基于PLC的停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)【實(shí)用文檔】doc

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基于PLC的停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)【實(shí)用文檔】doc文檔可直接使用可編輯，歡迎下載河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文PLC的停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)作者姓名：申瑾瑤專業(yè)班級(jí)機(jī)電一體化30902學(xué)號(hào)15指導(dǎo)教師耿驚濤楊慧靜陳冬盧永霞成績(jī)基于PLC的停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)摘要本文提出一種運(yùn)用可編程控制器（PLC）對(duì)停車場(chǎng)進(jìn)出及停放指示進(jìn)行管理的方案。本停車場(chǎng)由16位停車位、入口檢測(cè)器、出口檢測(cè)器、道閘管理系統(tǒng)、七段數(shù)碼管用來(lái)顯示車庫(kù)內(nèi)車輛數(shù)、尚有車位指示燈、車位已滿指示燈等部分組成。采用PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)，由于PLC具有可靠性、易操作性、靈活性等優(yōu)點(diǎn)，因此,本控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)停車場(chǎng)相比，大大提高了設(shè)計(jì)效率，維護(hù)周期短、調(diào)試方便、成本較低、易操作、可靠性高,有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：PLC;停車場(chǎng)管理;車位控制BasedonPLCcontrolsystemofparkingSpacesAbstractThispaperproposesakindofusingtheprogrammablecontroller(PLC)andparkingforparkingandmanagestheinstructions.Thisparkingoccupiesby16parkingspace，entrancedetector，exportdetector，themanagementsystem，thedigitalworkstodisplaytheseventhinthegarageparkinglightsandanumberofvehicles,theparkingisfullalreadyindicatorcomponents。AdoptingPLCautomaticcontrolsystem,PLCisduetothereliability,easyoperation，flexibility,therefore,theadvantagesofthecontrolsystemandthetraditionalparking，comparedtoimprovethedesignefficiencygreatly,maintenancecycleisshort,convenient,lowcost,easyoperation,highreliability，hasgreatpracticalvalue。Keywords:PLC；Parkingmanagement；Parkingcontrol目錄TOC\o”1—2"\h\z\uHYPERLINK\l"概論"第1章停車場(chǎng)的概論……………………HYPERLINK\l”停車場(chǎng)的種類”1.1停車場(chǎng)的種類………………………HYPERLINK\l”停車場(chǎng)管理模式的發(fā)展”1.2停車場(chǎng)管理模式的發(fā)展……………HYPERLINK\l"可編程控制器(ＰＬＣ)簡(jiǎn)介及發(fā)展趨勢(shì)"第2章可編程控制器（PLC)簡(jiǎn)介及發(fā)展趨勢(shì)………HYPERLINK\l"ＰＬＣ的起源”2.1PLC的起源……………HYPERLINK\l"ＰＬＣ的特點(diǎn)”2.2PLC的特點(diǎn)……………HYPERLINK\l”ＰＬＣ發(fā)展的方向"2。3PLC發(fā)展的方向………………………HYPERLINK\l"結(jié)束語(yǔ)”2。4PLC選型及簡(jiǎn)介………………………2.5PLC總結(jié)…………………………HYPERLINK\l"硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)"第3章硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)……………………HYPERLINK\l"七段數(shù)碼管的設(shè)計(jì)”3.1七段數(shù)碼管的設(shè)計(jì)……………………HYPERLINK\l”車位傳感器”3.2車位傳感器……………HYPERLINK\l"道閘開關(guān)系統(tǒng)"3.3道閘管理系統(tǒng)…………HYPERLINK\l”指示板"3.4車位指示板……………HYPERLINK\l”軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)"第4章軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)…………………HYPERLINK\l”PLC外部輸入輸出點(diǎn)”4。1PLC外部輸入輸出點(diǎn)(I/O）…………HYPERLINK\l”車輛進(jìn)庫(kù)"4.2車輛進(jìn)庫(kù)……………HYPERLINK\l”車輛出庫(kù)”4.3車輛出庫(kù)……………HYPERLINK\l"車輛進(jìn)出庫(kù)完整梯形圖”4.4車輛進(jìn)出庫(kù)梯形圖……………………HYPERLINK\l”寫出完整軟件程序并測(cè)試"4。5軟件程序………………第5章HYPERLINK\l”課題總結(jié)及展望”課題總結(jié)及展望HYPERLINK\l”課題總結(jié)"5.1課題總結(jié)………………HYPERLINK\l”展望"5。2展望……………………HYPERLINK\l"參考文獻(xiàn)”致謝……………參考文獻(xiàn)HYPERLINK\l”致謝”………………………停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)第1章停車場(chǎng)的概論1.1停車場(chǎng)的種類停車場(chǎng)的形式經(jīng)歷了從露天、平面、人工收費(fèi)到地下、自動(dòng)計(jì)費(fèi)停車場(chǎng)到塔式、立體、智能取車、自動(dòng)計(jì)費(fèi)的發(fā)展歷程.根據(jù)停車場(chǎng)位置的不同,停車場(chǎng)分為地面停車場(chǎng)、地下停車場(chǎng)及專用停車塔（樓）及路邊臨時(shí)占道停車場(chǎng)。依據(jù)建筑物類型的不同,又可分為市區(qū)公共建筑群大型停車場(chǎng)（如成都天府廣場(chǎng)的地下停車場(chǎng))、綜合建筑樓專用停車場(chǎng)(如各類商場(chǎng)及辦公樓專用停車場(chǎng))、辦公區(qū)域?qū)Ｓ玫孛嫱＼噲?chǎng)（如校園停車場(chǎng)）、住宅小區(qū)專用停車場(chǎng)及用于經(jīng)營(yíng)的專用停車樓（塔）。1。2停車場(chǎng)管理模式的發(fā)展停車場(chǎng)的管理模式呈現(xiàn)出從人工管理到智能化管理的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的管理方式采用人工管理的方式，車輛的進(jìn)出、停放都由人工引導(dǎo)，計(jì)費(fèi)也由人工計(jì)費(fèi)收取.自動(dòng)化程度低，管理的隨意性較大。人類文明的發(fā)展進(jìn)入信息時(shí)代，現(xiàn)代建筑的發(fā)展也進(jìn)入智能建筑時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)、智能信息及其處理技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)都日臻成熟。特別是近年來(lái)IC卡技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得電子化、信息化、自動(dòng)化、智能化管理停車場(chǎng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)也不斷改進(jìn)和完善，成本逐漸降低，安全性及可靠性要求不斷提升，因此全人工管理停車場(chǎng)已難以適應(yīng)時(shí)代的要求,對(duì)停車場(chǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的管理與監(jiān)控勢(shì)在必行.包括車輛出入工程的相關(guān)提示，停放服務(wù)的自動(dòng)計(jì)費(fèi)、車輛進(jìn)出的自動(dòng)化監(jiān)控聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)記錄進(jìn)出車輛的相關(guān)信息及歷史數(shù)據(jù)等。一些專用停車塔（樓)則智能化程度更高。車輛入庫(kù)只需取卡后定點(diǎn)等待，自動(dòng)化傳輸設(shè)備自動(dòng)完成車輛的傳送、托舉、入庫(kù)、計(jì)時(shí)及出庫(kù)過(guò)程。整個(gè)停車場(chǎng)設(shè)備高度智能化,停取車過(guò)程高度自動(dòng)化，停車場(chǎng)空間利用效率更高。同時(shí)該類型停車場(chǎng)要求在建筑專業(yè)化規(guī)劃,停車場(chǎng)設(shè)備的專業(yè)化要求也相應(yīng)更高。2。