停车场车位控制系统.docx

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停车场车位控制系统

成绩_______

安庆师范学院物理与电气工程学院

可编程逻辑控制器

课程设计报告

题目停车场车位控制系统

系别物理与电气工程学院

专业名称自动化

班级11级自动化四班

学号xxxxxxxxxxxxx

姓名XXXXX

指导教师XXX老师

XXXXXXXX物理与电气工程学院制

《可编程逻辑控制器》课程设计任务书

——供09级自动化、电气工程及其自动化、电气工程与自动化专业学生用

引言：

《可编程逻辑控制器》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，又不同于课堂教学。

它需要学生统筹运用所学基本理论、基本方法对现实生活中的实际系统进行设计和调试。

一、设计题目五：

停车场车位控制系统

本设计要求熟练使用西门子公司的S7-200系列产品各基本指令和部分应用指令，根据控制要求进行PLC梯形图编程，实现停车场车位控制系统的设计。

二、系统工作过程说明

图1是车位控制系统示意图，假设停车场有9个车位，在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目，在出口处按装一传感器用来检测车辆出去的数目，如果尚有车位时，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；车位已满时，则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。

同时可以从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。

图1停车场车位控制系统示意图

如图1所示，本设计具体要求完成以下工作过程：

（1）入库车辆前进时，经过1#传感器，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2#传感器，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2#传感器，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，同时车辆出闸门再经过1#传感器，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）若设仓库容量为9辆车，则仓库满时应报警并显示。

（5）若同时有车辆相对入库和出库（即入库车辆经过1#传感器，出库车辆经过2#传感器），应避免误计数。

三、设计步骤：

（1）对系统进行需求分析，确定I/O点数，分配I/O地址；

（2）画出PLC硬件接线图；

（3）绘制PLC梯形图；

（4）绘制时序图；

（5）简述工作过程。

摘要

本设计是基于西门子公司的S7-200系列PLC对停车场车位实施控制的控制系统。

本设计针对目前停车场车位控制系统存在的集成自动化程度低、可靠性差和运行效率低下的不足，结合目前工业领域的应用技术，设计了一种技术较先进、性能可靠、自动化的程度较高的停车场车位控制系统。

本文针对停车场车位控制系统中存在的问题，把PLC可编程序控制器和变频器应用于停车场车位控制系统上，同时对问题进行了较深入的研究。

本文阐述了停车场车位控制系统的PLC控制、自动计数、数码显示的一些基本思路和方法，介绍了关于PLC工作特点及运行原理，S7-200不仅编程简单，通用性强，抗干扰能力强，可靠性高，而且具有易于操作及维护，设计、施工、调试周期短等优点。

然后设计了停车场车位控制系统的基本模块及功能，并对系统的主回路和控制回路的硬件部分进行了详细介绍。

最后程序分析测试论证了该停车场车位控制系统设计可行性。

关键词：

西门子PLC控制车位控制

一、绪论

1、设计目的

本设计要求熟练使用西门子公司的S7-200系列产品各基本指令和部分应用指令，根据控制要求进行PLC梯形图编程，实现停车场车位控制系统的设计。

2、设计内容

根据课程设计任务书读懂系统工作过程说明，对系统进行需求分析，确定I/O点数，分配I/O地址；按要求设计顺序功能图，并由顺序功能图绘制出相应的梯形图；对程序进行调试，调试成功后进行模拟操作，并记录工作过程。

3、要实现的目标

（1）入库车辆前进时，经过1#传感器，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2#传感器，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2#传感器，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，同时车辆出闸门再经过1#传感器，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）若设仓库容量为9辆车，则仓库满时应报警并显示。

（5）若同时有车辆相对入库和出库（即入库车辆经过1#传感器，出库车辆经过2#传感器），应避免误计数。

二、系统分析及硬件设计

1、系统工作说明

仓库启用由启动开关控制，先对所有用到的存储单元清零，并且仓库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，由传感器一以控制实现开栅门，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，当汽车经过传感器二时，由传感器二实现关门，栅栏门向下关闭，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二时，由传感器二以控制实现开栅门，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，当汽车经过传感器一时，由传感器一实现关门，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。

