停車場進出車輛的管理

1、課程設(shè)計 1 名名 稱：稱：停車場進出車輛的管理學(xué)學(xué) 院：院：XXXX專專 業(yè)：業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班班 級：級：XXX姓姓 名：名：XX學(xué)學(xué) 號：號：XXXX指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：XXX2015年1月10日課程設(shè)計課程設(shè)計 2摘摘要要本課題選用西門子 S7-200 226 PLC，1 個擴展 16 輸入 16 輸出擴展模塊EM223，7 段數(shù)碼顯示車數(shù)量。對停車場進行自動控制，對進出停車場的車輛進行統(tǒng)計并對外顯示。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞： PLC，車輛管理，停車場課程設(shè)計 3目錄目錄摘要.2目錄.3第一章 設(shè)計要求和方案設(shè)計.41.1 設(shè)計要求 .41.2 方案設(shè)計 .4第二章 PLC 硬件控制

2、設(shè)計 .52.1 PLC 的選型 .52.2 PLC I/O 分配 .52.3 PLC 接線圖 .7第三章 PLC 軟件控制設(shè)計 .83.1內(nèi)部使用地址 .83.2 PLC 梯形圖 .83.3 PLC 梯形圖程序匯總 .273.4 PLC 語句表程序 .27第四章 調(diào)試.284.1 程序調(diào)試前的準備 .284.2 梯形圖程序?qū)懭牒驼{(diào)試.28結(jié)束語.30附錄.31附錄 1 接線圖 .31附錄 2 梯形圖程序 .32附錄 3 PLC 語句表.49參考文獻.58課程設(shè)計 4第一章第一章 設(shè)計要求和設(shè)計要求和方案設(shè)計方案設(shè)計1.11.1 設(shè)計要求設(shè)計要求車輛分別從 2 扇門進入和退出停車場車輛進入停車

3、場是，計數(shù)顯示裝置加 1車輛退出停車場是，計數(shù)顯示裝置減 1當(dāng)車輛進入停車場門口一半時，有退出，或車輛退出停車場一半時又進入時，計數(shù)顯示裝置不能產(chǎn)生誤計數(shù)設(shè)計一個由三位數(shù)碼管及相應(yīng)的輔助元件組成的顯示電路，顯示車庫內(nèi)車輛的實際數(shù)量1.21.2方案設(shè)計方案設(shè)計系統(tǒng)原理如圖 1-1 所示：使用西門子 S7-226 PLC，24 數(shù)字量輸入和 16 路數(shù)字量輸出，外加 16 路數(shù)字量輸出/16 路數(shù)字量輸出擴展模塊 EM223。PLC 輸出控制數(shù)碼管，用于顯示車輛數(shù)百位，十位，個位。為了防止錯誤計數(shù)，在入口車閘前和車閘后分別安裝光電檢測，只有車閘前先檢測到和車閘后檢測到車輛進入，計數(shù)加 1，只有車閘

4、前檢測到，不計數(shù)。同樣的，在出口車閘前和車閘后分別安裝光電檢測，只有車閘前先檢測到和車閘后檢測到車輛進入，計數(shù)減 1，只有車閘前檢測到，不計數(shù) 圖 1-2 系統(tǒng)控制框圖PLC CPU226 DC/DC/DC入口閘前檢測車輛數(shù)數(shù)碼顯示,100 位，10 位，個位顯示入口閘后檢測出口閘前檢測出口閘后檢測擴展輸入/輸出 EM223課程設(shè)計 5第二章第二章 PLCPLC 硬件控制設(shè)計硬件控制設(shè)計2.12.1 PLCPLC 的選型的選型根據(jù)工藝要求，選擇 PLC 為西門子 S7-200 系列的主機為 CPU226(24 入/16繼電器輸出)一臺,再擴展一個模塊 16 路數(shù)字量輸入和 16 路數(shù)字量輸出

5、EM223模塊(16DI/16DO)?？偪梢允褂幂斎耄?4+16=40總可以使用輸出：16+16=32.根據(jù)輸入輸出圖可以知道，一共使用了輸入：4 個。一共使用了輸出：21個。PLC 配置如下圖：圖 2-1 PLC 配置圖2.22.2 PLCPLC I/OI/O 分配分配 整個 PLC 系統(tǒng)的 I/O 代碼和地址編碼如表 2-1，2-2 所示表2-1 數(shù)字量輸入點代碼及地址編號描述內(nèi)部地址外部地址入口閘門前光電I0.0S1入口閘門后光電I0.1S2出口閘門前光電I0.2S3出口閘門后光電I0.3S4表2-2 數(shù)字量輸出點代碼及地址編號描述內(nèi)部地址外部地址數(shù)碼管 100 位 a 段保留Q0.01

