停車(chē)場(chǎng)車(chē)位plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-河南工業(yè)大學(xué)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上機(jī)電工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目: 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： xxx 學(xué) 號(hào)： xxxx 專業(yè)班級(jí)： 機(jī)制F09xx 指導(dǎo)教師： xxx 2012年12月8日摘 要本文主要運(yùn)用可編程控制器（PLC）對(duì)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)出及停放指示進(jìn)行管理的方案。本停車(chē)場(chǎng)由16位停車(chē)位、入口檢測(cè)器、出口檢測(cè)器、道閘管理系統(tǒng)、尚有車(chē)位指示燈、車(chē)位已滿指示燈等部分組成。在設(shè)計(jì)硬件的基礎(chǔ)上，對(duì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用組態(tài)軟件建立人機(jī)監(jiān)控界面，包括組態(tài)界面的制作方案，功能語(yǔ)言的實(shí)現(xiàn)，最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，并給出相關(guān)的參考文獻(xiàn)，使控制車(chē)輛進(jìn)出過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：停車(chē)場(chǎng)車(chē)位；PLC控制；S7-2

2、00專心-專注-專業(yè)目 錄第1章 引言11.1 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介11.2 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求11.3 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想2第2章 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)32.1 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)工作說(shuō)明32.2 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)運(yùn)行框圖32.2 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)PLC選型32.4 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)I/O分配表42.5停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)I/O接線圖4第3章 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)73.1停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制程序的梯形圖73.2停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制程序的指令表7結(jié)論8設(shè)計(jì)總結(jié)9謝辭 10附錄 11參考文獻(xiàn)21第1章 引言1.1 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)介停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制

3、工藝要求如下：1. 假設(shè)停車(chē)場(chǎng)共有16個(gè)空位。2. 在入口處裝設(shè)有一傳感器，用來(lái)檢測(cè)車(chē)輛進(jìn)入的數(shù)目。3. 在出口處裝設(shè)有一傳感器，用來(lái)檢測(cè)車(chē)輛出去的數(shù)目。4. 尚有車(chē)位時(shí)，入口閘欄才可以將門(mén)開(kāi)啟讓車(chē)輛進(jìn)入停放，并有一指示燈表示尚有車(chē)位。5. 車(chē)位已經(jīng)滿時(shí)，有一指示燈顯示車(chē)位已滿，且入口閘欄不能開(kāi)啟讓車(chē)輛進(jìn)入停放。6. 可以從7段數(shù)碼管上顯示目前停車(chē)場(chǎng)共有幾部車(chē)。1.2停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求本次的設(shè)計(jì)要求如下：1.采用PLC控制，列出輸入輸出點(diǎn)分配表；2.畫(huà)出PLC的輸入輸出設(shè)備的接線圖；3.利用STEP7-Micro/WIN32軟件完成梯形圖、指令表的程序設(shè)計(jì)與調(diào)試；4.完成課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

4、1.3停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想本次的設(shè)計(jì)思想如下：1入庫(kù)車(chē)輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過(guò)傳感器1，此時(shí)車(chē)位尚未滿的話，柵欄向上打開(kāi)，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵欄打開(kāi)停止，同時(shí)車(chē)輛進(jìn)入，經(jīng)過(guò)傳感器2，柵欄門(mén)向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門(mén)停止關(guān)閉，同時(shí)計(jì)數(shù)器A加1；2出庫(kù)時(shí)，先經(jīng)過(guò)傳感器2，柵欄門(mén)向上打開(kāi)，當(dāng)達(dá)到上限的時(shí)候停止打開(kāi)，同時(shí)車(chē)出閘門(mén)再經(jīng)過(guò)傳感器1，柵欄門(mén)向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)到下限位時(shí)，柵欄門(mén)停止動(dòng)作，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； 3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；4設(shè)倉(cāng)庫(kù)容量為16輛車(chē)，則倉(cāng)庫(kù)滿時(shí)應(yīng)顯示車(chē)位已滿指示燈；5若同時(shí)有車(chē)輛

