毕业设计（论文）-基于PLC的小区停车场管理系.doc

PLC控制系统课程设计目 录第1章 引言1第2章 控制系统总体方案设计2 2.1 系统硬件配置及原理组成2 2.2 系统变量定义及分配表2 2.3 系统接计线图设3第3 控制系统序设计3 3.1 控制程序流程图设计3 3.2 控制程序时序图设计4 3.3 控制程序设计思路5 3.4 创新设计内容5第4章 上位监控系统设计5 4.1 PLC与上位监控软件通讯5 4.2 上位监控系统组态设计6 4.3 实现的效果6第5章 系统调试及结果分析7 5.1 系统调试及解决的问题7 5.2 结果分析8课程设计心得9参考文献10附录一11附录二122第1章 引言现在小区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，车辆进入后，记录车辆数量，车辆离开时，减少车辆数量。车辆进出指示可完全由PLC作为中央控制来处理，停车场空位指示可利用价格较不高的数码管显示。基于停车场车位控制系统设计采用PLC控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。车辆进出停车场是由PLC为中心控制系统工作的。PLC是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高了控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。图1停车场车位控制停车场车位控制工艺要求如下：1. 假设停车场共有16个空位。2. 在入口处装设有一传感器，用来检测车辆进入的数目。3. 在出口处装设有一传感器，用来检测车辆出去的数目。4. 尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一指示灯表示尚有车位。5. 车位已经满时，有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入停放。6. 可以从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。第2章 控制系统总体方案2.1 系统硬件配置及原理组成停车场空位显示PLC控制系统设计采用PLC控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。车辆进出停车场是由PLC为中心控制系统工作的。PLC是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高了控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。本设计在停车场闸门口处装两个光电传感器BEN5M-MDT，传感器所接受到的信号控制电机的正反转，停车场的闸门开合闸，另外，传感器所接受到的信号传输给plc控制系统的双向计数器C250，C250具有计数存储功能，并将计数结果实时传输给带译码器的七段数码显示器显示，如显示的数为16时，则门口处的闸门停止工作，如显示的数还没到16时，则闸门继续工作。其原理框图如下图3所示：图2 原理框图2.2 系统变量定义及分配表 输入输出I0.0启动按钮Q0.0七段数码管aI0.1入口检测Q0.1七段数码管bI0.2出口检测Q0.2七段数码管cI0.3停止按钮Q0.3七段数码管dQ0.4七段数码管eQ0.5七段数码管fQ0.6七段数码管gQ1.0空车位指示灯Q1.1满车位指示灯Q2.0入口闸栏Q2.1出口闸栏2.3 系统接线图设计图3停车场控制系统接线图 第3章 控制系统序设计3.1 控制程序流程图设计 控制系统程序流程图如下：图4程序流程图3.2 控制程序时序图设计时序图见附录一。3.3 控制程序设计思路 自动双层车库控制系统通过人机界面来实现。存车时，在人机界面的主界面中按“存车界面”，在选择需要存车的车位，判断无误后按确认，自动完成存车过程；取车时人机界面进去取车界面，直接选择想要取车的库位，判断无误后按确定，自动完成驱车过程。 用户存车，进入存车界面。发布存车指令，人机界面将相应信号送给PLC，此时，大门打开，司机将车开到升降台指定位置后下车，选择库位并按“确定”键，此时，大门开始关闭。PLC判断是否升降，升降台低速上升，达到指定位置碰到主平层行程开关时，主电机制动。此时汽车在制定车位，并且人机界面上显示相应库位有存车信息。司机开车入库检测车辆是否停车到位，提示锁车门根据车库指令判断是否上升检查车是否停放可靠司机出库，库门关闭升降机上升停车到位，存车结束图3-4 存车流程图取车时，在人机界面上选择取车界面，选择枯萎，判断无误后按确认，进入驱车操作。根据库位位置，PLC判断所取车位是否下降，升降台下降，并复位。人机界面上显示相应库位的消失，并检测升降台是否到位，大门打开，司机把车从升降台上开出，延时一段时间后大门自动关闭，驱车过程结束。