車(chē)輛出入庫(kù)管理PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、共享知識(shí)分享快樂(lè)目錄第 1 章 概述 . .11.1國(guó)內(nèi)外狀況及發(fā)展趨勢(shì) .11.2PLC的發(fā)展歷史 .21.3PLC發(fā)展新動(dòng)向 .31.4PLC的基本結(jié)構(gòu) .31.5PLC的特點(diǎn) .41.6PLC的工作原理 .51.7PLC的選型 .6第 2 章 技術(shù)參數(shù)及方案的設(shè)計(jì) . .72.1技術(shù)參數(shù)和條件 .72.2整體方案設(shè)計(jì) .7第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及端口分布 . .83.1整體框架 . . 83.2傳感器型號(hào)參數(shù) .83.3PLC電路設(shè)計(jì) .103.4PLC選型機(jī) I/O 點(diǎn)分配 .11第 4 章 程序設(shè)計(jì) . .134.1控制要求 .134.2計(jì)數(shù)邏輯 .134.3程序流程圖 .144

2、.4梯形圖 .154.5指令語(yǔ)句表 .19結(jié) 束 語(yǔ) . .22致 謝. .23參考文獻(xiàn) . .24卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)第1章概述1.1國(guó)內(nèi)外狀況及發(fā)展趨勢(shì)近 20 年來(lái)，隨著我國(guó)城市建設(shè)速度的加快，城市交通需求量也日益增大。由于私家車(chē)、出租車(chē)比重呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)， 因此車(chē)輛停放依舊是市民最為關(guān)注的問(wèn)題。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計(jì)，截止 2008 年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)生產(chǎn)汽車(chē) 934.5 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 5.2%，我國(guó)國(guó)內(nèi)汽車(chē)銷(xiāo)量為 938.05 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng) 6.7%。由于汽車(chē)數(shù)的增長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于停車(chē)位的增長(zhǎng)，我國(guó)每年停車(chē)位的缺口高達(dá) 300 多萬(wàn)個(gè)，城市停車(chē)位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需要。當(dāng)前我國(guó)的汽車(chē)

3、與車(chē)位數(shù)量之比約為 5:1 ，而正常的平衡比例應(yīng)當(dāng)是 1:1.2 ，差距很大，需要大量增加停車(chē)位，在城市土地資源緊缺的情況下通過(guò)地面增加車(chē)位已難以滿足要求。在寸土寸金的城市中心不可能浪費(fèi)大面積土地來(lái)用于停泊車(chē)輛的廣場(chǎng)型停車(chē)場(chǎng)或者路邊停車(chē)區(qū)；地下停車(chē)場(chǎng)存在著施工周期長(zhǎng)及造價(jià)較高的局限性。此狀況下機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)的優(yōu)點(diǎn)十分明顯。早期的自動(dòng)控制系統(tǒng)是依靠繼電 - 接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離控制，但是其采用固定接線，通用性和靈活性差；又采用觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。1969 年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器PLC（Program

4、mble Logic Controller），其特點(diǎn)是：具備邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，編程語(yǔ)言采用直觀的梯形圖語(yǔ)言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。目前，可編程控制器PLC主要是朝著小型化、廉價(jià)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高速化、智能化、大容量化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，形成工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng) DCS（ Distributed Control System）、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)FCS（ FieldbusControl System ），這將使 PLC得功能更強(qiáng)，可靠性更高，使用更方便，適用范圍更廣。近幾年，隨著停車(chē)需求的不斷增長(zhǎng)，車(chē)輛出入庫(kù)的規(guī)模也越來(lái)越趨于大型化。因此車(chē)輛出入庫(kù)管理