可編程控制器(ＰＬＣ）簡(jiǎn)介及發(fā)展趨勢(shì)2.1PLC的起源在工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域主要分為PLC，工控機(jī)和嵌入式控制,而PLC自1968年誕生以后以驚人的速度成為了這一領(lǐng)域的主導(dǎo)者，為各種各樣的自動(dòng)化控制設(shè)備提供了非?？煽康目刂茟?yīng)用.其主要原因，在于它能夠?yàn)樽詣?dòng)化控制應(yīng)用提供安全可靠和比較完善的解決方案，適合于當(dāng)前工業(yè)企業(yè)對(duì)自動(dòng)化的需要。另一方面，PLC還必須依靠其他新技術(shù)來(lái)面對(duì)市場(chǎng)份額逐漸縮小所帶來(lái)的沖擊，尤其是工業(yè)PC所帶來(lái)的沖擊。PLC需要解決的問(wèn)題依然是新技術(shù)的采用、系統(tǒng)開放性和價(jià)格.PLC技術(shù)發(fā)展的最終趨勢(shì)仍然是人們所爭(zhēng)論的焦點(diǎn)之一。大多數(shù)人認(rèn)為，PLC將會(huì)繼續(xù)失去市場(chǎng)份額;更有甚者認(rèn)為，在工業(yè)PC面前，PLC將會(huì)一步一步走向死亡；但也有一部分人相信,一些特殊工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域仍將為PLC提供一定的市場(chǎng)份額。2.2PLC的特點(diǎn)就我個(gè)人來(lái)看，PLC市場(chǎng)份額不但不會(huì)減少，反而將會(huì)增加。許多年前開始,就有人預(yù)言，PLC將要被PC—BASED控制系統(tǒng)取代。但是，PLC的銷售每年都在以一個(gè)十分穩(wěn)定的增長(zhǎng)率在上升,目前的PLC已經(jīng)與十年前的PLC有著很大的區(qū)別，十年后的PLC與當(dāng)前的PLC也將有著很大的不同。但是，有兩個(gè)方面是不變的：首先，PLC會(huì)提供穩(wěn)定的控制響應(yīng)，其次,高度的可靠性。PLC有著其它控制產(chǎn)品,如工控機(jī)，DCS，單片機(jī)等控制產(chǎn)品，所無(wú)法替代的特性.1．可靠性可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性.可編程控制器的可靠性高，表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:a)可編程控制器不需要大量的活動(dòng)部件和電子元件,接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間縮短,因此可靠性得到提高。b）可編程控制器采用一系列可靠性設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如冗余設(shè)計(jì),掉電保護(hù)，故障診斷，報(bào)警和運(yùn)行信息顯示和信息保護(hù)及恢復(fù)。c）可編程控制器有較強(qiáng)的易操作性,它具有編程簡(jiǎn)單,操作方便，編程的出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高.d）可編程控制器的硬件設(shè)計(jì)方面,采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的工業(yè)級(jí)元件，采用先進(jìn)的電子加工工藝（SMT）制造,對(duì)干擾采用屏蔽、隔離和濾波等；存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)，采用看門狗和自診斷措施，便于維修的設(shè)計(jì)等。2．易操作性a)操作方便：對(duì)PLC的操作包括程序的輸入和程序更改操作,大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改操作。現(xiàn)在的PLC的編程器大部分可以用電腦直接進(jìn)行，更改程序也可根據(jù)所需地址編號(hào)、繼電器編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)等直接進(jìn)行搜索或按順序?qū)ふ?，然后可以在線或離線更改。b)編程方面：PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以使用,梯形圖與電氣原理圖相似;編程語(yǔ)句是功能的縮寫，便于記憶;功能圖表語(yǔ)言以過(guò)程流程進(jìn)展為主線，十分適合設(shè)計(jì)人員與工藝專業(yè)人員設(shè)計(jì)思想的溝通。功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本語(yǔ)言，功能清晰,易于理解等優(yōu)點(diǎn)。c)維修方便：PLC所具有的自診斷功能對(duì)維修人員的技術(shù)要求較低,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以根據(jù)有關(guān)故障代碼的顯示和故障信號(hào)燈的提示等信息，或通過(guò)編程器和HMI屏幕的設(shè)定，直接找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。3．靈活性a）編程的靈活性:PLC采用的標(biāo)準(zhǔn)編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表、功能圖表、功能模塊圖和結(jié)構(gòu)化文本編程語(yǔ)言等。使用者只要掌握其中一種編程語(yǔ)言就可進(jìn)行編程，編程方法的多樣性使編程方便。b)擴(kuò)展的靈活性：PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可以根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不斷擴(kuò)展,即進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。它不僅可以通過(guò)增加輸入輸出卡件數(shù)來(lái)增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元擴(kuò)大容量和功能，也可以通過(guò)多臺(tái)PLC的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能。c）操作的靈活性：操作的靈活性指設(shè)計(jì)工作量、編程工作量、和安裝施工的工作量的減少。操作變得十分方便和靈活,監(jiān)視和控制變得很容易.在繼電器順序控制系統(tǒng)中所需的一些操作得到簡(jiǎn)化,不同生產(chǎn)過(guò)程可采用相同的控制臺(tái)和控制屏等。4．機(jī)電一體化為了使工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程控制更平穩(wěn)，更可靠，向優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗要效益，對(duì)過(guò)程控制設(shè)備和裝置提出了機(jī)電一體化，即儀表、電子、計(jì)算機(jī)綜合的要求，而PLC正是這一要求的產(chǎn)物，它是專門為工業(yè)過(guò)程而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，具有體積小、功能強(qiáng)，抗干擾性好等優(yōu)點(diǎn)，它將機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合集成在一起，因此,它已經(jīng)成為當(dāng)今數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人、離散制造和過(guò)程流程等領(lǐng)域的主要控制設(shè)備，成為工業(yè)自動(dòng)化三大支柱（PLC，機(jī)器人，CAD/CAM）之一?？删幊炭刂破鳜F(xiàn)在已經(jīng)成為了一個(gè)不可代替的控制系統(tǒng),它們可以與其它系統(tǒng)通訊，提供產(chǎn)品報(bào)表，生產(chǎn)調(diào)度，診斷自身和設(shè)備的故障，這些技術(shù)上的改進(jìn)，讓PLC成為今天的各行各業(yè)的高質(zhì)量和產(chǎn)量的重要的貢獻(xiàn)者。由以上特點(diǎn)不難看出，PLC在工業(yè)控制領(lǐng)域，不僅不會(huì)逐漸推出,而且會(huì)不斷擴(kuò)大他的市場(chǎng)份額。表面上看工控機(jī)的出現(xiàn)給PLC帶來(lái)了一定程度的沖擊，但如果我們仔細(xì)分析一下可以看到，工控機(jī)在某種程度上其實(shí)幫助了PLC的發(fā)展，因?yàn)镻LC的可靠性高，易操作,但對(duì)與操作員站的一些功能，如曲線處理，數(shù)據(jù)記錄等功能，遠(yuǎn)不及工控機(jī)，而工控機(jī)的致命缺陷是可靠性差。所以目前來(lái)看工控機(jī)與PLC結(jié)合的控制系統(tǒng)更為完美.工控機(jī)的出現(xiàn)推動(dòng)了PLC的發(fā)展。2。3PLC發(fā)展的方向其實(shí)PLC自誕生以來(lái)也是在不斷發(fā)展改進(jìn)創(chuàng)新的.采用新的、先進(jìn)的微處理器和電子技術(shù)達(dá)到快速的掃描時(shí)間.小型的、低成本的PLC，可以替代4到10個(gè)繼電器，獲得更大的發(fā)展動(dòng)力。高密度的I/O系統(tǒng),以低成本提供了節(jié)省空間的接口?；谖⑻幚砥鞯闹悄躀/O接口,擴(kuò)展了分布式控制能力。典型的接口如:PID,網(wǎng)絡(luò)，CAN總線,現(xiàn)場(chǎng)總線，ASCII通信，定位,主機(jī)通訊模塊,和支持高級(jí)語(yǔ)言編程的模塊（如BASIC，PASCAL）.包括輸入輸出模塊和端子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)，使端子更加集成.