基于PLC的停车场车位控制系统

西华大学课程设计说明书河北化工医药职业技术学院毕业论文PLC的停车场车位控制系统作者姓名：申瑾瑶专业班级机电一体化30902学号15指导教师耿惊涛杨慧静陈冬卢永霞成绩西华大学课程设计说明书基于PLC的停车场车位控制系统摘要本文提出一种运用可编程控制器（PLC）对停车场进出及停放指示进行管理的方案。本停车场由16位停车位、入口检测器、出口检测器、道闸管理系统、七段数码管用来显示车库内车辆数、尚有车位指示灯、车位已满指示灯等部分组成。采用PLC的自动控制系统，由于PLC具有可靠性、易操作性、灵活性等优点，因此，本控制系统与传统停车场相比，大大提高了设计效率，维护周期短、调试方便、成本较低、易操作、可靠性高，有很强的实用价值。关键词：PLC；停车场管理；车位控制BasedonPLCcontrolsystemofparkingSpacesAbstractThispaperproposesakindofusingtheprogrammablecontroller(PLC)andparkingforparkingandmanagestheinstructions.Thisparkingoccupiesby16parkingspace,entrancedetector,exportdetector,themanagementsystem,thedigitalworkstodisplaytheseventhinthegarageparkinglightsandanumberofvehicles,theparkingisfullalreadyindicatorcomponents.AdoptingPLCautomaticcontrolsystem,PLCisduetothereliability,easyoperation,flexibility,therefore,theadvantagesofthecontrolsystemandthetraditionalparking,comparedtoimprovethedesignefficiencygreatly,maintenancecycleisshort,convenient,lowcost,easyoperation,highreliability,hasgreatpracticalvalue.Keywords:PLC;Parkingmanagement;Parkingcontrol西华大学课程设计说明书西华大学课程设计说明书目录第1章停车场的概论……………………………………………………………………1.1停车场的种类………………………………………………………………………1.2停车场管理模式的发展……………………………………………………………第2章可编程控制器（PLC）简介及发展趋势………………………………………2.1PLC的起源……………………………………………………………………………2.2PLC的特点……………………………………………………………………………2.3PLC发展的方向………………………………………………………………………2.4PLC选型及简介………………………………………………………………………2.5PLC总结…………………………………………………………………………………………第3章硬件系统的设计……………………………………………………………………3.1七段数码管的设计……………………………………………………………………3.2车位传感器……………………………………………………………………………3.3道闸管理系统…………………………………………………………………………3.4车位指示板……………………………………………………………………………第4章软件系统的设计…………………………………………………………………4.1PLC外部输入输出点（I/O）…………………………………………………………4.2车辆进库……………………………………………………………………………4.3车辆出库……………………………………………………………………………4.4车辆进出库梯形图……………………………………………………………………4.5软件程序………………………………………………………………………………第5章课题总结及展望.............................................5.1课题总结………………………………………………………………………………5.2展望……………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………………西华大学课程设计说明书停车场车位控制系统第1章停车场的概论1.1停车场的种类停车场的形式经历了从露天、平面、人工收费到地下、自动计费停车场到塔式、立体、智能取车、自动计费的发展历程。根据停车场位置的不同，停车场分为地面停车场、地下停车场及专用停车塔（楼）及路边临时占道停车场。依据建筑物类型的不同，又可分为市区公共建筑群大型停车场（如成都天府广场的地下停车场）、综合建筑楼专用停车场（如各类商场及办公楼专用停车场）、办公区域专用地面停车场（如校园停车场）、住宅小区专用停车场及用于经营的专用停车楼（塔）。1.2停车场管理模式的发展停车场的管理模式呈现出从人工管理到智能化管理的发展趋势。传统的管理方式采用人工管理的方式，车辆的进出、停放都由人工引导，计费也由人工计费收取。自动化程度低，管理的随意性较大。人类文明的发展进入信息时代，现代建筑的发展也进入智能建筑时代，计算机技术、现代通信技术、网络互连技术、数据库技术、信息发布技术、智能信息及其处理技术、自动化控制技术等关键技术都日臻成熟。特别是近年来IC卡技术的广泛应用使得电子化、信息化、自动化、智能化管理停车场的实现技术也不断改进和完善，成本逐渐降低，安全性及可靠性要求不断提升，因此全人工管理停车场已难以适应时代的要求，对停车场实现自动化、智能化的管理与监控势在必行。包括车辆出入工程的相关提示，停放服务的自动计费、车辆进出的自动化监控联动、自动记录进出车辆的相关信息及历史数据等。