采用PLC控制停车场的控制管理系统

毕业设计用纸 毕 业 综 合 实 践 报 告 专专 业业 电气自动化技 工业自动化方向 班班 级级 2010 级 5 班 姓姓 名名 唐 芝 学学 号号 201012010157 指导教师指导教师 李 智 勇 设计项目设计项目 采用 PLC 控制的停车场管理控制系 2013 年 1 月 4 日 毕业设计用纸 目录目录 摘要 2 第一章 绪论 4 第二章 停车场控制系统需求分析 4 第一节 停车场管理模式分析 4 第二节 对停车场控制的需求描述 4 第三节 停车场管理需要的设备 5 1 计算机 5 2 现场控制器 PLC 5 4 车辆检测器及地感线圈 5 5 摄相设备 5 第三章 正文 6 第一节 系统工作原理 6 1 西门子 S7 PLC300 工作原理 6 2 读卡器工作原理 7 3 出口读卡器兼自动闸门工作原理 7 第二节 对应系统 元件实物图及参数 8 1 整体系统 8 2 西门子 S7 PLC300 9 3 ID 读卡器 10 3 自动闸门 10 4 信号灯 11 5 车位电子显示屏 11 第三节 设计方案 12 1 方案说明 12 2 技术资料 14 3 停车场车位的外部接线 16 4 用户出入控制程序设计 16 系统控制程序 见附录 3 18 5 停车场监控见面的设计 19 第四章 结论 20 参 考 文 献 23 附录一 25 附录二 26 附录三 28 附录四 43 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 0 采用采用 PLCPLC 控制停车场的控制管理系统控制停车场的控制管理系统 摘要 本论文的方案主要运用可编程控制器 PLC 对停车场进出及停放指 示进行管理 本停车场由 16 个停车区 入口检测器 出口检测器 道闸 管理系统 车位指示灯 车位已满指示灯等部分组成 在设计硬件的基 础上 对软件进行设计 采用组态软件建立人机监控界面 包括组态界 面的制作方案 功能语言的实现 最后对系统进行调试 并给出相关的 参考程序 能够使车按照程序进行停放 并对他们的停放过程实时的监 控 关键词 停车场车位 PLC 组态软件 实时监控 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 1 PLC controlled parking management system Abstracth The program of this paper is mainly to manage the use of programmable logic controllers PLC and out of the car park and parking instructions The parking lot by 16 parking area entrance detector exports detector Barrier management system parking lights parking spaces full indicator and other components On the basis of the design of the hardware the software design and configuration software to create human machine monitor interface including the production program of the configuration interface functional language implementations final debugging system given the reference program can the car park and the parking process real time monitoring in accordance with the procedures Keyword Parking spaces PLC