特殊接口允許某些器件可以直接接到控制器上，如熱電偶、熱電阻、應(yīng)力測(cè)量、快速響應(yīng)脈沖等。由于工控機(jī)，DCS等控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，將迫使PLC向著功能更多,開放性兼容性更強(qiáng)的方向不斷發(fā)展。2。4PLC選型及簡(jiǎn)介1．選擇的原則選擇PLC是首待解決的事情。一方面要選擇多大容量的PLC，另一方面是選擇什么公司的PLC及外設(shè)。對(duì)第一個(gè)問(wèn)題，首先要對(duì)控制任務(wù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，把所有的I/O點(diǎn)找出來(lái),包括開關(guān)量I/O和模擬量I/O以及輸出是用繼電器還是晶體管或是可控硅型?？刂葡到y(tǒng)輸出點(diǎn)的類型非常關(guān)鍵，如果他們之中既有交流220V的接觸器、電磁閥，又有24V的指示燈,則最后選用的PLC的輸出點(diǎn)數(shù)有可能大于實(shí)際電數(shù)。因?yàn)镻LC的輸出點(diǎn)一般是幾個(gè)一組共用一個(gè)公共端，這一組輸出只能有一種電源的種類和等級(jí).所以一旦它們是交流220V的負(fù)載負(fù)載使用。則直流24V的負(fù)載只能使用其他的輸出端了。這樣有可能造成輸出點(diǎn)浪費(fèi),增加成本。所以要盡可能選擇相同等級(jí)和種類的負(fù)載，比如使用交流220V的指示燈等。一般情況下繼電器輸出的PLC使用最多，對(duì)第二個(gè)問(wèn)題，則有以下幾個(gè)方面要考慮：(1）功能方面所有PLC一般都具有常規(guī)的功能，但對(duì)某些特殊要求,就要知道所選用的PLC是否有能力控制任務(wù)。如對(duì)PLC與PLC、PLC與智能儀表及上位機(jī)之間有靈活方便的通信要求；或?qū)LC的計(jì)算速度、用戶程序容量等有特殊要求；或?qū)LC的位置控制有特殊要求等.（2）價(jià)格方面不同廠家的PLC產(chǎn)品價(jià)格相差很大,有些功能類似、質(zhì)量相當(dāng)、I/O點(diǎn)數(shù)相當(dāng)?shù)腜LC的價(jià)格能相差40%以上。在使用PLC較多的情況下,這樣的差價(jià)當(dāng)然是必須考慮的因數(shù)。因?yàn)楸敬握n程設(shè)計(jì)是在學(xué)校完成?？紤]到實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用的是三菱FX2N型PLC，對(duì)此種型號(hào)PLC的指令以及使用方法都比較熟悉。所以本次設(shè)計(jì)采用就近取材原則選三菱FX2N型PLC.2．FX2N型PLC的簡(jiǎn)介20世紀(jì)90年代，三菱公司在FX系列PLC的基礎(chǔ)上又推出了FX2N系列產(chǎn)品.該機(jī)型在運(yùn)算速度，指令數(shù)量及通訊能力方面有了較大的進(jìn)步，是一種小型化、高速、高性能、各方面都相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小型的PLC。FX2NPLC的基本單元可以根據(jù)控制規(guī)模大小外加擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成疊裝式PLC控制系統(tǒng).下圖是FX2N可編程控制器基本單元實(shí)物圖。FX2N可編程控制器實(shí)物圖2。5總結(jié)PLC的未來(lái)發(fā)展除了產(chǎn)品本身的發(fā)展，更大程度上取決于用戶和市場(chǎng)的發(fā)展，任何產(chǎn)品存在的根本在于用戶和市場(chǎng)的需求。PLC以它的高可靠性和易操作性,主導(dǎo)了工控行業(yè)數(shù)十年,我相信它將繼續(xù)存在且壯大下去.PLC是一種可編程的數(shù)字邏輯控制設(shè)備，早期用于開關(guān)量的邏輯控制，多用做控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)和電磁閥的開關(guān)動(dòng)作，從而控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn).只要合理分派輸入、輸出點(diǎn)，根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)梯形圖，采用基本指令和步進(jìn)指令就可達(dá)到控制目標(biāo).隨著控制要求的不斷提高，許多PLC生產(chǎn)廠家進(jìn)一步優(yōu)化和完善PLC的功能，增加了功能指令,大大拓寬了PLC的應(yīng)用范圍，使PLC在某種程度上可以代替控制器和計(jì)算機(jī)的協(xié)同工作系統(tǒng)，為工業(yè)生產(chǎn)和民用控制設(shè)計(jì)提供方便.PLC的具有可靠性高、功能性強(qiáng)和編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以深受設(shè)計(jì)人員的喜愛(ài)。PLC就如同一部計(jì)算機(jī)與繼電器控制設(shè)備相結(jié)合的新型高性能控制裝置.PLC的基本單元包括中央控制器(PLC)、存儲(chǔ)器、輸入單元和輸出單元。采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要，除了單元式的小型PLC以外,絕大多數(shù)PLC均采用模塊化結(jié)構(gòu)。PLC的各個(gè)部件包括CPU、電源、I/O等均采用模塊化設(shè)計(jì),由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來(lái)，系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)，不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí),因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。安裝簡(jiǎn)單,維修方便PLC不需要專門的機(jī)房,可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行.使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC相應(yīng)的I/O端相連接,即可投入運(yùn)行。各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置，便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)，因此一旦某模塊發(fā)生故障，用戶可以通過(guò)更換模塊的方法,使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。下面是PLC的基本單元結(jié)構(gòu)圖：存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器輸入單元輸出單元擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊中央處理器CPUPLC基本單元物理結(jié)構(gòu)圖PLC就物理結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)有豐富的輸入輸出端，而從PLC的邏輯結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，內(nèi)部有許多軟元件，如輸入輸出繼電器、狀態(tài)器、計(jì)數(shù)器。計(jì)時(shí)器和數(shù)據(jù)寄存器及器件所對(duì)應(yīng)的常開常閉觸電，方便對(duì)車輛進(jìn)出、停車、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)的信號(hào)輸入和車輛停放數(shù)量、位置的顯示。大多數(shù)PLC的編程方式都有梯形圖編程、指令表編程和順序功能圖（PLC)編程，特別是梯形圖編程方式，直觀易懂。除了運(yùn)用基本指令可以完成大量工作，功能指令的擴(kuò)展更為系統(tǒng)開發(fā)、調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)很多便利，本文以梯形圖編程方式設(shè)計(jì)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，無(wú)論從設(shè)計(jì)到功能分析都是極為方便的.3?？傮w方案設(shè)計(jì)通過(guò)查閱大量相關(guān)技術(shù)資料,并結(jié)合自己的實(shí)際知識(shí),我主要提出了兩種技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。下面我將對(duì)這兩種方案的組成框圖和實(shí)現(xiàn)原理分進(jìn)行說(shuō)明。如圖1—1所示,假設(shè)有一停車場(chǎng)共有16個(gè)車位。2.在入口處裝設(shè)一傳感器,用來(lái)檢測(cè)車輛進(jìn)入的數(shù)目。3。在出口處裝設(shè)一傳感器，用來(lái)檢測(cè)車輛出去的數(shù)目。4.有車位時(shí)，入口閘欄才將門開啟讓車輛進(jìn)入，并有指示燈示表示尚有車位。5。車位滿時(shí)，則有一指示燈顯示車位已滿,且入口閘欄不能開啟讓車進(jìn)入。6.可以用七段數(shù)碼顯示管上顯示目前停車場(chǎng)共有幾部車。3。2方案比較1．方案一本設(shè)計(jì)是基于PLC的停車場(chǎng)控制系統(tǒng)，在停車場(chǎng)進(jìn)口處裝一傳感器1，出口處裝一傳感器2，傳感器接受到高電平信號(hào)而控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，停車場(chǎng)處的閘門開合。傳感器1、2所輸出的脈沖分別輸入給計(jì)數(shù)器1、2，計(jì)數(shù)器1、2將計(jì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1、2中，進(jìn)的車輛數(shù)與出的車輛數(shù)想減得到的數(shù)據(jù)再傳輸給存儲(chǔ)器3。2方案二本設(shè)計(jì)在停車場(chǎng)閘門口處裝兩個(gè)光電傳感器BEN5M—MDT，傳感器所接受到的信號(hào)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，停車場(chǎng)的閘門開合閘，另外，傳感器所接受到的信號(hào)傳輸給plc控制系統(tǒng)的雙向計(jì)數(shù)器C250,C250具有計(jì)數(shù)存儲(chǔ)功能，并將計(jì)數(shù)結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸給帶譯碼器的七段數(shù)碼顯示器顯示，如顯示的數(shù)為16時(shí)，則門口處的閘門停止工作，如顯示的數(shù)還沒(méi)到16時(shí),則閘門繼續(xù)工作.如下圖圖3-2方案二原理框圖3.3方案論證