6、00a數(shù)碼管 100 位 b 段Q0.1100b數(shù)碼管 100 位 c 段Q0.2100c主機單元CPU226DC/DC/DC擴展輸入 16輸出 16 模塊EM223課程設(shè)計 6數(shù)碼管 100 位 d 段保留Q0.3100d數(shù)碼管 100 位 e 段保留Q0.4100e數(shù)碼管 100 位 f 段保留Q0.5100f數(shù)碼管 100 位 g 段保留Q0.6100g數(shù)碼管 10 位 a 段Q1.010a數(shù)碼管 10 位 b 段Q1.110b數(shù)碼管 10 位 c 段Q1.210c數(shù)碼管 10 位 d 段Q1.310d數(shù)碼管 10 位 e 段Q1.410e數(shù)碼管 10 位 f 段Q1.510f數(shù)碼管 1

7、0 位 g 段Q1.610g數(shù)碼管個位 a 段Q2.01a數(shù)碼管個位 b 段Q2.11b數(shù)碼管個位 c 段Q2.21c數(shù)碼管個位 d 段Q2.31d數(shù)碼管個位 e 段Q2.41e數(shù)碼管個位 f 段Q2.51f數(shù)碼管個位 g 段Q2.61g數(shù)碼管 100 位 a 段Q0.0100a數(shù)碼管 100 位 b 段Q0.1100b數(shù)碼管 100 位 c 段Q0.2100c數(shù)碼管 100 位 d 段Q0.3100d數(shù)碼管 100 位 e 段Q0.4100e數(shù)碼管 100 位 f 段Q0.5100f數(shù)碼管 100 位 g 段Q0.6100g數(shù)碼管 10 位 a 段Q1.010a數(shù)碼管 10 位 b 段Q1.

8、110b數(shù)碼管 10 位 c 段Q1.210c數(shù)碼管 10 位 d 段Q1.310d數(shù)碼管 10 位 e 段Q1.410e數(shù)碼管 10 位 f 段Q1.510f數(shù)碼管 10 位 g 段Q1.610g數(shù)碼管個位 a 段Q2.01a數(shù)碼管個位 b 段Q2.11b數(shù)碼管個位 c 段Q2.21c數(shù)碼管個位 d 段Q2.31d數(shù)碼管個位 e 段Q2.41e數(shù)碼管個位 f 段Q2.51f數(shù)碼管個位 g 段Q2.61g課程設(shè)計 72.32.3 PLCPLC 接線圖接線圖CPU226 DC/DC/DCI0.0 I0.1 I0.2 I0.3Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4Q0.5 Q0.6 Q0

9、.7Q1.0 Q1.1M1L+2L+ML+A1Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7EM223Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.61L+A2S1abcdefgabcdefgabcdefgabcdefgabcdefgabcdefg入口閘門前光電S1入口閘后前光電S1出口閘門前光電S1出口閘后前光電圖 2-2 PLC 數(shù)字輸入輸出接線圖課程設(shè)計 8第三章第三章 PLCPLC 軟件控制設(shè)計軟件控制設(shè)計根據(jù)控制要求和系統(tǒng)分析，硬件電路，編寫軟件程序。3.13.1內(nèi)部使用地址內(nèi)部使用地址 為了方便編程和便于閱讀，定義了 PLC 內(nèi)部使用地址，入表 3-

10、1 所示表 3-1 PLC 內(nèi)部使用地址車輛數(shù)量VW0車輛數(shù)個位VW10車輛數(shù) 10 位VW20車輛數(shù) 100 位VW30入口閘前檢測到光電M0.0出口閘前檢測到車輛退出M0.13.23.2 PLCPLC 梯形圖梯形圖個位，10 位，100 位計算計數(shù)轉(zhuǎn)換成 BCD 數(shù)字，與 16#0F 相與， （相乘） ，屏蔽掉高位，得到個位，保存到 VW10 里面，用于數(shù)碼顯示倒計時除以 16 進制的 10，得到倒計時的 10 位數(shù)，保存到 VW20 里面，用于數(shù)碼顯示倒計時除以 16 進制的 100，得到倒計時的 100 位數(shù)，保存到 VW30 里面，用于數(shù)碼顯示課程設(shè)計 9課程設(shè)計 10顯示 100a