Configuration software Real time monitoring 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 2 第一章 绪论 汽车是工业文明之镜 它忠实地反映着社会的变迁 汽车不仅影响了 整个社会的经济结构和发展速度 百余年来 汽车满足人们代步需求的同 时也积累和蕴含了丰富的精神财富 被赋予了更多的文化内涵 形成了一 个独特的文化现象 汽车文化 但是近几十年来 随着我国经济的不断 发展 汽车的数量也是飞速的上升 因为各种私家车 出租车 货车等正 在不断的膨胀 所以关于汽车的停放就是一个尤为重要的问题 近年来我国各地政府部门投入了大量的人力 物力用以改善城市 停车 设施 提高了许多停车场的智能管理和安全化 一定程度上缓解了交通问 题 但是 简单的基础设施建设和停车管理技术已经不能满足社会日益增 长的车辆对停车服务的需求 据有关部门的不完全统计 全国城市每 4 84 辆机动车才有一个合法车位 有的城市每 31 辆才有一个停车位 已经越来 越不适合日益增长的车辆管理问题 因此对停车场自动化管理的坚强就成 了现在刻不容缓的事情了 自动化停车场管理系统重点要做到标准指示车辆进出 车辆进入时给予司 机准确的车位数量与具体位置 车辆进入后 记录车辆 总量 车辆离开 时 减少车辆的数量 车辆进出指示可完全由 PLC 作为中央控制处理 大 大减轻了现代社会人停车难的问题 第二章 停车场控制系统需求分析 第一节 停车场管理模式分析 停车场根据建筑形式及停车场位置的不同分为园区地面停车场 建筑 物地下平面停车场 专用停车楼及路边临时占道停车场 但无论哪一类停 车场地 其用户皆可归类为临时停车用户和固定停车用户两类 对临时停 车用户 由于用户流动性大 为防止盗车现象发生 通常采用摄像监控 比对出库车辆信息 计时收费的管理监控模式 对固定停车用户则通常采 用停车用户卡预先充值收费 门禁系统结合车位监控系统对停车车辆及车 位动态监控的管理 监控模式 第二节 对停车场控制的需求描述 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 3 停车场的管理及控制包含管理及控制两部分运行系统 管理包括对用户及其使用停车位情况等信息的管理 停车场运营基本情况 信息的管理及设备基本信息的管理 这些管理功能的实现由安装在管理 PC 机内的管理中心软件完成 包含如下功能 在线监控所有各站点帐目状况 如各时期收支情况 币卡数量 种类等 出入口当前状况 操作员姓名等 用户卡的管理数据库 帐目打印与数据 库报表 系统配置及建立停车系统及费率设置等其他部件管理等 控制则 主要是对现场设备的状态依据管理及控制流程进行监视与控制 该部分功 能的实现由现场设备及现场控制器及相关监控软件完成 主要包含如下功 能 1 自动采集车辆出入车库与车位的状态 2 根据车辆出入库状态自动开 关道闸并自动开启 3 对车位则自动计数并能启动满位红灯亮 第三节 停车场管理需要的设备 停车场管理及监控系统需要有如下的设备作为硬件支撑 1 计算机 管理计算机配备相应的停车场系统管理软件 实现日常运营管理如计时计 费 车位及收费统计 报表 数据信息管理 图像采集 显示 对比等管 理功能 2 现场控制器 PLC 本文系统采用 PLC 作为现场控制器 汇总现场设备及 PC 机传来的各类输入 信息 根据管理及监控流程进行信息处理 输出控制信号 控制停车场现 场设备的工作 并向管理 PC 机传送现场信息 3 读卡器 在设有门禁控制的管理场所 读卡器被广泛应用 停车场的读卡器根据所 用卡片读卡感应距离的不同分为短 中 长及远距离读卡器系统 读卡器 读取与辆 车位一一对应的用户卡信息 通过上述信息对车辆的出入进行 记录与管理 4 车辆检测器及地感线圈 车辆到达出入口的情况和位置需要系统能自动探测到 这就需要在出入口 的适当位置设置光电传感器作为检测器 当汽车经过时检测器产生的感应 信号作为输入信号传给现场控制器以便控制 一般在停车场出入口各设置两套车辆检测器 一套在道闸前 检查车辆到 达情况启动读卡 