plc車輛入庫管理課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　PLC課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　摘要：</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用光傳感器采集信號(hào)，使用完全PLC控制，完成車輛出入庫是的統(tǒng)計(jì)和顯示工作。能夠準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行計(jì)數(shù)，無論單個(gè)車輛怎樣的往返運(yùn)動(dòng)，都不會(huì)出現(xiàn)誤計(jì)數(shù)和漏計(jì)數(shù)，而且在人通過光感器時(shí)不會(huì)誤計(jì)數(shù)。為了節(jié)省單片機(jī)I/O口數(shù)以及數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)

2、，采用了鍵盤顯示芯片。PLC就是可編程控制器，它是一種數(shù)字式運(yùn)算作的電子系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì),因此它具有可靠性高,抗干擾能力強(qiáng),功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而普遍應(yīng)用在控制領(lǐng)域。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要闡述了停車場(chǎng)的構(gòu)成、工作原理、工作條件。運(yùn)用可編程控制器對(duì)停車場(chǎng)汽車進(jìn)出進(jìn)行管理的方案，此方案大大提高了工作效率。本設(shè)計(jì)利用PLC控制停車場(chǎng)空位顯示，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。利用出口、入口的車輛檢測(cè)傳感器，檢測(cè)車輛的出入

3、，并用32位加減法計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而達(dá)到自動(dòng)控制的目的。</p><p>　　首先，注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫的是否是車輛，當(dāng)人通過傳感器時(shí)不計(jì)數(shù)；其次，采用邏輯互鎖方式，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)則要鎖定減計(jì)數(shù)，產(chǎn)生加計(jì)數(shù)脈沖時(shí)則要鎖定減計(jì)數(shù)脈沖，如此以保證可靠性；最后，及時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理。以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。</p><p>　　車輛出入庫管理簡(jiǎn)介 &

4、lt;/p><p>　　隨著汽車特別是私有汽車的普及使用，公共場(chǎng)所和社區(qū)汽車流轉(zhuǎn)數(shù)量激增，這對(duì)車輛的安全停放和管理提出了更高的要求，引進(jìn)先進(jìn)的控制技術(shù)和管理方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型停車場(chǎng)系統(tǒng)的集中化和智能化的安全性管理控制已經(jīng)成為大規(guī)模停車服務(wù)管理的必然趨勢(shì)。建立一套基于PLC的車輛出入庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛出入庫控制、數(shù)量統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)化，就顯得十分必要。</p><p>　　本設(shè)計(jì)是基于PLC的車輛出入

5、庫管理系統(tǒng)，采用兩位LED來顯示車庫內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。使用兩個(gè)光傳感器來監(jiān)控車輛的進(jìn)出并完成計(jì)數(shù)工作，車輛進(jìn)入時(shí)經(jīng)過兩個(gè)傳感器使顯示數(shù)字加一，車輛外出時(shí)經(jīng)過兩個(gè)傳感器使顯示數(shù)字減一，但當(dāng)車輛只經(jīng)過一個(gè)傳感器時(shí)不計(jì)數(shù)。</p><p>　　為了防止意外技術(shù)錯(cuò)誤，本系統(tǒng)采用反復(fù)程序校驗(yàn)，來提高系統(tǒng)的可靠性。</p><p>　　首先，注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫的是否是車輛

6、，當(dāng)人通過傳感器時(shí)不計(jì)數(shù)；其次，采用邏輯互鎖方式。如此以保證可靠性；最后，及時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 引言………………………………………………..2</p><p>　　1.1 PLC的特點(diǎn)，基本結(jié)構(gòu)和工作原理…………….2<

7、/p><p>　　1.2 車輛出入庫管理簡(jiǎn)介…………………………….3</p><p>　　第二章 車輛出入管理設(shè)計(jì)要求…………………………..4</p><p>　　2.1 課題內(nèi)容………………………………………….4</p><p>　　2.2 課題要求………………………………………….5</p><p>

8、　　第三章 車輛出入庫管理系統(tǒng)的構(gòu)成……………………..5</p><p>　　3.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)…………………………………….6</p><p>　　3.2 PLC選型………………………………………….8</p><p>　　3.3 PLC的I/O接線………………………………….9</p><p>　　3.4 電器元件………

9、………………………………….10</p><p>　　3.5 顯示電路工作原理………………………………10</p><p>　　第四章 I/O口地址分配………………………………….13</p><p>　　第五章 程序設(shè)計(jì)………………………………………….13</p><p>　　4.1 計(jì)數(shù)邏輯……………………………………

10、……13</p><p>　　4.2 程序流程圖………………………………………14</p><p>　　4.3 梯形圖…………………………………………..15</p><p>　　個(gè)人總結(jié)……………………………………………………….16</p><p>　　參考文獻(xiàn)：…………………………………………………….18</p>&

11、lt;p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)大量的使用自動(dòng)化控制，不僅節(jié)約了人力資源，而且很大程度的提高了生產(chǎn)效率，又進(jìn)一步的促進(jìn)了生產(chǎn)力快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。 早期的自動(dòng)控制系統(tǒng)是依靠繼電-接觸器來實(shí)現(xiàn)的，其特點(diǎn)是：

