最完整的自動(dòng)停車廠plc課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、PLC設(shè)計(jì)與調(diào)試課程名稱 電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 設(shè)計(jì)題目 自動(dòng)停車場(chǎng) 專業(yè)班級(jí) 自動(dòng)化0841 姓 名 張彥 學(xué) 號(hào) 0804421110 指導(dǎo)教師 蔡長(zhǎng)青 馮雷 起止時(shí)間 2011.5.30-2011.6.17 課程設(shè)計(jì)考核和成績(jī)?cè)u(píng)定辦法1 課程設(shè)計(jì)的考核由指導(dǎo)教師根據(jù)設(shè)計(jì)表現(xiàn)、設(shè)計(jì)報(bào)告、設(shè)計(jì)成果、答辯等幾個(gè)方面，給出各項(xiàng)權(quán)重，綜合評(píng)定。該設(shè)計(jì)考核教研室主任審核，主管院長(zhǎng)審批備案。2 成績(jī)?cè)u(píng)定采用五級(jí)分制，即優(yōu)、良、中、及格、不及格。3 參加本次設(shè)計(jì)時(shí)間不足三分之二或曠課四天以上者，不得參加本次考核，按不及格處理。4 課程設(shè)計(jì)結(jié)束一周內(nèi)，指導(dǎo)教師提交成績(jī)和設(shè)計(jì)總結(jié)。5 設(shè)計(jì)過程考核和成績(jī)

2、在教師手冊(cè)中有記載。課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容、格式各專業(yè)根據(jù)專業(yè)不同統(tǒng)一規(guī)范，經(jīng)教研室主任審核、主管院長(zhǎng)審批備案。注： 1. 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書和指導(dǎo)書在課程設(shè)計(jì)前發(fā)給學(xué)生，設(shè)計(jì)任務(wù)書放置在設(shè)計(jì)報(bào)告封面后和正文目錄前。 2. 為了節(jié)省紙張，保護(hù)環(huán)境，便于保管實(shí)習(xí)報(bào)告，統(tǒng)一采用A4紙，實(shí)習(xí)報(bào)告建議雙面打印（正文采用宋體五號(hào)字）或手寫。2010/2011學(xué)年第二學(xué)期PLC應(yīng)用技術(shù) 課程設(shè)計(jì)任務(wù)書指導(dǎo)教師：蔡長(zhǎng)青 馮雷 班級(jí)：自動(dòng)化0841、2班 地點(diǎn)：實(shí)訓(xùn)中心512課程設(shè)計(jì)題目： 基于PLC控制的自動(dòng)停車場(chǎng)一、 課程設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的PLC控制技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本

3、理論，加以綜合運(yùn)用，進(jìn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初等訓(xùn)練，掌握運(yùn)用PLC進(jìn)行系統(tǒng)控制設(shè)計(jì)的原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟，為從事PLC相關(guān)的畢業(yè)設(shè)計(jì)或今后的工作需要打下良好的基礎(chǔ)。二、 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容（包括技術(shù)指標(biāo)）1. 在入口處裝一個(gè)光電傳感器，用來(lái)檢測(cè)進(jìn)入車輛并計(jì)數(shù)。2. 在出口處裝一個(gè)光電傳感器，用來(lái)檢測(cè)出去車輛并計(jì)數(shù)。3. 尚有車位時(shí)，入口可以進(jìn)入。4. 設(shè)置數(shù)碼管顯示現(xiàn)有車輛的數(shù)目，設(shè)置指示燈紅燈和綠燈，綠燈指示尚有車位，紅燈指示車位已滿。5. 設(shè)置欄桿，當(dāng)有車輛來(lái)時(shí)，欄桿抬起，車輛進(jìn)入以后，欄桿放下。6. 啟動(dòng)按鈕SB1在停車場(chǎng)時(shí)全空時(shí)按鈕按下，另設(shè)停止按鈕SB2。7. 停車場(chǎng)內(nèi)設(shè)置A、B兩區(qū)

4、，每個(gè)區(qū)的首位置設(shè)置紅綠兩個(gè)指示燈，紅燈表示該區(qū)已滿，綠燈表示該區(qū)尚有車位。8. 每個(gè)車位有車位檢測(cè)器，檢測(cè)車位是否有車，同時(shí)每個(gè)車位設(shè)置指示燈，顯示該車位是否有空閑（燈亮表示該車位有車，等燈滅表示該車位空閑）。三、 課程設(shè)計(jì)原則1. 盡可能地滿足被控對(duì)象的控制要求；2. 合理布局，提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，縮短服務(wù)時(shí)間，增加場(chǎng)內(nèi)停車流量；3. 在滿足控制的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；4. 保證控制系統(tǒng)安全可靠；5. 可擴(kuò)展性及易維護(hù)性原則；6. 考慮到被控對(duì)象的改進(jìn)，在選擇PLC的I/O數(shù)量時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留有余量。四、 課程設(shè)計(jì)步驟1. 對(duì)控制系統(tǒng)任務(wù)和要求作深入的調(diào)查研究，明確控制任務(wù)：2.