一套在道闸后检查车辆的离场或入场情况 同时还可在 道闸杆下部设超声波车辆检测器 与挡车器的控制信号连锁 防止闸杆下 有车时闸杆落下砸伤车辆 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 4 5 摄相设备 车辆进出停车场时 系统自动启动照相机 记录车辆的外形 色彩 车牌 等信息存入管理数据库并按卡号管理 车辆出入时系统管理软件自动调出 出入图片人工比对 可有效防止盗车现象 同时需配备辅助照明设备 自动闸门 是停车场出入口的关键设备 其控制方式通常有手动按钮 遥控器控制 程序控制道闸升降等三种方式 本文采用程序控制闸门 第三章 正文 第一节 系统工作原理 停车场车位的控制系统是一项集传感技术 自动控制技术 数据传输 技术 局部网络连接技术 实时监控技术 实时显示技术 计算机技术等 多种技术为一体的综合系统 1 西门子 S7 PLC300 工作原理 PLC 是一种可编程的数字逻辑控制设备 早期用于开关量的逻辑控制 多用于控制电动机正反转和电磁阀的开关动作 从而控制机械设备的运转 只要合理分配输入 输出点 根据控制要求设计梯形图 采用基本指令和 步进指令就可达到控制目的 随着控制要求的不断提高 许多 PLC 生产厂 家进一步优化和改善 PLC 的功能 增加了功能指令 大大拓宽了 PLC 的应 用范围 使 PLC 在某种程序上可以代替控制器和计算机的协同工作系统 为工业生产和民用控制设计提供方便 PLC 具有可靠性高 功能性强和编程简单等有点 所以深受设计人员的 喜爱 PLC 就如同一部计算机与蓄电器控制设备相结合的新型高性能控制装 置 PLC 的基本单元包括中央控制器 CPU 存储器 输入单元和输出单元 除了基本单元 PLC 还可以追加许多扩展模块 从而增强其功能和性能 下 面是 PLC 的基本单元结构图如图 2 所示 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 5 2 读卡器工作原理 入口部分主要由非接触感应式 ID 卡的读卡器 车辆检测器 地感线圈 入口控制器 自动闸门 LED 显示屏 摄像头等组成 临时车进入停车场 时 入口处的 LED 显示屏显示车位信息同时系统以语音提示客户选择停车 区域并按代表相应区域的取卡键 同时票箱内出卡器内的 ID 卡 经输卡机 芯传送至入口票箱出卡口 并完成读卡过程 同时启动入口摄像机 摄录 一幅该车辆图像 并依据相应卡号 存入中央电脑的数据库中 中央电脑 的位置可以放在监控室即出口收费处 同时中央计算机也会发送一个信号 给现场控制器 PLC 然后 PLC 会根据信号接通相应区域的路线信号灯 以便 车主方便快捷的前往该停车区域 同时 PLC 会对相应区域空车位进行减一 运算并传给中央计算机 然后中央计算机将数据传给入口电子显示屏并显 示 司机取卡后向前行驶 当通过第一个地感线圈后自动闸门升起栏杆 当驶入第二个地感线圈时 自动闸门放下栏杆 月租卡车辆进入停车场时 司机把月租卡放在入口读卡器感应区 10 12 公分距离内掠过 入口读卡器 读取该卡的有关信息 判断其有效性 同时启动入口摄像机 摄录一幅该 车辆图像 并依据相应卡号 存入中央计算机的数据库中 中央计算机会 发送一个信号给现场控制器 PLC 然后 PLC 会根据信号接通相应区域的路线 信号灯 以便车主方便快捷的前往该停车区域 同时 PLC 会对相应区域空 车位进行减一运算并传给中央计算机 然后中央计算机将数据传给入口电 子显示屏并显示 同时司机向前行驶 当通过第一个地感线圈后自动闸门 升起栏杆 当驶入第二个地感线圈时 自动闸门放下栏杆 3 出口读卡器兼自动闸门工作原理 出口部分主要由非接触感应式 ID 卡读卡器 PLC 控制器 自动闸门 车辆检测器 地感线圈 摄像头等组成 临时车驶出停车场时 在出口处 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 6 司机将非接触式 ID 卡在出口读卡器读卡区域刷卡 然后读卡器将信息传给 计算机 计算机依据相应卡号 存入中央电脑的数据库中 