5、系統(tǒng)也向大型化、復(fù)雜化和高科技化方向發(fā)展。自動(dòng)化的車(chē)輛出入庫(kù)已經(jīng)成為智能交通和智能建筑的重要組成部分。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和停車(chē)需求的增長(zhǎng)，車(chē)輛出入庫(kù)管理系統(tǒng)的下一個(gè)技術(shù)發(fā)展方向?qū)⑹侵悄芑?、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、人性化。提高車(chē)輛出入庫(kù)的運(yùn)行效率、加強(qiáng)安全性以及與智能交通系統(tǒng)的信息互動(dòng)，把相關(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的最新成果合理有效的應(yīng)用到智能車(chē)輛出入庫(kù)的完善和發(fā)展中是當(dāng)前車(chē)輛出入庫(kù)研究領(lǐng)域的首要任務(wù)。卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)1.2 PLC 的發(fā)展歷史起源： 1968 年美國(guó)通用汽車(chē)公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺(tái)可編程序控制器PDP-14，在美國(guó)通用汽

6、車(chē)公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程序控制器，稱Programmable，是世界上公認(rèn)的第一臺(tái)PLC。1969 年，美國(guó)研制出世界第一臺(tái)PDP-141971 年，日本研制出第一臺(tái)DCS-81973 年，德國(guó)研制出第一臺(tái)PLC1974 年，中國(guó)研制出第一臺(tái)PLC發(fā)展：20 世紀(jì) 70 年代初出現(xiàn)了微處理器。 人們很快將其引入可編程序控制器，使 PLC增加了運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計(jì)算機(jī)特征的工業(yè)控制裝置。此時(shí)的 PLC為微機(jī)技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個(gè)人計(jì)算機(jī)發(fā)展起來(lái)后，為了方便和反映可編程序控制器的功能特點(diǎn)，可編程序控制器

7、定名為ProgrammableLogic Controller（PLC）。20 世紀(jì) 70 年代中末期，可編程序控制器進(jìn)入實(shí)用化發(fā)展階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運(yùn)算速度、超小型體積、更可靠地工業(yè)抗干擾設(shè)計(jì)、模擬量運(yùn)算、PID 功能及極高的性價(jià)比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20 世紀(jì) 80 年代初，可編程控制器在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國(guó)家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標(biāo)志可編程控制器已步入成熟階段。20 世紀(jì) 80 年代至 90 年代中期，是 PLC發(fā)展最快的時(shí)期，年增長(zhǎng)率一直保持為3040%。在這時(shí)期， PLC在處理模擬量能力

8、、數(shù)字運(yùn)算能力、人機(jī)接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高， PLC逐漸進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過(guò)程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的DCS系統(tǒng)。20 世紀(jì)末期，可編程控制器的發(fā)展特點(diǎn)是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個(gè)時(shí)期發(fā)展了大型機(jī)和超小型機(jī)、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機(jī)界面單元、通信單元，使應(yīng)用可編程控制器的工業(yè)控制設(shè)備的配套更加容易。1.3 PLC 發(fā)展新動(dòng)向PLC是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或

9、模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。 PLC已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車(chē)、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂(lè)等各個(gè)行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)、功能強(qiáng)大、靈活，易學(xué)易用、體積小，重量輕，價(jià)格便宜的特點(diǎn)。1：產(chǎn)品規(guī)模向大、 小兩個(gè)方向發(fā)展大：I/O 點(diǎn)數(shù)達(dá) 14336 點(diǎn)、32 位為微處理器、多 CPU并行工作、大容量存儲(chǔ)器、掃描速度高速化。小：由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，增加了配置的靈活性，降低了成本。2：PLC在閉環(huán)過(guò)程控制中應(yīng)用日益廣泛3：不斷加強(qiáng)通訊功能4：新器件和模塊不斷推出 高檔的 PLC除了主要采用 CPU提高處理速度外，還有帶處理

10、器的 EPROM或 RAM的智能 I/O 模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、遠(yuǎn)程 I/O 模塊等專用化模塊。5：編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語(yǔ)言趨向標(biāo)準(zhǔn)化，有各種簡(jiǎn)單或復(fù)雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言，亦有高檔的PLC指令系統(tǒng)6 ：發(fā)展容錯(cuò)技術(shù)，采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。7：追求軟硬件的標(biāo)準(zhǔn)化。1.4 PLC 的基本結(jié)構(gòu)中央處理器（ CPU）中央處理器（ CPU）是 PLC的控制核心。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能： a. 接受并存儲(chǔ)從用戶程序和數(shù)據(jù)；b. 檢測(cè)電源，存儲(chǔ)器， I/O 以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。模塊輸入模塊和輸出模

