PLC课程设计报告车库车辆出入库管理系统设计.docx
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PLC课程设计报告车库车辆出入库管理系统设计
PLC课程设计报告
题目：
车库车辆出入库管理系统设计
班级：
电气07级3班
指导教师：
康志亮
组员：
刘小金20072888
时间：
【摘要】
为加强学生动手实践的能力，学校安排了这次课题设计活动。
本着锻炼能力、设计可行性、作出实物等方面的想法，我们组考虑做一个相对有点难度且能够利用学校设备进行演示的设计。
经过小组成员的多次讨论，我们决定进行车库车辆出入库管理PLC梯形图控制程序设计。
一个优秀的系统不仅要求功能完善，还需要从社会需求、成本等方面进行考虑。
本次设计也正是根据成本、可行性、稳定性等方面综合考虑，再加以设计的。
因此，本次设计的完成具有一定难度。
通过小组成员的一起努力，最终完成了本次设计，并使本系统具有较高的防错记数能力。
【简介】
本次系统设计可分为8个部分进行设计。
他们分别是：
启保停部分、启动清零部分、入库计数、出库计数、计数后传感器的复位、出入报警、空满报警、防错计数部分。
输入4个端口：
分别是传感器1（00001）、传感器2（00002）、启用（00000）、以及停止（00003）。
输出端口：
分别是空信号（01001）、满信号（01002）、报警信号（01003）、启用指示灯（01000）。
当按下启用信号后，启用指示灯亮，车库记录数据清零，系统开始工作。
当汽车进入车库时，分别经过传感器1、传感器2时警告灯亮3秒，当车辆通过传感器2后，计数器加1。
当汽车从车库离开时，分别经过传感器2、传感器1时警告灯亮3秒，当车辆通过传感器1后，计数器减1.。
当有两辆汽车恰好同时通过传感器1和传感器2时，传感器会同时传入信号给PLC控制器，此时，PLC会停止计数（相当于进行一次加又马上进行一次减）。
警报灯同时也会发出警报（点亮）。
当车库的车辆为零时，车库空信号灯亮。
当车库的车辆大于等于50辆时，车库满信号灯亮。
可选部分：
由于车库管理系统可能需要随时对车库的车辆数目进行统计，故可以添加车库车辆数显示部分。
由于要显示的是两位数字，可以考虑利用七段数码管显示。
但是，这样就会造成输出端口需求的增加。
即使使用七段译码集成电路，仍然，要使用8个端口。
此时，需要选用40点的PLC，成本会有一定的增加，对于车库管理系统而言，问题不大。
由于，实验室只有20点的PLC，我们对这部分不做实物，只是使用内部继电器进行指示，达到得知车库车辆数的目的。
【系统设计】
1、硬件部分
首先确定输入输出的点数。
输入端口：
启用（00000）、停用（00003）、传感器1（00001）、传感器2（00002）。
输出端口：
启用灯（01000）、空信号（01001）、满信号（01002）、报警灯（01003）。
（显示部分通过软件查看，暂时不考虑）
根据输入输出点数决定选择主机型。
由于输入是4点，输出也是4点，可以选择10点I/O型。
又因为是车库管理系统，使用的报警灯等设备功率较大，应该使用继电器输出方式的PLC。
在系统中也不存在非常精确的延时问题，故继电器输出型可以满足要求。
实验室只有20点的PLC，故实验中我们仍然使用20点的PLC。
（其外部电路均可以使用以下电路图代替）
内部电路
负载
COM
图1输出连接示意图
图1所示，图中交流（AC100v~200v）或直流（DC24v）电压源可任选一种。
这里我们选择交流电压源，以方便直接驱动报警灯等外围电路。
当如果使用外围显示电路时，由于要使用一些电路模块作为译码环节。
故可以选择直流电压源供电。
在这里我们不使用为宜，但是，从实验台可以完成实验的情况看，我们只能选择直流24V作为输出电源。
对于输入部分而言，无需考虑中间驱动等问题（外接电路可直接连接，无附加电路），故可以直接使用按钮开关作为启动和停止按键。
连接方式如下图所示。
内部电路
开关/传感器
COM
图2输入示意图
如图2所示，传感器可以采用和开关一样的电路结构。
但是，传感器的位置很重要。
为了能够防止出现计数错误，我们需要采用一定措施。
即：
将两个传感器的距离调整到车身的1.5倍或以上。
如果车身长和两个传感器的距离相等，那么，当有两辆车同时进出时，一辆车先压过传感器，在还没有完全通过时，另一辆车这是也通过传感器就会造成计数的误动作。