5、相對(duì)入庫(kù)和出庫(kù)（即入庫(kù)車(chē)輛經(jīng)過(guò)傳感器1，出庫(kù)車(chē)輛經(jīng)過(guò)傳感器2），應(yīng)避免誤計(jì)數(shù)。第2章 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)2.1 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)工作說(shuō)明停車(chē)場(chǎng)由啟動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，先對(duì)所有用到的存儲(chǔ)單元清零，并且停車(chē)場(chǎng)車(chē)位空顯示由數(shù)碼管顯示。當(dāng)汽車(chē)先經(jīng)過(guò)傳感器一時(shí)，此時(shí)車(chē)位尚未滿的話，由傳感器1以控制實(shí)現(xiàn)開(kāi)柵門(mén)，柵欄向上打開(kāi)，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵欄打開(kāi)停止，此時(shí)汽車(chē)方能駛?cè)?，?dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)傳感器2時(shí)，由傳感器2實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)，柵欄門(mén)向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門(mén)停止關(guān)閉，并且數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)加以后顯示；當(dāng)汽車(chē)先經(jīng)過(guò)傳感器2時(shí)，由傳感器2以控制實(shí)現(xiàn)開(kāi)柵門(mén)，柵欄門(mén)向上打開(kāi)，當(dāng)達(dá)到上限的時(shí)候停止打開(kāi)，此時(shí)汽車(chē)方能駛出，

6、當(dāng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)傳感器1時(shí)，由傳感器1實(shí)現(xiàn)關(guān)門(mén)，柵欄門(mén)向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)到下限位時(shí)，柵欄門(mén)停止動(dòng)作，并且數(shù)碼管實(shí)現(xiàn)減一后顯示。設(shè)停車(chē)場(chǎng)容量為16輛車(chē)，若停車(chē)場(chǎng)還有車(chē)位則可由指示燈進(jìn)行提醒，若車(chē)庫(kù)車(chē)位已滿則倉(cāng)庫(kù)滿時(shí)有車(chē)位已滿指示燈進(jìn)行提醒。當(dāng)同時(shí)有車(chē)輛同時(shí)進(jìn)出時(shí)（即進(jìn)入車(chē)輛經(jīng)過(guò)傳感器1，出來(lái)車(chē)輛經(jīng)過(guò)傳感器2），不進(jìn)行加減計(jì)數(shù)，數(shù)碼管保持原樣顯示。2.2 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)運(yùn)行框圖由上述具體控制要求，可作出停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)的程序框圖，如圖 2-1所示。2.3 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)PLC選型PLC簡(jiǎn)介：可編程控制器(Programmable Controller)是計(jì)算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制

7、應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller)，簡(jiǎn)稱PLC，它主要用來(lái)代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。隨著技術(shù)的發(fā)展，這種裝置的功能已經(jīng)大大超過(guò)了邏輯控制的范圍，因此，今天這種裝置稱作可編程控制器，簡(jiǎn)稱PC。但是為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)(Personal Computer)的簡(jiǎn)稱混淆，所以將可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC。PLC特點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) ；（2）硬件配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng) ；（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎；（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便，容易改造。PLC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控

8、制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。本次設(shè)計(jì)要求開(kāi)始、停止、2個(gè)行程開(kāi)關(guān)和2個(gè)傳感器共6個(gè)輸入接口，控制車(chē)滿和有位2個(gè)指示燈、電機(jī)正反轉(zhuǎn)及2個(gè)七段顯示屏共18輸出接口，所以選用CPU222（8DI/6DO）并擴(kuò)展2個(gè)EM222(8DO)模塊滿足控制要求。2.4 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)I/O分配表停車(chē)場(chǎng)車(chē)位系統(tǒng)輸入開(kāi)關(guān)及控制該系統(tǒng)的輸出端在PLC中的I/O地址分配表，如表2-1所示。2.5停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)I/O接線圖CPU222及EM222的的I/O接線圖如圖2-2所示

