毕业设计论文基于plc的停车场车位控制系统设计Word格式文档下载.doc

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DesignofControlSystemforParkingSpacesBasedonPLC

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

Abstract

Withtherapiddevelopmentoftheautomobileindustry,China'

sautomobileownershiphassoared.Manycitiesappeared"

parking"

problem,andparkingbecomeanimportantpartoftransportsystem.ParkinglotcontrolsystemisaparkingsystemwhichiscontrolledbycomputerorPLC（ProgrammableLogicController）torealizetheautomaticregistration,charges,count,andparkingguidance.

ThisarticleintroducesaparkinglocationsystembasedonPLCtosolvetheactualproblem.Thesystemcanbedividedintotwopartsbasedonfunction,onewhichisoutofthelotisdesignedtocontrolthecarsinandout,theotherwhichisinthelotisdesignedtoleadthecarparking.Accesscontrolsystemincludessenseorgan、countersystem,seven-segmentdisplay、green-redlightsystemandsoon;

Parkingguidancesystemisresponsibleforwhenthecarintothecarintheparkinglotafterguidingtheoptimallocation,mainlyincludingsensors,PLCcontroller,computercontrolsystem,theLEDdisplayandsoon.

Thisarticlemainlyintroducedtheparkinglotcontrolsystempartsmainlyrealizesfunction,compositionofequipmentandthechoiceofhardwarecircuit,andexpatiatestheinputandoutputdistribution,thePLCismainlyintroducedPLCexternalhardwarecircuitwiringandsoftwareprogrammingdesign,thisarticlesoftwareprogramminglanguageusedistheladderdiagram,straightforward.Thewholesystemhasacompactframeandin-focusconsecution,itselementcanbeunderstoodeasily,inawordthesystemcanbereferencedbykindredsystem.

Keywords：

parkinglotprogrammablelogiccontroller（PLC）parkingguidance

目录

摘要 I

Abstract II

绪论 1

1可编程控制器（PLC）简介 2

1.1PLC定义与发展现状 2

1.2PLC工作原理 2

1.3PLC的优点 4

1.4PLC编程语言 5

1.5PLC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

4.2.1PLC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。

为了满足日益增长的停车需求，大型、超大型停车场不断涌现，由于停车场规模的增大，传统停车场管理系统已不能满足实际需求[1]。

另外，随着规模的不断扩大，停车场内部针对停车用户的泊车引导日显重要，用户置身于停车位多达数千甚至上万的停车场中，往往很难自主快速找到停车位。

因此，为用户设计一套行之有效的泊车引导系统，指引用户泊车，不但可以加快用户的泊车速度，而且可以提高停车场的整体运行效率。

目前我国的停车场管理系统大多存在智能化、集成度低的缺点，注重收费的自动化，而忽视了停车过程的自动化、安全监控的自动化。

各个管理子系统没有有效地综合集成起来，停车场安全性、管理智能化水平和整体运行效率低下。

而且大多数的大型停车场，都不具备智能型的泊车引导系统，一般都只停留在显示停车位已满和指示车位编号等简单泊车引导阶段[2]。

智能停车场是智能交通系统的重要组成部分，是目前世界交通运输领域研究的前沿课题，其核心是采用先进技术和高度自动化的机电设备、图像处理设备、数据处理设备并结合用户在停车场收费管理方面的需求，以及交通管理方面的经验而开发的系统。

停车场车位控制系统是在不直接进行人工参与指挥的情况下自动完成停车场空余车位数目统计、自动进出停车场的智能化收费以及自动车位引导的系统。

本设计主要研究停车场车位控制系统实现的功能和过程，通过PLC技术和计算机技术对停车场的出入库系统和泊车引导系统进行控制管理，实现自动进出口登记、收费、计数与车位引导，减少人工的参与，使车主准确、方便、迅速实现停车。

而且完成了停车场车位控制系统的硬件系统设计与选型，以及软件系统的设计。

1可编程控制器（PLC）简介

1.1PLC定义与发展现状

可编程控制器（ProgrammableLogicController）简称PLC或PC，是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术操作等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。

可编程控制器及其有关外围设备，都按易于工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计[3]。

可编程控制器是以微处理器为核心，把电气传动和逻辑控制、自动测量和调节、数据计算和处理有机地结合起来，具有丰富的软件资源的现代化工业自动化控制器。

经过30多年的发展，现在可编程控制器己经成为最重要、最可靠、应用场合最广泛的工业控制微型计算机。

可以构成包括逻辑控制、过程控制、数据采集、图形工作站等的综合控制系统。

我国应用PLC还处于初级阶段，而且局限于钢铁、化工、汽车、机床、煤炭、电站等领域，其他行业的应用尚未普及，中国尚有广阔的应用领域等待开拓。

我国90％的PLC市场由国外占领，中大型PLC中，几乎100％是国外产品，以美国MODICON公司、GE公司、西德SIEMENS，日本富士公司为主。

我国的停车场车位控制许多都采用了PLC，并取得了非常好的效果。

1.2PLC工作原理

PLC采用循环扫描的工作方式，其扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段，全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。

当PLC方式开关置于RUN（运行）时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作，执行所有阶段；

当PLC方式开关置于STOP（停止）时，只进行内部处理和通信操作服务等内容，不执行后3个阶段，此时可进行通信处理，如对PLC联机或离线编程。

循环扫描过程如图1-1所示。

开始

内部处理

通信处理

输入扫描

执行用户程序

输出处理

RUN方式

N

Y

图1-1PLC工作原理图

PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。

其输入处理、执行用户程序和输出处理过程的原理如图1-2所示。

输入端　

输入状态寄存器　　

第一条指令　

第二条指令　

．．．　　　　　

最　

后　

用户程序寄存器