方案一所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)將會(huì)傳輸給數(shù)碼顯示管顯示，如顯示的數(shù)為16時(shí)，則門口處的閘門停止工作，如顯示的數(shù)還沒(méi)到16時(shí)，則閘門繼續(xù)工作。其原理框圖如下圖2所示:

車進(jìn)開/合閘車出計(jì)數(shù)器1存儲(chǔ)器1計(jì)數(shù)器2存儲(chǔ)器2存儲(chǔ)器3數(shù)碼顯示方案二

本設(shè)計(jì)在停車場(chǎng)閘門口處裝兩個(gè)光電傳感器BEN5M-MDT，傳感器所接受到的信號(hào)控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn),停車場(chǎng)的閘門開合閘,另外，傳感器所接受到的信號(hào)傳輸給plc控制系統(tǒng)的雙向計(jì)數(shù)器C250，C250具有計(jì)數(shù)存儲(chǔ)功能，并將計(jì)數(shù)結(jié)果實(shí)時(shí)傳輸給帶譯碼器的七段數(shù)碼顯示器顯示，如顯示的數(shù)為16時(shí)，則門口處的閘門停止工作,如顯示的數(shù)還沒(méi)到16時(shí)，則閘門繼續(xù)工作.3.4方案選擇

上述兩個(gè)方案均是基于PLC來(lái)設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)所需要的硬件部分PLC系統(tǒng)都可以提供，均可以達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。方案一所用的程序指令簡(jiǎn)單易懂,可步驟繁，接線圖較復(fù)雜；方案二所用的程序指令簡(jiǎn)單，步驟較少，利用了C250的雙向計(jì)數(shù)原理,通過(guò)兩個(gè)輸出端口向顯示器輸送數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單且易于實(shí)現(xiàn)。通過(guò)以上權(quán)衡比較,顯然方案二是實(shí)現(xiàn)本次設(shè)計(jì)任務(wù)較合理的方案.4.硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)監(jiān)控PC機(jī)監(jiān)控PC機(jī)入場(chǎng)控制PLC出場(chǎng)控制PLC道閘系統(tǒng)車位傳感器道閘系統(tǒng)圖3-1系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)圖4。1七段數(shù)碼管的設(shè)計(jì)要進(jìn)行數(shù)字顯示最常用的器件就是七段數(shù)碼管，它是由a、b、c、d、e、f、g七個(gè)LED組成.通過(guò)使不同的LED組合發(fā)光，達(dá)到數(shù)字的顯示效果。七段數(shù)碼管各數(shù)碼段分布及排序如圖二所示，并聯(lián)式七段數(shù)碼管譯碼原理如圖所示。每個(gè)數(shù)碼段通過(guò)限流電阻和譯碼開關(guān)（譯碼開關(guān)泛指能起到開關(guān)作用的器件，如:三級(jí)管、集成電路、普通開關(guān)、接插件）相互并聯(lián),然后與電源聯(lián)接,由譯碼開關(guān)譯碼,譯碼開關(guān)導(dǎo)通，表示與該譯碼開關(guān)相聯(lián)的數(shù)碼段顯示;譯碼開關(guān)關(guān)斷，表示與該譯碼開關(guān)相聯(lián)的數(shù)碼段不顯示，數(shù)碼段不同的顯示組合，就可顯示“0—9”10個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字。例如：在圖3中，譯碼開關(guān)SA，SB，SC，SD,SE,SF導(dǎo)通，顯示數(shù)碼“0”;譯碼開關(guān)SB，SC導(dǎo)通,顯示數(shù)碼“1”，以此類推。七段數(shù)碼管各數(shù)碼管分布七段數(shù)碼管譯碼原理3.2車位傳感器1．車位傳感器工作原理及選型車位傳感器負(fù)責(zé)采集車位的狀態(tài)信號(hào)，本節(jié)依據(jù)其工作原理進(jìn)行選型［8].2．各類車位傳感器車位檢測(cè)是大型室內(nèi)專業(yè)停車場(chǎng)實(shí)現(xiàn)車位自動(dòng)化定點(diǎn)管理的基礎(chǔ)，車位傳感器則是其中的關(guān)鍵部件.目前對(duì)車位占、空狀態(tài)的檢測(cè)常采用地感線圈檢測(cè)器、超聲波車位傳感器等常用方式。近來(lái)亦有采用視頻車位檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)車位的檢測(cè)。電感線圈檢測(cè)方式常被用于停車場(chǎng)的出入控制系統(tǒng)。視頻車位檢測(cè)器則采用視頻圖像處理技術(shù)，采用攝像頭同時(shí)監(jiān)控多個(gè)車位，并將車位的占用信息傳遞到上位控制計(jì)算機(jī).除了傳送簡(jiǎn)單的車位占用情況信息之外,還可以傳送現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)圖片。視頻車位檢測(cè)系統(tǒng)通常由圖像采集、圖像處理、網(wǎng)絡(luò)通信、顯示控制及電源五大模塊組成。系統(tǒng)對(duì)車位狀態(tài)的監(jiān)測(cè)需要強(qiáng)大的信息處理能力.超聲波車位傳感器則采用超聲波測(cè)距的工作原理，利用超聲波發(fā)射、被測(cè)物體反射、回波接收后的時(shí)差來(lái)測(cè)量被測(cè)距離的一種非接觸式測(cè)量?jī)x器。能夠檢測(cè)車輛是否停在車位上，具有防誤檢功能,如防相鄰車位誤檢、人員在停車位誤檢、障礙物誤檢等.由于使用超聲波偵測(cè)，不會(huì)象使用紅外線、微波等偵測(cè)方式容易受外在環(huán)境變化或干擾而造成誤報(bào)問(wèn)題。由于每個(gè)傳感器都有獨(dú)立的防干擾功能,也不受周圍傳感器的干擾。檢測(cè)車位占、空狀態(tài)可以采用光電、電磁、紅外檢測(cè)等多種方法設(shè)計(jì)車位傳感器，但從檢測(cè)原理及工程實(shí)施來(lái)看，超聲波檢測(cè)器具有造價(jià)低、非埋設(shè)、無(wú)附加反射裝置、免維護(hù)和抗靜電干擾等優(yōu)點(diǎn)，有利于網(wǎng)絡(luò)群測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)成?；诔暡▊鞲衅鞯纳鲜鰞?yōu)點(diǎn),本文系統(tǒng)中對(duì)停車場(chǎng)車位的檢測(cè)選用超聲波車位傳感器。3．超聲波車位檢測(cè)原理超聲波車位傳感器利用超聲波發(fā)射、被測(cè)物體反射、回波接收后的時(shí)間差來(lái)測(cè)量被測(cè)距離,根據(jù)不同距離時(shí)回波時(shí)間差的不同來(lái)判斷車輛是否停在車位上。超聲回波示意圖所示：傳感器傳感器SH超聲回波示意圖在沒(méi)有車時(shí),從發(fā)出超聲波到接收到回波的時(shí)間：（常數(shù)）其中s為傳感器到地板的距離，v為0℃時(shí)超聲波在空氣中的傳播速度,其值為331。5m/s。當(dāng)有車泊位時(shí)，由于超聲波被車反射回，因此，從發(fā)出到接收回波的時(shí)間相對(duì)于沒(méi)車時(shí)會(huì)減小，其大小為，其中H為車頭的高度.這里討論的停車場(chǎng)是以能容納16輛車的車庫(kù)為例設(shè)計(jì)一個(gè)管理系統(tǒng).分析評(píng)估控制任務(wù)分析評(píng)估控制任務(wù)PLC機(jī)型選擇程序設(shè)計(jì)電器系統(tǒng)安裝檢查修改程序調(diào)試程序設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)接線圖滿足要求？聯(lián)機(jī)調(diào)試符合要求？檢查硬件接線 編制技術(shù)要求現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試NYNNYY自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器CPU編程器Ｉ／Ｏ接口智能Ｉ／Ｏ通信接口擴(kuò)展接口系統(tǒng)總線PLC系統(tǒng)框圖3.3道閘開關(guān)系統(tǒng)在車庫(kù)入口處，道閘前的地下埋設(shè)車輛檢測(cè)器,當(dāng)車輛停在道閘前，檢測(cè)器會(huì)向PLC發(fā)出信號(hào)告知將有車輛進(jìn)入，道閘處于準(zhǔn)備打開狀態(tài)，只要身份識(shí)別正確,道閘立即打開.