基于plc控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)--基于plc的住宅小區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)

1、<p><b>　　電氣控制與PLC</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)說明書</b></p><p>　　題目： 基于PLC的住宅小區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)</p><p>　　專業(yè)班次： 自動(dòng)化1004班 </p><p>　　姓 名：

2、 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： ********************** </p><p>　　指導(dǎo)教師： *** </p><p>　　學(xué) 期： 2012-2013學(xué)年 第一學(xué)期 </p><p>　　日

3、 期： 2012.12 </p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　課程 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題目 停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　

4、專業(yè) 自動(dòng)化 姓名 ## 學(xué)號(hào) #</p><p>　　主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等</p><p><b>　　主要內(nèi)容：</b></p><p>　　掌握利用PLC來繪制梯形圖，接線圖及寫程序的能力</p><p>　　掌握利用PLC對(duì)停車場(chǎng)車位運(yùn)行原理設(shè)計(jì)，硬

5、件系統(tǒng)設(shè)計(jì)，軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　掌握利用PLC進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試能力</p><p><b>　　基本要求：</b></p><p>　　首先按下X1，系統(tǒng)啟動(dòng)，當(dāng)有車要進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，首先通過入口檢測(cè)器X1，入口檢測(cè)器X1在把數(shù)據(jù)送到中央處理器，如果有空位，燈Y3亮，則閘門經(jīng)正轉(zhuǎn)傳感器X5將閘門打開即Y1燈亮，過了30秒閘門經(jīng)反轉(zhuǎn)傳感器

6、X6將閘門關(guān)閉，即Y2燈亮，如果有車來的時(shí)候，顯示車位已滿的燈Y4亮的時(shí)候，閘門不打開，當(dāng)有車進(jìn)來的時(shí)候計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)有車走的時(shí)候計(jì)數(shù)器減1，直到加到16滿車位的時(shí)候。</p><p><b>　　主要參考資料：</b></p><p>　　[1] 史國(guó)生. 電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. [2] 阮友德. 電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程.北

7、京：人民郵電出版社，2006.[3] 廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[4] 張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.[5] 張鳳珊.電器控制及可編程控制器.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.2001.</p><p>　　完成期限 2012.11.1—2013.1.5</p><p>　　指導(dǎo)教師 ###### </p>

8、<p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人 </p><p>　　2010 年 10 月 15 日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 停車場(chǎng)車位控制工藝分析1</p><p><b>　　1.1控制要求1</b></p>

9、<p>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)目的1</p><p>　　1.4 PLC定義1</p><p>　　1.5I/O表分配1</p><p>　　第2章 停車場(chǎng)車位PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1 CPU選擇及依據(jù)3</p><

10、p>　　2.2 PLC接線圖3</p><p>　　2.3PLC完整梯形圖4</p><p>　　2.4 PLC指令表4</p><p>　　第3章 停車場(chǎng)車位PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.1停車場(chǎng)車位PLC監(jiān)控過程5</p><p>　　3.2 PLC硬件組成5</p>

11、<p>　　3.3 PLC順序功能圖5</p><p>　　3.4 PLC調(diào)試過程6</p><p><b>　　結(jié)論與體會(huì)8</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)9</b></p><p><b>　　附錄10</b></p>&l

12、t;p>　　第1章 停車場(chǎng)車位控制工藝分析</p><p><b>　　1.1控制要求</b></p><p>　　假設(shè)有一個(gè)停車場(chǎng)共有16個(gè)車位：</p><p>　　1.在入口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測(cè)車輛進(jìn)入的數(shù)目。</p><p>　　2.在出口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測(cè)車連出去的數(shù)目。</p>

13、<p>　　3.尚有車位時(shí)，入口閘欄才可以將門開啟讓車輛進(jìn)入停放，并有一指示燈表示尚有車位。</p><p>　　4.車位已滿時(shí)，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車輛進(jìn)入。5.可從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場(chǎng)共有幾部車。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　學(xué)生根據(jù)控制要求，明確設(shè)計(jì)任

14、務(wù)，擬定設(shè)計(jì)方案與進(jìn)度計(jì)劃，運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)，進(jìn)行停車場(chǎng)車位運(yùn)行原理設(shè)計(jì)、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，提高理論知識(shí)工程應(yīng)用能力、系統(tǒng)調(diào)試能力、分析問題與解決問題的能力。主要內(nèi)容包括：</p><p>　　1. 設(shè)計(jì)出硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖、接線圖、時(shí)序圖等；</p><p>　　2. 系統(tǒng)有啟動(dòng)、停止功能；</p><p>　　3. 運(yùn)用功能指令進(jìn)行PLC控制

