基于plc控制的自动停车场设计毕业论文.docx

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基于plc控制的自动停车场设计毕业论文

PLC设计与调试

课程名称电气控制与PLC应用技术

设计题目全自动停车场

专业班级自动化0942

姓名

学号09044212

指导教师蔡长青王瑾

起止时间

电气与信息学院

课程设计考核和成绩评定办法

1．课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面，给出各项权重，综合评定。

该设计考核教研室主任审核，主管院长审批备案。

2．成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。

3．参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。

4．课程设计结束一周内，指导教师提交成绩和设计总结。

5．设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。

课程设计报告内容

课程设计报告内容、格式各专业根据专业不同统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。

注：

1.课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生，设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。

2.为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸，实习报告建议双面打印（正文采用宋体五号字）或手写。

2011/2012学年第二学期

PLC应用技术课程设计任务书

指导教师：

蔡长青王瑾班级：

自动化0941、2班地点：

实训中心512

课程设计题目：

基于PLC控制的自动停车场

一、课程设计目的

本课程设计的目的在于培养学生运用已学的PLC控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行PLC控制系统设计的初等训练，掌握运用PLC进行系统控制设计的原则、设计内容和设计步骤，为从事PLC相关的毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。

二、课程设计内容（包括技术指标）

启动系统时，按动启动开关，系统运行，车位未满时，绿色指示灯亮；同时系统的各个红外线传感器处于准备就绪状态，可以感受外界的变化，转换成输入信号，作用于全自动停车场系统（最大停车量为9）。

具体控制要求如下：

1、在入口安装两个光电传感器，其一用于检测车辆，打开入口闸门，另一个用于关闭闸门并计数（已存车辆数）加一。

2、在出口安装两个光电传感器，其一用于检测车辆，打开出口闸门，另一个用于并计数（已存车辆数）减一。

3、车位检测。

当车位没有停车时，车位显示灯亮；有车时，指示灯灭；

4、用LED七段数码管显示停车场内部剩余车位数（剩余车位=车位总数-已存车辆数）；

5、当车满时，绿色指示灯灭，红色指示灯亮，且不可再进车；当停车场内车辆数为0时，不允许出车。

三、课程设计原则

1、尽可能地满足被控对象的控制要求；

2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；

3、保证控制系统安全可靠；

4、考虑到被控对象的改进，在选择PLC的I/O数量时，应适当留有余量；

四、课程设计步骤

1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务：

2、选择和确定用户I/O设备：

根据传统控制线路，确定出PLC改造所需的各种输入/输出设备，即各种按钮、开关、继电器和接触器等。

3、确定系统整体设计方案，选择PLC型号

确定系统整体设计方案十分重要，要在全面了解控制要求的基础上确定电气控制方案。

根据所选用的电器或元件的类型和数量，计算所需PLC的输入/输出点数，选择合适的点数。

由于本设计中只涉及到开关量，因此在选择PLC型号时，只需考虑I/O点数，并有一定的余量（10%～15%）选择小型PLC。

4、控制系统的硬件设计

（1）主电路的设计；

（2）确定出输入、输出信号，画出PLC的I/O接线图；

5、控制系统的软件设计

（1）首先分别设计出全自动停车场各部分的控制软件梯形图；

（2）整体控制软件梯形图设计；

6、联机调试；

7、撰写设计说明书。

五、时间安排

时间

内容

备注

第15周周一

集中讲解课程设计要求，分配设计题目，明确任务和具体安排

XJ3-4018：

00-10：

00

周二

调研、查阅资料、给出设计方案

周三

检查设计方案，

XJ3-4018：

00-10：

00

周四

上机调试

周五

上机调试

第16周周一

上机调试

周二

上机调试

周三

上机调试

周四

写课程设计报告

周五

答辩

六、基本要求

（一）课程设计报告

1．控制流程图一张（A4）

2．控制系统硬件设计图一张；（A4）

3．控制系统软件梯形图一张；（A4）

4．设计说明书一份，包括以下内容

1）写出设计计划和基本步骤。

2）写出控制要求并画出设计流程图。

3）画出I/O分配表和I/O接线图。

4）画出具体设计的梯形图，并加以注释。

5）写出调试过程和结果。

6）写课程设计小结。

（二）成绩评定标准

对学生进行全面考核，重点考核设计图纸、说明书质量；独立思考、独立工作能力，综合运用知识的能力；平时的工作态度及表现；答辩情况。

最后按平时表现、报告质量、答辩成绩，其权重分别为0.2、0.4、0.4综合评定成绩，分优、良、中、及、不及格五个等级。

组长:

组员:

任务分配表:

任务一

编程

任务二

连线

任务三

收集资料

摘要

目前停车场车位控制系统存在着集成自动化程度低、可靠性差、运行效率低等缺点。

本设计将PLC可编程逻辑控制器应用于停车场控制系统上，实现停车场的全自动管理。

主控制器通过出口、入口处的实现该自动停车场闸门的自动开闭、数码显示剩余车位数功能；子控制器通过超声波传感器实现车位检测，并控制车位指示灯指示该车位是否空闲。

关键词：

PLC；停车场；车位检测；；数码显示。

Abstract

Atpresent,theparkingcontrolsystemsoftheparkinglotexistdefects,includinglowdegreeofautomation,poorreliabilityandlowoperationefficiencyandsoon.ThedesignwilladoptPLCprogrammablelogiccontrollertothecontrolsystemofparkinglot,thusrealizetheautomaticmanagementoftheparkinglot.ThemaincontrollercontrolautomaticgateoftheautomaticparkinglotopenandcloseanddisplaytheremainingnumberofparkingspacesbyLED,throughopticalsignalsoftheentranceandexport;Thesub-controllerrealizethroughtheultrasonicsensorsparkingdetection,andcontrolindicatorlightsofparkingspacestoinstructwherethespaceisfree.

