車輛出入庫(kù)管理系統(tǒng)PLC設(shè)計(jì)

1、現(xiàn)代控制技術(shù)及PLC控制課程設(shè)計(jì)姓 名 班 級(jí) 專 業(yè) 機(jī)械電子工程 院 別 機(jī)械工程院 指導(dǎo)教師 2013年7月5日目 錄引言 2 車輛出入庫(kù)控制程序控制要求 2 方案論證 22.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)32.11光電傳感器的設(shè)計(jì)方案 32.1. 2 光電傳感器原理圖42.13 光電傳感器型號(hào)參數(shù)42.2. 1系統(tǒng)的原理方框圖 52.2. 2 主電路 52.3. 1 LED數(shù)碼管的選擇 62.3. 2 I/O分配 72.3. 3元器件選型 83控制系統(tǒng)設(shè)置 9 3.1 主流程圖 93.2控制程序設(shè)計(jì)103.3控制程序語(yǔ)句表10附錄結(jié)束語(yǔ) 11參考文獻(xiàn) 12 引言隨著汽車的普及使用，公共場(chǎng)所和社區(qū)流轉(zhuǎn)數(shù)量

2、激增，這對(duì)車輛的安全停放和管理提出了更高的要求，引進(jìn)先進(jìn)的控制技術(shù)和管理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型停車庫(kù)系統(tǒng)的集中化和智能化的安全性管理已經(jīng)成為大規(guī)模停車服務(wù)管理的必然趨勢(shì)。停車場(chǎng)管理系統(tǒng)重點(diǎn)要做到準(zhǔn)確指示車輛進(jìn)出，車輛進(jìn)入時(shí)給司機(jī)準(zhǔn)確的車位數(shù)量，車輛進(jìn)入后，記錄車輛數(shù)量，車輛離開后，減少車輛數(shù)量。車輛進(jìn)出提示完全由PLC作為中央控制處理。本設(shè)計(jì)是基于PLC的車輛出入庫(kù)管理系統(tǒng)，采用兩位LED來(lái)顯示車庫(kù)內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。使用兩個(gè)光傳感器來(lái)監(jiān)控車輛的進(jìn)出并完成計(jì)數(shù)工作，車輛進(jìn)入時(shí)經(jīng)過(guò)兩個(gè)傳感器使顯示數(shù)字加一，車輛外出時(shí)經(jīng)過(guò)兩個(gè)傳感器使顯示數(shù)字減一，但當(dāng)車輛只經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器時(shí)不計(jì)數(shù)。進(jìn)出的同時(shí)，道閘開關(guān)啟停

3、，控制門的開閉。車輛出入庫(kù)控制程序控制要求：1、入庫(kù)車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)1#傳感器2#傳感器后，計(jì)數(shù)器A加1，后退時(shí)經(jīng)過(guò)2#傳感器1#傳感器后，計(jì)數(shù)器B減1；（計(jì)數(shù)器B的初始值由計(jì)數(shù)器A送來(lái)）只經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作2、出庫(kù)車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)2#傳感器1#傳感器后，計(jì)數(shù)器B減1，后退時(shí)經(jīng)過(guò)1#傳感器2#傳感器后，計(jì)數(shù)器A加1；只經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作 3、車輛入庫(kù)或出庫(kù)時(shí)，均應(yīng)有警鈴報(bào)警（可分別設(shè)置），定時(shí)3秒鐘 4、倉(cāng)庫(kù)啟用時(shí)，先對(duì)所有用到的存儲(chǔ)單元清零，并應(yīng)有倉(cāng)庫(kù)空顯示5、若設(shè)倉(cāng)庫(kù)容量為50輛車，則倉(cāng)庫(kù)滿時(shí)應(yīng)報(bào)警并顯示。6、若同時(shí)有車輛相對(duì)入庫(kù)和出庫(kù)（即入庫(kù)車輛經(jīng)過(guò)1#傳感器，出庫(kù)車

4、輛經(jīng)過(guò)2#傳感器），應(yīng)避免誤計(jì)數(shù)。方案論證1.為了防止意外技術(shù)錯(cuò)誤，本系統(tǒng)采用反復(fù)程序校驗(yàn)，來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性。2.注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫(kù)的是否是車輛，當(dāng)人通過(guò)傳感器時(shí)不計(jì)數(shù)。3.采用邏輯互鎖方式，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)則要鎖定減計(jì)數(shù)，產(chǎn)生加計(jì)數(shù)脈沖時(shí)則要鎖定減計(jì)數(shù)脈沖。如此以保證可靠性。4.及時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。2.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)2.11光電傳感器的設(shè)計(jì)方案光傳感器的布置安裝需要考慮誤計(jì)數(shù)和漏計(jì)數(shù)問(wèn)題，注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫(kù)的是否是車輛，當(dāng)人通過(guò)傳感器時(shí)不可以計(jì)數(shù)；其次，采用邏輯互鎖方式，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)則要鎖定減計(jì)數(shù)，