11、課程設(shè)計 11顯示 100b課程設(shè)計 12顯示 100c課程設(shè)計 13顯示 100d顯示 100e課程設(shè)計 14顯示 100f顯示 100g課程設(shè)計 15課程設(shè)計 16顯示 10a課程設(shè)計 17顯示 10b課程設(shè)計 18顯示 10c課程設(shè)計 19顯示 10d顯示 10e課程設(shè)計 20顯示 10f顯示 10g課程設(shè)計 21顯示 1a課程設(shè)計 22顯示 1b課程設(shè)計 23顯示 1c課程設(shè)計 24顯示 1d顯示 1e課程設(shè)計 25顯示 1f顯示 1g課程設(shè)計 26入口閘前檢測到車輛進入車輛數(shù)量入口車輛數(shù)加 1閘前檢測到光電，閘后檢測到車輛離開車輛進入一半，又退出，10S 自復(fù)位出口閘前檢測到車輛退出

12、課程設(shè)計 27車輛數(shù)量出口車輛數(shù)減 1車輛退出一半，又進入，10S 自復(fù)位3.33.3 PLCPLC 梯形圖程序匯總梯形圖程序匯總見附錄3.43.4 PLCPLC 語句表程序語句表程序見附錄課程設(shè)計 28第四章第四章 調(diào)試調(diào)試4.14.1 程序調(diào)試前的準備程序調(diào)試前的準備可編程序控制器程序安裝后，需對所編寫的程序進行調(diào)試。調(diào)試前的準備工作主要包括下列內(nèi)容。1外部接線的檢查：輸入輸出線的正確性檢查。2 供電系統(tǒng)的檢查：包括對可編程序控制器供電電源接線的檢查、電壓檢查和外部供電電源的檢查等。3執(zhí)行機構(gòu)的運行檢查：包括執(zhí)行機構(gòu)對輸入信號的響應(yīng)時間、執(zhí)行機構(gòu)運行狀態(tài)檢查，有時需與輸入信號，例如檢測元件

13、和開關(guān)等聯(lián)動檢查，以便檢查執(zhí)行機構(gòu)運行后是否有相應(yīng)的餓反饋信號變化等。4檢測元件和開關(guān)的運行檢查：包括所有輸入到可編程控制器的輸入信號的接線檢查、信號電平檢查，輸入信號的狀態(tài)和響應(yīng)時間等。4.24.2 梯形圖程序?qū)懭牒驼{(diào)試梯形圖程序?qū)懭牒驼{(diào)試程序調(diào)試前應(yīng)把可編程序控制器與上位機連接，接好供電電源。1輸入信號調(diào)試：對輸入信號的供電再一次檢查，保證供電電壓正確。輸入信號的檢查是用手動的方法逐點將有關(guān)的開關(guān)信號動作，檢查和觀察輸入信號燈是否對應(yīng)點亮。2輸出信號調(diào)試：對執(zhí)行機構(gòu)的供電再一次檢查，保證供電電壓正確。檢查輸出。3通信系統(tǒng)調(diào)試：包括與上位機的通信。4接線：4 個光電接到 PLC 的輸入，可以

14、使用 4 個按鈕開關(guān)代替 4 個光電傳感器。打開計算機中的 Step7 Micro/Win 軟件，把預(yù)先設(shè)計好的 PLC 梯形圖程序分別輸入到編程軟件，打開可編程序控制器教學(xué)試驗臺電源，按下啟動電源按鈕，先將可編程序控制器設(shè)定在 STOP 狀態(tài)。變換 PLC 程序后，將 PLC 程序?qū)懭?，如圖所示。課程設(shè)計 29圖 4-1 程序下載PLC 程序?qū)懭雽υ撥浖唧w操作如下：1.進入編程軟件軟件所在的目錄，找 Step7 Micro/Win 執(zhí)行文件，然后雙擊，進入編程軟件工作界面。2.新建程序文件：單擊菜單“文件”菜單下的“新建”創(chuàng)建一個新的 PLC程序。到 PLC 菜單，選擇所選用的 PLC 類

