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1、课程（产品）设计任务书题目名称停车场车位的PLC控制设计目的1方便、快捷、准确的满位显示服务功能；2车辆保管的安全性功能；3经济合理的运营成本。设计条 件PLC实验室设计内容 及要求在出入检测车辆进出的数量，根据停车场剩余车位数判断是否让车辆进入 停车场，并在显示屏上显示相关信息。设计步 骤1. 分析项目控制要求2. 输入/输出端分配3. 系统程序编写4. 系统调试及运行成果形 式设计说明书参考文献1、 吕爱华，张霞电气控制与PLC应用技术（三菱系列）北京：电子工业出版社,2011.82、PLC编程与应用技术/魏小林，周建清主编一北京：电子工业出版社，指导教 师2013年10月23日1 课题分
2、析 11.1 设计目的 11.2 设计达到的功能和要求 11.3 设计内容和主要步骤 11.4 小组成员及其分工 12 机械结构设计 22.1设计参数计算 22.2机械部件的选择 22.3机械结构的设计 22.4机械结构装配图 33 控制电路设计 43.1 电机的选择 43.2 传感器的选择 43.3 PLC的选择53 .4控制系统电路图 54 控制系统设计 84.1 控制系统工作原理 84.2控制系统框图 84.3. 控制过程流程图。 84.4 PLC控制程序105 结语 116 附录 125.1 机械结构装配图 125.2控制系统装配图 125.3 PLC控制程序12参考文献 1 21 课
3、题分析1.1 设计目的1. 方便、快捷、准确的满位显示服务功能；2. 车辆保管的安全性功能；3. 经济合理的运营成本。1.2 设计达到的功能和要求 在出入口检测车辆进出的数量，根据停车场剩余车位数判断是否让车辆进入停车场， 并在显示屏上显示相关信息。1.3 设计内容和主要步骤1、入库车辆前进时，经过入口传感器，此时，车位尚未满的话，栅栏门向上打开， 当达 到上限位置时， 栅栏门打开停止， 同时车辆进入， 经过出口传感器， 栅栏门向下关闭， 达 到下限位置时，栅栏门停止关闭，同时计数器 A 加 1;2、车出库时，先经过出口传感器，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开， 同时 车辆出闸门再经过
4、入口传感器， 栅栏门向下关闭， 当达到下限位时， 栅栏门停止动作， 计数 器 B 减 1 ；（计数器 B 的初始值由计数器 A 送来）只经过一个传感器则计数器不动作。3、若设仓库容量为 8 辆车，则仓库满时应显示红灯。1.4 小组成员及其分工林 ：电路设计与绘制，设计报告的编写 刘：机械结构的设计，装配图的绘制，程序的编写2 机械结构设计2.1 设计参数计算上落杆的参数：长度：3m宽度：10cm 材料：钢材Z2.Z430*40Z1.Z320*10减速箱的参数：传动比： i142.2 机械部件的选择热释红外传感器： LHI954二级蜗杆斜齿轮圆柱齿轮减速器2.3 机械结构的设计利用电机通过二级减
5、速箱，利用减速箱的大传动比更好的控制上落杆的升降二辦讎2.4 机械结构装配图厂423?rar11JWfitHMmINVIt*SMSdi7审歸酣详礼祖1冶it4M20011253 控制电路设计3.1 电机的选择1. 电机功率的计算P=1.732Ulcos =1.732*电压*电流*功率因数2. 电机型号的选择 选用三相异步电动机丫 132M-4 其性能参数如下：型号：Y132M-4 7.5KW额定功率： 7.5KW额定转速： 1440（ rpm）额定电压： 380V最大转矩： 2.3 n.m频率： 50Hz极数： 4 极 应用范围：机械设备3. 电机的控制方法本设计中电机采用PLC来控制，根据系
6、统要求和需求，编写程序来控制电机实现目 的。3.2 传感器的选择1. 传感器的工作原理 利用两个极性相反、大小相等的干扰信号在内部相互抵消的原理来使传感器得到补偿，对于辐射 至传感器的红外辐 射，热释电传感器通过安装在传感器前面的菲涅尔透镜将其聚焦后加至两个探测元 上，从而使传感器输出电压信号。2. 传感器的性能参数工作电压： 315V工作波长：7.514卩m源极电压： 0.41.1V， R=47输出信号电压：大于 2V检测距离： 610m水平角度：120工作温度范围：-10 C +40C3. PLC 对传感器的控制和检测方法 测量3.3 PLC 的选择1. PLC 的型号和参数型号：FXIS
