停车场车位控制系统设计

1、图书分类号：密 级：课程设计(论文)停车场车位控制系统设计Parking for control system design学生姓名学院名称信电工程学院学号班级专业名称电气控制与PLC指导教师王峰2015年6月29日摘 要本文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的方案。本停车场由16位停车位、入口检测器、出口检测器、道闸管理系统、尚有车位指示灯、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，并给出相关的参考文献，使控制车辆进出过程得以实现。关键词：停车场车位；PLC

2、控制；S7-200AbstractIn this paper, the use of programmable logic controller (PLC) for access and parking instructions parking management solution. The parking lot by the 16 parking spaces, entrance detector, exit detectors, barrier management system, there are parking lights, parking lights and other f

3、ull part. In the design of the hardware, based on the software to design, build and Monitored configuration software interface, including the realization of the production program configuration interface, the function of language, the final commissioning of the system, and give relevant references,

4、make vehicle access control process can be achieved.Keywords: parking spaces; PLC control; S7-200目 录第1章 绪论11.1 停车场车位控制系统设计内容简介11.2 停车场车位控制系统设计要求11.3 停车场车位控制系统设计思想2第2章 停车场车位控制系统的硬件电路设计32.1 停车场车位控制系统工作说明32.2 停车场车位控制系统运行框图32.2 停车场车位控制系统PLC选型32.4 停车场车位控制系统I/O分配表42.5停车场车位控制系统I/O接线图4第3章 停车场车位控制系统的程序设计73.1

5、停车场车位控制程序的梯形图73.2停车场车位控制程序的指令表7结论8设计总结9谢辞 10附录 11参考文献21第1章 绪论1.1 停车场车位控制系统设计内容简介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。1.2停车场车位控制系统设计要求本次的设计要求如下：1.采用P

6、LC控制，列出输入输出点分配表；2.画出PLC的输入输出设备的接线图；3.利用STEP7-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的程序设计与调试；4.完成课程设计说明书1.3停车场车位控制系统设计思想本次的设计思想如下：1入库车辆前进时，经过传感器1，此时车位尚未满的话，栅栏向上打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，同时车辆进入，经过传感器2，栅栏门向下关闭，达到下限位置时，栅栏门停止关闭，同时计数器A加1；2出库时，先经过传感器2，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，同时车出闸门再经过传感器1，栅栏门向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作，计数器B减1；（计数器B的初始值由计数

7、器A送来）只经过一个传感器则计数器不动作； 3仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示；4设仓库容量为16辆车，则仓库满时应显示车位已满指示灯；5若同时有车辆相对入库和出库（即入库车辆经过传感器1，出库车辆经过传感器2），应避免误计数。第2章 停车场车位控制系统的硬件电路设计2.1 停车场车位控制系统工作说明停车场由启动开关控制，先对所有用到的存储单元清零，并且停车场车位空显示由数码管显示。当汽车先经过传感器一时，此时车位尚未满的话，由传感器1以控制实现开栅门，栅栏向上打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，此时汽车方能驶入，当汽车经过传感器2时，由传感器2实现关门，栅栏门向下关

8、闭，达到下限位置时，栅栏门停止关闭，并且数码管实现加以后显示；当汽车先经过传感器2时，由传感器2以控制实现开栅门，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，此时汽车方能驶出，当汽车经过传感器1时，由传感器1实现关门，栅栏门向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作，并且数码管实现减一后显示。设停车场容量为16辆车，若停车场还有车位则可由指示灯进行提醒，若车库车位已满则仓库满时有车位已满指示灯进行提醒。当同时有车辆同时进出时（即进入车辆经过传感器1，出来车辆经过传感器2），不进行加减计数，数码管保持原样显示。2.2 停车场车位控制系统运行框图由上述具体控制要求，可作出停车场车位控制系统在启动运行时

9、的程序框图，如图 2-1所示。2.3 停车场车位控制系统PLC选型PLC简介：可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。PLC特点：（1）可靠性高，抗干扰能力强 ；（2）

10、硬件配套齐全，功能完善，适用性强 ；（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎；（4）系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造。PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。本次设计要求开始、停止、2个行程开关和2个传感器共6个输入接口，控制车满和有位2个指示灯、电机正反转及2个七段显示屏共18输出接口，所以选用CPU222（8DI/6DO）并扩展2个EM222(8DO)模块满足控制要求。2.4 停车场车位控制系统I/O分配表停车

11、场车位系统输入开关及控制该系统的输出端在PLC中的I/O地址分配表，如表2-1所示。2.5停车场车位控制系统I/O接线图CPU222及EM222的的I/O接线图如图2-2所示。表 2-1 I/O地址分配表控制信号信号名称元件名称元件符号地址编码输入信号启动信号常用开关SB1I0.0停止信号常用开关SB2I0.5传感器1输入信号接近开关SQ1I0.1传感器2输入信号接近开关SQ2I0.2闸栏上限位信号行程开关SQ3I0.3闸栏下限位信号行程开关SQ4I0.4 输 出 信 号车位满信号指示灯HL1Q0.2有车位信号指示灯HL2Q0.3电机正转信号电动机KM1Q0.0电机反转信号电动机KM2Q0.1

