PLC技術應用（西門子）（第二版）05四層電梯控制系統06地下停車場車輛控制系統07工業機械手控制系統08灌裝生產線包裝控制系統CONTENTS目錄模塊二典型應用模塊二典型應用01項目引入02項目目標03項目分析04知識準備05器材準備06項目實施CONTENTS項目內容07項目拓展06地下停車場車輛控制系統地下停車場車輛控制系統

我國的汽車產業飛速發展，汽車保有量持續攀升，但由于人口密度大，在很多時候會出現停車難等問題。利用PLC控制停車的停車場管理系統是一種高效快捷、公正準確、科學經濟的停車場管理手段，是停車場對于車輛實行動態和靜態管理的綜合。某地下停車場共16個停車位，由入口檢測器、出口檢測器、道閘管理系統、尚有車位指示燈、車位已滿指示燈等部分組成。如圖6-1所示，在入口處裝設一傳感器，用來檢測車輛進入的數目；在出口處裝設一傳感器，用來檢測車輛出去的數目；有車位時，入口閘欄將門開啟讓車輛進入，并有指示燈示表示尚有車位；車位滿時，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車進入；用七段數碼顯示管上顯示目前停車場共有幾部車。01項目引入圖6-1某地下停車場車輛控制系統示意圖掌握計數器指令的應用方法；熟悉數碼管及七段顯示碼；掌握七段譯碼指令的應用方法；能裝調地下停車場車輛控制電路和程序。02項目目標（1）停車場由啟動開關控制，車庫啟用時先對所有用到的存儲單元清零，并且停車場車位空顯示由數碼管顯示。（2）車輛入庫時，經過傳感器1，此時車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當達到上限位置時，柵欄打開停止，同時車輛進入，經過傳感器2，柵欄門向下關閉，達到下限位置時，柵欄門停止關閉，同時計數器A加1。（3）車輛出庫時，先經過傳感器2，柵欄門向上打開，當達到上限的時候停止打開，同時車出閘門再經過傳感器1，柵欄門向下關閉，當達到下限位時，柵欄門停止動作，計數器B減1。（計數器B的初始值由計數器A送來）只經過一個傳感器則計數器不動作。（4）倉庫容量為16輛車，若停車場還有車位則可由車輛未滿指示燈進行提醒，若車庫車位已滿則倉庫滿時有車位已滿指示燈進行提醒并且七段數碼管顯示此時停車場停車數量。（5）若同時有車輛相對入庫和出庫（即入庫車輛經過傳感器1，出庫車輛經過傳感器2），避免誤計數。03項目分析

1.計數器的組成及分類

計數器是累計其輸入端的計數脈沖個數，其結構與定時器相似，其設定值在程序中賦予。CPU提供了3種類型的計數器，即增計數器、減計數器和增/減計數器。計數器總數有256個，計數器的地址編號范圍為C0～C255。

2.計數器的指令格式04知識準備

（一）計數器指令04知識準備

3.計數器指令應用

（1）增計數器指令CTU應用

設I0.0為計數脈沖輸入端，I0.1為復位端，當計數值為5時，輸出端Q0.1通電，程序梯形圖和指令表如圖6-2所示，時序圖如圖6-3所示。圖6-2增計數器指令CTU應用程序梯形圖和指令表04知識準備

圖6-3增計數器指令CTU應用程序時序圖04知識準備

（2）減計數器指令CTD應用

在圖6-4所示減計數器程序中，當程序開始運行（利用SM0.1初始化）或I0.1常開觸點閉合時，設定值被裝載，C3自動復位。在I0.0常開觸點閉合時，C3開始減計數，當I0.0常開觸點第3次閉合時，C3被置位，Q0.1通電。時序圖如圖6-5所示。圖6-4減計數器指令CTD應用程序梯形圖和指令表04知識準備

圖6-5減計數器指令CTD應用程序時序圖04知識準備

（3）增減計數器指令CTUD應用

在圖6-6所示增減計數器指令程序中，I0.0接增計數端，I0.1接減計數端，I0.2接復位端。在當前值≥4時，C10置位，Q0.1通電；在當前值小于4或I0.2接通時，C10復位，Q0.1斷電。時序圖如圖6-7所示。圖6-6增減計數器指令程序梯形圖和指令表04知識準備

圖6-7增減計數器指令程序時序圖1.七段數碼管

數碼管的一種是半導體發光器件，數碼管可分為七段數碼管和八段數碼管，區別在于八段數碼管比七段數碼管多一個用于顯示小數點的發光二極管單元DP（decimalpoint），其基本單元是發光二極管。七段數碼管是基于發光二極管(LED)封裝的顯示器件，分為共陽極和共陰極2種結構。如圖6-8所示。04知識準備