系统根据 ID 卡 号自动计算出应交费并语音提示 然后通过计算机自动从 ID 卡中进行扣除 相应的费用 同时计算机会传一个信号给 PLC PLC 对根据信号对对应区域 空车位加一 然后传回中央计算机 中央计算机在传给入口显示屏并显示 司机取卡后向前行驶 当通过第一个地感线圈后自动闸门升起栏杆 当驶 入第二个地感线圈时 自动闸门放下栏杆 月租卡车辆驶出停车场时 司 机把月租卡在出口读卡器读卡区域刷卡 读卡器读取该卡有关信息并传给 计算机 判别有效性 若有效 计算机将自动进行扣费 并给司机语音提 示卡有效 扣费多少等信息 同时计算机会传一个信号给 PLC PLC 对根据 信号对对应区域空车位加一 然后传回中央计算机 中央计算机在传给入 口显示屏并显示 然后司机向前行驶 当通过第一个地感线圈后自动闸门 升起栏杆 当驶入第二个地感线圈时 自动闸门放下栏杆 若有误 则不 允放行 4 信号灯工作原理 信号灯受 PLC 控制板上的 DC21 28V 电压控制 有 电亮 无电灭 由 PLC 控制主控制板上的电源通断 当入口刷卡器接受到 卡的信息后会传给中央计算机 中央计算机经过处理后传给 PLC 然后 PLC 来控制车道信号等的亮灭 5 车道地感线圈工作原理 地感线圈就是一个振荡电路 这个线圈振荡电路的一部份 由它和电 容组成 地感线圈控制器上有继电器输出 直接连相应的电源和 DI 通道即 可 当车辆经过对应车道的地感线圈时 地感线圈空间介质发生变化引起 了振荡频率的变化 这个变化就作为汽车经过地感线圈的证实信号会输出 一个信号给 PLC 然后 PLC 根据信号来关闭该信号灯对应的主控制板电源 然后该支路电源来关闭对应车道信号灯以及关闭道闸 第二节 对应系统 元件实物图及参数 1 整体系统 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 7 2 西门子 S7 PLC300 组成部件 中央处理单元 CPU 控制集中式 I O 和分布式 I O 模式选择开关 状态故障指示灯 24V 电源端子 微存储卡插槽 电源模块 PS 2A 5A 10A 信号模块 SM DI DO AI AO 功能模块 CP 可以将 PLC 接入 PROFIBUS DP AS i 和工业以太网 接口模块 IM 多机架配置时连接主机架和扩展机架 实物图 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 8 3 ID 读卡器 技术参数 ID 卡读卡距离 100MM 读写时间 0 1 秒 功耗 100W 工作电源 AC 220V 10 50Hz 工作温度 20 50 网络通讯接口 RS232 S485 实物图 3 自动闸门 用于对来往车辆实现门禁的自动化设备 给停车场的管理带来了巨大的 方便 同时也是停车场智能化的体现 技术参数 型号 QYT 1180 功能与特点 闸杆长度 1 6 米 按米分级可选 起杆时间 4 6s 箱体材质 冷轧钢 不锈钢 铝合金 可选 地感控制器 灵敏度 防砸功能 防冲功能 自动落杆功能 用户可自行 切换 遥控器 标配两只 433MH 遥控距离 10 30 米 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 9 接口 红外接口 安全气囊接口 外接按钮接口 计算机接口 485 接口 可向用户提供通信协议 电源 AC220V 50H 200W 实物图 4 信号灯 用来引导车主有序的进行停车 不仅方便车主更加快速的找到停车位 置 更加人性化 智能化 还能给停车场安全的一个保障 对停车场的管 理带来了很大的方便 技术参数 额定电压 DC21 28V 色度 红 630nm 黄 590nm 绿 505nm 光源寿命 8 万小时 可视角度 30 外壳防护等级 IP53 功率 10W 耐温 40 80 湿热性能 温度为 40 时 空气相对湿度 93 2 绝缘电阻 500M 介电强度 耐压 1440VAC 防尘 符合 GB14887 2003 标准 抗震动 符合 GB14887 2003 标准 抗风 145km h 