12、七段显示屏1信号七段显示屏SEG1七段显示屏2信号七段显示屏SEG2 开始七段显示屏重置是否有车出是否有车进NYYN传感器2无反应触发传感器2传感器1无反应触发传感器1有位指示灯是否亮大门不开不开门开门NY触发传感器1不开门开门触发传感器2关门关门计数器加1计数器减1七段显示屏显示当前停车场已停车数停止图 2-1 运行框图图2-2 I/O 接线图第3章 停车场车位控制系统的程序设计3.1 停车场车位控制程序的梯形图本系统采用STEP 7 MicroWIN SP4（S7-200）V4.0软件调试，分为两部分：主程序和子程序,子程序有三部分,分别表示车辆进入、车辆出去和车辆同时出入，共有17个网络

13、。调试过程所设计梯形图见附录。3.2 停车场车位控制程序的指令表本系统调试过程所生成指令表见附录。结 论纵观两周的设计过程，可以说在这一过程中我的收获很大，充分认识到自己的薄弱环节，通过理论分析与实践的反复论证，许多问题都有了较好的解决方案。软件部分采用各部分程序直接转的方式，依次实现了PLC流程图、梯形图、指令表三种机械手控制方式。用此种方法编写程序条理清晰，连贯性强，但若要增加其它机械手控制方式或进行扩展，程序会变得相当复杂而且容易出错，出错后调试修改也很困难。收进的方式是将各部分程序写成程序，方便调用和调试。此种方法的优点是程序编写比较简单，不需要再编写分支、汇合状态移图的程序，且由于本

14、课对定时精确度要求并不高，适宜采用。若是在对定时精度要求比较高的情况下，应采用单片机的中断功能进行硬件定时。通过此次设计，了解了停车场车位控制系统的工作原理，其中电路及软件实现是此次设计的主要部分。作为一个好的控制系统必须把各种控制都考虑在内之外，还要考虑安全控制。设计总结通过这次课程设计，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，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

15、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。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

16、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。谢 辞感谢王老师给了我们这次宝贵的课程设计的机会，对我们的能力提高非常有帮助。感谢王老师不辞劳苦的辛勤指导，对每个简单或难的问题都予以深刻的解答，是我又学到了很多的知识。从这次课程设计中，我更加看清了自己的不足之处。为了搞好这次课程设计，通过查阅资料以及在老师和同学的帮助下，最终基本达到了设计目的。通过实践，巩固了理论知识的学习，提高了实际应用所学知识的能力，还积累了许多宝贵的经验。在这次的设计实践过程中，我认识到不管做什么事，尤其是

17、科学实践，都需要大胆假设，小心求证。任何一个方案都要经过详细周全的论证后才能着手去做，否则即使很快做出来，但经不起推敲和考验。对于那些要求能够扩展功能的课题更是如此。总之，这次实习要再次感谢王老师和小组成员的帮助与支持，使自己的综合分析力有了很大的提高。附 录1.梯形图2.指令表TITLE=程序注释Network 1 / 网络标题/ 程序启动与停止LD I0.0O M10.0AN I0.5= M10.0Network 2 / 输出七段显示屏LD M10.0MOVW AC0, AC1DIV 10, AC1SEG AC1, QB0SEG AC2, QB1Network 3 / 重置2个七段显示屏L

18、DN M10.0R Q0.0, 7R Q2.0, 7Network 4 / 控制大门的关闭停止LD M0.4O M0.7O M1.2A I0.4LD SM0.1O M0.0OLDAN M0.1= M0.0Network 5 / 控制车满灯和有位灯的亮灭LD M0.0A M10.0O M0.1AN M0.2AN M0.5AN M1.0LPSAB<= AC0, 15S Q0.2, 1R Q0.3, 1LRDAB= AC0, 16S Q0.3, 1R Q0.2, 1LPP= M0.1Network 6 / 控制车进入开门LD M0.1A I0.1AN I0.2A Q0.2O M0.2AN M0.3= M0.2Network 7 / 开门动作停止LD M0.2A I0.3O M0.3AN M0.4= M0.3Network 8 / 关门并计数器加1LD M0.3A I0.2O M0.4AN M0.0= M0.4EUAB<= AC0, 15INCB AC0Network 9 / 同时有车进入和离开时开门LD M0.1A I0.1A I0.2O M0.5AN M0.6= M0.5Network 10 / 开门动作停止LD M0.5A I0.3O M0.6AN M0.7= M0.6Network 11 /