9、。表 2-1 I/O地址分配表控制信號(hào)信號(hào)名稱元件名稱元件符號(hào)地址編碼輸入信號(hào)啟動(dòng)信號(hào)常用開(kāi)關(guān)SB1I0.0停止信號(hào)常用開(kāi)關(guān)SB2I0.5傳感器1輸入信號(hào)接近開(kāi)關(guān)SQ1I0.1傳感器2輸入信號(hào)接近開(kāi)關(guān)SQ2I0.2閘欄上限位信號(hào)行程開(kāi)關(guān)SQ3I0.3閘欄下限位信號(hào)行程開(kāi)關(guān)SQ4I0.4 輸 出 信 號(hào)車(chē)位滿信號(hào)指示燈HL1Q0.2有車(chē)位信號(hào)指示燈HL2Q0.3電機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)電動(dòng)機(jī)KM1Q0.0電機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)電動(dòng)機(jī)KM2Q0.1七段顯示屏1信號(hào)七段顯示屏SEG1Q2.0-Q2.6七段顯示屏2信號(hào)七段顯示屏SEG2Q3.0-Q3.6 開(kāi)始七段顯示屏重置是否有車(chē)出是否有車(chē)進(jìn)NYYN傳感器2無(wú)反應(yīng)觸發(fā)傳感

10、器2傳感器1無(wú)反應(yīng)觸發(fā)傳感器1有位指示燈是否亮大門(mén)不開(kāi)不開(kāi)門(mén)開(kāi)門(mén)NY觸發(fā)傳感器1不開(kāi)門(mén)開(kāi)門(mén)觸發(fā)傳感器2關(guān)門(mén)關(guān)門(mén)計(jì)數(shù)器加1計(jì)數(shù)器減1七段顯示屏顯示當(dāng)前停車(chē)場(chǎng)已停車(chē)數(shù)停止圖 2-1 運(yùn)行框圖圖2-2 I/O 接線圖第3章 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)3.1 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制程序的梯形圖本系統(tǒng)采用STEP 7 MicroWIN SP4（S7-200）V4.0軟件調(diào)試，分為兩部分：主程序和子程序,子程序有三部分,分別表示車(chē)輛進(jìn)入、車(chē)輛出去和車(chē)輛同時(shí)出入，共有17個(gè)網(wǎng)絡(luò)。調(diào)試過(guò)程所設(shè)計(jì)梯形圖見(jiàn)附錄。3.2 停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制程序的指令表本系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程所生成指令表見(jiàn)附錄。結(jié) 論縱觀兩周的設(shè)計(jì)過(guò)程，可以說(shuō)在這一過(guò)

11、程中我的收獲很大，充分認(rèn)識(shí)到自己的薄弱環(huán)節(jié)，通過(guò)理論分析與實(shí)踐的反復(fù)論證，許多問(wèn)題都有了較好的解決方案。軟件部分采用各部分程序直接轉(zhuǎn)的方式，依次實(shí)現(xiàn)了PLC流程圖、梯形圖、指令表三種機(jī)械手控制方式。用此種方法編寫(xiě)程序條理清晰，連貫性強(qiáng)，但若要增加其它機(jī)械手控制方式或進(jìn)行擴(kuò)展，程序會(huì)變得相當(dāng)復(fù)雜而且容易出錯(cuò)，出錯(cuò)后調(diào)試修改也很困難。收進(jìn)的方式是將各部分程序?qū)懗沙绦颍奖阏{(diào)用和調(diào)試。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是程序編寫(xiě)比較簡(jiǎn)單，不需要再編寫(xiě)分支、匯合狀態(tài)移圖的程序，且由于本課對(duì)定時(shí)精確度要求并不高，適宜采用。若是在對(duì)定時(shí)精度要求比較高的情況下，應(yīng)采用單片機(jī)的中斷功能進(jìn)行硬件定時(shí)。通過(guò)此次設(shè)計(jì)，了解了停車(chē)場(chǎng)車(chē)位

12、控制系統(tǒng)的工作原理，其中電路及軟件實(shí)現(xiàn)是此次設(shè)計(jì)的主要部分。作為一個(gè)好的控制系統(tǒng)必須把各種控制都考慮在內(nèi)之外，還要考慮安全控制。設(shè)計(jì)總結(jié)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我發(fā)現(xiàn)了我的理論知識(shí)掌握的不是特別好，而且很多方面掌握的都不到位，我們還需要大量的以前沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，于是圖書(shū)館和網(wǎng)路成了我們很好的助手。在查閱資料的過(guò)程中，我們要判斷優(yōu)劣、取舍相關(guān)知識(shí)，不知不覺(jué)中我們查閱資料的能力也得到了很好的鍛煉。我們學(xué)整個(gè)設(shè)計(jì)通過(guò)軟件和硬件上的調(diào)試。我想對(duì)自己以后的學(xué)習(xí)和工作都有很大的幫助。在課程設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問(wèn)題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，只有理論與實(shí)際相結(jié)合，才能更加深入的了解問(wèn)題。只有了解了實(shí)際與理論知識(shí)并