实物图 5 车位电子显示屏 实现对整个停车场的空车位的实时显示 以及各个区域的空车位显示 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 10 便于车主自主选择停车区域 体现了停车场的智能化 技术参数 工作电压 220AC 10 通讯距离 不大于 1000 米 传输速率 57 6Kbps 每字像数 16X16 单字尺寸 122X122mm 实物图 感应线圈 用于检测车辆的传感装置 实物图 第三节 设计方案 1 方案说明 1 项目实施的目的 采用 PLC 控制停车场管理控制系统 能够运用 WinCC 监控画面 方案要求 场地要求 利用有限的场地停最多的车 车位大小符合越野车标准 进 出车道都采用单行道 软件要求 采用 S7 300PLC 编程软件 SIMATIC WINCC 组态软件等 显示要求 停车场入口要实时显示停车场各停车区域的空余车位和整 个停车场的总空余车位 采用信号灯指引车主停车路线 监控要求 停车场各个区域以及各个车道都有监控设备 要对整个停 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 11 车场实施实时监控 然后传到控制台 3 场地规划 本停车场有 16 个停车区域 6 个车道 一个入口 一个 出口 停车场总面积为 8448 平方米 长 132 米 宽 64 米 一个停车区域 面积为 360 平方米 长 60 米 宽 6 米 一个车位面积为 18 平方米 长 6 米 宽 3 米 上下车道宽 5 米 长 64 米 中间四个车道长 132 米 宽 4 米 图见附录 1 4 具体方案 软件部分 S7 300PLC 编程软件 SIMATIC WINCC 组态软件等 硬件部分 S7 300PLC 计算机 按钮 自动闸门 卡 读卡器 车 辆检测装置 标识牌 信号灯 电子显示屏等 数据采集系统与计算机的通信 随着计算机通信网络技术的日益成熟 及监控设备自动化程度要求的提高 自动控制系统从传统的集中式控制向 集散式或分布式控制方向发展 这就要求构成控制系统的数字设备必须具 有联网通信的功能 以便实现不同地理位置的计算机 现场控制器及数据 采集设备的互相连接 构成数据通信系统 高效地完成数据传送 信息交 换和通信处理任务 数据通信系统一般由传送设备 传送控制设备和传送 协议及通信软件组成 在本系统中不是多个计算机或 PLC 联网 而是一个 PLC 与一个计算机 或一个数据终端与一个计算机建立连接 可称为链接 而现场控制器 PLC 及数据采集终端读卡器与 PC 机的通信都采用串行通信接口 常用的串口有 RS 232C 接口及 RS 422 RS 485 接口 在本文系统中读卡器与 PLC 的串行 通信口都采用 RS 485 接口与 PC 机的 RS 232C 接口通信 西门子 PLC 配件 中可选用 PC PPI 连线 但该连线长度有限 因此可选用 RS 232 RS 485 转 换器 该转换器可将 RS 232 通信距离延长至 1200 米 9600BPS 用户控 制系统读卡器选用 Sense 182X 型多天线口读卡器系统 本文选用的 182x C 型读写器 182x C 型读写器的读卡工作式有 定时 和 触发 两种工 作方式 本文根据实际应用的需要选择使用其中的触发工作方式 触发方 式是指使用外部的触发信号 触发 读写器去读取标签 ID 数据并即时送出 本文采用西门子 S7 300 系列 PLC 现场控制器 系统控制信息以开关量数据 信息为主 数据信息交换量不大 故采用 PC 机与 S7 300 系列 PLC 链接 通过串口通信完成数据交换 S7 300 PLC 支持点对多点接口 MPI 协议 PROFIBUS 等多种协议 在本文系统中 S7 300 PLC 作为现场控制器与管理 PC 机即采用 PROFIBUS 通信模式交换数据信息 场地设备规划 入口处有三个电子显示屏 然后是领卡处 接着是入口 读卡器 自动闸门以及车辆检测装置 再接着是 3 个路口信号灯 标识牌 车辆检测装置 最后出口处有一个出口读卡器 并收卡 自动闸门已经自 