车辆出入库管理系统设计Word格式文档下载.docx

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可编程控制器主要由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入输出单元（I/O）、电源和编程器等几组成。

PLC硬件结构如图1所示：

PLC执行程序的过程分为三个阶段，即输入采样阶段、程序执行阶段、输出刷新阶段。

1．输入采样阶段

在输入采样阶段，PLC以扫描工作方式按顺序对所有输入端的输入状态进行采样，并存入输入映象寄存器中。

接着进入程序处理阶段，在程序执行阶段或其它阶段，即使输入状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，输入状态的变化只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被采样到。

2．程序执行阶段

在程序执行阶段，PLC对程序按顺序进行扫描执行。

若程序用梯形图来表示，则总是按先上后下，先左后右的顺序进行。

当遇到程序跳转指令时，则根据

跳转条件是否满足来决定程序是否跳转。

当指令中涉及到输入、输出状态时，PLC从输入映像寄存器和元件映象寄存器中读出，根据用户程序进行运算，运算的结果再存入元件映象寄存器中。

对于元件映象寄存器来说，其内容会随程序执行的过程而变化。

3．输出刷新阶段

当所有程序执行完毕后，进入输出处理阶段。

在这一阶段里，PLC将输出映象寄存器中与输出有关的状态（输出继电器状态）转存到输出锁存器中，并通过一定方式输出，驱动外部负载。

因此，PLC在一个扫描周期内，对输入状态的采样只在输入采样阶段进行。

当PLC进入程序执行阶段后输入端将被封锁，直到下一个扫描周期的输入采样阶段才对输入状态进行重新采样。

这方式称为集中采样，即在一个扫描周期内，集中一段时间对输入状态进行采样。

在用户程序中如果对输出结果多次赋值，则最后一次有效。

在一个扫描周期内，只在输出刷新阶段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进行刷新。

在其它阶段里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。

这种方式称为集中输出。

对于小型PLC，其I/O点数较少，用户程序较短，一般采用集中采样、集中输出的工作方式，虽然在一定程度上降低了系统的响应速度，但使PLC工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。

而对于大中型PLC，其I/O点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系统响应速度，可以采用定期采样、定期输出方式，或中断输入、输出方式以及采用智能I/O接口等多种方式。

2车辆出入库管理系统的构成

2.1管理系统总体设计方案

本管理系统采用可编程控制器（PLC）控制车辆出入库，使整个系统合作完成车辆出入库智能化集中管理工作。

此外，

根据总体设计方案，本系统的硬件设计可划分为基于PLC的测控电路设计、显示部分，下面分别介绍各部分的设计方法。

2.2测控电路设计

2．2.1PLC选型及I／O点分配

设计中采用内存为8K步，最大I／0点数256点的微处理器（FX2NX系列，三菱公司产品），电源使用带有24VDC和AC24V的使用电源

根据系统控制要求，本系统需计数器1个，8个输入点和8个输出点，所选PLC类型满足系统要求。

输入信号

输出信号

空库0001

X000

Y000

Led数码管b脚

启动10001

X001

Y001

Led数码管a脚

停止1002

X002

Y002

Led数码管c脚

清零1003

X003

Y003

Led数码管d脚

入库1004

X004

Y004

Led数码管e脚

前进1005

X005

Y005

Led数码管f脚

传感器1#

X006

Y006

Led数码管g脚

传感器2#

X007

Y007

Led数码管h脚

2．2.2PLC输入电路设计

PLC依据接收到的车辆检测信号判断是否允许车辆通过道口，因此车辆检测器的选用与输入通道的接口电路设计是非常重要的。

1．入库车辆前进时，经过1#→2#传感器后计数器加1，后退时经过2#→1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。

2．出库车辆前进时经过2#→1#传感器后计数器减1，后退时经过1#→2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。

2．2.3车辆检测器

车辆检测器又称车辆感应器、地感感应器或地感线圈，由一组环线圈与电流感应数字电路板组成。

地感线圈埋于道口栏杆前后地下5～10cm处，当线圈上面没有车辆时，车辆感应器和地感线圈之间产生一个平衡点，车辆感应器输出一个低电平到CPU；

若状况发生改变，车辆感应器输出高电平到CPU。

PLC通过对两个信号进行检测判断，即可得到所需车辆检测信号。

为了保证能在恶劣的环境中使用，PLC输入接口需采用隔离措施。

采用光电耦合器为电流输入型，能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰。

2.2.3传感器的布置

2.3显示电路

七段译码指令SEGD（sevensegmentdecoder）。

源操作数【S】指定的元件的低四位对应的十六进制数被译码后，通过目标元件驱动七段译码显示器。

3程序设计

3.1设计过程流程图

3.1.1设计要求

1.入库车辆前进时，经过1#→2#传感器后计数器加1，后退时经过2#→1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。

3．设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库内车辆的实际数量。

变量约定：

10001---启动；

10002---停止10003---清零00001---仓库空显示；

10004---=“1”入库操作10004---=“0”出库操作；

10005---=“1”前进操作10005---=“0”后退操作；

10006---1#传感器；

10007---2#传感器。

3.2程序流程图

3.3梯形图

3.4控制梯形图的程序如下所示：

LDM8002

SETS0

STLS0

LDX001

ANDX004

SETS2

LDX001

ANIX000

SETS1

STLS1

LDX004

ANDX006

LDIX004

ANDX007

SETS5

STLS2

LDIX005

ANIX007

LDX005

SETS3

RSTM8200

STLS3

SEGDC200K2Y00

STLS4

LDX003

RSTC200

LDX002

STLS5

SETM8200

RET

END

3.5PLC外部接线图

结束语

在这次课程设计的过程中，指导老师以及同学们都给了我很多的帮助。

在这里向他们表示感谢。

在课程设计的过程中遇到的很多的困难，首先是认真的研究设计要求并查阅了相关的资料，初步的编写出程序，在确定程序之后就是仿真了。

可是由于输入量太多仿真结果并不理想，只能基本上满足设计要求。

而且试验室里只有一个led七段数码显示管。

还有就是由于时间和精力有限没能够在对设计程序进行完善。

通过此次的课程设计，我学到了很多知识，通过查资料和搜集有关的文献，培养了自学能力和动手能力。

并且由原先的被动的接受知识转换为主动的寻求知识，这可以说是学习方法上的一个很大的突破。

在以往的传统的学习模式下，我们可能会记住很多的书本知识，但是通过课程设计，我们学会了如何将学到的知识转化为自己的东西，学会了怎么更好的处理知识和实践相结合的问题。

在此过程中也学到了做任何事情所要有的态度和心态，首先做学问要一丝不苟，对于发展过程中出现的任何问题和偏差都不要轻视，要通过正确的途径去解决，在做事情的过程中要有耐心和毅力，不要一遇到困难就达退堂鼓，只要坚持下去就可以找到思路去解决问题的，而且要学会与人合作，这样做起事情来就可以事倍功半。

总之，此次课程设计过程，我收获了很多，即为我PLC课程的学习划上了一个完美的句号。

参考文献：

[1]谢克明，夏路易可编程控制器原理与程序设计[M]．北京：

电子工业出版社，2002．

[2]张进秋．可编程控制器原理及应用实例[M]．北京：

机械工业出版社，2003．

[3]PLC入门学习基础教程[M]．北京：

[4]《可编程序控制器应用指南》易传禄主编上海科普出版社

[5]《可编程序控制器原理及应用》钟肇新彭侃编华南理工大学出版社

[6]电气与可编程序控制器技术》汤以范主编机械工业出版社