1、畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計目目 錄錄第第 1 1 章章 概述概述 .1 11.11.1 國內(nèi)外狀況及發(fā)展趨勢國內(nèi)外狀況及發(fā)展趨勢.1 11.21.2 PLCPLC 的發(fā)展歷史的發(fā)展歷史 .2 21.31.3 PLCPLC 發(fā)展新動向發(fā)展新動向 .3 31.41.4 PLCPLC 的基本結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu) .3 31.51.5 PLCPLC 的特點的特點 .4 41.61.6 PLCPLC 的工作原理的工作原理 .5 51.71.7 PLCPLC 的選型的選型 .6 6第第 2 2 章章 技術(shù)參數(shù)及方案的設(shè)計技術(shù)參數(shù)及方案的設(shè)計 .7 72.12.1 技術(shù)參數(shù)和條件技術(shù)參數(shù)和條件.7

2、 72.22.2 整體方案設(shè)計整體方案設(shè)計.7 7第第 3 3 章章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計及端口分布系統(tǒng)的硬件設(shè)計及端口分布 .8 83.13.1 整體框架整體框架.8 83.23.2 傳感器型號參數(shù)傳感器型號參數(shù).8 83.33.3 PLCPLC 電路設(shè)計電路設(shè)計 .10103.43.4 PLCPLC 選型機選型機 I/OI/O 點分配點分配 .1111第第 4 4 章章 程序設(shè)計程序設(shè)計 .13134.14.1 控制要求控制要求.13134.24.2 計數(shù)邏輯計數(shù)邏輯.13134.34.3 程序流程圖程序流程圖.14144.44.4 梯形圖梯形圖.15154.54.5 指令語句表指令語句表.19

3、19結(jié)結(jié) 束束 語語 .2222致致 謝謝 .2323參考文獻參考文獻 .2424畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 1 -第 1 章 概述1.1 國內(nèi)外狀況及發(fā)展趨勢近 20 年來，隨著我國城市建設(shè)速度的加快，城市交通需求量也日益增大。由于私家車、出租車比重呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，因此車輛停放依舊是市民最為關(guān)注的問題。據(jù)有關(guān)方面統(tǒng)計，截止 2008 年統(tǒng)計，我國生產(chǎn)汽車 934.5 萬輛，同比增長 5.2%，我國國內(nèi)汽車銷量為 938.05 萬輛，同比增長 6.7%。由于汽車數(shù)的增長遠遠高于停車位的增長，我國每年停車位的缺口高達 300 多萬個，城市停車位遠遠不能滿足需要。當前我國的汽

4、車與車位數(shù)量之比約為 5:1，而正常的平衡比例應(yīng)當是 1:1.2，差距很大，需要大量增加停車位，在城市土地資源緊缺的情況下通過地面增加車位已難以滿足要求。在寸土寸金的城市中心不可能浪費大面積土地來用于停泊車輛的廣場型停車場或者路邊停車區(qū)；地下停車場存在著施工周期長及造價較高的局限性。此狀況下機械式立體車庫的優(yōu)點十分明顯。早期的自動控制系統(tǒng)是依靠繼電-接觸器來實現(xiàn)的，其特點是：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、抗干擾能力強，可以實現(xiàn)集中控制和遠距離控制，但是其采用固定接線，通用性和靈活性差；又采用觸點的開關(guān)動作，工作頻率低，觸點易損壞，可靠性差。1969 年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器 PLC（Programmb

5、le Logic Controller） ，其特點是：具備邏輯控制、定時、計數(shù)等功能，編程語言采用直觀的梯形圖語言，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、廉價化、標準化、高速化、智能化、大容量化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，與計算機技術(shù)相結(jié)合，形成工業(yè)控制機系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng) DCS（Distributed Control System） 、現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System） ，這將使 PLC 得功能更強，可靠性更高，使用更方便，適用范圍更廣。近幾年，隨著停車需求的不斷增長，車輛出入庫的規(guī)模也越來越趨于大型化。因此車輛出入庫

6、管理系統(tǒng)也向大型化、復雜化和高科技化方向發(fā)展。自動化的車輛出入庫已經(jīng)成為智能交通和智能建筑的重要組成部分。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和停車需求的增長，車輛出入庫管理系統(tǒng)的下一個技術(shù)發(fā)展方向?qū)⑹侵悄芑⒕W(wǎng)絡(luò)化、集成化、人性化。提高車輛出入庫的運行效率、加強安全性以及與智能交通系統(tǒng)的信息互動，把相關(guān)科學技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域的最新成果合理有效的應(yīng)用到智能車輛出入庫的完善和發(fā)畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 2 -展中是當前車輛出入庫研究領(lǐng)域的首要任務(wù)。1.2 PLC 的發(fā)展歷史起源：1968 年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求。1969 年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程序控制器 PDP-