11、塊簡(jiǎn)稱為 I/O 模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和 CPU模塊的橋梁輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)，開(kāi)關(guān)量輸入模塊用來(lái)接收從按鈕、選擇開(kāi)關(guān)、數(shù)字撥碼開(kāi)關(guān)、 限位開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、 光電開(kāi)關(guān)、壓力繼電器等來(lái)的開(kāi)光量輸入信號(hào)；模擬量輸入模塊用來(lái)接收電位器、測(cè)速發(fā)電機(jī)和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號(hào)?？P(guān)量輸出模塊用來(lái)控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等輸出設(shè)備， 模擬量輸出模塊用來(lái)控制調(diào)節(jié)閥、變頻器等執(zhí)行裝置。卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)編程裝置在對(duì) S7-200 編程時(shí)，應(yīng)具備一臺(tái)安裝有STEP7-MicroWIN編程軟件的計(jì)算

12、機(jī)、一根連接計(jì)算機(jī)和PLC的 RS-232/PPI 通信電纜或 USB/PPI電纜。用它來(lái)編輯、檢查、修改用戶程序，并監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。使用編程軟件，可以在計(jì)算機(jī)的屏幕上直接生成和編輯梯形圖或指令表程序，并且可以實(shí)現(xiàn)不同編程語(yǔ)言之間的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到PLC，也可以將 PLC中的程序上載到計(jì)算基金，程序可以存盤(pán)或打印。電源PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在 +10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。如 FX1S額定

13、電壓 AC100V 240V，而電壓允許范圍在AC85V 264V 之間。允許瞬時(shí)停電在 10ms以下，能繼續(xù)工作。PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。一般小型PLC的電源輸出為兩部分：一部分供內(nèi)部電路工作；一部分向外提供給現(xiàn)場(chǎng)傳感器等的工作電源。1.5 PLC的特點(diǎn)PLC之所以能夠發(fā)展，除了它順應(yīng)了工業(yè)自動(dòng)化的客觀要求之外，更重要的一方面是由于它具備許多適合工業(yè)控制的優(yōu)點(diǎn)，較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、安全、靈活、方便、經(jīng)濟(jì)等問(wèn)題。它具有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)梯形圖是使用最多的PLC的編程語(yǔ)言，其圖形符號(hào)和表達(dá)方式與繼電控制電路圖相似。梯形圖語(yǔ)言形象直觀，易學(xué)

14、易懂，熟悉繼電控制電路圖的電氣人員，只需要花幾天時(shí)間就可以熟悉梯形圖語(yǔ)言，并用來(lái)編制程序，而且可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的情況，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一邊調(diào)試邊修改程序，以適應(yīng)生產(chǎn)需要。功能強(qiáng)，性價(jià)格比高一臺(tái)小型 PLC內(nèi)有成百上千種可供用戶使用的編程軟件，有很強(qiáng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能與相同的繼電控制系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便的進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能和不同規(guī)模的系統(tǒng)。PLC的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)可靠性高，抗干

15、擾能力強(qiáng)傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC用軟件代替大量的中間繼電器盒時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件， 接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10 1/10 ，因觸點(diǎn)接觸布朗造成的故障大為減少。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少PLC用軟件功能取代了繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件等，使控制柜的設(shè)計(jì)、安裝、接線工作量大大減少。PLC的梯形圖程序一般用順序控制設(shè)計(jì)法來(lái)設(shè)計(jì)。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)梯形圖的時(shí)間比設(shè)計(jì)相同功能的繼電器系統(tǒng)系統(tǒng)電路圖的時(shí)間要少的多。維修工作量

16、小，維修方便PLC的故障率很低，且有完善的自診斷和顯示功能。PLC或外部的輸入裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)生故障時(shí)，可以根據(jù)PLC上的發(fā)光二極管或編程器提供的信息迅速的查明故障的原因，用更換模塊的方法可以迅速的排除故障。體積小，能耗低PLC平均無(wú)故障時(shí)間可達(dá)到數(shù)萬(wàn)小時(shí)以上，使用壽命可達(dá)幾十年。對(duì)于復(fù)雜的控制系統(tǒng)，使用 PLC后，可以減少大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，因此，控制柜的體積可以縮小到原來(lái)的一半到10 分之 1。特別是小型 PLC的體積僅相當(dāng)于兩個(gè)繼電器的大小，且能耗僅為數(shù)瓦，所以它是機(jī)電一體設(shè)備的理想控制裝置。1.6 PLC 的工作原理PLC則是采用循環(huán)掃描的工作方式。 ；一個(gè)掃描周期主要可分為