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 12 动闸门后的车辆检测装置 设备具体作用 三个显示屏中第一个分别显示各区域空空车位个数 第 二个显示当前停车场总空位数 第三个是停车场满位显示 领卡处负责发 卡给车主 卡上会标注所要停车的区域 入口读卡器读取车主卡的信息 并打开自动闸门 接通卡上标注区域的停车路线 车辆经过车辆检测装置 1 后闸门关闭 标识牌负责显示各个停车区域的具体方位 通过控制信号灯 的显示状态来控制各个车道的通行 车辆检测装置 2 3 4 负责检测车辆 是否通过信号灯 出口的读卡器负责读卡 收卡并打开自动闸门然后经过 车辆检测装置 5 来关闭自动闸门 监控设备负责监控整个停车场 便于处 理各种违规停车 乱停车 以及车辆抛锚 交通事故 火灾等 2 技术资料 1 元件清单 表 1 序号名称型号数量 1 摄像机 WV CP46410 2 电子显示屏 YD KB81903 3 停车卡 HID 若干 4 标示牌 4 5 信号灯 JXZ300 24 RYG 3B 7 6 地感线圈 FVN1 011 7S7 300PLC6ES7312 1AD10 0AD0 1 8 读卡器 SENSE 182XC2 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 13 表 1 续 9 自动闸门 QYT 11802 10 计算机 1 11 转换器 HEXIN III 1 2 停车场车位的 I O 分配 本系统需要 43 个输入点和 27 输出点 根据 PLC 的特点和系统设计的需要 我们需要 PLC 的模块进行扩展 输入信号包括各个区域的进出口刷卡信号 传感器信号等 输出信号包括自动闸门 区域空车位显示 信号灯 满位 显示 总空位显示等等 其 I O 分配如表 2 所示 序 号 输入输出 1 符 号 地址注释符号地址注释 2A1I0 0 A1 区入口刷卡信号 KA1Q0 0 入口闸门 3A1I0 1 A1 区出口刷卡信号 KA2Q0 1 出口闸门 4A2I0 2 A2 区入口刷卡信号 KA3Q0 2 总空位显示 5A2I0 3 A2 区出口刷卡信号 KA4Q0 3 满位显示 6B1I0 4 B1 区入口刷卡信号 KA5Q0 4 A1 区空位显示 7B1I0 5 B1 区出口刷卡信号 KA6Q0 5 A2 区空位显示 8B2I0 6 B2 区入口刷卡信号 KA7Q0 6 B1 区空位显示 9B2I0 7 B2 区出口刷卡信号 KA8Q0 7 B2 区空位显示 10C1I1 0 C1 区入口刷卡信号 KA9Q1 0 C1 区空位显示 11C1I1 1 C1 区出口刷卡信号 KA10Q1 1 C2 区空位显示 12C2I1 2 C2 区入口刷卡信号 KA11Q1 2 D1 区空位显示 13C2I1 3 C2 区出口刷卡信号 KA12Q1 3 D2 区空位显示 14D1I1 4 D1 区入口刷卡信号 KA13Q1 4 E1 区空位显示 15D1I1 5 D1 区出口刷卡信号 KA14Q1 5 E2 区空位显示 16D2I1 6 D2 区入口刷卡信号 KA15Q3 3 F1 区空位显示 17D2I1 7 D2 区出口刷卡信号 KA16Q3 4 F2 区空位显示 18E1I2 0 E1 区入口刷卡信号 KA17Q2 0 G1 区空位显示 19E1I2 1 E1 区出口刷卡信号 KA18Q2 1 G2 区空位显示 20E2I2 2 E2 区入口刷卡信号 KA19Q2 2 H1 区空位显示 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 14 21E2I2 3 E2 区出口刷卡信号 KA20Q2 3 H2 区空位显示 表 2 续 22F1I2 4 F1 区入口刷卡信号 KA21Q2 4 信号灯 1 23F1I2 5 F1 区出口刷卡信号 KA22Q2 5 信号灯 2 24F2I2 6 F2 区入口刷卡信号 KA23Q2 6 信号灯 3 25F2I2 7 F2 区出口刷卡信号 KA24Q2 