设仓库容量为9辆车，若车库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应有指示灯报警并显示。

当同时有车辆相对入库和出库时（即入库车辆经过1#传感器，出库车辆经过2#传感器），不进行加减计数，数码管保持原样显示。

2、系统I/O分配

输入信号

输出信号

设备

地址

设备

地址

启动

I0.0

开门

Q1.0

停止

I0.5

关门

Q1.1

传感器1

I0.1

位满指示灯

Q1.2

传感器2

I0.2

有位指示灯

Q1.3

上限位

I0.3

数码管显示

Q0.0~Q0.7

下限位

I0.4

3、PLC外围接线

以下图片为PLC各模块硬件电路外围接线图：

图一：

系统整体外围图片

图二：

系统输入输出接线图（I/O接口见分配表）

图三：

系统的开关按钮

用SB1模拟传感器一，SB2模拟传感器二，SQ0为启动按钮，SQ1为停止按钮，HL6指示灯为车位已满警报指示灯，HL7为有空位指示灯（HL7见图一亮灯）。

图四：

初始时刻车位数码显示

图五：

进入车库一辆车后数码显示

图六：

电机正反转模拟开关栅门开关

ZZ、FZ分别为上下限位开关输出接口，M1、M2分别为电机正反转控制输入接口L+、M为电源接口

三、系统软件设计

1、系统流程图

系统顺序功能图

2、系统程序设计

梯形图

Network8

Network14

四、系统调试

1、硬件调试

根据系统要求选择相应的硬件设备，并根据I/O分配，按要求连接电路，并检查电路是否正确，确保电路安全后打开电源开关，等待软件调试和程序下载。

之后操作各个输入量进行相应的功能检验。

2、软件调试

按接线图接好线后，用STEP7编程软件编辑程序指令，完成程序编辑后，进行程序编译检查程序是否存在语法错误，无误后下载到PLC系统中，并点击运行，观察运行过程。

总结

通过本次课程设计使我比较系统地掌握有关PLC控制系统的设计思想和设计方法，主要对PLC（西门子S7-200）的结构、功能、内部资源等了解并对其进行测试和加以应用的知识得到学习。

经过多次的反复实验与分析,可以对电路的原理及功能更加熟悉,同时提高了设计能力与及对电路的分析能力.同时在软件的编程方面得到更到的提高,对编程能力得到加强.同时对所学的知识得到很大的提高与巩固.我所做的设计题目是基于PLC的停车场车位控制系统。

由于是第一次做PLC的设计，设计起来有一定难度，但后来通过去图书馆找相关书籍，上网找资料，请教老师和同学等方法来获取相关知识，通过一步步解决疑惑来完成我的设计，同时也大大提升了自己知识水平和能力。

通过这次课程设计让我们意识到书本上学到的知识一定要通过实践去巩固，而且这也是一种学习方法，只有这样才能真正轻松的掌握一门学问。

同时此次课程设计也让我们对学习PLC更加热情，我们认识到PLC的强大的功能和广阔的应用领域。

真正体会到了科技给我带来的振憾。

让我对学习更有兴趣，同时也给我们在探索知识的路上的无限动力。

在自己以后的学习中，我们一定要有刻苦努力及钻研精神，结合有创新，充分实现自己的价值，为国家的发展做出自己的贡献。

在此我真心的感谢XXX老师对我们的悉心指导和帮助，同时感谢同学XXX和XXX，正是由于我们的团队合作、相互配合以及共同努力才使得我们能够顺利完成本次课程设计。

参考文献

[1]．刘美俊主编．西门子PLC编程及应用．北京：

机械工业出版社，2011．7

[2].张运刚，宋小春，郭武强编著.从入门到精通——西门子S7-200PLC技术与应用.北京：

人民邮电出版社，2007.6

附录

1、语句表

网络一

LDI0.0OM0.2

OM10.0ANM0.3

ANI0.5=M0.2

=M10.0网络六

网络二LDM0.2

LDM10.0AI0.3

SEGVB0,QB0OM0.3

网络三ANM0.4

LDM0.4=M0.3

OM0.7网络七

OM1.2LDM0.3

AI0.4AI0.2

LDSM0.1OM0.4

OM0.0ANM0.0

OLD=M0.4

ANM0.1EU

=M0.0AB<=VB0,8

网络四INCBVB0

LDM0.0网络八

AM10.0LDM0.1

OM0.1AI0.1

ANM0.2OM0.5

ANM0.5ANM0.6

ANM1.0=M0.5

LPS网络九

=M0.1LDM0.5

AB<=VB0,8AI0.3

SQ1.3,1OM0.6

RQ1.2,1ANM0.7

LPP=M0.6

AB=VB0,9网络十

SQ1.2,1LDM0.6

RQ1.3,1AI0.1

网络五AI0.2

LDM0.1OM0.7

AI0.1ANM0.0

ANI0.2=M0.7

AQ1.3

网络十一

LDM0.1

AI0.2

ANI0.1

OM1.0

ANM1.1

=M1.0

网络十二

LDM1.0

AI0.3

OM1.1

ANM1.2

=M1.1

网络十三

LDM1.1

AI0.1

OM1.2

ANM0.0

=M1.2

EU

AB>=VB0,1

DECBVB0

网络十四

LDM0.2

OM0.5

OM1.0

=Q1.0

网络十五

LDM0.4

OM0.7

OM1.2

=Q1.1

网络十六

LDI0.5

RQ1.2,2

2、其他图表

部分数码显示已停车位数

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