Keywords:

PLC;theparkinglot;parkingdetection;LEDdisplay.

1引言

自动停车场是一个近年来崛起的行业，这个行业之所以具有如此大的吸引力，就是因为它不但具有巨大的市场容量、惊人的发展速度，同时也给予了那些有识之士以无限大的施展空间。

中国加入WTO，汽车的极速增长，更是为自动停车场迅速普及中国奠定了坚实基础，强大的生产研发能力则是该系统迅速普及中国市场的保证。

自动停车场不仅提高了现代人类的工作效率，也大大地节约了人力物力，降低了公司的运营成本，并使得整个管理系统更加安全可靠。

因此，自动停车场已成为现代生活中的重要组成部分。

1.1自动停车场的设计背景

国内经济的持续发展，轿车进入家庭的进程持续发展使得社会轿车数量持续增长，对停车位的需求量剧增。

因此停车场的建设已成为绝大多数建筑项目不可或缺的一部分。

自动停车场可以减少大量的人力物力，提高人类的工作效率，可以改善城市的建设，减少城市乱停车的问题，解决交通问题。

随着汽车数量日益剧增，解决停车问题日益严重，尤其是居民小区、人型公共消费场所等，寸上如金，停车场向空间发展，已势在必行。

根据有关市场调查，目前在大中型城市对自动停车场的年需求量至少为10万个车位，但该类产品供应量很少，国内只有30家左右企业的少量产品供应市场。

外国的相关公司吞耗这一巨大的市场，目前开始有产品向中国出口，但是其价格高，使用成本与收费高，使国内市场难以接受，限制其推广使用在我国，除北京、上海等特大城市外，沿海工业发达、人口密集的城市和地区也已经陆续开始安装和使用自动停车场，表现出强劲的市场需求。

所以从技术、市场、政策等诸多因素分析，该项目已经具备了良好的开发条件就有重要的现实意义自动停车场与传统的自然地下车库想比，有许多方面显示出其优越性。

1.2自动停车场的发展现状

随着科技的进步，电子技术、计算机技术、通讯技术不断地向各种领域渗透，现代停车场越来越向大型化、复杂化及高科技化方向发展。

对日益复杂的停车场，传统的简单验车放行装置越来越不能满足管理者与车辆使用者的要求，一些新的管理技术不断引入，使停车场管理更加灵活、方便与安全。

停车场管理在国内作为一种新兴的技术越来越受到各设计院、建筑部门、交通管理部门的重视。

全自动停车场就是利用高度自动化的机电设备对停车场进行安全、有效的管理。

利用PLC控制的停车场管理系统是一种高效快捷、公正准确、科学经济的停车场管理手段。

从用户的角度看，其服务高效、准确无误；从管理者的角度看，其易于操作维护、自动化程度高、大大减轻管理者的劳动强度；从投资者角度看，彻底杜绝失误及任何形式的作弊，防止停车费用流失，使投资者的回报有了可靠的保证。

系统以PLC为信息载体，通过智能传感器记录车辆进出信息，结合工业自动化控制技术控制机电一体化外围设备，从而控制进出停车场的各种车辆。

1.3自动停车场系统的意义

当前，我国的许多城市正在蓬勃发展，有些大城市正在走向国际化、现代化，现代化的城市需要有现代化的配套装置，而城市停车场就是其中之一。

城市停车场问题在我国许多城市已反映得很迫切，而停车场问题的解决也不是单纯在规则中列出若干块空地，或设法增加车位的问题，而是需要借鉴发达国家现代化的经验，从中找到符合我国国情的发展方式。

鉴于我国目前城市道路网密度低，自动停车场便走入了人们的日常生活，与之匹配的自动停车场系统也成为了学者们热议的话题。

自动停车场的关键与难点是如何解决车辆的自动存取和准确找准车位等问题。

因此，自动停车场设计的意义就显得尤为重要。

2自动停车场总体设计方案

2.1设计内容

假设该自动停车场一共有9个停车位，中间为车道。

系统启动运行后，不断检测各个输入信号端（停车场平面示意图如图2-1所示）。

1、进车过程。

当入口光电传感器1检测到有车辆进入时，判断停车场是否还有车位，若有车位，入口闸门启动，车辆进入；当入口光电传感器2检测到车辆时，闸门关闭，此传感器检测到车辆远离信号时，计数单元1加一，计数单元1存储停车场内车辆数。

2、出车过程。

当出口光电传感器1检测到有车辆出去时，出口闸门启动，车辆出去，当出口光电传感器2检测到车辆时，闸门关闭，此传感器检测到远离信号时，计数单元1减一。

3、当有停车位时，绿灯亮，允许车辆进入；没有停车位时，车位已满警告灯亮，同时入口闸门锁定，不允许车辆进入，此时数码管显示0；当停车场内