5、選擇和確定用戶I/O設(shè)備：3. 根據(jù)傳統(tǒng)控制線路，確定出PLC改造所需的各種輸入/輸出設(shè)備，即各種按鈕、開關(guān)、繼電器和接觸器等。4. 確定系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，選擇PLC型號(hào)確定系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案十分重要，要在全面了解控制要求的基礎(chǔ)上確定電氣控制方案。根據(jù)所選用的電器或元件的類型和數(shù)量，計(jì)算所需PLC的輸入/輸出點(diǎn)數(shù)，選擇合適的點(diǎn)數(shù)。由于本設(shè)計(jì)中只涉及到開關(guān)量，因此在選擇PLC型號(hào)時(shí)，只需考慮I/O點(diǎn)數(shù)，并有一定的余量（10%15%）選擇小型PLC。5. 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)(1) 主電路的設(shè)計(jì)；(2) 確定出輸入、輸出信號(hào)，畫出PLC的I/O接線圖。6. 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)(1) 首先分別設(shè)計(jì)出系統(tǒng)

6、各部分的控制軟件梯形圖；(2) 整體控制軟件梯形圖設(shè)計(jì)。7. 聯(lián)機(jī)調(diào)試。8. 撰寫設(shè)計(jì)說明書。五、 時(shí)間安排時(shí)間內(nèi)容備注第14周 周一集中講解課程設(shè)計(jì)要求，分配設(shè)計(jì)題目，明確任務(wù)和具體安排周二調(diào)研、查閱資料、給出設(shè)計(jì)方案 周三檢查設(shè)計(jì)方案，XJ3-203 8：00-10：00 周四上機(jī)調(diào)試 周五上機(jī)調(diào)試第16周 周一上機(jī)調(diào)試周二上機(jī)調(diào)試周三上機(jī)調(diào)試周四寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告周五答辯六、 基本要求（一）課程設(shè)計(jì)報(bào)告1. 控制流程圖一張（A4）2. 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)圖一張；（A4）3. 控制系統(tǒng)軟件梯形圖一張；（A4）4. 設(shè)計(jì)說明書一份，包括以下內(nèi)容(3) 寫出設(shè)計(jì)計(jì)劃和基本步驟。(4) 寫出控制要求并

7、畫出設(shè)計(jì)流程圖。(5) 畫出I/O分配表和I/O接線圖。(6) 畫出具體設(shè)計(jì)的梯形圖，并加以注釋。(7) 寫出調(diào)試過程和結(jié)果。(8) 寫課程設(shè)計(jì)小結(jié)。（二）成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面考核，重點(diǎn)考核設(shè)計(jì)圖紙、說明書質(zhì)量；獨(dú)立思考、獨(dú)立工作能力，綜合運(yùn)用知識(shí)的能力；平時(shí)的工作態(tài)度及表現(xiàn)；答辯情況。最后按平時(shí)表現(xiàn)、報(bào)告質(zhì)量、答辯成績(jī)，其權(quán)重分別為0.2、0.4、0.4綜合評(píng)定成績(jī)，分優(yōu)、良、中、及、不及格五個(gè)等級(jí)。組長(zhǎng):于海波組員:顏利亨、真文超、頊佳耀、孫智明、吉新、吳昊天、唐金源任務(wù)分配:任務(wù)一 梯形圖的設(shè)計(jì)任務(wù)二傳感器和數(shù)碼管顯示任務(wù)三硬件設(shè)計(jì)連線與調(diào)試顏利亨真文超于海波吳昊天頊佳耀孫智明唐金