13、把它們相結(jié)合，才能解決問(wèn)題。一切問(wèn)題必須靠自己一點(diǎn)一滴的解決，而且要不斷的更正以前的錯(cuò)誤。設(shè)計(jì)是比較簡(jiǎn)單的，主要是解決程序設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，而程序設(shè)計(jì)是一個(gè)很靈活的東西，它反映了你解決問(wèn)題的邏輯思維和創(chuàng)新能力，它才是一個(gè)設(shè)計(jì)的靈魂所在。因此大部分時(shí)間是用在程序設(shè)計(jì)上面的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，總是遇到這樣或那樣的問(wèn)題。有時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，需要做大量的工作，花大量的時(shí)間才能解決。自然而然，我的耐心便在其中建立起來(lái)了。為以后的工作積累了經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)了信心通過(guò)這次對(duì)停車(chē)場(chǎng)車(chē)位控制的PLC控制，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來(lái)源于實(shí)際，從

14、中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。謝 辭感謝王老師給了我們這次寶貴的課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，對(duì)我們的能力提高非常有幫助。感謝王老師不辭勞苦的辛勤指導(dǎo)，對(duì)每個(gè)簡(jiǎn)單或難的問(wèn)題都予以深刻的解答，是我又學(xué)到了很多的知識(shí)。從這次課程設(shè)計(jì)中，我更加看清了自己的不足之處。為了搞好這次課程設(shè)計(jì)，通過(guò)查閱資料以及在老師和同學(xué)的幫助下，最終基本達(dá)到了設(shè)計(jì)目的。通過(guò)實(shí)踐，鞏固了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，提高了實(shí)際應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力，還積累了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在這次的設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中，我認(rèn)識(shí)到不管做什么事，尤其是科學(xué)實(shí)踐，都需要大膽假設(shè)，小心求證。任何一個(gè)方案都要經(jīng)過(guò)詳細(xì)周全的論證后才能著手去做，否則即使很快做出來(lái)，但經(jīng)不起推敲和考驗(yàn)。對(duì)于那些要求

15、能夠擴(kuò)展功能的課題更是如此?？傊@次實(shí)習(xí)要再次感謝王老師和小組成員的幫助與支持，使自己的綜合分析力有了很大的提高。附 錄1.梯形圖2.指令表TITLE=程序注釋Network 1 / 網(wǎng)絡(luò)標(biāo)題/ 程序啟動(dòng)與停止LD I0.0O M10.0AN I0.5= M10.0Network 2 / 輸出七段顯示屏LD M10.0MOVW AC0, AC1DIV 10, AC1SEG AC1, QB0SEG AC2, QB1Network 3 / 重置2個(gè)七段顯示屏LDN M10.0R Q0.0, 7R Q2.0, 7Network 4 / 控制大門(mén)的關(guān)閉停止LD M0.4O M0.7O M1.2A I

16、0.4LD SM0.1O M0.0OLDAN M0.1= M0.0Network 5 / 控制車(chē)滿燈和有位燈的亮滅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 / 控制車(chē)進(jìn)入開(kāi)門(mén)LD M0.1A I0.1AN I0.2A Q0.2O M0.2AN M0.3= M0.2Network 7 / 開(kāi)門(mén)動(dòng)作停止LD M0.2A I0.3O M0.3AN M0.4= M0.3Network 8 / 關(guān)門(mén)并計(jì)數(shù)器加1LD M0.3A I0.2O M0.4AN M0.0= M0.4EUAB= AC0, 1DECB AC0Network 15 / 電機(jī)正轉(zhuǎn)及開(kāi)門(mén)控制LD M0.2O M1.0O M0.5= Q0.0Network 16 / 電機(jī)反轉(zhuǎn)及關(guān)門(mén)控制LD M0.4O M1.2O M0.7= Q0.1Network 17 / 重置車(chē)滿和有位指示燈LD I0.5R Q0.