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1、目 录摘 要Abstract第1章 停车场车位控制流程分析11.1 停车场建筑情况及其管理模式分析21.2 车位控制流程图21.3 停车场监控系统主要功能模块31.4 平面停车场控制需求描述4第2章 控制系统硬件设计42.1 现场控制器选型52.1.1 PLC简介52.1.3 PLC的选型82.2 停车场出入口控制模块硬件设计82.2.1 读卡器工作原理及选型102.2.2 出入口控制系统相关设备选型112.3 车位监控系统硬件集成设计11第3章 停车场控制系统软件设计133.1 用户出入场控制程序设计13第4章 数据采集系统与计算机的通信194.1 网络通信技术194.2 数据通讯相关接口2
2、14.3 读卡器与管理PC机通信214.4 PLC与管理PC机通信22第5章 结束语23参考文献基于PLC控制的8位自动停车系统摘 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。本停车场由八位停车位、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；停车系统；控制设计 8 bit aut
3、omatic parking system based on PLC controlAbstract： This paper proposes a kind of using the programmable controller (PLC) and parking for parking and manages the instructions. This parking occupies by 8 parking space, entrance detector, export detector, the management system, the digital works to di
4、splay the seventh in the garage parking lights and a number of vehicles, the parking is full already indicator components. Adopting PLC automatic control system, PLC is due to the reliability, easy operation, flexibility, therefore, the advantages of the control system and the traditional parking, c
5、ompared to improve the design efficiency greatly, maintenance cycle is short, convenient, low cost, easy operation, high reliability, has great practical value. 第1章 停车场车位控制流程分析1.1 停车场建筑情况及其管理模式分析停车场根据建筑形式及停车场位置的不同分为园区地面停车场、建筑物地下平面停车场、专用停车楼及路边临时占道停车场。根据建筑物类型及建筑物功能的不同又可分为：1.1.1 市区公共建筑群大型停车场，该类型停车场规模庞大
6、，停车位多，停车用户流动性大，用户通常皆为临时停车用户。1.1.2 综合建筑楼专用停车场，如各类大型商场及商务楼群地下专用停车场。该类型停车场停车位数量适中，停车用户常分为办公楼固定停车用户人群及购物顾客或访客临时停车用户人群。此类停车场通常白天工作时段车位紧张而夜晚非工作时段则车位大量空置。因此在管理模式上可实行分片分区管理，划定专用的固定用户停车区域及临时用户停车区域，在夜晚非工作时段将临时用户停车区域车位提供给周边社区无配套停车位小区住宅用户计时停车，提高设施利用率以提高社会配套设施的社会效益，缓解停车位置紧张的市场供需矛盾。1.1.3 办公区域专用园区地面停车场。该类型停车场用户也常分
7、为固定用户及临时访客用户，由于园区露天管理模式使得对停车管理到固定车位的可能性很小，通常只能实现门禁管理出入权限。此类型停车场为防止盗车现象的发生则可采用摄像监控，在出入口严格比对车辆摄像信息。对多出入口园区停车场管理还需做好联网管理，数据共享，一卡通行。1.1.4 住宅小区专用停车场，该类型停车场规模通常依据小区总户数设计，停车类型绝大多数应为固定用户停车，在管理模式上可不采用计时收费而采用停车位相对固定，用户卡预先充值付费方式。为防止乱停车位及盗车现象，可加强车位动态监控结合门禁管理以达到有效监控。1.1.5 专用停车楼的建筑在设计上为停车场专用，可采用专用托举设备结合现场控制器、传感器、
8、计算机等智能设备实现停车、取车、车位监视等过程的全自动控制，并能做到空间的最高效利用。该类型停车场需在建筑设计的初期即根据专用设备规划建筑的功能及形式，并且初期设备投入昂贵。综上所述可知无论哪一类停车场地，其用户皆可归类为临时停车用户和固定停车用户两类。对临时停车用户，由于用户流动性大，为防止盗车现象发生，通常采用摄像监控、比对出库车辆信息、计时收费的管理监控模式。对固定停车用户则通常采用停车用户卡预先充值收费，门禁系统结合车位监控系统对停车车辆及车位动态监控的管理、监控模式。鉴于此，本文在对典型停车场进行分析的基础上提出停车场管理及监控系统的功能规划及实施方案，并对其控制系统做详细设计。 1
