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1、现代控制技术及PLC控制课程设计姓 名 * 学 号 20103* 班 级 机电* 专 业 机械电子工程 院 别 机械工程学院 指导教师 * 2013年7月5日目 录1、引言22、系统总体方案设计32.1 系统功能组成32.2 系统硬件配置及组成原理32.3 输出输入地址分配42.4 系统接线原理图43、系统的控制系统设计63.1 控制程序流程图设计63.2 梯形图7 3.3 程序STL语句表104、程序设计114.1 程序调试114.2 小结115、结束语12参考文献13引言近20年来，随着我国城市建设速度的加快，改革的不断深入，经济蓬勃发展，物质日益丰富，机动车辆的数量也是飞速上升。然而，停
2、车难也因此成了城市问题的老大难。本设计针对普通车库停放系统管理介质落后、集成自动化程度低、安全性差、人性化和运行效率低下等一系列难题与不足，结合目前科学技术领域的最新研究成果，设计了一种技术较先进、性能可靠、自动化程度较高的停车场智能管理系统。该系统主要是对停车场进行智能化设计，通过采取PLC技术对停车场管理的设计，达到停车场智能化、高效化。利用PLC控制停车场的空位显示，实现全自动运行。停车场的空位共有50个。停车场启用由启动开关控制，先对所有用到的存储单元清零，并且停车场空显示。停车场全空时，按下启动按钮，车库空绿色指示灯L1点亮。之后，根据出入口的光电传感器1#、2#的检测，利用PLC计
3、算是否有空位。若有空位，入口的绿色指示灯L1常亮，否则入口的红色指示灯L2点亮并报警。在车辆入库或出库时，均有3s的警铃报警。 出入口有车位指示灯L1 光电传感器1#无车位指示灯L2光电传感器2#车库图1-12、系统总体方案设计 2.1 系统功能构成 整个系统有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，按下启动按钮SF1，整个控制系统运行，按下停止按钮SF2，则系统停。道闸开关功能：道闸开关主要是通过PLC控制电动机正反转与到位开关实现的，所使用的设备主要有电动机和到位开关。当车辆准备进车库，在完成汽车检测时，PLC控制电动机正转，道闸打开，车辆开进并触动2#光电传感器，PLC控制电动机反转，道
4、闸关闭；当车辆准备出车库，在车辆触动2#光电传感器时，PLC控制电动机正转，道闸打开，车辆出道闸并触动1#光电传感器，PLC控制电动机反转，道闸关闭。车辆计数功能：车辆计数主要是通过PLC处理两个光电传感器信号，完成车辆计数功能。当车辆触动1#光电传感器，再触动2#光电传感器，PLC寄存器加1，当车辆触动2#光电传感器，再触动1#光电传感器时，PLC寄存器减1，两个光电传感器的位置如图3-2所示。车位指示功能：有无车位主要通过入口处的两个指示灯来完成车位有无得显示。通过在停车场进出口的传感器感应车辆的出入，从而输出信号控制门的开关。入口有两个灯，分别是红灯和绿灯作为输出，PLC寄存器随着车辆的
5、进出而进行加减。一旦PLC寄存器达到50，入口处的红灯就亮，提醒司机此时停车场的停车位已满。而其他时候都绿灯，表示此停车场还有停车位。2.2 系统硬件配置及组成原理本次设计要求开始、停止、两个行程开关和两个传感器共六个输入接口，有无空位的两个指示灯、电机正反转和警报铃声共五个输出接口。S7-200系列PLC的CPU的技术指标：特性CPU221CPU222CPU224CPU226数字输入量（DI）681424数字输出量（DO）461016表2-1 S7-200系列PLC的CPU的技术指标根据该系统的信号输出量和输出量的数量，配合S7-200的CPU的数字量I/O数量，考虑选用CPU222型号。
6、2.3 输入输出地址分配表：输入信号输出信号设备元件名称元件符号地址设备元件名称元件符号地址启动常用开关SB1I0.0电机正转信号电动机KM1Q0.0停止常用开关SB2I0.5电机反转信号电动机KM2Q0.1传感器1光电开关SQ1I0.1有车位指示灯指示灯HL1Q0.2传感器2光电开关SQ2I0.2无车位指示灯指示灯HL2Q0.3闸栏上限位行程开关SQ3I0.3报警铃声蜂鸣器BZQ0.4闸栏下限位行程开关SQ4I0.4表2-2 I/O地址分配表 2.4 系统接线原理图设计整个系统有一个启动按钮SF1和一个停止按钮SF2，按下启动按钮SF1，整个控制系统运行，按下停止按钮SF2，则系统停。通过在
7、停车场进出口的传感器感应车辆的出入，从而输出信号。入口有两个灯，分别是红灯和绿灯作为输出，电路中还有两个计数器，增计数器A和减计数器B各一个。增计数器A的设定值是50。计数器A、B随着车辆的进出而进行加减。一旦增计数器A达到50，入口处的红灯就亮，提醒司机此时停车场的停车位已满。而其他时候都绿灯，表示此停车场还有停车位。根据任务要求和控制流程可作出系统主电路和控制电路以及PLC外部接线电路图。如下图所示：3、控制系统设计3.1 控制程序流程图设计根据上述控制要求和目标，可作出停车场车位控制系统在启动运行时的程序流程图，如下图所示。结束启动存储器初始化有车要出车库触发传感器2发出信号计数器减1绿
8、灯亮传感器1发出信号关门开门红灯亮不开门有车要进入车库触发传感器1发出信号车辆数量=50？计数器加1绿灯亮传感器2发出信号关门开门 3.2 梯形图根据程序模块及停车场车位控制的逻辑关系，可作出梯形图控制程序。程序如下所示：3.3 程序STL语句表由梯形图可转化为STL语句表，语句表如下：程序STL：Network 1 / 程序启动LD I0.0O M10.0AN M10.1= M10.0Network 2 / 给VB0赋初值0LD SM0.1MOVB 0, VB0Network 3 / 程序停止LD I0.5= M10.1Network 4 / 控制大门的关闭停止LD M0.4O M0.7O
9、M1.2A I0.4LD SM0.1O M0.0OLDAN M0.1= M0.0Network 5 / 控制车位有无指示灯的亮灭LD M0.0A M10.0O M0.1AN M0.2AN M0.5AN M1.0LPSAB= VB0, 49S Q0.2, 1R Q0.3, 1LRDAB= VB0, 50S Q0.3, 1R Q0.2, 1LPP= M0.1Network 6 / 控制车进入开门LD M0.1A I0.1AN I0.2A Q0.2O M0.2AN M0.3= M0.2Network 7 / 开门动作停止LD M0.2A I0.3O M0.3AN M0.4= M0.3Network 8 / 关门并计数器加1LD M0.3A I0.2O M0.4AN M0.0= M0.4EUAB= VB0, 1DECB VB0= M2.1Network 15 / 电机正转及开门控制LD M0.2O M1.0O M0.5AN Q0.1= Q0.0Network 16 / 电机反转及关门控制LD M0.4O M1.2O M0.7AN Q0.0= Q0.1Network 17 / 报警定时LD M2.0O M2.1O M2.2AN T3