8、源 吉新 摘 要隨著進(jìn)口汽車大量涌入和國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，大中城市的汽車數(shù)量劇增，從而引起了停車難問題。本設(shè)計(jì)是基于PLC控制的自動(dòng)停車場(chǎng)，緩解城市停車難的問題，該自動(dòng)停車場(chǎng)使用光電傳感器來(lái)監(jiān)控車輛的進(jìn)出并完成計(jì)數(shù)，車輛進(jìn)入時(shí)入口傳感器使車輛數(shù)字加一，車輛外出時(shí)出口傳感器使車輛數(shù)字減一，車輛的數(shù)量可由數(shù)碼管顯示。同時(shí)車輛進(jìn)入時(shí)欄桿抬起，進(jìn)入后欄桿落下。自動(dòng)停車場(chǎng)內(nèi)部每個(gè)區(qū)設(shè)置相應(yīng)的指示燈，指示這個(gè)區(qū)車位是否有空閑，而且每個(gè)車位也都設(shè)置指示燈，用來(lái)指示該車位是否空閑。關(guān)鍵詞自動(dòng)停車場(chǎng) PLC 傳感器 數(shù)碼管AbstractAs the import of car invaded and do

9、mestic car industry to develop, the large or middle cities of the car raced up and a difficult problem of parking. This design is based on Programmable Logic Controller , the city park difficult question, the automatic parking lot of photo electric sensors to monitor the traffic in and finish, into

10、the vehicle at the entrance to the figures add a traffic away from the sensors to traffic in a number of vehicles may be in the number of digital displays. Traffic into the railings looking at the same time when, after falling into the railings. automatic parking within each zone settings appropriat

11、e sign, indicates the area is there a parking space and time, and each set up sign, indicates whether the man free.Keyword: Automatic parking Programmable Logic Controller Sensors Numerical codes tube目 錄1. 引言11.1自動(dòng)停車場(chǎng)的設(shè)計(jì)背景11.2 自動(dòng)停車場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀21.3自動(dòng)停車場(chǎng)系統(tǒng)的意義22. 自動(dòng)停車場(chǎng)總體設(shè)計(jì)方案32.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容32.2 系統(tǒng)方案分析33. 自動(dòng)停車場(chǎng)硬件設(shè)計(jì)4

12、3.1 控制系統(tǒng)組成43.2 硬件選擇43.3傳感器53.4 數(shù)碼管73.5 PLC控制器84. 自動(dòng)停車場(chǎng)軟件設(shè)計(jì)114.1 自動(dòng)停車場(chǎng)的工作狀況124.2 系統(tǒng)輸入輸出口分配124.3 自動(dòng)停車場(chǎng)工作情況分析134.3 自動(dòng)停車場(chǎng)程序時(shí)序圖155. 系統(tǒng)調(diào)試165.1 調(diào)試環(huán)境165.2 CX-P的使用165.3 調(diào)試步驟185.4 調(diào)試結(jié)果186. 課程設(shè)計(jì)總結(jié)19參考文獻(xiàn)20附錄21附錄一：硬件連線圖21附錄二：流程圖22附錄三：梯形圖231 引言自動(dòng)停車場(chǎng)是一個(gè)近年來(lái)崛起的行業(yè)，這個(gè)行業(yè)之所以具有如此大的吸引力，就是因?yàn)樗坏哂芯薮蟮氖袌?chǎng)容量、驚人的發(fā)展速度，同時(shí)也給予了那些有識(shí)之

13、士以無(wú)限大的施展空間。中國(guó)加入WTO，汽車的極速增長(zhǎng)，更是為該產(chǎn)品迅速普及中國(guó)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，強(qiáng)大的生產(chǎn)研發(fā)能力則是該系統(tǒng)迅速普及中國(guó)市場(chǎng)的保證。自動(dòng)停車場(chǎng)不僅提高了現(xiàn)代人類的工作效率，也大大地節(jié)約了人力物力，降低了公司的運(yùn)營(yíng)成本，并使得整個(gè)管理系統(tǒng)更加安全可靠。因此，自動(dòng)停車場(chǎng)已成為現(xiàn)代生活中的重要組成部分。1.1自動(dòng)停車場(chǎng)的設(shè)計(jì)背景隨著城市交通的發(fā)展，改革的不斷深入，經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，物質(zhì)日益豐富和人民生活水平的提高， 快捷、便利的出行方式成為人們追求的目標(biāo)。在生活水平達(dá)到一定程度后，轎車的數(shù)量急劇增加，城市交通需求量也日益增大。隨著轎車數(shù)量的增加， 停車難已成為世界各大城市面臨的共同問題，