5、產(chǎn)生加計(jì)數(shù)脈沖時(shí)則要鎖定減計(jì)數(shù)脈沖。如此以保證可靠性；最后，及時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。 車輛光電傳感器1#光電傳感器2#2.1.2 光電傳感器原理圖光電開關(guān)有光導(dǎo)通，當(dāng)車輛通過(guò)時(shí)，光電開關(guān)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳送給PLC，如圖所示：光電開關(guān)SR 光電開關(guān)導(dǎo)通示意圖2.13 光電傳感器型號(hào)參數(shù)傳感器名稱傳感器參數(shù)光電傳感器：Q23系列偏振反射板式Q23系列對(duì)射板式發(fā)射器（E） 型號(hào)：Q236E Q23系列對(duì)射板式接受器（R） 型號(hào)：Q23SN6R檢測(cè)距離：8 m 供電電壓：24V dc 輸出形式：互補(bǔ)型固態(tài) NPN特點(diǎn)：聚焦式焦距為50mm 短距離和長(zhǎng)距離直接反射式以

6、及光纖式 可見紅色光源易于安裝及對(duì)準(zhǔn) 帶自診斷功能，有LED狀態(tài)指示燈 1030V dc 供電電壓 互補(bǔ)型輸出 樹脂密封電路及堅(jiān)固的ABS外殼 防護(hù)等級(jí)IP67和NEMA6 可選電纜式或接插件式接線方式 產(chǎn)品附帶安裝支架2.2.1系統(tǒng)的原理方框圖電動(dòng)機(jī)顯示屏光電傳感器2#光電傳感器1#P L C 處理器整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)啟停開關(guān)，控制PLC工作。通過(guò)在停車場(chǎng)進(jìn)出口的傳感器感應(yīng)車輛的出入，從而輸出信號(hào)。入口有兩個(gè)燈，分別是紅燈和綠燈作為輸出，電路中還有兩個(gè)計(jì)數(shù)器，增計(jì)數(shù)器A和減計(jì)數(shù)器B各一個(gè)。增計(jì)數(shù)器A的設(shè)定值是50。計(jì)數(shù)器A、B隨著車輛的進(jìn)出而進(jìn)行加減。一旦增計(jì)數(shù)器A達(dá)到50，入口處的紅燈就亮，提

7、醒司機(jī)此時(shí)停車場(chǎng)的停車位已滿。而其他時(shí)候都綠燈，表示此停車場(chǎng)還有停車位。有車輛進(jìn)入時(shí)，經(jīng)光電傳感器1#時(shí)，門打開，經(jīng)2#后門關(guān)閉。車輛外出時(shí)，經(jīng)光電傳感器2#，門打開，經(jīng)1#后，門關(guān)閉。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)光電傳感器進(jìn)行信息采集之后，傳到可編程控制器進(jìn)行處理，然后經(jīng)過(guò)一系列相關(guān)處理之后，在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的車輛數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛出入庫(kù)管理。2.2.2 主電路 傳感器1#接I0.1，傳感器2#接I0.2，復(fù)位信號(hào)接I0.3，以此來(lái)輸入信號(hào)至主控制器PLC，當(dāng)PLC采集到信號(hào)，并經(jīng)過(guò)相關(guān)分析處理后，通過(guò)輸出端口將信號(hào)送至LED顯示出來(lái)，相應(yīng)的LED燈和警鈴動(dòng)作。同時(shí)中間繼電器線圈KM1、KM2分別對(duì)應(yīng)開關(guān)

8、K1、K2，控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)。總系統(tǒng)原理圖、主電路和控制電路原理圖和電路系統(tǒng)接線圖如附錄1和附錄2所示。PLC 輸入輸出地址分配如下表：輸入信號(hào)輸出信號(hào)設(shè)備元件名稱元件符號(hào)地址設(shè)備元件名稱元件符號(hào)地址傳感器1#光電開關(guān)KF1I0.1電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)繼電器線圈KM1Q0.2傳感器2#光電開關(guān)KF2I0.2電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)繼電器線圈KM2Q0.3上限行程開關(guān)行程開關(guān)SQ1I0.4有車位指示燈指示燈HL1Q0.1下限行程開關(guān)行程開關(guān)SQ2I0.5無(wú)車位指示燈指示燈HL2Q0.0報(bào)警鈴聲警鈴BZ2Q0.0鈴聲蜂鳴器BZ1Q0.1數(shù)碼管顯示屏LEDQ1.0Q2.62.3 所選用的其它傳感器型號(hào)及其參數(shù)表：2.3