15、程序設(shè)計(jì)，并有主程序、子程序和中斷程序；</p><p>　　4. 程序結(jié)構(gòu)與控制功能自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；</p><p>　　5. 進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)車位的控制要求。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要闡述了停車場(chǎng)的構(gòu)成、工作原理、工作條件。運(yùn)用可編程控制器(PLC)對(duì)

16、停車場(chǎng)汽車進(jìn)出進(jìn)行管理的方案，此方案大大提高了工作效率。本設(shè)計(jì)利用PLC控制停車場(chǎng)空位顯示，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。利用出口、入口的車輛檢測(cè)傳感器，檢測(cè)車輛的出入，并用32位加減法計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而達(dá)到自動(dòng)控制的目的。</p><p><b>　　1.4 PLC定義</b></p><p>　　PLC即可編程序控制器，可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境

17、下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)之星邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)好算術(shù)運(yùn)算燈操作的指令，并通過數(shù)字式，模擬式的輸入和輸出，控制各種機(jī)械或生產(chǎn)過程。</p><p><b>　　1.5I/O表分配</b></p><p>　　輸入點(diǎn)：1.系統(tǒng)動(dòng)作X1——00000</p><p>　　2.系統(tǒng)解除X2——00001<

18、;/p><p>　　3.入口檢測(cè)器X3——00002</p><p>　　4.出口檢測(cè)器X4——00003 </p><p>　　5.正轉(zhuǎn)停止傳感器X5——00004</p><p>　　6.反轉(zhuǎn)停止傳感器—X6—00005</p><p>　　輸出點(diǎn)：1.閘欄開門Y1——01000</p><p>

19、;　　2.閘欄關(guān)門Y2——01001</p><p>　　3.尚有車位指示燈Y3——01002</p><p>　　4.車位已滿指示燈Y4——01003</p><p>　　5.顯示車輛數(shù)七段燈Y5——01004-01010</p><p>　　第2章 停車場(chǎng)車位PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 CPU選

20、擇及依據(jù)</p><p>　　PLC向這高速度，大存儲(chǔ)量方向發(fā)展，CPU處理虛度進(jìn)一步加快，使用64bit RISC芯片，多CPU并行，分時(shí)，分任務(wù)處理，則樣可使速度達(dá)到ns級(jí)。大中型PLC的掃描速度可達(dá)0.2ms/k左右。</p><p>　　中央處理單元的功能：接受并存儲(chǔ)從編程器輸出的用戶程序和數(shù)據(jù)；診斷電源，PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程的語法錯(cuò)誤；用掃描的方式接受輸入信號(hào)，送入PL

21、C的數(shù)據(jù)寄存器保存起來；PLC進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)后，根據(jù)存放的先后順序逐條讀取用戶程序，進(jìn)行解釋和執(zhí)行，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端?，F(xiàn)代PLC使用的CPU主要游以下幾種：1.通用微處理器，如8080，6800，Z80A,8086燈。通用微處理器的價(jià)格便宜，通用性強(qiáng)。2.單片機(jī)，如8051燈。單片機(jī)由于集成度高，體積小，價(jià)格低和可擴(kuò)充性好，很適合在小型PLC上使用，也廣泛地用于PLC的智能I/O模塊。位片式微處

22、理器，如AMD2900系列等。3.位片式微處理器時(shí)獨(dú)立于微型機(jī)的另一分支。它主要追求運(yùn)算速度快，它以4位為一片。用幾個(gè)位片級(jí)聯(lián)，可以組成任意字長(zhǎng)的微處理器。</p><p>　　2.2 PLC接線圖</p><p>　　X0 X1 X2 X3 X4 X5</p><p>　　圖2-1 PLC接線圖</p><p>　　2.3PLC完整梯

23、形圖</p><p>　　圖2-1 PLC梯形圖</p><p>　　2.4 PLC指令表</p><p><b>　　PLC指令見附錄</b></p><p>　　第3章 停車場(chǎng)車位PLC監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1停車場(chǎng)車位PLC監(jiān)控過程</p><p>　

24、　首先按下X1，系統(tǒng)啟動(dòng)，當(dāng)有車要進(jìn)入停車場(chǎng)時(shí)，首先通過入口檢測(cè)器X1，入口檢測(cè)器X1在把數(shù)據(jù)送到中央處理器，如果有空位，燈Y3亮，則閘門經(jīng)正轉(zhuǎn)傳感器X5將閘門打開即Y1燈亮，過了30秒閘門經(jīng)反轉(zhuǎn)傳感器X6將閘門關(guān)閉，即Y2燈亮，如果有車來的時(shí)候，顯示車位已滿的燈Y4亮的時(shí)候，閘門不打開，當(dāng)有車進(jìn)來的時(shí)候計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)有車走的時(shí)候計(jì)數(shù)器減1，知道加到16滿車位的時(shí)候。當(dāng)有車輛出去的時(shí)候，經(jīng)出口檢測(cè)器X4作用到中央處理器上，閘門經(jīng)正轉(zhuǎn)停止