14、 解決停車問題已是當(dāng)務(wù)之急。近年來(lái)各地政府部門投入了大量的人力物力用以改善城市停車設(shè)施，隨著基礎(chǔ)設(shè)施和重大工程的建設(shè)，以及車輛的淘汰更新和擴(kuò)容，一定程度上提高了緩解了交通問題。但是，簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已經(jīng)不能滿足社會(huì)日益增長(zhǎng)車輛對(duì)停車服務(wù)的需求。同時(shí)由于我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展迅速， 如果對(duì)停車問題不加以重視， 將會(huì)給人們的工作、生活帶來(lái)很多不必要的麻煩。 國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，轎車進(jìn)入家庭的進(jìn)程持續(xù)發(fā)展使得社會(huì)轎車數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)停車位的需求量劇增。因此停車場(chǎng)的建設(shè)已成為絕大多數(shù)建筑項(xiàng)目不可或缺的一部分。自動(dòng)停車場(chǎng)可以減少大量的人力物力，提高人類的工作效率，可以改善城市的建設(shè)，減少城市亂停車的問題，解

15、決交通問題。1.2 自動(dòng)停車場(chǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著科技的進(jìn)步，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)不斷地向各種領(lǐng)域滲透，當(dāng)今的停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)已經(jīng)向智能型的方向轉(zhuǎn)變。先進(jìn)可靠的停車場(chǎng)控制系統(tǒng)在停車場(chǎng)管理系統(tǒng)中的作用越來(lái)越大。利用PLC控制停車的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)是一種高效快捷、公正準(zhǔn)確、科學(xué)經(jīng)濟(jì)的停車場(chǎng)管理手段，是停車場(chǎng)對(duì)于車輛實(shí)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)管理的綜合。從用戶的角度看，其服務(wù)高效、準(zhǔn)確無(wú)誤；從管理者的角度看，其易于操作維護(hù)、動(dòng)化程度高、大大減輕管理者的勞動(dòng)強(qiáng)度；從投資者角度看，徹底杜絕失誤及任何形式的作弊，防止停車費(fèi)用流失，使投資者的回報(bào)有了可靠的保證。系統(tǒng)以PLC為信息載體，通過智能傳感器記錄車輛進(jìn)出信息

16、，結(jié)合工業(yè)自動(dòng)化控制技術(shù)控制機(jī)電一體化外圍設(shè)備，從而控制進(jìn)出停車場(chǎng)的各種車輛。1.3自動(dòng)停車場(chǎng)系統(tǒng)的意義當(dāng)前，我國(guó)的許多城市正在蓬勃發(fā)展，有些大城市正在走向國(guó)際化、現(xiàn)代化，現(xiàn)代化的城市需要有現(xiàn)代化的配套裝置，而城市停車場(chǎng)就是其中之一。城市停車場(chǎng)問題在我國(guó)許多城市已反映得很迫切，而停車場(chǎng)問題的解決也不是單純?cè)谝?guī)則中列出若干塊空地，或設(shè)法增加車位的問題，而是需要借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家現(xiàn)代化的經(jīng)驗(yàn)，從中找到符合我國(guó)國(guó)情的發(fā)展方式。鑒于我國(guó)目前城市道路網(wǎng)密度低，自動(dòng)停車場(chǎng)便走入了人們的日常生活，與之匹配的自動(dòng)停車場(chǎng)系統(tǒng)也成為了學(xué)者們熱議的話題。自動(dòng)停車場(chǎng)的關(guān)鍵與難點(diǎn)是如何解決車輛的自動(dòng)存取和準(zhǔn)確找準(zhǔn)車位等問題。

17、因此，自動(dòng)停車場(chǎng)設(shè)計(jì)的意義就顯得尤為重要。2 自動(dòng)停車場(chǎng)總體設(shè)計(jì)方案2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容假設(shè)自動(dòng)停車場(chǎng)一共有8個(gè)停車位，內(nèi)部分成A和B兩個(gè)區(qū)，每區(qū)四個(gè)停車位，入口設(shè)欄桿，當(dāng)有車輛進(jìn)入時(shí)欄桿抬起，車輛進(jìn)入后欄桿落下。入口同時(shí)有傳感器，檢測(cè)進(jìn)入車輛的數(shù)目，通過數(shù)碼管顯示進(jìn)入車的數(shù)目，進(jìn)一輛數(shù)碼管加一。出口也有傳感器，檢測(cè)出來(lái)車輛的數(shù)目，出來(lái)一輛數(shù)碼管減一。入口設(shè)置指示燈指示該停車場(chǎng)是否有車位空閑，并且內(nèi)部每個(gè)區(qū)也有指示燈，指示這個(gè)區(qū)是否有車位空閑，每個(gè)車位也有傳感器，用來(lái)檢測(cè)是否有車停入，示意圖如2-1所示。 圖2-1 自動(dòng)停車場(chǎng)示意圖2.2 系統(tǒng)方案分析自動(dòng)停車場(chǎng)重點(diǎn)要做到指示車輛進(jìn)出，車輛進(jìn)入時(shí)給