7、14，在美國通用汽車公司的生產(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，是世界上公認的第一臺 PLC。1969 年，美國研制出世界第一臺 PDP-141971 年，日本研制出第一臺 DCS-81973 年，德國研制出第一臺 PLC1974 年，中國研制出第一臺 PLC發(fā)展：20 世紀 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 增加了運算、數(shù)據(jù)傳送及處理等功能，完成了真正具有計算機特征的工業(yè)控制裝置。此時的 PLC 為微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物。個人計算機發(fā)展起來后，為了方便和反映可編程序控

8、制器的功能特點，可編程序控制器定名為Programmable Logic Controller （PLC） 。20 世紀 70 年代中末期，可編程序控制器進入實用化發(fā)展階段，計算機技術(shù)已全面引入可編程控制器中，使其功能發(fā)生了飛躍。更高的運算速度、超小型體積、更可靠地工業(yè)抗干擾設(shè)計、模擬量運算、PID 功能及極高的性價比奠定了它在現(xiàn)代工業(yè)中的地位。20 世紀 80 年代初，可編程控制器在先進工業(yè)國家中已獲得廣泛應(yīng)用。世界上生產(chǎn)可編程控制器的國家日益增多，產(chǎn)量日益上升。這標志可編程控制器已步入成熟階段。20 世紀 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為3040

9、%。在這時期，PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機接口能力和網(wǎng)絡(luò)能力得到大幅度提高，PLC 逐漸進入過程控制領(lǐng)域，在某些應(yīng)用上取代了在過程控制領(lǐng)域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。20 世紀末期，可編程控制器的發(fā)展特點是更加適應(yīng)于現(xiàn)代工業(yè)的需要。這個時期發(fā)展了大型機和超小型機、誕生了各種各樣的特殊功能單元、生產(chǎn)了各種人機界面單元、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)展新動向畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 3 -PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順

10、序運算、計時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC 已經(jīng)廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，它具有高可靠性、抗干擾能力強、功能強大、靈活，易學易用、體積小，重量輕，價格便宜的特點。1：產(chǎn)品規(guī)模向大、小兩個方向發(fā)展 大：I/O 點數(shù)達 14336 點、32 位為微處理器、多 CPU 并行工作、大容量存儲器、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)過程控制中應(yīng)用日益廣泛 3：不斷加強通訊功能 4：新器件和模塊不

11、斷推出 高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計數(shù)模塊、遠程 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，編程語言趨向標準化，有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC指令系統(tǒng) 6：發(fā)展容錯技術(shù)，采用熱備用或并行工作、多數(shù)表決的工作方式。7：追求軟硬件的標準化。1.4 PLC 的基本結(jié)構(gòu)1.4.1 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.接受并存儲從用戶程序和數(shù)據(jù)；b.檢測電源，存儲

12、器，I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。1.4.2 I/O 模塊輸入模塊和輸出模塊簡稱為 I/O 模塊，它們是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場設(shè)備和 CPU 模塊的橋梁輸入模塊用來接收和采集輸入信號，開關(guān)量輸入模塊用來接收從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等來的開光量輸入信號；模擬量輸入模塊用來接收電位器、測速發(fā)電機和各種變送器提供的連續(xù)變化的模擬量電流電壓信號。卡關(guān)量輸出模塊用來控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、指示燈、畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 4 -數(shù)字顯示裝置和報警裝置等輸出設(shè)備，模擬量輸出模塊用來控制調(diào)節(jié)閥

13、、變頻器等執(zhí)行裝置。1.4.3 編程裝置在對 S7-200 編程時，應(yīng)具備一臺安裝有 STEP7-MicroWIN 編程軟件的計算機、一根連接計算機和 PLC 的 RS-232/PPI 通信電纜或 USB/PPI 電纜。用它來編輯、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，可以在計算機的屏幕上直接生成和編輯梯形圖或指令表程序，并且可以實現(xiàn)不同編程語言之間的相互轉(zhuǎn)換。程序被編譯后下載到 PLC，也可以將 PLC 中的程序上載到計算基金，程序可以存盤或打印。1.4.4 電源PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒有一個良好的、可靠得電源系統(tǒng)是無法正常工作的，因此 PL