7 信号灯 4 26G1I3 0 G1 区入口刷卡信号 KA25Q3 0 信号灯 5 27G1I3 1 G1 区出口刷卡信号 KA26Q3 1 信号灯 6 28G2I3 2 G2 区入口刷卡信号 KA27Q3 2 信号灯 7 29G2I3 3 G2 区出口刷卡信号 30H1I3 4 H1 区入口刷卡信号 31H1I3 5 H1 区出口刷卡信号 32H2I3 6 H2 区入口刷卡信号 33H2I3 7 H2 区出口刷卡信号 341I4 0 车辆传感器 1 352I4 1 车辆传感器 2 363I4 2 车辆传感器 3 374I4 3 车辆传感器 4 385I4 4 车辆传感器 5 396I4 5 车辆传感器 6 407I4 6 车辆传感器 7 418I4 7 车辆传感器 8 429I5 0 车辆传感器 9 4310I5 1 车辆传感器 10 4411I5 2 车辆传感器 11 3 停车场车位的外部接线 PLC 输入点与系统分为二部分相连接 系统的传感器进车信号 传感器 出车信号检测分别与 PLC 输入点 I0 1 I0 2 相连 PLC 输出点与车位检测器 空车位检测器 满车位检测器 可进车指示 车 位已满指示等相连接 详情请见附录 2 4 用户出入控制程序设计 对于用户卡的信息处理主要由读卡器系统 停车场管理系统及通信接口 程序进行处理 信息处理完成后 接口程序将传递包含卡号及刷卡点位的 数据信息给 PLC PLC 则据此判断卡用户是入场读卡还是出场读卡 从而分 别启动不同流程 下面介绍其程序流程图及梯形图程序 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 15 1 系统流程 停车 选择要停的区域 领卡所选区域的卡 入口处刷卡 打开自动闸门 并接通通往该区域的路线信号灯同时该区域空位显示减 1 停车场总空位减 1 前往停车区域 通过车辆检测装置 1 关闭入口自动闸门 车辆检测装 置 2 或 2 3 或 2 3 4 信号灯 1 2 或 2 3 4 或 2 4 5 6 显示状态 改变 进入指定停车区域并停车 取车 自主选择路线进入停车处 根据出口路线标识前往出口 出口处刷 卡并交卡 自动闸门打开且区域空位显示加 1 总空位加 1 流程图 流程图 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 16 2 停车场的控制程序流程图及程序 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 17 系统控制程序 见附录 3 5 停车场监控见面的设计 1 组态软件的概述 西门子 WinCC 是 Widows Control Center 视窗控 制中心 的简称 它集成了 SCADA 组态 脚本语言和 OPC 等先进技术 WinCC 运行于个人计算机环境 可以与多种自动化设备及控制软件集成 具 有丰富的设置项目 可视窗口和菜单选项 使用方式灵活 功能齐全 用 户在其友好的界面下进行组态 编程和数据管理 可形成所需的操作画面 监视画面 控制画面 报警画面 实时趋势曲线 历史趋势曲线和打印报 表等 2 用户界面的制作 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 18 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 19 第四章 结论 通过这次的设计 让我对我们电气自动化这门课程了解的更多 以前都是 空泛的读书编程 虽然还是运用到许多的实践中 比如说 封口机的设定 铣床和车床等的改造 这样一些都是大多用于机械方面的 而这次的采用 PLC 控制停车场管理系统却和我们的生活更加的贴近 不论是到图书馆 上 网去查阅资料 还是到真正的地下停车场去实地考察 这些对与我们都是 新的体验 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 其次就是对场地的设定和 PLC 的外部接线都是我们经过一次次的研究与讨 论出来的 