18、與司機(jī)準(zhǔn)確的車位數(shù)量與具體位置，方便司機(jī)停車。為了達(dá)到這個(gè)目的，我們采取車輛進(jìn)入后，記錄車輛總數(shù)，車輛離開時(shí)，減少車輛數(shù)目，入口有數(shù)碼管顯示車輛的數(shù)目，同時(shí)有指示燈顯示該停車場(chǎng)是否已滿。進(jìn)入時(shí)同樣有各個(gè)區(qū)的指示，每個(gè)車位同樣有指示，這樣為司機(jī)提供了很大的便利，減少了沒必要現(xiàn)找車位浪費(fèi)的時(shí)間。車輛進(jìn)出指示可完全由PLC作為中央控制處理，停車場(chǎng)車輛數(shù)可用數(shù)碼管顯示，每個(gè)監(jiān)測(cè)都是通過傳感器實(shí)現(xiàn)的。采用PLC控制的自動(dòng)停車場(chǎng)具有控制簡(jiǎn)單控制靈活功能全面等特點(diǎn)。采取此方案滿足了司機(jī)方便快捷準(zhǔn)確的找到車位，提高了車輛保管的安全性和降低了公司的經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)成本。3自動(dòng)停車場(chǎng)硬件設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)組成 圖3-1

19、 系統(tǒng)組成框圖由圖3-1可知，該系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：電源、PLC、數(shù)碼管等。PLC 是控制系統(tǒng)的核心，PLC 根據(jù)輸入的進(jìn)車和出車信號(hào)，對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的輸出和指示燈的輸出，同時(shí)控制欄桿的降落。3.2 硬件選擇以我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)停車場(chǎng)為例，控制系統(tǒng)輸入16個(gè)點(diǎn)，輸出23個(gè)點(diǎn)， PLC 主控制器采用歐姆龍CPM2A 型PLC， 這種機(jī)型的PLC 配有相應(yīng)的編程軟件CX-Programmer 進(jìn)行編程及監(jiān)視，可在個(gè)人PC 機(jī)上進(jìn)行編程，方便操作。3.3傳感器在車輛進(jìn)入時(shí)，設(shè)置刷卡檢測(cè)器，通過PLC控制欄桿的抬起同時(shí)記錄車輛的數(shù)目，在數(shù)碼管上顯示。在欄桿附近還設(shè)置一個(gè)光電傳感器，控制欄桿的降落。出口同

20、樣有一個(gè)光電傳感器，出去一輛車，數(shù)碼管顯示就減一，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)控制。這些傳感器我們選用光電傳感器，本系統(tǒng)采用GT5RN對(duì)射式光電傳感器，檢測(cè)單位為7m，檢測(cè)不透明物體，工作電壓12-24V DC10%，電流消耗 發(fā)射/接收：20mA 30mA（Max），輸出方式：控制輸出NPN集電極開路，額定電流100Ma(DC30V)Max。工作方式：遮光/入光。光電傳感器是采用光電元件作為檢測(cè)元件的傳感器.它首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化,然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào).光電傳感器一般由光源,光學(xué)通路和光電元件三部分組成.光電檢測(cè)方法具有精度高,反應(yīng)快,非接觸等優(yōu)點(diǎn),而且可測(cè)參數(shù)多,傳

21、感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測(cè)和控制中應(yīng)用非常廣泛.由光通量對(duì)光電元件的作用原理不同所制成的光學(xué)測(cè)控系統(tǒng)是多種多樣的,按光電元件(光學(xué)測(cè)控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關(guān))式光電傳感器.模擬式光電傳感器是將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的光電流,它與被測(cè)量間呈單值關(guān)系.模擬式光電傳感器按被測(cè)量(檢測(cè)目標(biāo)物體)方法可分為透射(吸收)式,漫反射式,遮光式(光束阻檔)三大類.所謂透射式是指被測(cè)物體放在光路中,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測(cè)物,部份被吸收后,透射光投射到光電元件上;所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測(cè)物上,再?gòu)谋粶y(cè)物體表面反射后投射到光電元件上;所

