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1、目录 引言. 2 一、车位控制功能要求及设计方案. 2 1.1 设计要求.2 1.2 设计工作原理说明.3 二、控制系统的设计.4 2.1 车辆入库流程图.4 2.2 硬件配置.5 2.3 PLC 的IO 分配表.6 2.4 控制程序设计分析.7 2.5 仿真结果.9 2.6 接线图.10 2.7 编程元件解析.12 三、系统调试及结果分析.13 3.1 硬件调试. 13 3.2 软件调试.13 3.3 性能分析.13 总 结.13 附录一 梯形图.15 附录二 接线图.20 引言 随着进口汽车大量涌入和国内汽车工业的不断发展，大中城市的汽车数量剧 增，从而引发了停车管理问题。由于小区停车场供
2、住户使用，小区停车场管理系 统重点要做到准确指示车辆进出，车辆进入时给与司机准确的车位数量与具体位 置，车辆进入后，记录车辆总量，车辆离开时，减少车辆数量。车辆进出指示可 完全由 PLC 作为中央控制处理，停车场空位指示可利用价格较不高的数码管显 示。 本文阐述了停车场车位控制系统的 PLC 控制、自动计数、数码显示的一些基 本思路和方法，介绍了关于 PLC 工作特点及运行原理，以及介绍了三菱可编程控 制器系列的 FX 系列 PLC 控制器主要功能模块及应用。FX 不仅编程简单，通用性,1,强，抗干扰能力强，可靠性高，而且具有易于操作及维护，设计、施工、调试周 期短等优点。然后设计了停车场车位
3、控制系统的基本模块及功能，并对系统的主 回路和控制回路的硬件部分进行了详细介绍。最后程序分析测试论证停车场车位 控制的设计。 一、车位控制功能要求及设计方案 1.1 设计要求 1.如图 1-1 所示，一停车场共有 16 个车位。,尚有车位指示灯,车位已满指示灯,出口检测传感器,七段灯显示车辆数,入口检测传感器闸栏 图 1-1 在入口处装设一传感器，用来检测车辆进入的数目。 在出口处装设一传感器，用来检测车辆出去的数目。 有车位时，入口闸栏才将门开启让车辆进入，并有指示灯示表示尚有车位。 车位满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车进入。 可以用七段数码显示管上显示目前停车场共有几
4、部车。 1.2 设计工作原理说明,2,此设计是在停车场入口处有两个行程开关（传感器 SQ1、SQ2），当有车经过 入口的时候，接近开关时，SQ1 输出脉冲，经PLC 输出控制电机的线圈，使电机 正转，闸栏开启，当车接触到开关 SQ2 时，表示车是入库的，车的数量加一，同 理，当车先经过 SQ2 后经过 SQ1 时，表示车是出库的，车的数量减一。库里车的 数量经过数码管显示出来。 二、控制系统的设计 车辆入库与出库流程图设计 车辆入库流程图,图 2 -1 车进模块流程图,车 进,接近开关闭合,D0 清零,D0+1 到D0,数码显示,D0 大于 16,结束,电机正转,电机反转,N,Y,3,2.1.
5、2 车辆出库流程图,图 2-2 车出模块流程图 2.2 硬件配置 1、本系统采用的是日本三菱 PLC，选用的是 FX2n-48MR，它属于继电器输出， 有触电，可带交直流负载，输入点数 24，输出点数 24，总共 48 个输入输出点。 PLC（三菱 FX2N48MR）：根据控制要求统计系统所需的输入点数与输出点数， 并考虑要有一定的余量，在本系统中我们采用了三菱 FX2N48MR 型 PLC，该型 号 PLC 是FX 系列 PLC 家族中比较先进的系列。它具备如下特点：最大范围的包 容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源 以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可
6、以为系统提供最大的灵活性和控制 能力。 2、红外线车辆检测传感器。在停车场的进出口各安装一个车辆检测传感器。 红外线检测传感器是波束检测装置的一种，有主动式和被动式，都可以用于交通 管理。主动式红外检测器利用在红外线波长范围附近工作的激光二极管，发射低 能红外线照射检测区域，并经过车辆的反射或散射返回传感器;若使用可调发光 二极管的主动式红外线检测器可测量车速和进入高速公路曲线形交叉的高大货 车的高度，主要是因为发光二极管在 880nm 的红外线波长范围附近工作,其信号,车 出,接近开关闭合,D01 到D0,数码显示,电机正转,电机反转,4,调节装置可防止其他红外线的干扰,这样通过两个发射接受