14、C 的制造商對電源的設(shè)計和制造也十分重視。一般交流電壓波動在+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 額定電壓 AC100V240V，而電壓允許范圍在 AC85V264V 之間。允許瞬時停電在 10ms 以下，能繼續(xù)工作。PLC 的電源在整個系統(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)場傳感器等的工作電源。1.5 PLC 的特點PLC 之所以能夠發(fā)展，除了它順應(yīng)了工業(yè)自動化的客觀要求之外，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，較好地解決了工業(yè)控制領(lǐng)域中普遍關(guān)心的可靠、

15、安全、靈活、方便、經(jīng)濟等問題。它具有以下幾個顯著特點：1.5.1 編程方法簡單易學梯形圖是使用最多的 PLC 的編程語言，其圖形符號和表達方式與繼電控制電路圖相似。梯形圖語言形象直觀，易學易懂，熟悉繼電控制電路圖的電氣人員，只需要花幾天時間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制程序，而且可以根據(jù)現(xiàn)場的情況，在生產(chǎn)現(xiàn)場一邊調(diào)試邊修改程序，以適應(yīng)生產(chǎn)需要。1.5.2 功能強，性價格比高一臺小型 PLC 內(nèi)有成百上千種可供用戶使用的編程軟件，有很強的功能，可以實現(xiàn)非常復雜的控制功能與相同的繼電控制系統(tǒng)相比，具有很高的性能價格比。1.5.3 硬件配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強PLC 產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化

16、、模塊化，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 5 -戶選用，用戶能靈活方便的進行系統(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。1.5.4 可靠性高，抗干擾能力強傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。由于觸點接觸不良，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 1/101/10，因觸點接觸布朗造成的故障大為減少。1.5.5 系統(tǒng)的設(shè)計、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

17、電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件等，使控制柜的設(shè)計、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)計法來設(shè)計。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。對于復雜的控制系統(tǒng)，設(shè)計梯形圖的時間比設(shè)計相同功能的繼電器系統(tǒng)系統(tǒng)電路圖的時間要少的多。1.5.6 維修工作量小，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)行機構(gòu)發(fā)生故障時，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。1.5.7 體積小，能耗低PLC 平均無故障時間可達到數(shù)萬小時以上，使用壽命可達幾十年。對于復雜的控制系統(tǒng)，使用 P

18、LC 后，可以減少大量的中間繼電器和時間繼電器，因此，控制柜的體積可以縮小到原來的一半到 10 分之 1。特別是小型 PLC 的體積僅相當于兩個繼電器的大小，且能耗僅為數(shù)瓦，所以它是機電一體設(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。 ；一個掃描周期主要可分為 3 個階段。1.6.1 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。1.6.2

19、 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，從第一條開始逐步執(zhí)行，并將畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 6 -相應(yīng)的邏輯運算結(jié)果存入對應(yīng)的內(nèi)部輔助存儲器和輸出狀態(tài)寄存器。當最后一條控制程序執(zhí)行完畢后，即轉(zhuǎn)入刷新階段。1.6.3 輸出刷新階段當所有指令執(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） ，并通過一定輸出方式輸出，驅(qū)動外部相應(yīng)執(zhí)行元件工作，這才形成PLC 的實際輸出。由此可見，輸入刷新、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段構(gòu)成 PLC 一個工作周期，因此稱為循環(huán)掃描方式。顯示掃描周期的長短主要取決于程序的長短。掃描周期越長，響應(yīng)速度越慢。由于

20、每個掃描周期只進行一次 I/O 刷新，即每一個掃描周期 PLC 只對輸入、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 I/O 的變化每個周期只輸出刷新一次，并且只對有變化的進行刷新，這對一般的開關(guān)量控制系統(tǒng)來說是完全允許的，不但不會造成影響，還會提高抗干擾能力。總之，PLC 采用掃描的工作方式，是區(qū)別于其他設(shè)備。1.7 PLC 的選型 現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的 PLC 有三菱、西門子、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、實用面廣但是數(shù)據(jù)處理比西門子弱。 德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程

21、序控制器在我國的應(yīng)用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（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 人機界面，工業(yè)軟件等。西門子 S7 系列 PLC 體積小、速度快、標準化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強，可靠性更高。最大特點之一。第 2 章 技術(shù)參數(shù)及方案的設(shè)計2.1 技術(shù)參數(shù)和條件利用 PLC 控制停車場的空位顯示，實現(xiàn)全自動運行。停車場的空位假設(shè)為 99 個，停車場全控是啟動按鈕 SB1 后，根據(jù)出口，入口的車輛檢測傳感器 1#、2#的檢測，計算是否有空位？若有空位，點亮入口的綠色指示燈 L1，否則點