道閘后的地面也要埋設(shè)檢測(cè)器,車輛通過(guò)后，告知PLC要增加一輛汽車的數(shù)量，并在車庫(kù)門前指示板上的數(shù)碼管顯示,最后控制道閘關(guān)閉。下面是道閘開關(guān)功能示意圖:PLCPLC道閘打開信號(hào)道閘關(guān)閉信號(hào)道閘道閘前檢測(cè)器道閘后檢測(cè)器道閘開關(guān)示意圖3.4停車場(chǎng)車位指示板在車庫(kù)入口處應(yīng)該安裝指示板，告知車輛司機(jī)整個(gè)車庫(kù)的停放情況，包括數(shù)量和停放的位置。車庫(kù)和指示板的示意圖如圖所示:991102113124135146157168停車場(chǎng)車位指示板當(dāng)某一位置沒(méi)有停放車輛時(shí)，相應(yīng)編號(hào)的指示燈亮，司機(jī)看見使就可以按照指示進(jìn)入車庫(kù)按位停車。這個(gè)部分同樣可以用梯形編程圖來(lái)實(shí)現(xiàn)。車位線使程序，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所用到得軟元件X10－X17，X20-X27，輸出端原件Y20-Y27,Y30-Y37，輸出輸入原件共計(jì)16對(duì)。只要在車尾頂部安裝紅外檢測(cè)裝置，就可以對(duì)車位有無(wú)車輛進(jìn)行檢測(cè).當(dāng)車位無(wú)車輛時(shí)相應(yīng)輸入繼電器不通電，常閉節(jié)點(diǎn)合上，輸出端所連接的指示燈亮，如圖中8號(hào)和9號(hào)燈亮，證明這兩個(gè)車位為空。而其余位置有車,所以相應(yīng)的指示燈熄滅。5.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1PLC外部輸入/輸出點(diǎn)(I/O)PLC外部輸入/輸出點(diǎn)（I/O）輸入點(diǎn)輸出點(diǎn)系統(tǒng)動(dòng)作X1——00000閘欄開門Y1——01000系統(tǒng)解除X2——00001閘欄關(guān)門Y2—-01001入口檢測(cè)器X3—-00002尚有車位指示燈Y3——01002出口檢測(cè)器X4——00003車位已滿指示燈Y4——01003正傳停止傳感器X5-—00004顯示車輛數(shù)七段燈Y10-Y17——01004-01010反轉(zhuǎn)停止傳感器X6--00005COMCOMCOMCOM01000000000100100001010020000201003P000030100400004010050000501006L000060100700007010080000801009C0000901010000100101100011010120001201013000130101400014010150001501016000160101700017GGNDISPLAYX1X2X3X4X5X6Y1Y2Y3Y4Y10-Y17PLC硬件接線圖5.2車輛進(jìn)庫(kù)編程圖上，在支路2中，X0表示車輛檢測(cè)裝置開關(guān),只要車輛駛到道閘前，車輛檢測(cè)器發(fā)出信號(hào)使X0關(guān)閉，輔助繼電器M1進(jìn)入準(zhǔn)備通電狀態(tài);只要X1閉合，支路1通電，驅(qū)動(dòng)輔助繼電器M0，其節(jié)點(diǎn)M0閉合，M1馬上通電，M1節(jié)點(diǎn)動(dòng)作，使輸出線圈Y0置位，其相應(yīng)的輸出端Y0發(fā)出信號(hào)控制道閘升降的電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)復(fù)位Y1線圈，確保道閘沒(méi)有反轉(zhuǎn)信號(hào).這時(shí)道閘就打開，車輛通過(guò).車輛通過(guò)以后，經(jīng)過(guò)道閘后車輛檢測(cè)器，這時(shí)有幾道控制目標(biāo)，所以運(yùn)用主控制器指令MC對(duì)所有工作一并控制。檢測(cè)器發(fā)出信號(hào)使開關(guān)X2閉合,PLC就執(zhí)行MC和MCR之間的程序，首先把Y0輸出線圈復(fù)位，即道閘電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)復(fù)位，同時(shí)置位Y1輸出線圈，是電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),道閘關(guān)閉.同時(shí)設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器D0中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)輸出到以10為首的八個(gè)輸出端，驅(qū)動(dòng)車庫(kù)大門指示板上的顯示管，最后，在道閘關(guān)閉的終點(diǎn)安裝一個(gè)限位開關(guān)X3,當(dāng)?shù)篱l恢復(fù)原位時(shí),X3節(jié)點(diǎn)接通，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)復(fù)位.車輛進(jìn)出控制程序流程圖車輛進(jìn)庫(kù)梯形圖5.3車輛出庫(kù)車輛出庫(kù)時(shí)，要減少車輛數(shù)量記錄,并且在車庫(kù)出口也要安裝出口道閘，下面是車輛出庫(kù)的梯形圖。由圖中可以看出，車輛出庫(kù)與入庫(kù)的基本原理相同，只是輸入原件與輸出原件不同，出庫(kù)與入庫(kù)所用到的元件必須分開。并且，要使車輛數(shù)量減少,用DEC功能指令使記錄車輛數(shù)的數(shù)據(jù)寄存器D0減一，最后道閘關(guān)閉。車輛出庫(kù)梯形圖5。3車輛進(jìn)出庫(kù)梯形圖車輛進(jìn)出庫(kù)梯形圖5。5軟件程序軟件程序6．課題總結(jié)及展望6.1課題總結(jié)本文研究的主要內(nèi)容是基于PLC的停車場(chǎng)車位控制系統(tǒng)，在前人的基礎(chǔ)上做了進(jìn)一步的研究，吸取了前人研究的精華，補(bǔ)充了前人研究的不足。本系統(tǒng)是基于PLC的自動(dòng)控制系統(tǒng)，由于PLC本身的特點(diǎn)使自動(dòng)控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定，提高了系統(tǒng)的可靠性。在本課題研究過(guò)程中主要進(jìn)行了以下工作：（1）詳細(xì)分析了國(guó)內(nèi)外目前的基于PLC的停車場(chǎng),比較之后，硬件部分，設(shè)計(jì)了七段碼顯示器以及車輛進(jìn)出庫(kù)傳感器。軟件部分,選擇了以PLC為核心自動(dòng)控制系統(tǒng),因此，經(jīng)過(guò)研究最后決定將硬件和軟件部分結(jié)合起來(lái)，形成了本控制系統(tǒng)的整個(gè)部分（2）在比較了各種型號(hào)的PLC的功能之后,選擇了三菱公司的FX2N系列PLC，（3）建立了車輛進(jìn)出庫(kù)數(shù)學(xué)模型，為其編寫了程序語(yǔ)言.6.2展望由于本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)要求比較高，而且課題研究的時(shí)間倉(cāng)促，以及本人能力有限，因此還有很多地方存在著不足之處：（1）本系統(tǒng)中的硬件部分不能實(shí)現(xiàn)集中控制，這樣就增加了程序的編寫難度，也相應(yīng)的增加了系統(tǒng)的成本。(2）系統(tǒng)穩(wěn)定性需要加強(qiáng)，復(fù)位電路有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不能自動(dòng)復(fù)位的情況,由于本人能力有限未能找出其中的原因，盡管這種情況不常發(fā)生,但是一旦發(fā)生就影響系統(tǒng)的運(yùn)行。（4）在功能上需要更加完善，本系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)置報(bào)警裝置，如果系統(tǒng)發(fā)生故障，系統(tǒng)不能做出報(bào)警動(dòng)作，這樣也會(huì)影響系統(tǒng)的跟蹤質(zhì)量。由于本人能力有限，做出的系統(tǒng)存在不少的問(wèn)題,希望有更多的人參與其中,最終能做出性能好、精度高的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，以適應(yīng)越來(lái)越多的私家車對(duì)停車位的需求。希望有更多的人參與到這項(xiàng)研究中來(lái)，性能好、精度高、低成本的控制系統(tǒng)是我們的目標(biāo).致謝三年大學(xué)生活即將結(jié)束，回首這三年，我感到很慚愧，也很感激，慚愧的是我沒(méi)有好好把握這三年的美好時(shí)光，沒(méi)有好好學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)，荒廢了我的學(xué)業(yè)，感激的是我有幫助我的同學(xué)和老師，他們無(wú)微不至的關(guān)懷是我一生都不會(huì)忘記的，我將永遠(yuǎn)記住他們，以后有機(jī)會(huì)，我盡我的能力報(bào)答他們.首先,我要感謝我的導(dǎo)師給了我一個(gè)展示自我的平臺(tái)，讓我把大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)地展示出來(lái)，在論文整理期間給了我很大的幫助及關(guān)懷使我一生受益.其次，整個(gè)論文期間，還得到了許多其他老師和同學(xué)們及朋友們的關(guān)心、鼓勵(lì)和熱情的幫助，在此一并向他們致以謝意。最后，愿老師工作順利，桃李滿天下，愿我的同學(xué)朋友學(xué)業(yè)有成，事業(yè)有成！再次感謝他們所有人對(duì)我的幫助。參考文獻(xiàn)[1]黃樹波.城市建設(shè)應(yīng)發(fā)展立體停車庫(kù)［J].技術(shù)革新.2004（3）[2]張長(zhǎng)纓，張侃諭。智能型立體車庫(kù)的構(gòu)成及智能化方案[J]。