如果传感器间距达到1.5倍车距，那么当两辆车同时通过两个传感器时（一辆车通过无法促使两个传感器同时接通），我们可以让计数器停止工作以达到准确计数的效果。
2、软件部分
软件部分我们分为以下几个环节分别考虑：
A、输入输出端口分配
输入端口：
启用（00000）、停用（00003）、传感器1（00001）、传感器2（00002）。
输出端口：
启用灯（01000）、空信号（01001）、满信号（01002）、报警灯（01003）。
（显示部分通过软件查看，暂时不考虑）
重要中间继电器：
存放计数值（hr00）、存放计数后计数值（hr01）、同时有车辆出入时接通的继电器（20006）。
计数后复位个中间继电器的继电器（20003）。
B、启保停部分
这部分要保证车库能够进行启用，停用等操作。
C、启动清零部分
车库启用时要求清零，整个系统之要求在启用时执行一次，可设计如下图。
D、车辆进入计数部分
当传感器1、2依次接通时，计数器加1。
E、车辆出库计数部分
当传感器2、1依次接通时，计数器减1。
F、计数后传感器及各中间继电器复位部分
当中间计数器值不相等时，表示计数继电器值已加1或减1，此时断开个计数传感器，并将中间继电器值改为相等。
同时，为了便于观察，我们将hr00的值传给hr19，已达到最终在软件上显示的目的。
G、报警部分
当有车进出时，报警灯亮3s。
H、空、满报警部分
当车库车辆空时，空报警等亮。
当车库车辆满时，满报警等亮。
为方便调试，计数值我们暂时设置为10，以减少加计数到达上限的个数，观察满报警。
I、防错计数部分
当有车辆同时进出（传感器1、2同时接通）时，断开加减计数部分。
J、利用软件显示部分
此部分将可以显示车库的车辆数信息。
但是，必须在软件中进行，故这部分完成调试后可以去掉或改用40点的PLC将结果从端口输出显示。
【实验结果与总结】
实验结果：
1、启保停等电路部分工作正常，启动时能够自动清零，且有空显示报警。
2、当车辆前进时，经过传感器2——传感器1后，计数器能够自动加1，后退时经过传感器2——传感器1后，计数器也会自动减1。
只经过一个传感器则计数器不动作。
3、车辆入库或出库时，均有报警警灯，亮3s。
4、当车库车辆满50辆时，车库有报警显示。
5、当车辆同时进出时，能够进行防止误计数的动作（临时停止计数）。
6、根据梯形图完成了程序的编写。
（详见附录一）
实验结论：
实验结果达到了预期的目标，各项功能都已基本实现。
附录1详细程序代码
LD0.00
OR10.00
ANDNOT0.03
OUT10.00
LD0.00
MOV#00HR0
LD0.01
OR200.01
ANDNOT200.03
AND10.00
ANDNOT200.06
OUT200.01
LD0.02
OR200.02
ANDNOT200.03
AND200.01
OUT200.02
LD200.02
ANDNOT0.02
ADDHR0#01HR0
LD0.02
OR200.04
ANDNOT200.03
AND10.00
ANDNOT200.06
OUT200.04
LD0.01
OR200.05
ANDNOT200.03
AND200.04
OUT200.05
LD200.05
ANDNOT0.01
SUBHR0#01HR0
LD10.00
OUTTR0
CMPHR0HR1
LDP_GT
ORP_LT
ANDLD
OUT200.03
MOVHR0HR1
LDTR0
MOVHR0HR19
LD0.01
OR0.02
OR10.03
ANDNOTTIM000
AND10.00
OUT10.03
LD10.03
TIM000#30
LD10.00
OUTTR0
CMPHR0#00
ANDP_EQ
OUT10.01
LDTR0
ANDP_GT
CMPHR0#50
ANDP_EQ
OUT10.02
LD0.01
AND0.02
OR200.06
LD0.01
OR0.02
ANDLD
OUT200.06
LDHR19.00
OUT201.00
LDHR19.01
OUT201.01
LDHR19.02
OUT201.02
LDHR19.03
OUT201.03
LDHR19.04
OUT201.04
LDHR19.05
OUT201.05
LDHR19.06
OUT201.06
LDHR19.07
OUT201.07
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