(二)七段數碼管圖6-8七段數碼管2.七段數碼管顯示代碼04知識準備

圖6-9七段數碼管顯示代碼

（三）七段譯碼指令SEG04知識準備

七段譯碼指令SEG將輸入字節16#0~F轉換成七段顯示碼，指令格式如圖6-10所示。圖6-10七段譯碼指令SEG格式

（三）七段譯碼指令SEG04知識準備

七段譯碼指令SEG的應用程序如圖6-10所示。圖6-11七段譯碼指令SEG的應用程序05器材準備

（1）本次設計要求需要有啟動按鈕、停止按鈕、2個行程開關（柵欄上限位和下限位）和2個傳感器（入口和出口）共6個輸入接口，2個指示燈（車位已滿和有空車位）、三相異步電動機正反轉、2個七段顯示數碼管共18個輸出接口，所以選用CPU226DC/DC/DC（24輸入/16輸出）并擴展一個EM223（8輸入、8輸出）模塊滿足控制要求。除CPU226之外還需要24V/DC直流電源、兩個復位按鈕、兩個紅外傳感器、兩個指示燈、三相異步電動機。（2）采用西門子S7200CPU226和擴展模塊EM223，西門子PLC功能豐富、使用方便，抗干擾能力比較強，維護率、損壞率較低，DP通信效果好，技術支持服務較好。采用紅外傳感器提高系統靈敏度和可靠性。采用繼電器輸出型電路，使得控制系統能控制大功率電路。采用七段數碼管顯示車庫當前車輛，凸顯智能化、人性化。（3）對于入庫、出庫車輛的計數，可以采用兩個計數器來實現，即一個增計數器和一個減計數器；柵欄的開啟與閉合可以有電動機的正反轉來實現，并用指示燈顯示停車場是否已經停滿；車位滿時應設計使柵欄不能開啟，禁止汽車進入停車場；用七段數碼管來顯示目前停車場中停車的數目。由項目分析可知，控制系統變量有輸入信號和輸出信號兩種類別：輸入信號：啟動、停止按鈕；入口傳感器輸入信號；出口傳感器輸入信號；柵欄上限位置開關（行程開關）；柵欄下限位置開關（行程開關）。輸出信號：柵欄開啟信號（電動機正轉）；柵欄關閉信號（電動機反轉）；車位已滿指示燈；尚有車位指示燈；七段數碼管1（Q0.0-Q0.6）；七段數碼管2（Q1.0-Q1.6）。I/O分配見下表。（一）確定I/O分配表06項目實施輸入信號輸出信號設備地址設備地址啟動(SB1)I0.0柵欄開啟Q2.0停止(SB2)I0.1柵欄關閉Q2.1入口傳感器I0.2車位已滿指示燈Q2.2出口傳感器I0.3尚有車位指示燈Q2.3柵欄上限位I0.4七段數碼管1顯示Q0.0~Q0.6柵欄下限位I0.5七段數碼管⒉顯示Q1.0~Q1.6（二）PLC的外部接線圖06項目實施圖6-13PLC外部接線圖圖6-14主電路控制圖（三）控制程序設計思路06項目實施本系統采用STEP7MicroWINSP4（S7-200）V4.0軟件編程并調試，程序分為三部分：主程序、子程序和中斷程序，子程序有三部分，分別表示：車輛進入、車輛出去和車輛同時出入。中斷程序由三個子程序控制，當條件滿足時立即執行關門或者開門，計數器也執行相應動作。圖6-15控制程序流程圖（四）編寫梯形圖程序1.主程序06項目實施（四）編寫梯形圖程序1.主程序06項目實施（四）編寫梯形圖程序1.主程序06項目實施（四）編寫梯形圖程序2.子程序06項目實施（四）編寫梯形圖程序2.子程序06項目實施（四）編寫梯形圖程序2.子程序06項目實施（四）編寫梯形圖程序06項目實施3.中斷程序（五）程序調試06項目實施

輸入程序并傳送到PLC運行調試，按照時序圖順序，相應模擬對應輸入信號，觀察數碼管顯示變觀察是否符合要求，如不符合要求則檢查接線及PLC程序，直至按要求運行。圖6-16車輛入庫時序圖（五）程序調試06項目實施

輸入程序并傳送到PLC運行調試，按照時序圖順序，相應模擬對應輸入信號，觀察數碼管顯示變觀察是否符合要求，如不符合要求則檢查接線及PLC程序，直至按要求運行。圖6-17車輛出庫時序圖（五）程序調試06項目實施

輸入程序并傳送到PLC運行調試，按照時序圖順序，相應模擬對應輸入信號，觀察數碼管顯示變觀察是否符合要求，如不符合要求則檢查接線及PLC程序，直至按要求運行。圖6-18車輛同時出入庫時序圖07項目拓展

1.基于PLC控制的智能車庫還可以進行很多的擴展，例如：可以加上一些傳感器用來指