基于PLC控制系统课程设计

电气控制与PLC课程设计说明书题目：基于PLC的住宅小区停车场管理系统专业班次：自动化1004班姓名：刘@@学号：**********************指导教师：***学期：2012-2013学年第一学期日期：2012.12课程设计任务书课程PLC控制系统课程设计题目停车场车位控制系统设计专业自动化姓名##学号#主要内容、基本要求、主要参考资料等主要内容：1．掌握利用PLC来绘制梯形图，接线图及写程序的能力2．掌握利用PLC对停车场车位运行原理设计，硬件系统设计，软件系统设计3．掌握利用PLC进行系统调试能力基本要求：首先按下X1，系统启动，当有车要进入停车场时，首先通过入口检测器X1，入口检测器X1在把数据送到中央处理器，如果有空位，灯Y3亮，则闸门经正转传感器X5将闸门打开即Y1灯亮，过了30秒闸门经反转传感器X6将闸门关闭，即Y2灯亮，如果有车来的时候，显示车位已满的灯Y4亮的时候，闸门不打开，当有车进来的时候计数器加1，当有车走的时候计数器减1，直到加到16满车位的时候。主要参考资料：[1]史国生.电气控制与可编程控制器技术.北京：化学工业出版社，2003.[2]阮友德.电气控制与PLC实训教程.北京：人民邮电出版社，2006.[3]廖常初.PLC编程及应用.北京：机械工业出版社，2002.[4]张万忠.可编程控制器应用技术.北京：化学工业出版社，2002.[5]张凤珊.电器控制及可编程控制器.北京：中国轻工业出版社.2001.完成期限2012.11.1—2013.1.5指导教师######专业负责人2010年10月15日目录第1章停车场车位控制工艺分析...............................................11.1控制要求.............................................................11.2设计任务............................................................11.3设计目的............................................................11.4PLC定义.............................................................11.5I/O表分配............................................................1第2章停车场车位PLC控制系统设计...........................................32.1CPU选择及依据.......................................................32.2PLC接线图...........................................................32.3PLC完整梯形图........................................................42.4PLC指令表...........................................................4第3章停车场车位PLC监控系统设计...........................................53.1停车场车位PLC监控过程...............................................53.2PLC硬件组成.........................................................53.3PLC顺序功能图.......................................................53.4PLC调试过程.........................................................6结论与体会..................................................................8参考文献....................................................................9附录.......................................................................10PLC控制系统课程设计1第1章停车场车位控制工艺分析1.1控制要求假设有一个停车场共有16个车位：1.在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目。2.在出口处装设一传感器，用来检测车连出去的数目。3.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。4.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。5.可从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。1.2设计任务学生根据控制要求，明确设计任务，拟定设计方案与进度计划，运用所学的理论知识，进行停车场车位运行原理设计、硬件系统设计、软件系统设计、创新设计，提高理论知识工程应用能力、系统调试能力、分析问题与解决问题的能力。主要内容包括：1.设计出硬件系统的结构图、接线图、时序图等；2.系统有启动、停止功能；3.运用功能指令进行PLC控制程序设计，并有主程序、子程序和中断程序；4.程序结构与控制功能自行创新设计；5.进行系统调试，实现停车场车位的控制要求。1.3设计目的本设计主要阐述了停车场的构成、工作原理、工作条件。运用可编程控制器(PLC)对停车场汽车进出进行管理的方案，此方案大大提高了工作效率。本设计利用PLC控制停车场空位显示，实现全自动运行。