22、謂遮光式是指當(dāng)光源發(fā)出的光通量經(jīng)被測(cè)物光遮其中一部份,使投射剄光電元件上的光通量改變,改變的程度與被測(cè)物體在光路位置有關(guān).光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的。發(fā)送器對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來(lái)源于半導(dǎo)體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測(cè)電路，它能濾出有效信號(hào)和應(yīng)用該信號(hào)。此外，光電開關(guān)的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。對(duì)射型光電傳感器若把發(fā)光器和收光器分離開，就可使檢測(cè)距離加大。由一個(gè)發(fā)光器和一個(gè)收光器組

23、成的光電開關(guān)就稱為對(duì)射分離式光電開關(guān)，簡(jiǎn)稱對(duì)射式光電開關(guān)。它的檢測(cè)距離可達(dá)幾米乃至幾十米。使用時(shí)把發(fā)光器和收光器分別裝在檢測(cè)物通過路徑的兩側(cè)，檢測(cè)物通過時(shí)阻擋光路，收光器就動(dòng)作輸出一個(gè)開關(guān)控制信號(hào)。示意圖如圖3-2 圖3-2 光電傳感器我們車位檢測(cè)采用的是超聲波車位探測(cè)器，其工作原理是利用超聲波發(fā)射， 通過被測(cè)物體的反射、回波接收后的時(shí)差來(lái)測(cè)量被測(cè)距離的，是一種非接觸式測(cè)量?jī)x器。它有很多特點(diǎn)如: 測(cè)定物位距離時(shí)不接觸被測(cè)物體，無(wú)活動(dòng)部分，安裝、調(diào)試簡(jiǎn)單，維修、保養(yǎng)方便，測(cè)量精度高。并可輸出9600BIT串行數(shù)據(jù)信號(hào)，以便和PC計(jì)算機(jī)的連接。如用485標(biāo)準(zhǔn)串口可傳送1000米以上，有利于數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)

24、程傳送及處理。開啟值40-350厘米，關(guān)閉值40-350厘米(在該范圍內(nèi)任意設(shè)置)，反射面積距離超聲波發(fā)射探頭350厘米時(shí)為0.3平方米，選用型號(hào)KT40型時(shí)超聲波發(fā)散角為45度(選用不同型號(hào)探頭時(shí)，發(fā)散角有所變化)，在LED上顯示所測(cè)距的距離數(shù)據(jù)并和已預(yù)置數(shù)進(jìn)行比較， 如達(dá)到預(yù)置值則進(jìn)行開或關(guān)的開關(guān)量信號(hào)輸出。接收電路接收物體反射超聲波回波信號(hào)，該芯片內(nèi)部包括了前置放大，限幅放大、整形，以便微芯片檢測(cè)、判斷回波 的數(shù)據(jù)正確與否及時(shí)差， 并計(jì)算出測(cè)距的距離數(shù)值。安裝調(diào)試時(shí)，超聲波探頭表面嚴(yán)禁用手及其它物體觸摸，以免產(chǎn)生信號(hào)滯后性及損壞 ，所有IC器件最好拔下烙鐵插頭再焊接，以免損壞。 安裝完畢

25、后接上 24V電源，在測(cè)距中應(yīng)保證測(cè)距器與被測(cè)物體距離為定值，要被測(cè)物體盡量對(duì)中，使測(cè)得距離讀數(shù)的準(zhǔn)確性。實(shí)物圖如圖3-3 。圖3-3 超聲波車位探測(cè)器3.4 數(shù)碼管我們最常用的是七段式和八段式LED數(shù)碼管，八段比七段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，其他的基本相同。所謂的七段就是指數(shù)碼管里有七個(gè)小LED發(fā)光二極管，通過控0000000000000000000制不同的LED的亮滅來(lái)顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種類型，其實(shí)共陰極就是將七個(gè)LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個(gè)LED的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。而共陽(yáng)極就是將七個(gè)LED的陽(yáng)極連在一起。其原理圖如下圖3-4。其中引腳圖的兩個(gè)C

