量急剧增加,车多地少的矛盾使地面停车场发展必然受到限制,基于计算机控制技术和管理技术,向地下和空中发展多层停车泊位的立体停车场是我国城市发展的必然趋势。

经过一周的努力，终于完成了这份课程设计。

本来以为自己对可编程序控制器原理的知识掌握的还比较好，但是到做课程设计的时候才发现自己存在着诸多不足，其中就有很多基础知识都不是很完善，很多知识都掌握的不是很扎实。

值得鼓励的是我们全体组员不懈努力，我们一直地突破，一直地完善，一直地积极地寻找各种解决问题的方法。

我很兴奋，因为整个过程都是我们自己去设计的。

尽管有过争执，有过激励的争辩，但是我可以很骄傲地说，这个设计是我们自己的东西，是我们自己努力而完成的。

虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。

多和同学讨论。

我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。

讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。

多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。

设计过程中，通过针对性地查找资料，了解有关电子方面的资料，既增长了自己的知识面，补充最新的专业知识，又提高了自己的应用能力和实践能力。

对学过的课本理论知识起到了很好的温习作用。

停车场空位显示PLC控制系统采用PLC为控制核心结构合理、测试方法可靠，它具有较强的灵活性，提高了设备运行的可靠性。

通过对停车场空位显示PLC控制系统设计的设计，让我很好的运用了PLC的知识，对课本的知识进一步的消化和巩固。

参考文献

[1]刘守操.可编程序控制器技术与应用[M].北京:

机械工业出版社,2006.

[2]刘曙光.基于PLC的立方体仓库运行系统[J].物流技术,2006

（2）.

[3]马可,张波.智能停车场管理系统的实现[J].华北科技学院学报,2006

（2）.

[4]蔡纪鹤,孙鑫.智能小区停车场管理系统的设计[J].电气应用,2008（3）.

[5]周遐.安防系统工程[M].机械工程出版社,2004.

附录