在设定场地图部分我们要尽量用有限的空间里停放最多的车子 还要考虑到柱子等方面的问题 而在外部接线图中我们也要考虑很多的因 素 其中通信和接线的距离就是最大的因素 因为 PLC 传输信号我们要考 虑他的距离是否能够达到我们所期望的距离等等这些很细微但又非常重要 的因素 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 停车场管理控制系统是现代信息社会最重要的基础设施之 智能建筑中 不可或缺的一部分 其管理控制系统的功能及软硬件设施需伴随着计算机 控制术的发展而不断改进 在对停车场管理及控制系统基本功能详细的需 求分析基础上依据典型停车场建筑的特点对控制功能需求进行研究 模块 化设计管理流程的同时改进其系统构成及控制流程 选定 PLC 作为现场控 制器 对现场设备进行信号采集与控制 在选用 PLC 作为现场控制器的基 础上 研究 PLC 网络的构成技术及其网络通信协议 根据控制需求对 PLC 控制器的相关软硬件进行组态 并完成 PLC 控制程序 的设计 改进停车场车路控制系统功能并完成控制程序设计 最终实现停车场入口有二个电子显示屏一个空位显示屏一个漫威显示屏 当汽车开来时就可以知道该停车场还有没有空位停车 在门口刷卡后计数 器加一位显示空位的显示屏就减一位 同时自动闸门打开 当车开过自动 闸门后又通过地感线圈感应后把信号传给电脑使自动闸门关闭 汽车进入 停车场后就能根据方向指示灯的亮灭听到相应的空位 而出停车场时根据 路线指引就能开出停车场 在出口处再刷一次卡计数器就减以为该停车位 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 20 就空出来了计数器就加一位同时自动闸门打开 车子开出后通过地感线圈 感应关闭闸门 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 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 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 通 过这次的学习 这方面的能力便会使我们受益非浅 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 21 参 考 文 献 1 岳萍 基与 PLC 的智能停车场监控系统的研究与实现 D 电子科技大学 2 程远 停车场自动控制及收费系统 D 南昌大学 3 徐新红 张海燕 智能停车场控制系统设计 D 河南科技学院 4 刘坤鹏 一座大型地下停车场的设计 D 上海交通大学 5 陈龙 智能小区及智能大楼的系统设计 M 中国建筑工业出版社 6 胡学林 可编程控制器教程 基础篇 M 电子工业出版社 7 廖常初 PLC 编程及应用 M 机械工业出版社 8 胡学林 可编程控制器教程 提高篇 M 电子工业出版社 9 孙海维 SIMATIC 可编程控制器教程 M 电子工业出版社 10 西门子 中国 有限公司 深入浅出西门子 WinCC V6 北京航空航天大学出版社 11 深圳先施科技有限公司 Sense 182 型多天线口读写器操作说明书 P 12 骆德汉 可编程控制器与现场总线网络控制 M 科学出版社 13 廖常初 S7300 400PLC 应用技术 机械工业出版社 14 张宇皓 西门子 PLC 在自动停车场中的应用 D 浙江大学 毕业设计用纸 四川工程职业技术学院电气自动化专业毕业设计 22 答谢辞 论文完成之际 感谢李志勇老师对我论文的悉心指导 从论文选题到论文的写 作过程给予我真诚的鼓励 中肯的建议和指导 他严谨的治学作风给予我深深 地影响 促使我在论文写作中精益求精 对李老师的辛勤指导 呈上我最诚挚 的谢意 感谢我的其他专业课老师 是他们给予我一些基础知识教导 在拥有这些知识 基础上才能使我更有信心完成这次的毕业设计 感谢我的辅导员 因为在大学里大多时间是自主学习 是他从大一开始一直叮 嘱我们在大学里不能只顾玩而忘记学习 让我们在毕业之际没有像其些同学那 样感到在大