控制系統(tǒng).2002（1)［3]陳龍．智能小區(qū)及智能大樓的系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001，1，287[4]蘇裕。停車場(chǎng)管理系統(tǒng)在智能小區(qū)中的應(yīng)用［J］.IB智能建筑與城市信息，2003，(06）：28-29［5］鄭晟?，F(xiàn)代可編程序控制器原理及應(yīng)用[M]。北京：科學(xué)出版社，2001[6]宋伯生。PLC編程理論、算法及技巧［M］。北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2005[7]崔惠柳．串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302及其應(yīng)用［J］．廣西工學(xué)院學(xué)報(bào)，1998,9（1)，60—64［8］苗深.PLC在立體停車裝置控制中的應(yīng)用[J]。機(jī)電工程。2000（1）[9］趙燕.傳感器原理及應(yīng)用[J]北京大學(xué)出版社2010［10］林永華.建設(shè)立體車庫(kù)增加停車車位［J].城市開發(fā),2006,(07):23—24［11]王芳卿.立體車庫(kù)及其控制［J］。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微控制器的出現(xiàn)給電子電路設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的改變.依托微控制器,復(fù)雜的邏輯功能電路設(shè)計(jì)擺脫了龐大的數(shù)字邏輯硬件電路的束縛，轉(zhuǎn)而以一種十分人性化的程序性動(dòng)作來(lái)完成復(fù)雜的邏輯功能；并且巧妙借助各種外圍設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字電路到模擬電路的無(wú)縫契合,使得電路設(shè)計(jì)變得十分精簡(jiǎn)。?微控制器設(shè)計(jì)電路的精簡(jiǎn)的特點(diǎn)，以及豐富的外圍設(shè)備,使得微控制器得到了廣泛的應(yīng)用。那么將微控制器與無(wú)線通信技術(shù)結(jié)合，會(huì)帶來(lái)怎樣的驚喜呢？微控制器外圍電路簡(jiǎn)單且功能強(qiáng)大多元的特點(diǎn)，使得外圍無(wú)線通信設(shè)備的功能變得強(qiáng)大且靈活,收發(fā)數(shù)據(jù)信息以及傳遞控制信號(hào),都會(huì)變得格外簡(jiǎn)單、易行。從而大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性。1。２車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)今，車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)的使用是十分普遍的.在小區(qū)、公司、停車場(chǎng)等有大量車輛出入的地方,對(duì)車輛出入的監(jiān)管是十分重要的。目前，常見的車輛監(jiān)控方式有如下分類:1、以人工管理為主，實(shí)行一車一放，人工登記。這種方式大多存在一些還未引入智能電子系統(tǒng)的地方使用.顯而易見,這種方式存在著很多缺點(diǎn),例如：所有的工作（登記、收費(fèi)、放行)都由人工來(lái)完成，這樣的工作方式不僅人的工作量大,而且避免不了車輛盜竊、保安作弊等等問(wèn)題;２、由電子系統(tǒng)來(lái)完成對(duì)車輛的識(shí)別，自動(dòng)放行。目前此類車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)用的較多,但是仍然存在一些亟待解決的問(wèn)題。此類系統(tǒng)都會(huì)為用戶發(fā)放識(shí)別器,識(shí)別器的大多數(shù)為IC卡，IC卡（又稱電子標(biāo)簽)采用了RFＩD技術(shù).電子標(biāo)簽有如下分類：eq＼o\ａｃ（○，1)無(wú)源電子標(biāo)簽:此類電子標(biāo)簽可以工作在低到超高頻段上，但是識(shí)別距離普遍較近，只適合于近場(chǎng)通信，運(yùn)用此類IC卡的門禁系統(tǒng)，用戶只能停車刷卡,極為不便；eq\ｏ\ac（○,2)有源電子標(biāo)簽:內(nèi)置了電池，但是標(biāo)簽至始至終都在發(fā)送信號(hào)，所以功耗較大,經(jīng)常換電池,不適于作為隨身攜帶的識(shí)別器eｑ\o\aｃ(○，３)半有緣電子標(biāo)簽：內(nèi)置了電池,功耗比較低，靠近讀卡器時(shí)，受到讀卡器電磁場(chǎng)激發(fā)才會(huì)工作，適合作為門禁系統(tǒng)識(shí)別器,但是極限通信距離也只有10M，車輛進(jìn)出門禁時(shí),需要將車速降至很低,效率并不高。以上可以看出，目前的車輛出入監(jiān)控系統(tǒng),不論是人工管理還是機(jī)器智能管理，都存在一些問(wèn)題。如何安全并且解決這些系統(tǒng)存在的問(wèn)題,提高車輛進(jìn)出監(jiān)控系統(tǒng)的效率和安全性是研究的主要內(nèi)容。2基于單片機(jī)的車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法2．1單片機(jī)簡(jiǎn)介微控制器（Micrｏcontrｏｌｌeｒ)俗稱單片機(jī)，雖然體積很小，但是它確是一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，只需要很簡(jiǎn)單的外圍電路就可以工作.它將ＣPU、RAM、ＲOＭ、BＵS、TIMER、等部件全部集成在一個(gè)硅片上，所以稱為單片機(jī)。最具代表性單片機(jī)則為微軟推出的MCＳ-5１單片機(jī)，一經(jīng)推出便受到歡迎。至今,各個(gè)單片機(jī)生產(chǎn)廠商任然在生產(chǎn)51內(nèi)核的單片機(jī)，并且為了5１單片機(jī)能適應(yīng)不斷提高的工業(yè)控制，增強(qiáng)51單片機(jī)的性能,在單片機(jī)內(nèi)增加了更多的外圍設(shè)備(如：ADＣ、DAＣ以及各類總線SPI、ＣAN、I=2\＊Arabic2Ｃ等）、縮短了指令執(zhí)行周期、提高工作頻率等。雖然作為一個(gè)8位單片機(jī)，以及后來(lái)出現(xiàn)的16位單片機(jī),在性能上已經(jīng)滿足不了要求較高的系統(tǒng)，速度及處理能力跟不上嵌入式內(nèi)核的控制器.但是,51單片機(jī)的并沒(méi)有被淘汰，在一些要求不太高的應(yīng)用環(huán)境，單片機(jī)以其絕對(duì)價(jià)格優(yōu)勢(shì)以及卓越的性能，在控制領(lǐng)域立于不敗之地.隨著單片機(jī)性能的不斷提高，早期專用于工業(yè)控制的單片機(jī)，現(xiàn)今也有了更為廣泛的應(yīng)，如：智能儀器、家用電器、網(wǎng)絡(luò)通信、汽車電子等等?？梢?，單片機(jī)從性能以及各個(gè)方面都能滿足我們?cè)O(shè)計(jì)的需求.２.２車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)自采用電子系統(tǒng)以來(lái)，主要有以下幾種設(shè)計(jì)方法：基于無(wú)源電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)方法此類系統(tǒng)是為用戶配備帶RFＩD芯片及天線的標(biāo)簽卡片，用戶出入時(shí)需自行進(jìn)行刷卡方能進(jìn)出?；谟性措娮訕?biāo)簽的設(shè)計(jì)方法內(nèi)置了電池，但是標(biāo)簽至始至終都在發(fā)送信號(hào),所以功耗較大，經(jīng)常換電池,不適于作為隨身攜帶的識(shí)別器;基于半有源電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)方法此類系統(tǒng)為用戶設(shè)計(jì)可自行發(fā)射無(wú)線電波的ＲFID設(shè)備,用戶無(wú)需刷卡，車輛在靠近門禁系統(tǒng)的附近，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)偵測(cè)到信號(hào)。以上三種方式都是采用了RFID技術(shù)，RFID技術(shù)又稱無(wú)線射頻識(shí)別.通過(guò)這種技術(shù)，系統(tǒng)可以以無(wú)線或非接觸式的方式，獲取標(biāo)簽芯片中的數(shù)據(jù)，達(dá)到識(shí)別車輛的目的.車牌識(shí)別此類系統(tǒng)主要采用圖像處理技術(shù),從攝像頭采集到的圖像中提取車牌號(hào),已到達(dá)車輛識(shí)別的目的，但是系統(tǒng)的識(shí)別距離與識(shí)別效果容易受到天氣的影響，同時(shí)此類系統(tǒng)依然要結(jié)合識(shí)別器才能確認(rèn)駕車人的身份,達(dá)到防盜的目的。此類系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的要求也比較高,所以成本也會(huì)比較高。采用無(wú)線串口通信芯片采用無(wú)線串口通信，系統(tǒng)識(shí)別距離遠(yuǎn)且穩(wěn)定,但是需在識(shí)別器上安裝MCU已達(dá)到主機(jī)與從機(jī)之間的通信.這樣，不僅要為每一個(gè)識(shí)別器編寫串口通信程序,使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得發(fā)雜,而且從硬件結(jié)構(gòu)上也不利于識(shí)別器的小型化.基于PT22６2編碼芯片的設(shè)計(jì)方法ＰＴ２2６2是一種帶地址碼的編碼芯片，最多可以有12位地址碼,每位有三種狀態(tài)(高電平、低電平、懸空）,可以達(dá)到５３14４１地址碼，廣泛用于遙控器等無(wú)線通信設(shè)備.發(fā)射裝置可采用紅外發(fā)送、高頻發(fā)射電路。