22、亮入口的紅色指示燈 L2。畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 7 -圖 2-1 傳感器布置圖 停車場的空位有 99 個。啟動按鈕 SB1 在停車場全空時按下，另設(shè)停止按鈕 SB2。出口、入口的車輛檢測傳感器各 1 個，用來檢測車輛的進出。入口的指示燈兩個，用來指示有無空位。2.2 整體方案設(shè)計整個系統(tǒng)有一個啟動按鈕和一個停止按鈕，按下啟動按鈕，整個控制系統(tǒng)運行，按下停止按鈕則系統(tǒng)停。入口有兩個燈，分別是紅燈和綠燈作為輸出，電路中還有個加減計數(shù)器，它的設(shè)定值是 99。加減計數(shù)器隨著車輛的進出而加減，一旦計數(shù)器達到 99，入口處的紅燈就亮，提醒司機朋友此停車場的車位已滿。而其他時候都為綠

23、燈，表示此停車場還有停車位。 第 3 章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計及端口分布3.1 整體框架1. 入庫車輛前進時，經(jīng)過 1#2#傳感器計數(shù)器 C6 加 1，后退時經(jīng)過 2#1#傳感器計數(shù)器 C6 減 1，單經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器 C6 不動作。2出庫車輛前進時，經(jīng)過 2#1#傳感器計數(shù)器 C6 減 1，后退時經(jīng)過 1#2#傳感器畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 8 -計數(shù)器 C6 加 1，單經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器 C6 不動作。3. 設(shè)計一個由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車輛的實際數(shù)量。本系統(tǒng)設(shè)計通過光傳感器進行信息采集之后，傳到可編程控制器進行處理，然后經(jīng)過一系列相

24、關(guān)處理之后，在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的車輛數(shù)，以此來實現(xiàn)車輛輸入庫管理。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：236QQ23 系列反射板式接受器 (R) 型號：623SNQ檢測距離： 供電電壓：24V DC 輸出形式：互補型固態(tài)m8VDC24NPN特點： 聚焦式焦距為 供電電壓mm50VDC3010短距離和長距離直接反射式以及光釬式 互補型輸出可見紅色光源易于安裝及對準 防護等級 IP67 和 NEMA6 帶自診斷功能，有 LED 狀態(tài)指示燈 產(chǎn)品附帶安裝支架樹脂封電路及堅固的 A

25、BS 外殼 可選電纜式或接插件式接線方式畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 9 - 圖 3-2 Q23系列偏振反射板式實物圖 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問題。兩個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，變成垂直振動的光波，此光波經(jīng)反射板反射（去偏振）后，變?yōu)樗椒较蛘駝拥墓獠ǎ@種光波可通過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光亮物體時的誤動作問題，但同時也大大減弱了有效光束的能量，這一點對于檢測環(huán)境灰塵較大或需要較長檢測

26、距離的應(yīng)用場合尤為重要。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數(shù)和漏計數(shù)問題，注意控制兩個傳感器之間的距離，用程序驗證進出車庫的是否是車輛，當人通過傳感器時不可以計數(shù)；其次，采用邏輯互鎖方式，啟動加計數(shù)則要鎖定減計數(shù)，產(chǎn)生加計數(shù)脈沖時則要鎖定減計數(shù)脈沖。如此以保證可靠性；最后，及時的進行復位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運動時錯誤計數(shù)。圖 3-4 光電傳感器布置圖3.2.23.2.2 橋式測力稱重傳感器：橋式測力稱重傳感器：型號 CYB-605S 供電橋電壓：V2410輸出靈敏度 、 、 VmV /0 . 2mA204V51非

27、線性： 重復性： 蠕變：輸FS%02. 0FS%015. 0min30/%02. 0FS出阻抗：5365 絕緣電阻：M500 畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 10 -溫度補償范圍：5510 工作溫度范圍：8535 安全過載能力: FS%150 極限過載能力：FS%200 傳感器材料：不銹鋼/合金鋼 引線方式：直線引線 圖 3-5 橋式測力稱重傳感器實物圖 圖 3-6 橋式測力稱重傳感器受力方式圖原理分析：對稱重傳感器設(shè)定車輛檢測范圍，當稱重傳感器檢測車輛到位，信號傳到 PLC，進行相應(yīng)的程序運行。結(jié)構(gòu)合理，使用簡單，安裝方便。主要適用于車載專用秤、天車秤及車輛輪、軸力的測量。3.