25、傳感器X5將閘門打開，即Y1燈亮，經(jīng)過30秒后，閘門經(jīng)過反轉(zhuǎn)停止傳感器X6將閘門關(guān)閉，即Y2燈亮，此時(shí)計(jì)數(shù)器減1。</p><p>　　3.2 PLC硬件組成</p><p>　　停車場(chǎng)空位顯示PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用PLC控制系統(tǒng)將大大提高工作效率，和適應(yīng)工作環(huán)境的能力。車輛進(jìn)出停車場(chǎng)是由PLC為中心控制系統(tǒng)工作的。PLC是整體模塊，集中了驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和保護(hù)電路以及通訊聯(lián)網(wǎng)功能。因此

26、在運(yùn)用中，硬件也相對(duì)簡(jiǎn)單，提高了控制系統(tǒng)的可靠性。另外它的編程語言也相對(duì)簡(jiǎn)單。</p><p>　　圖3-1 PLC硬件組成圖</p><p>　　3.3 PLC順序功能圖</p><p>　　圖3-2 PLC順序功能圖</p><p>　　X1是啟動(dòng)按鈕，X2是停止按鈕，X4是出口傳感器，X3是入口傳感器;按下X1啟動(dòng)系統(tǒng)，按下X2停止

27、系統(tǒng)運(yùn)行。X3有信號(hào)說明有車輛出去，計(jì)數(shù)器C200減1，X4有信號(hào)說明有車輛進(jìn)入停車場(chǎng)，計(jì)數(shù)器C200加1，當(dāng)C200計(jì)數(shù)沒有達(dá)到16時(shí)Y3綠燈亮，說明該停車場(chǎng)有空位，當(dāng)C200計(jì)數(shù)達(dá)到16時(shí)Y4紅燈亮，顯示該停車場(chǎng)沒空位。</p><p>　　3.4 PLC調(diào)試過程</p><p>　　若用圖形編程器或軟件包編程，則可直接編程，若用手持編程器編程，應(yīng)先畫出梯形圖，然后編程，這樣可少出錯(cuò)，

28、速度也快。編程結(jié)束后先空調(diào)程序，待各個(gè)動(dòng)作正常后，再在設(shè)備上調(diào)試。為了準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的問題，需要進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試，調(diào)試的順序按照先硬件后軟件，先局部后整體的順序來完成。</p><p><b>　　（1）硬件調(diào)試：</b></p><p>　　接通電源，檢查歐姆龍可編程控制器是否可以正常工作，接頭是否接觸良好，然后把其與電腦的通信口連接。 </p><

29、;p><b>　?。?）軟件調(diào)試：</b></p><p>　　按要求輸入梯形圖，轉(zhuǎn)換成指令表，并進(jìn)行語法的檢查，正確后設(shè)置正確的通信口，將指令讀入到指定的可編程控制器ROM中，進(jìn)行下一步的調(diào)試。</p><p><b>　?。?）運(yùn)行調(diào)試：</b></p><p>　　在硬件調(diào)試和軟件調(diào)試正確的基礎(chǔ)上，打開歐姆龍可

30、編程控制器的“RUN”開關(guān)進(jìn)行調(diào)試；觀察運(yùn)行的情況，看是否是隨時(shí)按下停止按鈕可以停止系統(tǒng)運(yùn)行，或者等待規(guī)定的脈沖后，系統(tǒng)是否停止運(yùn)行。</p><p><b>　　結(jié)論與體會(huì)</b></p><p>　　經(jīng)過一周的努力，終于完成了這份課程設(shè)計(jì)。本來以為自己對(duì)可編程序控制器原理的知識(shí)掌握的還比較好，但是到做課程設(shè)計(jì)的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)自己存在著諸多不足，其中就有很多基礎(chǔ)知識(shí)都不

31、是很完善，很多知識(shí)都掌握的不是很扎實(shí)。值得鼓勵(lì)的是我們?nèi)w組員不懈努力，我們一直地突破，一直地完善，一直地積極地尋找各種解決問題的方法。我很興奮，因?yàn)檎麄€(gè)過程都是我們自己去設(shè)計(jì)的。盡管有過爭(zhēng)執(zhí)，有過激勵(lì)的爭(zhēng)辯，但是我可以很驕傲地說，這個(gè)設(shè)計(jì)是我們自己的東西，是我們自己努力而完成的。</p><p>　　通過這次對(duì)PLC控制，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。