12、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)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(diǎn)的開關(guān)動(dòng)作，工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。</p><p>　　隨著汽車特別是私有汽車的普及使用， 公共場(chǎng)所和社區(qū)汽車流轉(zhuǎn)數(shù)量激增， 這對(duì)車輛的安全停放和管理提出了更高的要求，引進(jìn)先進(jìn)的控制技術(shù)和管理方 式， 實(shí)現(xiàn)對(duì)大型停車場(chǎng)系統(tǒng)的集中化和智能化的安全性管理控制已經(jīng)成為大規(guī)模 停車服務(wù)管理的必然趨勢(shì)

13、。</p><p>　　1969年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller）,其特點(diǎn)：1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)2.通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣4.編程簡(jiǎn)單，容易掌握5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量6.體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便</p><p>　　建立一套基于 PLC 的車輛出入庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車 輛出

14、入庫控制、數(shù)量統(tǒng)計(jì)的自動(dòng)化，就顯得十分必要</p><p><b>　　車輛出入管理</b></p><p><b>　　一、課題內(nèi)容</b></p><p>　　編制一個(gè)用PLC控制的車輛出入管理梯形圖控制程序，控制要求：</p><p>　　1.入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過1#——2#傳感器后計(jì)數(shù)器加1

15、，后退時(shí)經(jīng)過2#——1#傳感器，計(jì)數(shù)器減1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器計(jì)數(shù)器不動(dòng)。</p><p>　　2.出庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過2#——1#傳感器后計(jì)數(shù)器減1，后退時(shí)經(jīng)過1#——2#傳感器，計(jì)數(shù)器加1，單經(jīng)過一個(gè)傳感器計(jì)數(shù)器不動(dòng)。</p><p>　　3.設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)際數(shù)量</p><p><b>　　二、課

16、題要求</b></p><p>　　1.確定輸入/輸出設(shè)備，選擇PLC；分析確定系統(tǒng)方案畫出設(shè)計(jì)合理PLC控制系統(tǒng);</p><p>　　2.繪制PLC外部接線圖（含主電路，外部控制電路，I/O接線圖等）</p><p>　　3．編制PLC梯形圖程序并調(diào)試；</p><p>　　4.正確計(jì)算選擇電器元件，列出電器元件一覽表；<

17、;/p><p>　　5.繪制電氣接線圖，接線并調(diào)試；</p><p>　　6.整理技術(shù)資料，編寫使用說明書。</p><p>　　車輛出入庫管理系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p><b>　　1.系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過光傳感器進(jìn)行信息采集之后，傳到可編程控制器進(jìn)行處理，然后經(jīng)

18、過一系列相關(guān)處理之后，在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的車輛數(shù)，以此來實(shí)現(xiàn)車輛輸入庫管理，如圖1。</p><p><b>　　圖1</b></p><p>　　光傳感器的布置安裝需要考慮誤計(jì)數(shù)和漏計(jì)數(shù)問題，注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫的是否是車輛，當(dāng)人通過傳感器時(shí)不可以計(jì)數(shù)；其次，采用邏輯互鎖方式。如此以保證可靠性，最后，及時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近

19、作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。 </p><p>　　2 .PLC選型 </p><p><b>　　CPU 和PS</b></p><p>　　由于我們是2個(gè)輸入點(diǎn)，14輸出點(diǎn)，光電傳感器和數(shù)碼顯示管能耗小，所以我選CPU313C-DP，PS307 2A滿足使用要求,CPU313C-DP是緊湊型CPU，32kB RAM，24v電源，內(nèi)置16

20、DI/16DO</p><p>　　3. PLC的I/O接線</p><p>　　傳感器1#接I0.1，傳感器2#接I0.2，以此來輸入信號(hào)至主控制器PLC，當(dāng)PLC采集到信號(hào)，并經(jīng)過相關(guān)分析處理后，通過輸出端口將信號(hào)送至LED顯示出來，I/O接線圖如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 </b></p><p&

21、gt;<b>　　4.電器元件</b></p><p>　　七段發(fā)光數(shù)碼顯示管結(jié)構(gòu)外形如圖3</p><p><b>　　圖3</b></p><p><b>　　元件清單如表1</b></p><p><b>　　表1</b></p>&l

22、t;p>　　5.顯示電路工作原理 </p><p>　　在顯示電路的選擇中，我們選擇共陰極七段LED數(shù)碼管，首先每一只陽極引腳各接一個(gè)限流電阻，限流電阻的大小一般選擇2000~3000Ω，電阻值越大，電流越小，亮度也越小，電阻值越小，電流越大，亮度也越大。綜合考慮，選擇的限流電阻大小為2kΩ。通過對(duì)Q0.0~Q0.6,Q1.0~Q1.6的輸出控制，來顯示數(shù)碼管的亮暗，以此顯示數(shù)字（先把要顯示的數(shù)據(jù)給七段解碼

23、指令解碼顯示在輸出通道上,把輸出通道接數(shù)碼管）。</p><p>　　對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)如下表2所示：</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　6. I/O 口地址分配</p><p><b>　　表3</b></p><p><b>　　2軟件設(shè)