17、3 個(gè)階段。輸入刷新階段在輸入刷新階段， CPU掃描全部輸入端口，讀取其狀態(tài)并寫(xiě)入輸入狀態(tài)寄存器。完成輸入端刷新階段后，將關(guān)閉出入端口，轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段。在程序執(zhí)行期間即使輸入端狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會(huì)改變，而這些變化必須等到下一步周期的輸入刷新階段才能被讀入。程序執(zhí)行階段在程序執(zhí)行階段，根據(jù)用戶輸入端的控制程序，從第一條開(kāi)始逐步執(zhí)行，并將相應(yīng)的邏輯運(yùn)算結(jié)果存入對(duì)應(yīng)的內(nèi)部輔助存儲(chǔ)器和輸出狀態(tài)寄存器。當(dāng)最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入刷新階段。卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)輸出刷新階段當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢后，將輸出狀態(tài)寄存器中的內(nèi)容，依次送到輸出鎖存電路（輸出影像寄存器）

18、，并通過(guò)一定輸出方式輸出，驅(qū)動(dòng)外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC的實(shí)際輸出。由此可見(jiàn)，輸入刷新、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段構(gòu)成PLC一個(gè)工作周期，因此稱為循環(huán)掃描方式。顯示掃描周期的長(zhǎng)短主要取決于程序的長(zhǎng)短。掃描周期越長(zhǎng)，響應(yīng)速度越慢。由于每個(gè)掃描周期只進(jìn)行一次I/O 刷新，即每一個(gè)掃描周期PLC只對(duì)輸入、輸出狀態(tài)寄存器更新，所以系統(tǒng)存在輸入輸出之后現(xiàn)象，這在一定程度上降低了系統(tǒng)的響應(yīng)速度。但是由于其對(duì)I/O 的變化每個(gè)周期只輸出刷新一次，并且只對(duì)有變化的進(jìn)行刷新，這對(duì)一般的開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是完全允許的，不但不會(huì)造成影響，還會(huì)提高抗干擾能力。總之，PLC采用掃描的工作方式，是區(qū)別于其他設(shè)備

19、。1.7 PLC 的選型現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的PLC有三菱、西門(mén)子、歐姆龍、松下等。三菱PLC結(jié)構(gòu)靈活、傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定、范圍廣、成本低、實(shí)用面廣但是數(shù)據(jù)處理比西門(mén)子弱。德國(guó)西門(mén)子（ SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國(guó)的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門(mén)子（SIEMENS）公司的 PLC產(chǎn)品包括 LOGO，S7-200， S7-300，S7-400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)， HMI人機(jī)界面，工業(yè)軟件等。西門(mén)子S7 系列 PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。最大特點(diǎn)之一。第 2 章 技術(shù)參數(shù)及方案的設(shè)計(jì)2.1技術(shù)參數(shù)和條件利用 PL

20、C控制停車(chē)場(chǎng)的空位顯示，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。停車(chē)場(chǎng)的空位假設(shè)為99 個(gè)，停車(chē)場(chǎng)全控是啟動(dòng)按鈕SB1后，根據(jù)出口，入口的車(chē)輛檢測(cè)傳感器1#、2#的檢測(cè)，計(jì)算是否有空位？若有空位，點(diǎn)亮入口的綠色指示燈L1，否則點(diǎn)亮入口的紅色指示燈L2。卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)圖 2-1傳感器布置圖停車(chē)場(chǎng)的空位有99 個(gè)。啟動(dòng)按鈕 SB1在停車(chē)場(chǎng)全空時(shí)按下，另設(shè)停止按鈕SB2。出口、入口的車(chē)輛檢測(cè)傳感器各1 個(gè)，用來(lái)檢測(cè)車(chē)輛的進(jìn)出。入口的指示燈兩個(gè)，用來(lái)指示有無(wú)空位。2.2 整體方案設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕，按下啟動(dòng)按鈕，整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行，按下停止按鈕則系統(tǒng)停。入口有兩個(gè)燈，分別是紅燈和綠

