PLC与组态技术的自动车库控制系统的设计毕业设计.docx
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PLC与组态技术的自动车库控制系统的设计毕业设计
毕业设计（论文）
标题：
PLC与组态技术的自动车库控制系统的设计
1.2车库门研究意义……………………………………………4
2.2设计的基本思路……………………………………………5
3、MCGS组态软件的的设计…………………………………………6
3.1组态元器件的平面分布……………………………………6
3.2变量的设置…………………………………………………6
3.3运行策略中脚本的编写……………………………………9
3.4模拟设备连接设置………………………………………10
4丶西门子S7-200程序的设计……………………………………11
4.1流程图……………………………………………………11
4.2I/0地址分配表…………………………………………12
4.3自动车库门控制PLC接线图……………………………13
4.4PLC程序的设计…………………………………………14
摘要
本设计介绍基于PLC组态技术的自动车库门控制系统，本系统采用西门子S7-200CPU224型的PLC、MCGS组态软件、V4.0STEP7MicroWINSP9编程软件。
利用组态与PLC之间的通信，将各种脚本程序与PLC程序完美结合，共同去控制一个对象，以达到控制要求和控制目的。
关键词：
S7-200CPU224、MCGS组态软件、V4.0STEP7MicroWIN
第一章绪论
1.1车库门研究现状
车库的发展，应该说从第一辆汽车诞生以来就随之产生。
公安部交通管理局的统计显示，截至2006年底，我国汽车保有量为2421万辆，与2005年相比，增长279万辆，增长率为13%。
在汽车快速增加的同时，“停车难”的问题越来越严重的凸显出来。
以上海市为例，截止2006年底，上海市己拥有机动车辆150万辆，其中汽车80万辆。
而目前全市各类停车场停车位加起来约为49万个。
而这种情况也挡不住上海市机动车辆以每年7万辆的数量迅猛增长。
据预测，到2012年机动车拥有量将达到200多万辆。
停车泊位的现状及发展速度远远不能适应客观发展的需求。
而对于快速发展的中国各个城市，停车难也随着城市经济的快速发展和汽车数量的激增接踵而来。
资料显示，全国36个大中城市停车位满足率不足20%，也就是说，目前我国城市每5辆机动车辆只有1个停车位。
国内家用汽车拥有量的迅速增加，使城市道路交通变得十分拥挤，各大城市高峰时塞车已经成为天天可见的一道景观。
家用汽车的停放也逐渐成为一个社会问题。
我国大城市中由于停车位少，而土地越来越紧缺的情况下，停车位价格十分昂贵，为解决城市停车难的问题，家用车库是必然出路。
我国家用车库发展虽经历了近几十年的发展，但仍处于初级的停车功能，是最原始的使5用阶段，它的设计水平、经济价值还有待于完善和开发。
为此对家用车库设计方案优化具有重大的现实意义和潜在的市场经济效益。
1.2车库门研究意义
随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用了自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度上提高了生产效率，又进一步的促进了生产力的快速发展，并不断的丰富着人们的生活。
近20年来，随着我国城市建设速度的加快，城市交通需求量也日益增大，城市人口相对密集，无论是私家车辆还是公交车辆都不能真正满足正常的停放，公交需求更很大。
因此车辆停放依旧是市民最关注的问题。
在超级市场、公共建筑、银行、别墅车库门，经常使用自动门控制系统。
早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已经逐渐被淘汰。
1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），其特点是：
具备逻辑控制、定时、计数、等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。
PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。
所以在停车场智能管理领域，相应的也出现了PLC停车场智能管理的概念，即含有高科技的智能系统，与普通的停车系统不同的是，它能以PLC技术为基础来解决停车难的问题，直接为目标安全、迅速地到达目的地。
停车场管理系统重点要做到准确指示车辆进出,车辆进入时给与司机准确的车位数量与具体位置,车辆进入车库后,记录车辆总量;车辆离开车库时,减少车辆数量。
车辆进出指示可完全由PLC进行中央控制处理,停车场空位指示可利用价格便宜的数码管显示。
因此，在大力加强车辆停放智能管理的建设方面，尤其在实现快捷、便利、安全这一点上拥有很大的发展空间和潜力。
第二章自动车库门的设计任务与思路
2.1设计任务
1）存车：
当汽车到达车库门前时，车灯亮3次，B2车感检测传感器收到信号后，延时5S自动开启车库门，直至压住其上限位开关S10。
之后道杆自动上升，直到压住道杆上限位开关S30。
汽车经过道杆时，地磁检测传感器B1检测到有车通过。
通过道杆后，B1出现下降沿，道杆自动下降，直到压住其下限位开关S40。