7、系统就可用来检测 是否有车辆出入停车场。 3、七段数字译码显示器：由于在 PLC 系统中工作的是二进制的数字信号， 而人们习惯十进制的数字或运算结果，因此需要数字显示器，显示出便于人们观 测、查看的十进制数字，因此本设计选择了七段数字译码显示器，译码显示器主 要由译码器和驱动器两部分组成，通常二者都集成在一块芯片中。该硬件的原理 如下图 2-3。,SEGD码,显示译码器，驱动器,七段数码管， 显示十进制数,图 2-3 七段数字译码显示器原理框图 2.3PLC 的 I/O 分配表 PLC 输入/输出分配表，见表 1。,表 1 2.4 控制程序设计分析 根据设计要求，启动按钮开关 X0，辅助继电器
8、 M0 得电，M0 常开触点闭合，,5,自锁；M0 闭合一个扫描周期，将数据寄存器 D0 到 D2 清 0。当有车辆靠近入口的 接近传感器（X002）时，接触器线圈得电，电机正转，同时行成自锁。门开启， 车辆可入口，M9 是当 D0 的数值为 16 的时候，表示闸门不能开启，见图 2-4。,图 2-4 当车到 SQ2 位置时，数码管显示加一，同时延时 3 秒，完成关闸栏，从而完 成了一次车入库的动作，见图 2-5。,6,图 2-5 当有车出库的时候，其原理与出库的时候一致，不同之处是 D0 的内容减 1 见图 2-6,图 2-6 在数码管显示的时候，我设计了两组数据的比较指令CMP，其一是 D
9、0 与 10 的比较， 当 D0 小于 10 的时，只显示个位数码管的数值，当等于 10 的时候，各位显示 0，十位显 示 1，见图 2-7。,图 2-7 当 D0 的数值大于 10 的时候，M6 状态为 1，从而 D0 与 16 比较，当D0 小于 16 时，D0 减去 10，余数在 D2 中，让个位显示 D2 中的数，十位显示 1，同时， 当 D0 中的数小于 16 的时候，有车位指示灯 HL1 亮，当 D0 等于 16 的时候，HL2 指示灯亮，见图 2-8。,图 2-8,7,2.5 仿真结果 1、车辆进入，电机正转，闸栏开启,8,2、车辆进入，计数器加一，定时器完成计时，电机反转，闸栏
10、关闭,3、出库时与进库过程相似 2.6 接线图 下图为停车场控制系统的接线图，在该接线图中，X1 是该系统的总开关， BEN5M-DT 传感器 1 接 X3 输入端，BEN5M-DT 传感器 2 接X4 输入端，X6、X7 是行 程开关，分别接 X6、X7 输入端。L1 是停车场车满指示灯，L2 是车未满指示灯， QS 是电机正转的总开关，KM1 是电机正转的继电器线圈，KM2 是电机反转的继电 器线圈，Y5 至 Y12 输出的是 BCD 码，直接接入七段数字译码显示器。,1,- 11,X0,X1,X2,X3,X4,X5,COM,COM,Y0,Y1,Y2,Y3,Y4,SB0,SB1,SQ1,F
11、U,HL1,HL2,KM2,1 KM1,KM,KM2,b c,d,f e,a g,GND,LED1,a,b,c,d,e,f g,启动,停止,N,L,FU,220V,b c,d,e,f,a g,LED2,a,b,c,d,e,f,g,FR,24V+,黑,蓝,棕,棕,SQ2 黑,蓝,220V,GND,图 2-9 停车场控制系统接线图 下图为主电路控制图，当 QS 闭合时，KM1 闭合 KM2 断开电机正转，闸门开 启，车辆可通过，当 KM2 闭合 KM1 断开时电机反转，闸门闭合，车辆不可通过。,2,- 11,U,V,W,FU,KM1,KM2,FR,M 3,QS,图 2-10 控制线路主电路图 2.
12、7 编程元件的解析 X： X 为输入继电器，它的作用是接受并存储外部输入的开关量信号， 和对应的输入端子相连，同时提供无数的常开和常闭软触点用于编程。 Y： Y 为输出继电器，它的作用是具有一常开硬触点用于向外部负载发 送信号，每一输出继电器的常开硬触点与可编程控制器的一个输出点相连直接 驱动负载，它也提供了无数的常开和长闭软触点用于编程。 M： M 为辅助继电器，它是由软件来实现的，用于状态暂存，移位辅助 运算及赋予特殊功能的一类编程元件，其作用类似于继电接触控制系统中的中 间继电器，绝大多数的继电器线圈由用户程序驱动。 4T： T 为定时器，作用相当于继电接触控制中的通电延时型时间继电器。 5D：