21、燈作為輸出，電路中還有個(gè)加減計(jì)數(shù)器，它的設(shè)定值是99。加減計(jì)數(shù)器隨著車(chē)輛的進(jìn)出而加減，一旦計(jì)數(shù)器達(dá)到99，入口處的紅燈就亮，提醒司機(jī)朋友此停車(chē)場(chǎng)的車(chē)位已滿。而其他時(shí)候都為綠燈，表示此停車(chē)場(chǎng)還有停車(chē)位。第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及端口分布3.1 整體框架1.入庫(kù)車(chē)輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)1#2#傳感器計(jì)數(shù)器C6加1，后退時(shí)經(jīng)過(guò)2#1#傳感器計(jì)數(shù)器C6減1，單經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器C6 不動(dòng)作。2出庫(kù)車(chē)輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)2#1#傳感器計(jì)數(shù)器C6減1，后退時(shí)經(jīng)過(guò)1#2#傳感器卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)計(jì)數(shù)器 C6加 1，單經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器C6 不動(dòng)作。3. 設(shè)計(jì)一個(gè)由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組

22、成的顯示電路，顯示車(chē)庫(kù)內(nèi)車(chē)輛的實(shí)際數(shù)量。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)光傳感器進(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(chē)輛數(shù)， 以此來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛輸入庫(kù)管理。其系統(tǒng)整體框圖如下：圖 3-1系統(tǒng)整體框圖3.2傳感器型號(hào)參數(shù)3.2.1光電傳感器：Q23系列偏振反射板式Q23系列反射板式發(fā)射器 (E)型號(hào)： Q 236Q23系列反射板式接受器 (R)型號(hào)： Q23SN6檢測(cè)距離： 8m 供電電壓： 24V DC24VDC輸出形式：互補(bǔ)型固態(tài) NPN特點(diǎn)：聚焦式焦距為 50mm10 30VDC 供電電壓短距離和長(zhǎng)距離直接反射式以及光釬式互補(bǔ)型輸出可見(jiàn)紅色光源易于安裝及對(duì)

23、準(zhǔn)防護(hù)等級(jí) IP67 和 NEMA6帶自診斷功能，有 LED狀態(tài)指示燈產(chǎn)品附帶安裝支架樹(shù)脂封電路及堅(jiān)固的 ABS外殼可選電纜式或接插件式接線方式卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)圖 3-2 Q23 系列偏振反射板式實(shí)物圖圖 3-3偏振反射板光度分布圖原理分析：偏振鏡頭與可見(jiàn)光的反射板式傳感器配合使用，能很好解決光亮物體的檢測(cè)問(wèn)題。兩個(gè)偏振鏡頭分別安裝在發(fā)射器和接收器鏡頭的前面，偏振方向互相垂直。發(fā)射光經(jīng)發(fā)射器垂直偏振鏡頭偏振后，變成垂直振動(dòng)的光波，此光波經(jīng)反射板反射（去偏振）后，變?yōu)樗椒较蛘駝?dòng)的光波，這種光波可通過(guò)接收器的水平偏振鏡頭被接收器接收。偏振鏡頭雖然解決了傳感器檢測(cè)光亮物體時(shí)的

24、誤動(dòng)作問(wèn)題，但同時(shí)也大大減弱了有效光束的能量，這一點(diǎn)對(duì)于檢測(cè)環(huán)境灰塵較大或需要較長(zhǎng)檢測(cè)距離的應(yīng)用場(chǎng)合尤為重要。偏振反射板式傳感器僅能與帶幾何棱鏡的反射板配合使用。光電傳感器的布置方案：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(chē)庫(kù)的是否是車(chē)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)，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(chē)輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。圖 3-4光電傳感器布置圖橋式測(cè)力稱重傳感器：型號(hào) CYB-605S供電橋電壓： 10 24V輸出靈敏度2.