汽车到位后，B3车位检测传感器动作，车库门自动关闭，直到压住门下限位开关S20。
2）取车：
当汽车倒车时，B3传感器出现下降沿，延时5S自动开启车库门，直至压住门上限位开关S10。
之后道杆自动上升，直到压住道杆上限位开关S30。
汽车退出车库，通过道杆后，地磁检测传感器B1出现下降沿，道杆自动下降，关闭车库门，直到压住各自下限位开关。
3）车库门开关压住上限位开关时，提示灯H1亮，提示司机可以进出。
4）按下急停按钮或车库门电机过载或道杆电机过载时，报警灯BJD以0.5S的周期闪烁。
5）车库门内外设有车库门和道杆手动控制按钮，用来进行人工控制。
2.2设计的基本思路
建立组态模拟模块，小车设置水平移动，车库门设置为利用组态画面的坐标，当小车进入水平移动的某一个坐标时，小车停止，道杆先上升，然后车库门上升，车库门上升到设置的上限坐标时，停止上升，小车进入车库内，小车到位，车位检测完毕，车库门下降，实现车库门关闭。
第三章MCGS组态软件的设计
3.1组态元器件的平面分布
图3-1自动车库监控系统平面图（元器件的插入）
3.2各变量的动态设置
图3-2小车和门的行程设置
图3-3自动手动切换按钮设置
图3-4上下道杆设置
图3-5外开门外开门（其他一样设置）
图3-6地磁传感器车位传感器设置
图3-7数据库的写入
3.3运行策略中脚本的编写
图3-8脚本程序编写
3.4模拟设备连接设置
图2-1在工作台设备窗口就选中设备工具箱进行设备的选定
第四章西门子S7-200程序的设计
4.1.流程图
（b）取车流程图
（b）取车流程图
（a）存车流程图
3-8存车（a）和取车（b）流程图
4.2I/0地址分配表
符号
地址
注释
符号
地址
注释
KM1
Q0.3
车库门上卷
XTY
M1.3
车位信号产生下跳沿
KM2
Q0.4
车库门下卷
CQ
M1.4
进车申请信号
KM3
Q0.5
道杆上升
S01
M0.7
急停信号
KM4
Q0.6
道杆下降
B11
M1.5
地磁检测传感器
H1
Q0.7
车进出车库指示灯
B21
M1.6
车感检测传感器
BJD
Q1.0
故障报警指示
B31
M1.7
车位检测传感器
ZT
M1.0
系统总停止标志
S11
M2.1
车库门上限位
ZD
M1.1
自动运行标志
S21
M2.2
车库门下限位
S71
M1.2
手动/自动转换开关
S31
M2.3
道杆上限位
内开门
M2.5
库外开门
S41
M2.4
道杆下限位
外开门
M2.6
库外开门
内升杆
M3.1
内按钮升杆
内关门
M2.7
库内关门
外升杆
M3.2
外按钮升杆
外关门
M3.0
库外开门
内降杆
M3.3
内按钮降杆
外降杆
M3.4
外按钮降杆
4.2自动车库门控制PLC接线图
图4-1自动车库门的PLC接线图
4.3PLC程序的设计
参考文献
[1]罗麦丰等西门子S7-200系列plc在配料生产线上的应用[J]《微计算机应用》2007,
（1）
[2]罗麦丰等基于S7-200系列PLC的顺序控制编程方法的研究[J]《机床电器》2006,（3）
[3]罗麦丰等转盘式钎焊机电气控制系统的设计[J]《自动化技术与应用》2007，（7）
[4]罗麦丰等转盘式钎焊机电气控制系统的应用研究[J]《可编程序控制器与工厂自动化》2007,（3）
[5]陈小祝，罗麦丰等PLC在二工位钎焊机电气控制系统中的应用[J]《计算机与数字工程》2007,（7）
[6]罗麦丰等三面铣组合机床的PLC改造[J]《煤矿机械》2009，（8）
[7]罗麦丰等基于NezaPLC与变频技术的直饮水恒压供水系统[J]《电气自动化》2009，（3）
[8]三菱公司FX2N系列编程手册[M]
[9]高勤，电器及PLC控制技术[M]高等教育出版社2002年6月第一版
[10]金广业，李景学可编程控制器原理与应用[M]电子工业出版社1991年2月第一版
[11]史国生电气控制与可编程序控制器技术[M]化学工业出版社2004年2月第一版
[12]廖常初ＰＬＣ编程及应用[M]机械工业出版社2005年7月第二版
[13]许缪，王淑英电气控制与PLC应用[M]机械工业出版社2007年1月第三版
[14]陈志文等组态控制实用技术[M]机械工业出版社2009年2月第一版
[15]徐国林PLC应用技术[M]机械工业出版社2009年1月第一版
[16]袁秀英，牛云陞，余群威组态控制技术[M]电子工业出版社2008年5月第一版
[17]许志军工业控制组态软件及应用[M]机械工业出版社
致谢
本次毕业设计设计做的实属不易，刚刚拿到论文题目的时候，觉得很简单，但是在拿到任务书，并开始设计的时候，却处处碰壁，各种问题接踵而至，每次解决单一情况后，却又同时出现几个问题点，为此感到非常的沮丧，但是罗麦丰老师不厌其烦的悉心指导我们。
最终本设计的各种困难被逐一解决！
罗麦丰老师治学态度严谨，学识渊博，为人和蔼可亲，在基于组态技术的自动车库控制系统的设计方面具有独特的见解，每次点拨都击中重点，而且有非常丰富的实践经验，对我们的实验工作给予了很多的指导和帮助，使我们能够将理论中的结果与实际相结合。
另外，他对待问题的严谨作风也给我们留下了深刻的印象。
在此表示诚挚的感谢和由衷的敬意。
。
此外，我们还要感谢那些帮助过我们的每一个同学，为本设计出谋划策，感谢关心过我们的每一个老师，是他们的帮助与关心才使得本次毕业设计能够非常顺利的完成。
在毕业设计完成之际，祝各位同学、老师身体健康、工作顺利、万事如意！
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：
日 期：
指导教师签名：
日 期：
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：
按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：
日 期：
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名：
日期：
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名：
日期：
年月日
导师签名：
日期：
年月日
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。
尽我所知，除文中已经特别注明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者（本人签名）：
年月日
学位论文出版授权书
本人及导师完全同意《中国博士学位论文全文数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》（以下简称“章程”），愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。
论文密级：
□公开□保密（___年__月至__年__月）（保密的学位论文在解密后应遵守此协议）
作者签名：
_______导师签名：
_______
_______年_____月_____日_______年_____月_____日
独创声明
本人郑重声明：
所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
毕业设计（论文）使用授权声明
本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。
本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）
作者签名:
二〇一〇年九月二十日
致谢
时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。
首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。
本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。
本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。
经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。
这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。
没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。
首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。
郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。
从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。
再次对周巍老师表示衷心的感谢。
其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。
另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。
最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。
四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。
从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。
回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。
感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。
学友情深，情同兄妹。
四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。
最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。
是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。
老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。
他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。
在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。
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