利用出口、入口的车辆检测传感器，检测车辆的出入，并用32位加减法计数器进行计数，从而达到自动控制的目的。1.4PLC定义PLC即可编程序控制器，可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计的。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储之星逻辑运算，顺序控制，定时，计数好算术运算灯操作的指令，并通过数字式，模拟式的输入和输出，控制各种机械或生产过程。1.5I/O表分配输入点：1.系统动作X1——000002.系统解除X2——00001PLC控制系统课程设计23.入口检测器X3——000024.出口检测器X4——000035.正转停止传感器X5——000046.反转停止传感器—X6—00005输出点：1.闸栏开门Y1——010002.闸栏关门Y2——010013.尚有车位指示灯Y3——010024.车位已满指示灯Y4——010035.显示车辆数七段灯Y5——01004-01010PLC控制系统课程设计3第2章停车场车位PLC控制系统设计2.1CPU选择及依据PLC向这高速度，大存储量方向发展，CPU处理虚度进一步加快，使用64bitRISC芯片，多CPU并行，分时，分任务处理，则样可使速度达到ns级。大中型PLC的扫描速度可达0.2ms/k左右。中央处理单元的功能：接受并存储从编程器输出的用户程序和数据；诊断电源，PLC内部电路的工作状态和编程的语法错误；用扫描的方式接受输入信号，送入PLC的数据寄存器保存起来；PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。现代PLC使用的CPU主要游以下几种：1.通用微处理器，如8080，6800，Z80A,8086灯。通用微处理器的价格便宜，通用性强。2.单片机，如8051灯。单片机由于集成度高，体积小，价格低和可扩充性好，很适合在小型PLC上使用，也广泛地用于PLC的智能I/O模块。位片式微处理器，如AMD2900系列等。3.位片式微处理器时独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度快，它以4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。2.2PLC接线图X0X1X2X3X4X5图2-1PLC接线图COMX0X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15X16X17COMY0Y1Y2Y3COMY4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y13Y14Y15Y16Y17LGNDISPLAYPLC控制系统课程设计42.3PLC完整梯形图图2-1PLC梯形图2.4PLC指令表PLC指令见附录PLC控制系统课程设计5第3章停车场车位PLC监控系统设计3.1停车场车位PLC监控过程首先按下X1，系统启动，当有车要进入停车场时，首先通过入口检测器X1，入口检测器X1在把数据送到中央处理器，如果有空位，灯Y3亮，则闸门经正转传感器X5将闸门打开即Y1灯亮，过了30秒闸门经反转传感器X6将闸门关闭，即Y2灯亮，如果有车来的时候，显示车位已满的灯Y4亮的时候，闸门不打开，当有车进来的时候计数器加1，当有车走的时候计数器减1，知道加到16满车位的时候。当有车辆出去的时候，经出口检测器X4作用到中央处理器上，闸门经正转停止传感器X5将闸门打开，即Y1灯亮，经过30秒后，闸门经过反转停止传感器X6将闸门关闭，即Y2灯亮，此时计数器减1。3.2PLC硬件组成停车场空位显示PLC控制系统设计采用PLC控制系统将大大提高工作效率，和适应工作环境的能力。车辆进出停车场是由PLC为中心控制系统工作的。PLC是整体模块，集中了驱动电路、检测电路和保护电路以及通讯联网功能。因此在运用中，硬件也相对简单，提高了控制系统的可靠性。另外它的编程语言也相对简单。图3-1PLC硬件组成图3.3PLC顺序功能图PLC控制系统课程设计6图3-2PLC顺序功能图X1是启动按钮，X2是停止按钮，X4是出口传感器，X3是入口传感器;按下X1启动系统，按下X2停止系统运行。X3有信号说明有车辆出去，计数器C200减1，X4有信号说明有车辆进入停车场，计数器C200加1，当C200计数没有达到16时Y3绿灯亮，说明该停车场有空位，当C200计数达到16时Y4红灯亮，显示该停车场没空位。3.4PLC调试过程若用图形编程器或软件包编程，则可直接编程，若用手持编程器编程，应先画出梯形图，然后编程，这样可少出错，速度也快。编程结束后先空调程序，待各个动作正常后，C200X2X1X3红灯C200绿灯K30绿灯绿灯X4M0M1M2M3M4RSTC200Y3M8200C200Y4Y3Y3M8002PLC控制系统课程设计7再在设备上调试。为了准确发现系统存在的问题，需要进行系统调试，调试的顺序按照先硬件后软件，先局部后整体的顺序来完成。（1）硬件调试：接通电源，检查欧姆龙可编程控制器是否可以正常工作，接头是否接触良好，然后把其与电脑的通信口连接。（2）软件调试：按要求输入梯形图，转换成指令表，并进行语法的检查，正确后设置正确的通信口，将指令读入到指定的可编程控制器ROM中，进行下一步的调试。（3）运行调试：在硬件调试和软件调试正确的基础上，打开欧姆龙可编程控制器的“RUN”开关进行调试；观察运行的情况，看是否是随时按下停止按钮可以停止系统运行，或者等待规定的脉冲后，系统是否停止运行。PLC控制系统课程设计8结论与体会经过一周的努力，终于完成了这份课程设计。本来以为自己对可编程序控制器原理的知识掌握的还比较好，但是到做课程设计的时候才发现自己存在着诸多不足，其中就有很多基础知识都不是很完善，很多知识都掌握的不是很扎实。值得鼓励的是我们全体组员不懈努力，我们一直地突破，一直地完善，一直地积极地寻找各种解决问题的方法。我很兴奋，因为整个过程都是我们自己去设计的。尽管有过争执，有过激励的争辩，但是我可以很骄傲地说，这个设计是我们自己的东西，是我们自己努力而完成的。通过这次对PLC控制，让我了解了PLC梯形图、指令表、外部接线