25、0mV / V 、4 20mA 、 1 5V非線性： 0.02% FS重復(fù)性： 0.015%FS蠕變： 0.02% FS / 30min 輸出阻抗： 3655絕緣電阻： 500M卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)溫度補(bǔ)償范圍：10 55工作溫度范圍：35 85安全過(guò)載能力 :150%FS極限過(guò)載能力： 200%FS傳感器材料：不銹鋼 / 合金鋼引線方式：直線引線圖 3-5 橋式測(cè)力稱重傳感器實(shí)物圖圖 3-6 橋式測(cè)力稱重傳感器受力方式圖原理分析：對(duì)稱重傳感器設(shè)定車(chē)輛檢測(cè)范圍，當(dāng)稱重傳感器檢測(cè)車(chē)輛到位，信號(hào)傳到PLC，進(jìn)行相應(yīng)的程序運(yùn)行。結(jié)構(gòu)合理，使用簡(jiǎn)單，安裝方便。主要適用于車(chē)載專用秤、天

26、車(chē)秤及車(chē)輛輪、軸力的測(cè)量。3.3 PLC 電路設(shè)計(jì)輸入電路設(shè)計(jì)PLC依據(jù)接收到的車(chē)輛檢測(cè)信號(hào)判斷是否允許車(chē)輛通過(guò)道口，因此車(chē)輛檢測(cè)器的選用與輸入通道的接口電路設(shè)計(jì)是非常重要的。輸入接口電路為了保證能在惡劣的環(huán)境中使用，PLC輸入接口需采用隔離措施。采用光電耦合器為電流輸入型，能有效地避免輸入端引線可能引入的電磁場(chǎng)干擾和輻射干擾。輸出電路設(shè)計(jì)通過(guò)控制指示燈指示車(chē)輛通行情況，控制顯示牌顯示車(chē)庫(kù)存放車(chē)輛情況。故 PLC的接線圖如下：卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)圖 3-7 PLC 外部接線圖圖3.4 PLC 選型機(jī) I/O 點(diǎn)分配設(shè)計(jì)中采用內(nèi)存為3.2K，最大 I/O 點(diǎn)數(shù) 640 點(diǎn)的微處

27、理器，電源使用帶有24VDC和AC1 10-120/220-240V 的使用電源根據(jù)系統(tǒng)控制要求，本系統(tǒng)需計(jì)數(shù)器3個(gè)，16 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)，所選 PLC類(lèi)型滿足系統(tǒng)要求。卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)輸入信號(hào)傳感器 1#I0.1傳感器 2#I0.2報(bào)警I0.3表 3-1 I/O 接口地址分配表輸出信號(hào)發(fā)光二極管接 LED腳 b接 LED腳 a接 LED腳 c接 LED腳 d接 LED腳 e接 LED腳 f接 LED腳 g接 LED腳 b接 LED腳 a接 LED腳 cQ0.2Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.5Q1.6Q2.0Q2.1Q2.2接 LED腳 d 接

28、 LED腳 e 接 LED腳 f 接 LED腳 gQ2.3Q2.4Q2.5Q2.6卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)第4章程序設(shè)計(jì)4.1控制要求（1）入庫(kù)車(chē)輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)1#2#傳感器后計(jì)數(shù)器加1，后退時(shí)經(jīng)過(guò) 2# 1#傳感器后計(jì)數(shù)器減 1，單位過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。（2）出庫(kù)車(chē)輛前進(jìn)時(shí)經(jīng)過(guò)2#1#傳感器后計(jì)數(shù)器減1，后退時(shí)經(jīng)過(guò) 1#2#傳感器后計(jì)數(shù)器加 1，單經(jīng)過(guò)一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。（3）設(shè)計(jì)一個(gè)由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車(chē)庫(kù)內(nèi)車(chē)輛的實(shí)際數(shù)量。4.2計(jì)數(shù)邏輯1. 光傳感器的接收光被遮斷時(shí)定義為“有信號(hào)” ；2. 傳感器 1#有信號(hào)時(shí)啟動(dòng)增計(jì)數(shù)邏輯；3.