32、有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。 </p><p>　　雖然本次課程設(shè)計(jì)是要求自己獨(dú)立完成，但是，彼此還是脫離不了集體的力量，遇到問題和同學(xué)互相討論交流。多和同學(xué)討論。我們?cè)谧稣n程設(shè)計(jì)的過程中要不停的討論問題，這樣，我們可以盡可能的統(tǒng)一思想，這樣就不會(huì)使自己在做的過程中沒有方向，并且這樣也是為了方便最后設(shè)計(jì)和在一起。討論不僅是一些思想的問題，還可以深入的討論一些技術(shù)上的問題，這樣可以使自己的處

33、理問題要快一些，少走彎路。多改變自己設(shè)計(jì)的方法，在設(shè)計(jì)的過程中最好要不停的改善自己解決問題的方法，這樣可以方便自己解決問題。</p><p>　　設(shè)計(jì)過程中，通過針對(duì)性地查找資料，了解有關(guān)電子方面的資料，既增長(zhǎng)了自己的知識(shí)面，補(bǔ)充最新的專業(yè)知識(shí)，又提高了自己的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力。對(duì)學(xué)過的課本理論知識(shí)起到了很好的溫習(xí)作用。停車場(chǎng)空位顯示PLC控制系統(tǒng)采用PLC為控制核心結(jié)構(gòu)合理、測(cè)試方法可靠，它具有較強(qiáng)的靈活性，提

34、高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。通過對(duì)停車場(chǎng)空位顯示PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，讓我很好的運(yùn)用了PLC的知識(shí)，對(duì)課本的知識(shí)進(jìn)一步的消化和鞏固。</p><p>　　這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，這個(gè)設(shè)計(jì)讓我獲益良多，只要用心去學(xué)習(xí)，不怕困難，團(tuán)結(jié)一心，不管多么艱難，我們都能取得成功，在以后的學(xué)習(xí)過程中，我會(huì)更加注重自己的操作能力和應(yīng)變能力，多與這個(gè)社會(huì)進(jìn)行接觸，讓自己更早適應(yīng)這個(gè)陌生的環(huán)境，相信在不久的將來，可以打造一片屬于自

35、己的天地。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 史國(guó)生. 電氣控制與可編程控制器技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. [2] 阮友德. 電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社，2006.[3] 廖常初.PLC編程及應(yīng)用.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[4] 張萬忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20

36、02.[5] 張鳳珊.電器控制及可編程控制器.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社.2001.</p><p><b>　　附 錄</b></p><p><b>　　LD 0.00</b></p><p>　　ANDNOT 0.01</p><p><b>　　OUT TR0</b>&l

37、t;/p><p>　　AND 0.02 </p><p><b>　　OUT TR1</b></p><p><b>　　AND 0.04</b></p><p><b>　　OUT 10.00</b></p><p><b>　　LD TR1&

38、lt;/b></p><p>　　TIM 0000 #0300</p><p><b>　　AND T0000</b></p><p><b>　　AND 0.05</b></p><p><b>　　OUT 10.01</b></p><p>&

39、lt;b>　　LD TR0</b></p><p><b>　　AND 0.03</b></p><p><b>　　OUT TR1</b></p><p><b>　　AND 0.04</b></p><p><b>　　OUT 10.00<

40、/b></p><p><b>　　LD TR1</b></p><p>　　TIM 0001 #0300</p><p><b>　　AND T0001</b></p><p><b>　　AND 0.05</b></p><p><b&g

41、t;　　OUT 10.01</b></p><p><b>　　LD TR0</b></p><p><b>　　LD 10.00</b></p><p><b>　　OR 10.01</b></p><p><b>　　ANDLD</b>&l

42、t;/p><p><b>　　OUT 10.02</b></p><p><b>　　LD TR0</b></p><p><b>　　AND 10.02</b></p><p><b>　　OUT 10.03</b></p><p>

43、<b>　　LD TR0</b></p><p><b>　　AND 10.00</b></p><p><b>　　LD TR0</b></p><p><b>　　AND T0000</b></p><p>　　CNT 0000 #0000</p

44、><p><b>　　LD TR0</b></p><p><b>　　AND 10.01</b></p><p><b>　　LD TR0</b></p><p><b>　　AND T0001</b></p><p>　　CNT 0