7、o其特点；1、该类型PLC主要用在全部是数字量输入、数字量输出的控制点 少的设备上。2、主机有 10 点（61/40）、 14 点（81/60）、 20 点（121/80）、 30 点（161/140） 4 种类型。3、定位和脉冲输出功能：一个 PLC 单元中每相能同时输出 2点100KHZ脉冲。PLC配备有7条特殊的定位指令，包括零返回、绝对或相对地址表达 方 式及特殊脉冲输出控制。能通过FX1N-2AD-BD FX1N-1DA-BD 实现模拟量输入，输出。能安装显示模块 FX1N-5D M 能监控和编辑定时器、计数器和数据寄存器。控制单元的 I/O 地址分配：输入输出设备名称符号端号设备名
8、称符号端号系统启动按钮SB1X000有剩余车位指示灯HL1Y000系统停止按钮SB2X001车位已满指示灯HL2Y001正转到位开关SQ1X002电机正转接触器KM1Y002反转到位开关SQ2X003电机反转接触器KM2Y 003入检测传感器B1X004显示已有车辆数个位LED1Y004 Y010出检测传感器B2X005PLC 采用“顺序扫描，不断循环”的工作方式2. P（1）每次扫描过程，集中采集输入信号，集中对输出信号进行刷新。（2）输入刷新过程，当输入端口关闭时，程序在进行执行阶段时，输入端有新状态，新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时，新状态才被读入。（3）个扫描周期分为输入采样
9、，程序执行，输出刷新。（4）元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化的。（5）扫描周期的长短由三条决定。a CPU执行指令的速度b指令本身占有的时间c指令条数，现在的 PLC 扫描速度都是非常快的。（6）由于采用集中采样， 集中输出的方式，存在输入/输出滞后的现象，即输入/输出响应延迟。3. PLC的控制原理和方法原理 ：（1） 继电器控制装置采用硬逻辑并行运行的方式，即如果这个继电器的线圈通 电 或断电，该继电器所有的触点（包括其常开或常闭触点）在继电器控制线路的哪个位置 上都会 立即同时动作。（2）PLC的 CPU 则采用顺序逻辑扫描用户程序的运行方式，即如果一个输出线圈或逻辑线圈被
10、接通或断开，该线圈的所有触点 （包括其常开或常闭触点 ）不会立即动作， 必须等扫描到该触点时才会动作。为了消除二者之间由于运行方式不同而造成的差异，考虑到继电器控制装置各类触点 的动 作时间一般在100ms以上，而PLC扫描用户程序的时间一般均小于100ms因此，PLC采用了 一种不同于一般微型计算机的运行方式 - 扫描技术。这样在对于 I/O 响应要求不 高的场合， PLC与继电器控制装置的处理结果上就没有什么区别了。方法：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和 输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU 以一定的扫
11、描速度重复执行上述三个阶段。3.4控制系统电路图LQIQ2LY010SBlwXOOlTOOlX002Y002003KO 0 5TOO 4C0W1COM24 控制系统设计4.1 控制系统工作原理在这个项目中，当有车辆进出时通过传感器来检测，并将信息送给PLC处理，根据是否有剩余车位数来确定是否让车辆进入停车场,并在显示屏上显示相关信息。 因此，我们就要用到算术运算指令来计算车位数，并用比较指令进行比较，然后输出信号给变频器。驱动电机转动带动打开或关闭栏杆让车辆进出，并用7 段数码管来显示已停车数量和剩余车位数。因此，整个系统工作情况如下：1、 在入口和出口出装设检测传感器，用来检测车辆进入和出去的数目（不考虑车辆同时进出的情况），并在数码管上显示目前停车场共有几辆车以及还剩余的停车位数目。2、如果车位有剩余，入口处栏杆才可以打开， 让车辆进入停放，并且有一指示灯表示尚剩余的车位3、如果数车。位已满，入口处栏杆不能开启让车辆进入，并且有一指示灯表示车位已满4、 栏杆的打开和关闭由电动机正反转来实现。开启到位时由正转停止传感器检测，关闭到位时由反转停止传感器检测。5、系统设有启动和停止工作按钮4.2 控制系统框图1车位5车位2车位6车位3车位7车位4车位8车位e剩余车位指示灯车位已满指示灯出口检测传感器入检测传感器栏杆