9、.1 LED數(shù)碼管的選擇在電路的選擇中，我們選擇共陰極七段LED數(shù)碼管，首先COM腳接-VCC,然后將每一只陽(yáng)極引腳各接一個(gè)限流電阻，限流電阻的大小一般選擇200300，電阻值越大，電流越小，亮度也越小，電阻值越小，電流越大，亮度也越大。綜合考慮，選擇的限流電阻大小為220。通過(guò)對(duì)Q1.0Q1.6,Q2.0Q2.6的輸出控制，來(lái)顯示數(shù)碼管的亮暗，以此顯示數(shù)字。對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)如下表所示：數(shù)字（dp）gfedcba16進(jìn)位顯示00x3f010x06120x5d230x4f340x66450x6d560x3c670x07780x7f890x3792.3.2I/O分配 輸入信號(hào)輸出信號(hào)傳感器1#I0.

10、1接LED腳bQ1.0傳感器2#I0.2接LED腳aQ1.1清零I0.3接LED腳cQ1.2上限行程開關(guān)I0.4接LED腳dQ1.3下限行程開關(guān)I0.5接LED腳eQ1.4接LED腳fQ1.5接LED腳gQ1.6接LED腳bQ2.0接LED腳aQ2.1接LED腳cQ2.2接LED腳dQ2.3接LED腳eQ2.4接LED腳fQ2.5接LED腳gQ2.6出入庫(kù)警示Q0.1滿庫(kù)警示Q0.0開門Q0.2關(guān)門Q0.32.3.3元器件選型 元器件數(shù)量應(yīng)用220電阻14個(gè)上拉電阻LED顯示屏2個(gè)顯示Q23系列光電傳感器2套用于計(jì)數(shù)SIMATICS7-2001套主控制器LED燈（紅綠）2個(gè)出入庫(kù)顯示電鈴2個(gè)示

11、警行程開關(guān)2個(gè)控制電路電動(dòng)機(jī)一臺(tái)開關(guān)門熔斷器1套保護(hù)電路接觸器2個(gè)接通、斷開電路熱繼電器1個(gè)保護(hù)電路空氣開關(guān)2個(gè)接通、斷開電路中間繼電器2個(gè)輔助控制3控制系統(tǒng)設(shè)置3.1 主流程圖結(jié)束開始動(dòng)存儲(chǔ)器初始化有車要出車庫(kù)觸發(fā)傳感器2發(fā)出信號(hào)計(jì)數(shù)器減1綠燈亮傳感器1發(fā)出信號(hào)關(guān)門開門紅燈亮不開門有車要進(jìn)入車庫(kù)觸發(fā)傳感器1發(fā)出信號(hào)車輛數(shù)量=50？計(jì)數(shù)器加1綠燈亮傳感器2發(fā)出信號(hào)關(guān)門開門3.3控制程序語(yǔ)句表TITLE=程序注釋Network 1 LD I0.3= M0.0Network 2 / 入庫(kù)LD I0.1AN I0.2S M0.1, 1Network 3 LD M0.1A I0.2= M0.2R M0

12、.1, 1Network 4 / 出庫(kù)LD I0.2AN I0.1S M0.3, 1Network 5 LD M0.3A I0.1= M0.4R M0.3, 1Network 6 / 警鳴LD M0.2O M0.4O Q0.1AN T37= Q0.1TON T37, 300Network 7 / 計(jì)數(shù)器LD M0.2LD M0.0CTU C20, 50Network 8 LD M0.4LD M0.0CTD C40, 50Network 9 / 車庫(kù)滿警報(bào)LD C20= Q0.0Network 10 LD M0.3O M0.1O Q0.2AN I0.4AN Q0.3= Q0.2Network 11 LD M0.1O M0.3O Q0.3AN I0.5AN Q0.2= Q0.3Network 12 / 數(shù)碼管顯示LDN M0.0MOVD &C20, AC1Network 13 LDN M0.0MOVW AC1, AC2IBCD AC2Network 14 LDN M0.0SEG AC2, QB2Network 15 LDN M0.0MOVB AC2, AC3RLB AC3, 4Netwo