26、OM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽(yáng)數(shù)碼管將其接正5伏電源。 圖3-4 數(shù)碼管本設(shè)計(jì)通過PLC的輸出控制數(shù)碼管的顯示，數(shù)碼管顯示主要為司機(jī)停車提供方便。停車場(chǎng)車位顯示屏模擬實(shí)際布局狀態(tài)，放置于相應(yīng)區(qū)域位置，用LED顯示車位狀態(tài)。當(dāng)車位有空置時(shí)，對(duì)應(yīng)LED燈亮；當(dāng)有車輛停泊時(shí)，對(duì)應(yīng)車數(shù)LED發(fā)光，對(duì)行駛車位進(jìn)行相應(yīng)的引導(dǎo)。用戶進(jìn)入后，觀察車位顯示屏，根據(jù)分區(qū)指示的路標(biāo)，尋找空置車位，并指導(dǎo)車輛駛往該處停泊。3.5 PLC控制器PLC = Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器，一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類

27、可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。是工業(yè)控制的核心部分。（1）PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC實(shí)質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計(jì)算機(jī)相同，基本構(gòu)成為： a、電源 PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要的作用。如果沒有一個(gè)良好的、可靠的電源系統(tǒng)是無(wú)法正常工作的，因此PLC的制造商對(duì)電源的設(shè)計(jì)和制造也十分重視。一般交流電壓波動(dòng)在+10%(+15%)范圍內(nèi)，可以不采取其它措施而將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去 b. 中央處理單元(CPU) 中央處理單元(CPU)是PLC

28、的控制中樞。它按照PLC系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲(chǔ)從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲(chǔ)器、I/O以及警戒定時(shí)器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語(yǔ)法錯(cuò)誤。當(dāng)PLC投入運(yùn)行時(shí)，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場(chǎng)各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入I/O映象區(qū)，然后從用戶程序存儲(chǔ)器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運(yùn)算的結(jié)果送入I/O映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最后將I/O映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行。 為了進(jìn)一步提高PLC的可靠性，近年來(lái)對(duì)大型PLC還采用雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)，或采用三CPU的表

29、決式系統(tǒng)。這樣，即使某個(gè)CPU出現(xiàn)故障，整個(gè)系統(tǒng)仍能正常運(yùn)行。 c、存儲(chǔ)器 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。 存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。 d、輸入輸出接口電路 1、現(xiàn)場(chǎng)輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是PLC與現(xiàn)場(chǎng)控制的接口界面的輸入通道。 2、現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路由輸出數(shù)據(jù)寄存器、選通電路和中斷請(qǐng)求電路集成，作用PLC通過現(xiàn)場(chǎng)輸出接口電路向現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行部件輸出相應(yīng)的控制信號(hào)。 e、功能模塊 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊。 f、通信模塊 如以太網(wǎng)、RS485、Profibus-DP通訊模塊等。（2）PLC的工作原理 掃描技術(shù) 當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，其工作過程一般分為三

30、個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間，PLC的CPU以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段。 輸入采樣階段 ：在輸入采樣階段，PLC以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 用戶程序執(zhí)行階段 ：在用戶程序執(zhí)行階段，PLC總是按由上而下的順序依次地掃描

31、用戶程序(梯形圖)。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在I/O映象區(qū)中對(duì)應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在I/O映像區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在I/O映像區(qū)或系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對(duì)排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其

32、被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對(duì)排在其上面的程序起作用。 在程序執(zhí)行的過程中如果使用立即I/O指令則可以直接存取I/O點(diǎn)。即使用I/O指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會(huì)被更新，程序直接從I/O模塊取值，輸出過程影像寄存器會(huì)被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。 輸出刷新階段 ：當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間，CPU按照I/O映象區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是PLC的真正輸出。(3)PLC控制的原則基于PLC控制的自動(dòng)停車場(chǎng)，滿足了人們的需求。而且合理布局，提高系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，縮短了服務(wù)時(shí)間，增加場(chǎng)

33、內(nèi)停車流量；在滿足控制的前提下，使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)；保證控制系統(tǒng)安全可靠。4 自動(dòng)停車場(chǎng)軟件設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)組成以后，為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制還需要精心編制PLC的控制程序。在PLC的控制程序中，需要進(jìn)行處理進(jìn)車時(shí)欄桿的抬起和降落，進(jìn)出車輛的計(jì)數(shù)并在數(shù)碼管上顯示，同時(shí)檢測(cè)每個(gè)區(qū)是否有空車位，每個(gè)車位是否有車，方便司機(jī)停車。4.1 自動(dòng)停車場(chǎng)的工作狀況（1）首先啟動(dòng)停車場(chǎng)，按下SB1.（2）當(dāng)車進(jìn)入刷卡時(shí)，欄桿抬起同時(shí)車輛數(shù)加一，在數(shù)碼管上顯示。（3）在欄桿附近也有一個(gè)傳感器，車輛過去欄桿放下。（4）司機(jī)可通過每個(gè)區(qū)的指示燈找到那個(gè)區(qū)有空車位，其次根據(jù)每個(gè)車位的指示燈知道哪個(gè)車位是空閑的。當(dāng)每個(gè)車位有車時(shí)