9、.2 车位控制流程图如下停车场有8个车位图1-1 车位局部示意图 1. 在入口处装设一传感器,用来检测车辆进入的数目2. 在出口处装设一传感器,用来检测车辆出去的数目3. 尚有车位时,入口可以进入4. 用数码管显示车的数目 1.3 停车场监控系统主要功能模块要实现上述监控流程，停车场监控及管理系统的基本组成为出入口控制系统；车路、车位监控系统及管理系统。系统框图如图2-3所示。本文重点介绍管理监控系统中现场设备的功能设计、相关控制软件的设计。对管理中心软件的设计则不作介绍。1.3.1 停车场入口控制系统入口控制系统主要由入口票箱（内置出卡机、感应式读卡器）、自动道闸、车辆检测线圈、控制器等设备
10、组成。用户入场时在票箱处按键，票箱内发卡器发送一张IC卡至入口票箱出卡口，同时完成读卡过程。读卡器与PC机通信，记录读卡事件相关数据如：卡号、读卡时间等。同时发信息通知控制器启动入口摄像机，拍摄入库车辆图像并依据相应卡号存入管理数据库。控制器开启道闸放行车辆，车辆通过车辆检测传感器后，控制器关闭道闸并记录入库车辆数目，车位满时，红灯亮显示“满位”。1.3.2 停车场出口控制系统出口控制系统部分主要由出口读卡器、自动道闸、车辆检测线圈、照相机及控制器组成。用户车辆出场时，在出口读卡器处读卡，同时启动照相机拍照，PC机依据读取的卡号调用出入口两幅相同卡号的图像人工比对。管理软件依据入场及出场时间及
11、计费标准计费，司机缴费；在收费及图像比对无误后，管理人员按键开启道闸放行。车辆检测传感器检测到车辆离场后道闸关闭，停车位计数器加一，管理系统将该车缴费信息记录到数据库。1.3.3 车位状态监控系统在用户停车场管理中若按照通常系统构成仅利用出入口门禁系统进行出入权限管理，对车辆进入时的乱停放现象进行监控。在本文系统设计中，利用车位传感器构成车位状态监控系统。1.3.4 停车场管理系统停车场收费管理处内设备由管理PC机、系统管理软件、系统数据库、IC卡读写器、报表打印机、对讲系统、收费显示器组成。管理PC机通过系统管理软件与IC卡读写器系统、出入口控制器通信，负责读写IC卡信息；存储并管理用户卡及
12、车位信息；统计分析计费及管理情况；查询、打印报表；系统维护等功能。 1.4 平面停车场控制需求描述停车场的管理及控制包含管理及控制两部分运行系统。管理包括对用户及其使用停车位情况等信息的管理；停车场运营基本情况信息的管理及设备基本信息的管理。这些管理功能的实现由安装在管理PC机内的管理中心软件完成，包含如下功能：在线监控所有各站点帐目状况：如各时期收支情况、付款额度及次数、币卡数量、种类等、出入口当前状况、操作员姓名等；用户卡的管理数据库；帐目打印与数据库报表；系统配置及建立停车系统及费率设置等其他部件管理等；控制则主要是对现场设备的状态依据管理及控制流程进行监视与控制，该部分功能的实现由现场
13、设备及现场控制器及相关监控软件完成。主要包含如下功能：1、自动采集车辆出入车库与车位的状态；2、根据车辆出入库状态自动开、关道闸并自动开启；3、对车位则自动计数并能启动满位红灯亮； 第2章 控制系统硬件设计上一章介绍了停车场控制系统的管理模式及管理、监控系统功能需求及监控流程。停车场控制系统硬件是系统实现监控管理功能及流程的基本物质条件，本章主要对停车场控制系统各功能主要模块进行集成设计，对各功能模块进行工作原理设计及硬件选型。2.1 现场控制器选型在停车场监控系统中，对现场设备的控制及现场各类信号的采集需由现场控制器完成，本文选用可编程控制器PLC(Programmable Logic Co
14、ntroller)作为现场控制器。上一章介绍了停车场控制系统的管理模式及管理、监控系统功能需求及监控流程。停车场控制系统硬件是系统实现监控管理功能及流程的基本物质条件，本章主要对停车场控制系统各功能主要模块进行集成设计，对各功能模块进行工作原理设计及硬件选型。2.1.1 PLC简介可编程控制器简称PC。个人计算机也称PC，为了避免混淆，人脉将最初用于逻辑控制的可编程控制器叫做PLC。国际电工委员会在1987年颁布的PLC标准草案中对PLC作了如下定义：“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、定时、计数
15、和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。69年美国DEC公司研制出世界上第一台PLC（PDP-14），并在GM公司汽车生产线上应用成功。1969年，美国研制出世界第一台PDP-14 。1971年，日本研制出第一台DCS-8 。1973年，德国研制出第一台PLC 。1974年，中国研制出第一台PLC 。PLC的发展史： 第一代：1969年1972年，代表产品有 美国DEC公司的PDP-14/L 日本立石电机公司的SCY-022 日本北辰电机公司的HOSC-20 第二代：1973年1975年，代表产品有 美国GE公司的LOGISTROT 德国SIEMENS公司的SIMATIC S3、S4系列 日本富士电机公司的SC系列 第三代：19761983年，代表产品有 美国GOULD公司的M84、484、584、684、884 德国SIEMENS公司的SIMATIC S5系列 日本三菱公司的ME