24、計(jì)</b></p><p><b>　　1. 計(jì)數(shù)邏輯</b></p><p>　　（1）光傳感器的接收被遮斷時(shí)，定義“有信號(hào)”；</p><p>　?。?）傳感器1#完成脈沖同時(shí)2#有信號(hào)，啟動(dòng)計(jì)數(shù)邏輯加；</p><p>　?。?）傳感器2#完成脈沖同時(shí)1#有信號(hào)，啟動(dòng)計(jì)數(shù)邏輯減；</p>

25、<p>　?。?）傳感器1#和傳感器2#都完成脈沖后進(jìn)行相應(yīng)計(jì)數(shù)動(dòng)作；</p><p>　?。?）傳感器1#和傳感器2#都沒有信號(hào)后進(jìn)行小復(fù)位動(dòng)作；</p><p>　?。?）計(jì)數(shù)器的加和減的啟動(dòng)邏輯互鎖；</p><p><b>　　2.程序流程圖</b></p><p>　　3.梯形圖如下所示：</p

26、><p><b>　　個(gè)人小結(jié) </b></p><p>　　機(jī)電傳動(dòng)的課程設(shè)計(jì)是本學(xué)期末尾課程設(shè)計(jì)中時(shí)間最長(zhǎng)的一個(gè)，總共持續(xù)了將近10天，給了那么長(zhǎng)時(shí)間，顯然要完成的任務(wù)肯定更多更繁重，收獲也必然更多。</p><p>　　說起PLC，學(xué)機(jī)械的我們肯定是相當(dāng)?shù)氖煜?，不僅平時(shí)學(xué)過，做實(shí)驗(yàn)是也做過，開始理所當(dāng)然的認(rèn)為應(yīng)該不會(huì)太難，設(shè)計(jì)梯形圖對(duì)身經(jīng)百

27、戰(zhàn)的我們來說應(yīng)該不是大問題?？山Y(jié)果卻是困難重重，一波三折。甚至險(xiǎn)些因?yàn)闀r(shí)間不夠而沒法完成任務(wù)?？梢?，這次所做的PLC程序跟平時(shí)有本質(zhì)的區(qū)別，當(dāng)然梯形圖的程序難度和長(zhǎng)度也比上課時(shí)的難多了。</p><p>　　此次PLC梯形圖設(shè)計(jì)，第一，我學(xué)習(xí)了用最基本的指令編程，這種方法看起來很基礎(chǔ)，但是程序的可讀性被大大降低，還需要一系列的自鎖跟互鎖條件來約束，如果用這種方法來編寫比較大的程序，相信指令的數(shù)量將是相當(dāng)可觀的。第

28、二，我學(xué)會(huì)了用置位跟復(fù)位指令，移位指令對(duì)三個(gè)程序進(jìn)行了重新編程，果然如老師所說，程序的可讀性大大增強(qiáng)。</p><p>　　編制這樣規(guī)模的梯形圖對(duì)我是個(gè)不小的挑戰(zhàn)，從沒有過這樣的經(jīng)歷，雖然不是從零做起也是自己的一步步的摸索。凡事總有第一次，幸好我堅(jiān)持到了最后，雖然還是有不小的遺憾，但總歸有頗豐的收獲。實(shí)習(xí)是對(duì)未來工作最好的準(zhǔn)備，因此我們今天的實(shí)習(xí)就是未來的工作打基礎(chǔ)。雖然可能未來面臨的挑戰(zhàn)更大，但有了這回的基礎(chǔ)，

29、總該能下手。雖然最后還是把程序編了出來且認(rèn)真的調(diào)試了好幾遍，但是還是后悔起初時(shí)的不認(rèn)真，致使浪費(fèi)了不少時(shí)間，最終留下了遺憾。編程過程給我的最大收獲是遇到問題要不慌不忙，敢于嘗試新的想法，積極的想同學(xué)探討，也許自己深陷其中的時(shí)候，別人正看的通明。 </p><p>　　我相信PLC對(duì)未來社會(huì)的發(fā)展同樣有著舉足輕重的作用，所以學(xué)習(xí)好PLC能為我們踏上社會(huì)，找工作添加一份很重的籌碼。感謝學(xué)校提供這次課程設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，讓我

30、們從中能夠得到鍛煉。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　（1）于桂音,鄧洪偉.《電氣控制與PLC》,中國(guó)電力出版社, 2010.</p><p>　?。?）郁漢琪 .《電氣控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》,東南大學(xué)出版社,2003.</p><p>　?。?）高欽和 .《可編程控制器技術(shù)與設(shè)計(jì)

31、》,人民郵電出版社,2004.</p><p>　?。?）汪曉平 .《PLC可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例導(dǎo)航》,人民郵電出版社,2004.</p><p>　　（5）戴仙金.《西門子S7-200系列PLC應(yīng)用與開發(fā)》, 中國(guó)水利水電出版社,2007.</p><p>　?。?）鐘肇?zé)?《西門子S7-300系列PLC及應(yīng)用軟件》,華南理工大學(xué)出版社,2004.</p