29、傳感器 2#有信號(hào)時(shí)啟動(dòng)減計(jì)數(shù)邏輯；4. 傳感器 1#完成脈沖同時(shí) 2#有信號(hào)，則啟動(dòng)增計(jì)數(shù)邏輯；5. 傳感器 2#完成脈沖同時(shí) 1#有信號(hào)，則啟動(dòng)減計(jì)數(shù)邏輯；6. 傳感器 1#和傳感器 2#都完成脈沖后進(jìn)行相應(yīng)計(jì)數(shù)動(dòng)作；7. 傳感器 1#和傳感器 2#都沒(méi)有信號(hào)時(shí)進(jìn)行小復(fù)位動(dòng)作；8. 增計(jì)數(shù)與減計(jì)數(shù)的啟動(dòng)邏輯互鎖；9. 增計(jì)數(shù)和減計(jì)數(shù)的進(jìn)行邏輯互鎖。10. 計(jì)數(shù)值超過(guò) +99 后從零開(kāi)始計(jì)數(shù)并報(bào)警（發(fā)光二極管）其中：條件 2 和條件 3 為“方向判定條件 1”；條件 4 和條件 5 為“方向判定條件 2”；卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)4.3程序流程圖圖 4-1程序流程圖卑微如螻蟻、

30、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)4.4梯形圖卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)4.5 指令語(yǔ)句表卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)卑微如螻蟻、堅(jiān)強(qiáng)似大象共享知識(shí)分享快樂(lè)結(jié) 束 語(yǔ)本設(shè)計(jì)采用光傳感器采集信號(hào)，使用 PLC控制，用數(shù)碼管顯示，本設(shè)計(jì)可以可靠準(zhǔn)確的完成了車(chē)輛出入庫(kù)時(shí)的統(tǒng)計(jì)和顯示工作，無(wú)論車(chē)輛往返情況如何，都不會(huì)出現(xiàn)誤計(jì)和漏計(jì)數(shù)，在外界干擾情況較大的情況下，都不會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的誤計(jì)數(shù)。兩個(gè) LED 數(shù)

31、碼管顯示，既經(jīng)濟(jì)實(shí)用又方便。本設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn) : 計(jì)數(shù)動(dòng)作準(zhǔn)確可靠，設(shè)備安裝簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，自動(dòng)化程度高，抗干擾能力強(qiáng)，剩余端口便于其他功能的擴(kuò)展。設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)針對(duì)性地查找資料，了解有關(guān) PLC方面的資料，既增長(zhǎng)了自己的知識(shí)面，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)，又提高了自己的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力，對(duì)學(xué)過(guò)的課本理論知識(shí)起到了很好的溫習(xí)作用。通過(guò)對(duì)車(chē)庫(kù)車(chē)輛出入庫(kù)管理設(shè)計(jì)，讓我很好的運(yùn)用了 PLC的知識(shí)，對(duì)課本知識(shí)進(jìn)一步的消化和鞏固。隨著汽車(chē)特別是私有汽車(chē)的普及使用，對(duì)大型停車(chē)廠系統(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(chē)服務(wù)管理的必然趨勢(shì)。針對(duì)現(xiàn)有的停車(chē)系統(tǒng)掛歷中存在的缺陷及 PLC技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅猛發(fā)展所帶來(lái)的新控制方式和管理方式的變革，采用先進(jìn)的、科學(xué)的、合理的設(shè)計(jì)方法，建立一套基于 PLC車(chē)輛出入庫(kù)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛出入庫(kù)，數(shù)量統(tǒng)計(jì)、信息查詢過(guò)程的自動(dòng)化，就顯得十分必要。建立提高停車(chē)場(chǎng)利用率和方便駕車(chē)者的信息系統(tǒng)，通過(guò)信息顯示牌向?qū)ふ彝＼?chē)場(chǎng)的駕車(chē)者提供空閑停車(chē)場(chǎng)的位置和停車(chē)位的滿空狀況，以及誘導(dǎo)路線指南等信息，最大限度地提高了停車(chē)場(chǎng)的使用率。顯示車(chē)庫(kù)內(nèi)車(chē)輛的實(shí)際數(shù)量外，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了