一些专西华大学课程设计说明书用停车塔（楼）则智能化程度更高。车辆入库只需取卡后定点等待，自动化传输设备自动完成车辆的传送、托举、入库、计时及出库过程。整个停车场设备高度智能化，停取车过程高度自动化，停车场空间利用效率更高。同时该类型停车场要求在建筑专业化规划，停车场设备的专业化要求也相应更高。2.可编程控制器（ＰＬＣ）简介及发展趋势2.1PLC的起源在工业自动化控制领域主要分为PLC，工控机和嵌入式控制，而PLC自1968年诞生以后以惊人的速度成为了这一领域的主导者，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要。另一方面，PLC还必须依靠其他新技术来面对市场份额逐渐缩小所带来的冲击，尤其是工业PC所带来的冲击。PLC需要解决的问题依然是新技术的采用、系统开放性和价格。PLC技术发展的最终趋势仍然是人们所争论的焦点之一。大多数人认为，PLC将会继续失去市场份额；更有甚者认为，在工业PC面前，PLC将会一步一步走向死亡；但也有一部分人相信，一些特殊工业应用领域仍将为PLC提供一定的市场份额。2.2PLC的特点就我个人来看，PLC市场份额不但不会减少，反而将会增加。许多年前开始，就有人预言，PLC将要被PC-BASED控制系统取代。但是，PLC的销售每年都在以一个十分稳定的增长率在上升，目前的PLC已经与十年前的PLC有着很大的区别，十年后的PLC与当前的PLC也将有着很大的不同。但是，有两个方面是不变的：首先，PLC会提供稳定的控制响应，其次，高度的可靠性。PLC有着其它控制产品，如工控机，DCS，单片机等控制产品，所无法替代的特性。1．可靠性可靠性包括产品的有效性和可维修性。可编程控制器的可靠性高，表现在下列几个方面：a)可编程控制器不需要大量的活动部件和电子元件，接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间缩短，因此可靠性得到提高。b)可编程控制器采用一系列可靠性设计方法进行设计，例如冗余设计，掉电保护，故西华大学课程设计说明书障诊断，报警和运行信息显示和信息保护及恢复。c)可编程控制器有较强的易操作性，它具有编程简单，操作方便，编程的出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高。d)可编程控制器的硬件设计方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的工业级元件，采用先进的电子加工工艺（SMT）制造，对干扰采用屏蔽、隔离和滤波等；存储器内容的保护，采用看门狗和自诊断措施，便于维修的设计等。2．易操作性a)操作方便：对PLC的操作包括程序的输入和程序更改操作，大多数PLC采用编程器进行程序输入和更改操作。现在的PLC的编程器大部分可以用电脑直接进行，更改程序也可根据所需地址编号、继电器编号或接点号等直接进行搜索或按顺序寻找，然后可以在线或离线更改。b)编程方面：PLC有多种程序设计语言可以使用，梯形图与电气原理图相似；编程语句是功能的缩写，便于记忆；功能图表语言以过程流程进展为主线，十分适合设计人员与工艺专业人员设计思想的沟通。功能模块图和结构化文本语言，功能清晰，易于理解等优点。c)维修方便：PLC所具有的自诊断功能对维修人员的技术要求较低，当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以根据有关故障代码的显示和故障信号灯的提示等信息，或通过编程器和HMI屏幕的设定，直接找到故障所在的部位，为迅速排除故障和修复节省了时间。3．灵活性a)编程的灵活性：PLC采用的标准编程语言有梯形图、指令表、功能图表、功能模块图和结构化文本编程语言等。使用者只要掌握其中一种编程语言就可进行编程，编程方法的多样性使编程方便。b)扩展的灵活性：PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。它可以根据应用的规模不断扩展，即进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。它不仅可以通过增加输入输出卡件数来增加点数，通过扩展单元扩大容量和功能，也可以通过多台PLC的通信来扩大容量和功能。c)操作的灵活性：操作的灵活性指设计工作量、编程工作量、和安装施工的工作量的减少。操作变得十分方便和灵活，监视和控制变得很容易。在继电器顺序控制系统中所需的一些操作得到简化，不同生产过程可采用相同的控制台和控制屏等。4．机电一体化为了使工业生产的过程控制更平稳，更可靠，向优质、高产、低耗要效益，对过程控制设备和装置提出了机电一体化，即仪表、电子、计算机综合的要求，而PLC正是这一要西华大学课程设计说明书求的产物，它是专门为工业过程而设计的控制设备，具有体积小、功能强，抗干扰性好等优点，它将机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合集成在一起，因此，它已经成为当今数控技术、工业机器人、离散制造和过程流程等领域的主要控制设备，成为工业自动化三大支柱（PLC，机器人，CAD/CAM）之一。可编程控制器现在已经成为了一个不可代替的控制系统，它们可以与其它系统通讯，提供产品报表，生产调度，诊断自身和设备的故障，这些技术上的改进，让PLC成为今天的各行各业的高质量和产量的重要的贡献者。由以上特点不难看出，PLC在工业控制领域，不仅不会逐渐推出，而且会不断扩大他的市场份额。表面上看工控机的出现给PLC带来了一定程度的冲击，但如果我们仔细分析一下可以看到，工控机在某种程度上其实帮助了PLC的发展，因为PLC的可靠性高，易操作，但对与操作员站的一些功能，如曲线处理，数据记录等功能，远不及工控机，而工控机的致命缺陷是可靠性差。所以目前来看工控机与PLC结合的控制系统更为完美。工控机的出现推动了PLC的发展。2.3PLC发展的方向其实PLC自诞生以来也是在不断发展改进创新的。