28、3 PLC 電路設(shè)計3.3.1 PLC 輸入電路設(shè)計PLC 依據(jù)接收到的車輛檢測信號判斷是否允許車輛通過道口，因此車輛檢測器的選用與輸入通道的接口電路設(shè)計是非常重要的。3.3.2 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干擾和輻射干擾。3.3.3 PLC 輸出電路設(shè)計 通過控制指示燈指示車輛通行情況，控制顯示牌顯示車庫存放車輛情況。故PLC 的接線圖如下：畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 11 - 圖 3-7 PLC 外部接線圖圖3.4 PLC 選型機 I/O 點分配設(shè)計中采用內(nèi)存為

29、 3.2K，最大 I/O 點數(shù) 640 點的微處理器，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)需計數(shù)器 3 個，16 個輸入點和 16 個輸出點，所選 PLC 類型滿足系統(tǒng)要求。畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 12 -表 3-1 I/O 接口地址分配表輸入信號輸出信號傳感器 1#I0.1發(fā)光二極管Q0.2傳感器 2#I0.2接 LED 腳 bQ1.0報警I0.3接 LED 腳 aQ1.1接 LED 腳 cQ1.2接 LED 腳 dQ1.3接 LED 腳 eQ1.4接 LED 腳 fQ1.5接 LED 腳 gQ1.6接

30、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畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 13 -第 4 章 程序設(shè)計4.1 控制要求（1）入庫車輛前進時，經(jīng)過 1#2#傳感器后計數(shù)器加 1，后退時經(jīng)過 2#1#傳感器后計數(shù)器減 1，單位過一個傳感器則計數(shù)器不動作。（2）出庫車輛前進時經(jīng)過 2#1#傳感器后計數(shù)器減 1，后退時經(jīng)過 1#2#傳感器后計數(shù)器加 1，單經(jīng)過一個傳感器則計數(shù)器不動作。（3）設(shè)計一個由兩位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車

31、輛的實際數(shù)量。4.2 計數(shù)邏輯1.光傳感器的接收光被遮斷時定義為“有信號” ；2.傳感器 1#有信號時啟動增計數(shù)邏輯；3.傳感器 2#有信號時啟動減計數(shù)邏輯；4.傳感器 1#完成脈沖同時 2#有信號，則啟動增計數(shù)邏輯；5.傳感器 2#完成脈沖同時 1#有信號，則啟動減計數(shù)邏輯；6.傳感器 1#和傳感器 2#都完成脈沖后進行相應(yīng)計數(shù)動作；7.傳感器 1#和傳感器 2#都沒有信號時進行小復位動作；8.增計數(shù)與減計數(shù)的啟動邏輯互鎖；9.增計數(shù)和減計數(shù)的進行邏輯互鎖。10.計數(shù)值超過+99 后從零開始計數(shù)并報警（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

32、“方向判定條件 2” ；畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 14 -4.3 程序流程圖圖 4-1 程序流程圖畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 15 -4.4 梯形圖畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 16 -畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 17 -畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 18 -畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 19 -4.5 指令語句表畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 20 -畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 21 -畢業(yè)設(shè)計 車輛出入庫管理 PLC 系統(tǒng)設(shè)計- 22 -結(jié) 束 語本設(shè)計采

33、用光傳感器采集信號，使用 PLC 控制，用數(shù)碼管顯示，本設(shè)計可以可靠準確的完成了車輛出入庫時的統(tǒng)計和顯示工作，無論車輛往返情況如何，都不會出現(xiàn)誤計和漏計數(shù)，在外界干擾情況較大的情況下，都不會出現(xiàn)相關(guān)的誤計數(shù)。兩個 LED 數(shù)碼管顯示，既經(jīng)濟實用又方便。本設(shè)計具有以下優(yōu)點:計數(shù)動作準確可靠，設(shè)備安裝簡單，性價比高，自動化程度高，抗干擾能力強，剩余端口便于其他功能的擴展。設(shè)計過程中，通過針對性地查找資料，了解有關(guān) PLC 方面的資料，既增長了自己的知識面，補充最新的專業(yè)知識，又提高了自己的應(yīng)用能力和實踐能力，對學過的課本理論知識起到了很好的溫習作用。通過對車庫車輛出入庫管理設(shè)計，讓我很好的運用了 PLC 的知識，對課本知識進一步的消化和鞏固。隨著汽車特別是私有汽車的普及使用，對大型停車廠系統(tǒng)的集中化和智能化的安全性管理已經(jīng)成為大規(guī)模停車服務(wù)管理的必然趨勢。針對現(xiàn)有的停車系統(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)展所帶來的新控制方式和管理方式的變革，采用先進的、科學的、合理的設(shè)計方法，建立一套基于 PLC 車輛出入庫管理系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛出入庫，數(shù)量統(tǒng)計、信息查詢過程的自動化，就顯得十分必要。建立提高停車場利用率和方便駕車者的信息系統(tǒng)，通過信