取车指令输入根据车位判断是否下降升降机下降到底层司机入库把车开出升降机到驱车泊位处车库门开取车结束图3-5 取车流程图3.4 创新设计内容 第4章 上位监控系统设计4.1 PLC与上位监控软件通讯设计系统软件首先要求灵活多样的人机交互,其次要依据停车场的规模。对于中小型停车场,选择基于Windows系统的直观可视化人机界面,MSCCOMM控件提供上位计算机串行通信的数据接收和发送,主机的RS-232COM串行接口实现总线转换,为停车场控制器、彩色摄像机和收费终端提供系统和网络接口。后台采用自带数据库Access进行储存、检索、调用、处理,用ODBC将操作应用程序与数据库文件联结,建立相关联数据表,如记录发卡情况表(Card)、车辆进出资料表(User)和记录停车收费情况表(cost),设置车牌号码这一列将3张表关联起来,方便对数据表进行读写操作,快速访问数据库。前台利用VB语言设计出管理软件,具有车辆信息查询、数据统计、收费报表和收费人员考勤等功能。4.2 上位监控系统组态设计图5上位监控组态设计4.3 实现的效果 停车场车位控制设计实现的效果如图6所示：停车位图6 实现的效果图第5章 系统调试及结果分析5.1 系统调试及解决的问题若用图形编程器或软件包编程，则可直接编程，若用手持编程器编程，应先画出梯形图，然后编程，这样可少出错，速度也快。编程结束后先空调程序，待各个动作正常后，再在设备上调试。为了准确发现系统存在的问题，需要进行系统调试，调试的顺序按照先硬件后软件，先局部后整体的顺序来完成。1. 硬件调试PLC内部为输入电路所提供的电压是24V,BEN5M-DT光电传感器的驱动电压为24V，其输出电路能配置250V的交流电源，恰好可以直接驱动负载，满足其输出指标，按接线图接好线，七段数码显示器能实时显示数据，证明PLC选型正确，光电传感器的选择符合要求。2. 软件调试按要求输入梯形图后进行检查，正确后设置正确的通信口，按接线图接好线后，将程序的指令用Cx-programmer编程软件输入到PLC系统中，编程器直接对PLC的用户程序储存器进行读写操作。采用脱机编程方式将所编制的用户程序存入编程器的ROM中后，进行调试。3运行调试在硬件调试和软件调试正确的基础上，打开“RUN”开关进行调试；观察运行的情况，看是否是随时按下停止按钮可以停止系统运行，或者等待规定的脉冲后，系统是否停止运行。5.2 结果分析本设计是基于PLC的停车场车位控制系统，光电传感器能够迅速将采集到的信号传输给PLC中的C250双向计数器，C250进行加减计数存储，并以BCD码传输给七段译码显示器，显示器能够实时显示停车场的停车数目。PLC具有可靠性高、控制程序可变，具有良好的柔性、功能强，性能价格高等特点。该系统自动化程度高，可靠性高，用PLC可以使该设计的要求全能满足。 课程设计心得通过这次课程设计，我发现了我的理论知识掌握的不是特别好，而且很多方面掌握的都不到位，这次课程设计学到了很多。 在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和网路成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学整个设计通过软件和硬件上的调试。我想对自己以后的学习和工作都有很大的帮助。在课程设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，只有理论与实际相结合，才能更加深入的了解问题。只有了解了实际与理论知识并把它们相结合，才能解决问题。一切问题必须靠自己一点一滴的解决，而且要不断的更正以前的错误。设计是比较简单的，主要是解决程序设计中的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此大部分时间是用在程序设计上面的。习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心通过这次对停车场车位控制的PLC控制，让我了解了PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。 参考文献1 阮友德. 电气控制与PLC实训教程M.北京:北京人民邮电出版社，2006.2 史国生. 电气控制与可编程控制器技术M.北京：化学工业出版社，2003.3 陈金华. 可编程控制器应用技术M.北京：电子工业出版社，1995.4 陈立定. 电器控制与可编程控制器M. 广州：华南理工大学出版社，2001.5 谢克明，夏路易. 可编程序控制器原理与程序设计M.北京：电子工业出版社，2004.附录一第 13 页 共 13 页附录二LD 0.00AND NOT 0.01OUT TR0AND 0.02 OUT TR1AND 0.04OUT 10.00LD TR1TIM 0000 #0300AND T0000AND 0.05OUT 10.01LD TR0AND 0.03OUT TR1AND 0.04OU