15、型，選擇 CPU 226 然后單擊“確定”按鈕。3.輸入程序：在主程序里面輸入程序，完成后點擊 PLC 菜單的編譯，檢查一下，有錯誤需要修改，直到無錯誤。4.梯形圖檢查完后，單擊菜單“文件”下的“保存” ，進行程序存儲。5.將當(dāng)前程序?qū)懭?PLC：將計算機和 PLC 相連后，單擊“文件”菜單下的“下載（D） ” ，就可以將所編寫的程序?qū)懭氲?PLC。6.程序運行：如果硬件等外部條件已經(jīng)具備，就可以開始運行程序。 等待寫入完成之后，打開可編程序控制器開關(guān)，根據(jù)控制要求對兩種情況分別進行模擬調(diào)試。課程設(shè)計 30課程設(shè)計 31結(jié)束語結(jié)束語 本文運用西門子 S7-200 PLC 設(shè)計了一個停車場車輛管

16、理系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)采用 S7-226 PLC ，EM223 擴展數(shù)字輸入輸出模塊，通過入口/出口車輛檢測，車場內(nèi)車輛數(shù)量，為了防止誤計數(shù)，增加了車閘前后檢測可編程序控制器的課程設(shè)計是在可編程序控制器的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生自己獨立設(shè)計，將理論用于實踐的一個重要環(huán)節(jié)。學(xué)生通過課程設(shè)計可以加深對以前學(xué)過的知識的理解和認識，也為以后走向工作奠定了知識和技能基礎(chǔ)。這次課程設(shè)計，剛開始認為很簡單，就沒把這次課程設(shè)計放在心上。過了一個星期后仔細的看課題時才發(fā)現(xiàn)并不是我想象的那么簡單：如果馬馬虎虎的搞畢業(yè)設(shè)計是不難，但是當(dāng)你要把這個課題搞透徹，對它的每一個細節(jié)都清清楚楚的知道就不是那么容易了，這需要花功夫、下苦功仔細

17、研究設(shè)計，才能達到理想大效果。通過這次課程設(shè)計，我的以前學(xué)過的知識得到了鞏固加深，對設(shè)計一些簡單的 PLC 系統(tǒng)有了一點理解，知道了設(shè)計東西的一些規(guī)律，這對我們以后設(shè)計其他東西是有很大幫助的。課程設(shè)計 32附錄附錄附錄附錄 1 1 接線圖接線圖CPU226 DC/DC/DCI0.0 I0.1 I0.2 I0.3Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4Q0.5 Q0.6 Q0.7Q1.0 Q1.1M1L+2L+ML+A1Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7EM223Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.61L+A2S1abcdefgabc

18、defgabcdefgabcdefgabcdefgabcdefg入口閘門前光電S1入口閘后前光電S1出口閘門前光電S1出口閘后前光電課程設(shè)計 33附錄附錄 2 2 梯形圖程序梯形圖程序課程設(shè)計 34課程設(shè)計 35課程設(shè)計 36課程設(shè)計 37課程設(shè)計 38課程設(shè)計 39課程設(shè)計 40課程設(shè)計 41課程設(shè)計 42課程設(shè)計 43課程設(shè)計 44課程設(shè)計 45課程設(shè)計 46課程設(shè)計 47課程設(shè)計 48課程設(shè)計 49課程設(shè)計 50附錄附錄 3 3 PLCPLC 語句表語句表ORGANIZATION_BLOCK 主程序:OB1TITLE=程序注釋BEGINNetwork 1 / 個位，10 位，100 位計

19、算/ 計數(shù)轉(zhuǎn)換成 BCD 數(shù)字，與 16#0F 相與， （相乘） ，屏蔽掉高位，得到個位，保存到 VW10 里面，用于數(shù)碼顯示/ 倒計時除以 16 進制的 10，得到倒計時的 10 位數(shù)，保存到 VW20 里面，用于數(shù)碼顯示/ 倒計時除以 16 進制的 100，得到倒計時的 100 位數(shù)，保存到 VW30 里面，用于數(shù)碼顯示LD SM0.0MOVW VW0, AC0IBCD AC0MOVW AC0, VW10ANDW 16#0F, VW10課程設(shè)計 51MOVW AC0, AC1ANDW 16#F0, AC1MOVW AC1, VW20/I 16#10, VW20MOVW AC0, AC1AN