34、，指示燈是亮的，每個(gè)區(qū)車輛已滿時(shí)，區(qū)的指示燈紅燈亮，未滿時(shí)指示燈綠燈亮。（5）當(dāng)整個(gè)停車場(chǎng)車位已滿時(shí)入口的指示燈紅燈亮，未滿時(shí)綠燈亮。（6）當(dāng)車輛出去時(shí)，車輛數(shù)目減一，同時(shí)在數(shù)碼管上顯示。（7）當(dāng)車輛全空時(shí)，停車場(chǎng)休息時(shí)，按SB2關(guān)閉停車場(chǎng)。（8）只需要把自動(dòng)停車場(chǎng)啟動(dòng)和關(guān)閉，其他中間的都是自動(dòng)完成的，既方便又節(jié)約人力物力，縮短服務(wù)時(shí)間。4.2 系統(tǒng)輸入輸出口分配I/O端子表輸入I輸出O總啟動(dòng)0.00數(shù)碼管a段10.00總停止0.01數(shù)碼管b段10.01進(jìn)入車輛刷卡0.02數(shù)碼管c段10.02車過欄桿落下0.03數(shù)碼管d段10.03出車信號(hào)0.04數(shù)碼管e段10.04起始清零0.05數(shù)碼管f段

35、10.05A區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)0.06數(shù)碼管g段10.06A區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)0.07入口車輛已滿指示燈紅燈11.00A區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)0.08入口車輛未滿指示燈綠燈11.01A區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)0.09A區(qū)車位指示燈11.02A區(qū)起始清零0.10欄桿抬起11.03B區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)0.11欄桿落下11.04B區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)1.00A區(qū)車位指示燈11.05B區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)1.01A區(qū)車位指示燈11.06B區(qū)車位進(jìn)入信號(hào)1.02A區(qū)車位指示燈11.07B區(qū)起始清零1.03A區(qū)車位已滿指示燈紅燈12.00A區(qū)車位未滿指示燈綠燈12.01B區(qū)車位指示燈12.02B區(qū)車位指示燈12.03B區(qū)車位指示燈12.04B區(qū)車

36、位指示燈12.05B區(qū)車位已滿指示燈紅燈12.06B區(qū)車位未滿指示燈綠燈12.074.3 自動(dòng)停車場(chǎng)工作情況分析根據(jù)自動(dòng)停車場(chǎng)的電氣控制要求，自動(dòng)停車場(chǎng)總是按照一定的程序進(jìn)行動(dòng)作，停車場(chǎng)的運(yùn)行過程為：?jiǎn)?dòng)停車場(chǎng)，在運(yùn)行過程中，要進(jìn)行車輛的計(jì)數(shù)，進(jìn)入一輛數(shù)碼管加一，出去一輛數(shù)碼管減一，每個(gè)區(qū)是否有車位，每個(gè)車位是否有車，關(guān)閉停車場(chǎng)，流程圖如圖4-1所示。 圖4-1 自動(dòng)停車場(chǎng)的流程圖4.4 自動(dòng)停車場(chǎng)的程序時(shí)序圖欄桿進(jìn)入車輛出去車輛A區(qū)B區(qū)5 系統(tǒng)調(diào)試5.1 調(diào)試環(huán)境CX-P編程軟件可以實(shí)現(xiàn)梯形圖或者語(yǔ)句的編程、編譯檢查程序、程序和數(shù)據(jù)的上載及下載、設(shè)置PLC的設(shè)定區(qū)、對(duì)PLC的運(yùn)行狀態(tài)或者內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視和測(cè)試、打印程序清單、文檔管理等功能。它是一個(gè)支持PLC 設(shè)備和地址信息、 OMRON PLC 和這些PLC 支持的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行通信的方便工具。5.2 CX-P的使用 啟動(dòng) CX-P 后，窗口顯示如圖5-1：圖5-1 CX-P啟動(dòng)窗口 單擊“文件”菜單中的“新建”或快捷按鈕空白頁(yè)，出現(xiàn)如圖5-2 所示 “改變 PLC”對(duì)話框。把設(shè)備類型改成CPM2*。圖5-2 更改PLC窗口（3）點(diǎn)擊確定就能進(jìn)入如圖5-3 所示進(jìn)行編程了。圖5