1、安 庆 师 范 学 院课程名称:电气控制与可编程控制器技术设计题目： 车辆出入库 专 业： 自动化 班 级: 学生姓名 学 号: 指导教师: 摘要本设计针对目前停车场车位控制系统存在的集成自动化程度低、可靠性差和运行效率低下的不足，结合目前工业领域的应用技术，设计了一种技术较先进、性能可靠、自动化的程度较高的停车场车位控制系统。本文针对停车场车位控制系统中存在的问题，把 PLC 可编程序控制器和变频器应用于停车场车位控制系统上，同时对问题进行了较深入的研究。 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
2、三菱可编程控制器系列的 FX2N 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。关键词：PLC;停车场；车位控制；FX；C250 计数器。目 录设计要求 .11 方案论证与对比 .11.1 方案一 .11.2 方案二 .21.3 方案对比与选择.22 控制系统设计 .32.1 控制程序流程图设计.32.2 硬件配置.42.3 控制程序设计思路 .42.4
3、接线图 .52.5 部分功能语句解释 .63 控制系统程序设计的分析与实现 .63.1 I/0 分配表 .63.2 编程元件的解析.74 系统调试及结果分析 .84.1 硬件调试.84.2 软件调试.84.4 性能分析.85 总结与思考及致谢.9参考文献 .10附录一: 梯形图 .11附录二: 指令表 .121基于 PLC 的停车场车位控制系统设计要求操作面板绿灯 红灯温度停车数量启动/停止入口显示图 1：设计任务示意图1 方案论证与对比1.1 方案一本设计是基于 PLC 的停车场控制系统，在停车场进口处装一传感器 1，出口处装一传感器 2，传感器接受到高电平信号而控制电机的正反转，停车场处的
4、闸门开合。传感器 1、2 所输出的脉冲分别输入给计数器 1、2，计数器 1、2 将计的数据存储在存储器 1、2 中，进的车辆数与出的车辆数想减得到的数据再传输给存储器 3，存储器 3 所存储的数据将会传输给数码显示管显示，如显示的数为 16 时，则门口处的闸门停止工作，如显示的数还没到 16 时，则闸门继续工作。其原理框图如下图 2所示：2车进开 / 合闸车出计数器 1 存储器 1计数器 2 存储器 2存储器 3 数码显示图 2：方案一原理框图1.2 方案二本设计在停车场闸门口处装两个光电传感器 BEN5M-MDT，传感器所接受到的信号控制电机的正反转，停车场的闸门开合闸，另外，传感器所接受到
5、的信号传输给 plc 控制系统的双向计数器 C250，C250 具有计数存储功能，并将计数结果实时传输给带译码器的七段数码显示器显示，如显示的数为 16 时，则门口处的闸门停止工作，如显示的数还没到 16 时，则闸门继续工作。其原理框图如下图 3 所示：车进 / 出C 2 5 0 双向计数器数码显示合 / 开闸传感器Y / N 1 6图 3:方案二原理框图1.3 方案对比与选择上述两个方案均是基于 PLC 来设计的，设计所需要的硬件部分 PLC 系统都可以提供，均可以达到设计的要求。方案一所用的程序指令简单易懂，可步骤繁，接线图较复杂；方案二所用的程序指令简单，步骤较少，利用了 C250 的双
6、向计数原理，通过两个输出端口向显示器输送数据，简单且易于实现。通过以上权衡比较，显然方案二是实现本次设计任务较合理的方案。32 控制系统设计2.1 控制程序流程图设计停车场控制系统的车进模块流程图设计如下图 4：车进B E N 5 M - M D T 传感器计数存储在 D 0中C 2 5 0 加 1 计数数码显示1 6电机正转开门电机反转关门停止NY图 4：车进模块流程图 停车场控制系统的车出模块流程图设计如下图 5：车出B E N 5 M - M D T 传感器计数存储在 D 1中C 2 5 0 减 1 计数数码显示电机正转开门电机反转关门图 5：车出模块流程图 41 2 3 4 5 6AB
7、CD654321DCBATitleNumber RevisionSizeBDate: 1-Jan-2003 Sheet of File: C:Documents and SettingsAdministrator桌桌MyDesign.ddbDrawn By:CPU226D0 D7Q0.0Q0.7D8 D15Q1.0Q1.7 I1.0 I0.0 I0.1DS?桌桌 桌桌2.2 硬件配置1、PLC（三菱 FX2N32MR）：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 FX2N32MR 型 PLC，该型号 PLC 是 FX 系列 PLC 家族中比较先
8、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，它可以为系统提供最大的灵活性和控制能力。2、传感器（BEN5M-MDT）：它是一种测距的光电传感器，具有测距远（最远可达到 5 米），采用反射镜反射的检测方式，DC1224V 供电，NPN/PNP 同时输出，遮光 ON/入光 ON 选择。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
9、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6：B C D 码显示译码器 ， 驱动器七段数字显示器 ， 显示十进制数图 6：七段数字译码显示器原理框图52.3 控制程序设计分析根据设计要求，启动按钮开关 X1，辅助继电器 M1 得电，M1 常开触点闭合，自锁；M1 闭合时，C250 开始工作，当计数为 16 时，C250 常开触点闭合，辅助继电器 M0得电，M0 常开触点闭合，输出继电器 Y0 得电，车满指示灯亮。M0 常闭触点断开，输出继电器 Y1 失电，车未满指示灯熄灭；M1 常开触点闭合时，上升沿微分输出，M2 继电器得电，M2 常开触点闭合，将 0 赋值给计数
10、器 D0，将 1 赋值给计数器 D1，完成了初始化阶段；当车辆通过停车场入口或出口时，传感器 1 向计数器输入高电平，X3 常开触点闭合，停车场门口处的闸门控制系统总开关 Y2 闭合，闸门控制系统开始工作，输出继电器 Y3 得电，常开触点 Y3 闭合，自锁，闸门打开，车辆通过，当碰到行程开关 X6 时，X6 常闭触点断开，X6 常开触点闭合，T0 继电器得电， 常开触点 T0 闭合，自锁，延时 1 分钟后，输出继电器 Y4 得电，电机反转关门；当进入一辆车时，X3 闭合，D0 中存储的数和 D1 中存储的数相加并赋值给计数器 D0 中；当出去一辆车时，X4 闭合，D0 中存储的数减去 D1 中
11、的数赋值给 D0，计数能够实时更新；M1 闭合时，计数器 D0 中存储的数输入七段数字译码显示器实时显示。程序指令表见附录一。2.4 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。6图 7：停车场控制系统接线图 7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。