20、DW 16#0F00, AC1MOVW AC1, VW30/I 16#0100, VW30Network 2 / 顯示 100aLDW= VW30, 2OW= VW30, 3OW= VW30, 5OW= VW30, 6OW= VW30, 7OW= VW30, 8OW= VW30, 9OW= VW30, 0= Q0.0Network 3 / 顯示 100bLDW= VW30, 1OW= VW30, 2OW= VW30, 3OW= VW30, 4OW= VW30, 7OW= VW30, 8OW= VW30, 9OW= VW30, 0課程設(shè)計 52= Q0.1Network 4 / 顯示 100cL

21、DW= VW30, 1OW= VW30, 3OW= VW30, 4OW= VW30, 5OW= VW30, 6OW= VW30, 7OW= VW30, 8OW= VW30, 9OW= VW30, 0= Q0.2Network 5 / 顯示 100dLDW= VW30, 2OW= VW30, 3OW= VW30, 5OW= VW30, 6OW= VW30, 8OW= VW30, 9OW= VW30, 0= Q0.3Network 6 LDW= VW30, 2OW= VW30, 6OW= VW30, 8OW= VW30, 0= Q0.4課程設(shè)計 53Network 7 / 顯示 100fLDW=

22、VW30, 4OW= VW30, 5OW= VW30, 6OW= VW30, 8OW= VW30, 9OW= VW20, 0= Q0.5Network 8 / 顯示 100gLDW= VW30, 2OW= VW30, 3OW= VW30, 4OW= VW30, 5OW= VW30, 6OW= VW30, VW30OW= VW20, 9= Q0.6Network 9 / 顯示 10aLDW= VW20, 2OW= VW20, 3OW= VW20, 5OW= VW20, 6OW= VW20, 7OW= VW20, 8OW= VW20, 9OW= VW20, 0課程設(shè)計 54= Q1.0Networ

23、k 10 / 顯示 10bLDW= VW20, 1OW= VW20, 2OW= VW20, 3OW= VW20, 4OW= VW20, 7OW= VW20, 8OW= VW20, 9OW= VW20, 0= Q1.1Network 11 / 顯示 10cLDW= VW20, 1OW= VW20, 3OW= VW20, 4OW= VW20, 5OW= VW20, 6OW= VW20, 7OW= VW20, 8OW= VW20, 9OW= VW20, 0= Q1.2Network 12 / 顯示 10dLDW= VW20, 2OW= VW20, 3OW= VW20, 5課程設(shè)計 55OW= VW2

24、0, 6OW= VW20, 8OW= VW20, 9OW= VW20, 0= Q1.3Network 13 / 顯示 10eLDW= VW20, 2OW= VW20, 6OW= VW20, 8OW= VW20, 0= Q1.4Network 14 / 顯示 10fLDW= VW20, 4OW= VW20, 5OW= VW20, 6OW= VW20, 8OW= VW20, 9OW= VW20, 0= Q1.5Network 15 / 顯示 10gLDW= VW20, 2OW= VW20, 3OW= VW20, 4OW= VW20, 5OW= VW20, 6OW= VW20, 8課程設(shè)計 56OW

25、= VW20, 9= Q1.6Network 16 / 顯示 1aLDW= VW10, 2OW= VW10, 3OW= VW10, 5OW= VW10, 6OW= VW10, 7OW= VW10, 8OW= VW10, 9OW= VW10, 0= Q2.0Network 17 / 顯示 1bLDW= VW10, 1OW= VW10, 2OW= VW10, 3OW= VW10, 4OW= VW10, 7OW= VW10, 8OW= VW10, 9OW= VW10, 0= Q2.1Network 18 / 顯示 1cLDW= VW10, 1OW= VW10, 3OW= VW10, 4課程設(shè)計 57OW= VW10, 5OW= VW10, 6OW= VW10, 7OW= VW10, 8OW= VW10, 9OW= VW10, 0= Q2.2Network 19 / 顯示 1dLDW= VW10, 2OW= VW10, 3OW= VW10, 5OW= VW10, 6OW= VW10, 8OW= VW10, 9OW= VW10, 0= Q2.3Network 20 / 顯示 1eLDW= VW10, 2OW= VW10, 6OW= VW10, 8OW= VW10, 0= Q