高頻電路完成幅度鍵控(ＡSK調(diào)制）并發(fā)射出來(lái),主控制器上通過(guò)用高頻信號(hào)接收模塊，將接收到的信號(hào)進(jìn)行軟件解碼，將解碼信息與庫(kù)中信息對(duì)比,完成對(duì)車輛識(shí)別?，F(xiàn)今，汽車鑰匙同樣采用的是這種技術(shù)，所以我們可以將車鑰匙與門禁識(shí)別器合二為一，提高便利性與防盜能力。3小結(jié)在這個(gè)高速發(fā)展的信息化時(shí)代,為了適應(yīng)不斷提高的要求,將車輛出入監(jiān)控系統(tǒng)做得更加智能、人性、安全、高效是有必要的;同時(shí)還要兼顧系統(tǒng)的穩(wěn)定性，設(shè)備成本等問(wèn)題。設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的車輛出入監(jiān)控系統(tǒng),利用單片機(jī)成本低廉、性能優(yōu)越的特點(diǎn)，作為系統(tǒng)的主控制器；利用PＴ2262編碼芯片,地址碼豐富且發(fā)射距離較遠(yuǎn)的特點(diǎn),作為系統(tǒng)的通信設(shè)備；組建一個(gè)智能、人性、安全、高效的門禁系統(tǒng)。系統(tǒng)不僅在完成對(duì)車輛的監(jiān)管,而且保證了車輛的安全，這才算得上是一個(gè)優(yōu)秀的車輛進(jìn)出監(jiān)控系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)［１] 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護(hù)管理,以及在性能上更穩(wěn)定可靠.在合理化方面,價(jià)格上要合理，避免一方面車輛亂停，另一方面停車場(chǎng)內(nèi)車位空閑；在人性化方面,能夠讓車主更便捷的找到車位.比如在未來(lái)一定范圍內(nèi)的停車場(chǎng)可以相互聯(lián)系在一起，建立總的車位查詢情況，比如象有些大廈里的電梯可以提示客人搭乘哪一趟電梯上下一樣,提示車主最近的空停車位在什么地方。第二章ＰLC的發(fā)展2．1PLC的定義可編程控制器是一種數(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(guò)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(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備,都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體,易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì).總之，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置,其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。PLC的特點(diǎn)：一、可靠性高，抗干擾能力強(qiáng),高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能PLＣ由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù),采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù),具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的Ｆ系列ＰLC平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá)３0萬(wàn)小時(shí).一些使用冗余CPＵ的PＬＣ的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從PLC的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一,故障也就大大降低。此外，PLＣ帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中,應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣,整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。二、配套齊全,功能完善,適用性強(qiáng)ＰLC發(fā)展到今天,已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外,現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力,可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái)ＰＬC的功能單元大量涌現(xiàn),使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、ＣＮC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展,使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易.三、易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎ＰＬC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易,編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，只用ＰLC的少量開關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開了方便之門。四、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PＬC用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短,同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能.這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。五、體積小，重量輕,能耗低以超小型ＰLC為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于1０0ｍm,重量小于1５０g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部,是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備.２．2PLC的發(fā)展階段雖然ＰＬＣ問(wèn)世時(shí)間不長(zhǎng),但是隨著微處理器的出現(xiàn)，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展和數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的不斷進(jìn)步，PLC也迅速發(fā)展,其發(fā)展過(guò)程大致可分三個(gè)階段:1、早期的PLC(６０年代末—７０年代中期）早期的ＰLC一般稱為可編程邏輯控制器。這時(shí)的ＰLC多少有點(diǎn)繼電器控制裝置的替代物的含義，其主要功能只是執(zhí)行原先由繼電器完成的順序控制,定時(shí)等。它在硬件上以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的形式出現(xiàn)，在I/O接口電路上作了改進(jìn)以適應(yīng)工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的要求.裝置中的器件主要采用分立元件和中小規(guī)模集成電路，存儲(chǔ)器采用磁芯存儲(chǔ)器。另外還采取了一些措施，以提高其抗干擾的能力。在軟件編程上,采用廣大電氣工程技術(shù)人員所熟悉的繼電器控制線路的方式--梯形圖。因此，早期的ＰLＣ的性能要優(yōu)于繼電器控制裝置，其優(yōu)點(diǎn)包括簡(jiǎn)單易懂，便于安裝，體積小,能耗低，有故障指使，能重復(fù)使用等。其中PLC特有的編程語(yǔ)言—梯形圖一直沿用至今.2、中期的PLＣ（７０年代中期—8０年代中,后期)在70年代,微處理器的出現(xiàn)使PLC發(fā)生了巨大的變化。美國(guó)，日本，德國(guó)等一些廠家先后開始采用微處理器作為PLC的中央處理單元(CPU）.這樣,使PLC的功能大大增強(qiáng)。在軟件方面，除了保持其原有的邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等功能以外，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊、自診斷等功能。在硬件方面，除了保持其原有的開關(guān)模塊以外，還增加了模擬量模塊、遠(yuǎn)程I／O模塊、各種特殊功能模塊。并擴(kuò)大了存儲(chǔ)器的容量，使各種邏輯線圈的數(shù)量增加，還提供了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)寄存器，使PLＣ的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)大。3、近期的PＬＣ（８0年代中、后期至今)進(jìn)入８０年代中、后期,由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，微處理器的市場(chǎng)價(jià)格大幅度下跌,使得各種類型的PＬC所采用的微處理器的檔次普遍提高.而且，為了進(jìn)一步提高PＬＣ的處理速度，各制造廠商還紛紛研制開發(fā)了專用邏輯處理芯片.這樣使得PLC軟、硬件功能發(fā)生了巨大變化。２．3PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CＰU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序,按指令步序號(hào)（或地址號(hào))作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。ＰLＣ的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中,即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口,進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段:當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管)輸出,驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。道閘在關(guān)閉位置自動(dòng)手動(dòng)觸動(dòng)稱重傳感器1觸動(dòng)稱重傳感器2按下觸摸屏打開控制檢測(cè)到正確的IC卡信號(hào)道閘打開道閘在關(guān)閉位置自動(dòng)手動(dòng)觸動(dòng)稱重傳感器1觸動(dòng)稱重傳感器2按下觸摸屏打開控制檢測(cè)到正確的IC卡信號(hào)道閘打開否車輛出庫(kù)車輛進(jìn)庫(kù)經(jīng)過(guò)光電傳感器1#，再經(jīng)過(guò)2#,寄存器加1觸動(dòng)稱重傳感器2經(jīng)過(guò)光電傳感器2#，再經(jīng)過(guò)1#,寄存器減1觸動(dòng)稱重傳感器1車輛出入庫(kù)經(jīng)過(guò)兩個(gè)光電傳感器，寄存器相應(yīng)加減1否按下觸摸屏關(guān)閉控制道閘關(guān)閉結(jié)束否道閘打開否否道閘打開開始３.1車輛出入庫(kù)管理系統(tǒng)工作流程圖圖３－1車輛出入庫(kù)管理系統(tǒng)工作流程圖上圖是設(shè)計(jì)的車輛管理系統(tǒng)工作流程圖，其中包括很多功能,有車輛的檢測(cè)識(shí)別功能，車輛計(jì)數(shù)功能,道閘自動(dòng)開關(guān)功能,還有一個(gè)是報(bào)警系統(tǒng)功能，在下文獨(dú)立說(shuō)明.下圖是車輛管理系統(tǒng)示意圖：圖3—２車輛出入庫(kù)單道管理示意圖3。2系統(tǒng)功能構(gòu)成及相關(guān)元器件汽車檢測(cè)功能汽車檢測(cè)的功能主要表現(xiàn)在對(duì)車輛身份的識(shí)別與車輛到位的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)功能完成時(shí),所啟動(dòng)了道閘開關(guān)系統(tǒng)，使用的設(shè)備儀器主要有刷卡儀器和稱重傳感器.身份識(shí)別：當(dāng)車輛準(zhǔn)備進(jìn)車庫(kù)時(shí)，停在刷卡區(qū)旁，車主使用IC信息卡，通過(guò)刷卡儀器,檢測(cè)正確后將車主信號(hào)傳到PＬC控制器中，完成身份識(shí)別。車輛到位檢測(cè)：在車輛停在刷卡區(qū)的同時(shí)，汽車觸動(dòng)1＃稱重傳感器,管理系統(tǒng)檢測(cè)到壓力傳感信號(hào)，有車輛準(zhǔn)備進(jìn)入車庫(kù)。道閘開關(guān)功能道閘開關(guān)主要是通過(guò)PLC控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)與到位開關(guān)實(shí)現(xiàn)的,所使用的設(shè)備主要有電動(dòng)機(jī)和到位開關(guān)。當(dāng)車輛準(zhǔn)備進(jìn)車庫(kù)，在完成汽車檢測(cè)時(shí),PＬC控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，道閘打開,車輛開進(jìn)并觸動(dòng)2＃稱重傳感器，PLC控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，道閘關(guān)閉；當(dāng)車輛準(zhǔn)備出車庫(kù)，在車輛觸動(dòng)2#光電傳感器時(shí)，PLC控制電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，道閘打開，車輛出道閘并觸動(dòng)1＃稱重傳感器,PLC控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn),道閘關(guān)閉.車輛計(jì)數(shù)功能車輛計(jì)數(shù)主要是通過(guò)PLC處理兩個(gè)光電傳感器信號(hào)，完成車輛計(jì)數(shù)功能。當(dāng)車輛觸動(dòng)１＃光電傳感器,再觸動(dòng)2＃光電傳感器，ＰLＣ寄存器加１，當(dāng)車輛觸動(dòng)２#光電傳感器,再觸動(dòng)１＃光電傳感器時(shí),ＰＬC寄存器減１,兩個(gè)光電傳感器的位置如圖3-2所示。車位顯示功能圖３-3控制面板圖最上邊是車位顯示指示燈，用來(lái)顯示停車場(chǎng)是否有空位,當(dāng)綠燈一直亮著時(shí)就表示這個(gè)時(shí)候停車場(chǎng)還有空位，當(dāng)紅燈亮的時(shí)候就說(shuō)明這個(gè)停車場(chǎng)沒(méi)有空位了。中間的是用來(lái)停止和啟動(dòng)控制系統(tǒng)的,開始時(shí)按下啟動(dòng)按鈕然后對(duì)應(yīng)的指示燈就會(huì)亮，說(shuō)明該系統(tǒng)正在運(yùn)行當(dāng)中,按下停止按鈕系統(tǒng)就停止運(yùn)行。最下邊的兩個(gè)指示燈分別用來(lái)顯示當(dāng)有車進(jìn)出停車場(chǎng)的時(shí)候,傳感器接收到信號(hào)后，對(duì)應(yīng)的燈就會(huì)亮一下,是用來(lái)監(jiān)視進(jìn)出情況用的，即某一段時(shí)間停車場(chǎng)的進(jìn)出頻繁程度用的。當(dāng)車輛計(jì)數(shù)功能中計(jì)數(shù)達(dá)到停車場(chǎng)車位數(shù)時(shí)，則實(shí)現(xiàn)紅燈亮,否則綠燈。故障報(bào)警功能故障報(bào)警功能主要是錯(cuò)誤信號(hào)通過(guò)PLC處理控制顯示屏警示燈開關(guān)與報(bào)警蜂鳴器的開關(guān).錯(cuò)誤信號(hào)１：在車輛檢測(cè)中,IC卡信息檢測(cè)錯(cuò)誤，導(dǎo)致報(bào)警。錯(cuò)誤信號(hào)２：在車輛出入庫(kù)單道管理中,會(huì)出現(xiàn)車輛出入的同時(shí),另一輛車準(zhǔn)備出入,導(dǎo)致光電傳感器幾乎同時(shí)觸發(fā)，故障報(bào)警啟動(dòng)。開始開始兩光電傳感器前后接通時(shí)間不超過(guò)10S檢測(cè)到錯(cuò)誤的IC卡信號(hào)報(bào)警排除故障按下報(bào)警解除按鈕報(bào)警解除結(jié)束否圖3—4車輛報(bào)警系統(tǒng)流程圖上圖是車庫(kù)管理系統(tǒng)報(bào)警流程圖，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)置兩個(gè)報(bào)警源,在其它情況下的報(bào)警員可以認(rèn)為控制處理。第四章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及端口分布4。１系統(tǒng)整體框圖本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過(guò)光傳感器和壓力傳感器進(jìn)行信息采集之后，傳到可編程控制器進(jìn)行處理，然后經(jīng)過(guò)一系列相關(guān)處理之后，在數(shù)碼管顯示相應(yīng)的車輛數(shù)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛輸入庫(kù)管理。圖4—1系統(tǒng)整體框圖4。2光傳感器的布置方案光傳感器的布置安裝需要考慮誤計(jì)數(shù)和漏計(jì)數(shù)問(wèn)題，注意控制兩個(gè)傳感器之間的距離，用程序驗(yàn)證進(jìn)出車庫(kù)的是否是車輛，當(dāng)人通過(guò)傳感器時(shí)不可以計(jì)數(shù);其次,采用邏輯互鎖方式，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)則要鎖定減計(jì)數(shù)，產(chǎn)生加計(jì)數(shù)脈沖時(shí)則要鎖定減計(jì)數(shù)脈沖。如此以保證可靠性；最后,及時(shí)的進(jìn)行復(fù)位處理，以免車輛在傳感器附近作往返運(yùn)動(dòng)時(shí)錯(cuò)誤計(jì)數(shù)。4。3顯示電路圖4-2顯示電路各個(gè)管腳接引如下表所示:表４-1管腳接引表Y1.0接LED腳ｂY１.1接LED腳ａＹ1.２接LEＤ腳ｃY１.3接LED腳dY1．4接ＬED腳ｅY１。5接ＬED腳fＹ1.6接LED腳gY2．０接LED腳bY2．１接LED腳aY２。2接LED腳ｃY2．３接LED腳dＹ2．４接ＬED腳eY２。5接LED腳fY2。6接LEＤ腳g4.4PLＣ的I/O口端口接線傳感器1#接Ｉ0。１,傳感器2＃接Ｉ0。２，以此來(lái)輸入信號(hào)至主控制器ＰLＣ，當(dāng)PLC采集到信號(hào)，并經(jīng)過(guò)相關(guān)分析處理后，通過(guò)輸出端口將信號(hào)送至LED顯示出來(lái)，管腳接線圖如上所示.I/O口地址分配表4-2I/O口的地址分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)壓力傳感器1#X０。０發(fā)光二極管Ｙ0．2壓力傳感器2#X０．1接ＬED腳bＹ1.0光電傳感器１＃Ｘ０.2接ＬＥD腳aY1。1光電傳感器2＃Ｘ0。３接LED腳cＹ1.２接LＥD腳dY1．3接ＬED腳eＹ1.4接LＥD腳fY1。5接LED腳gY1。6接ＬEＤ腳bY２．0接LED腳aY2.1接LＥＤ腳cY2．２接LED腳dY2.３接LED腳eY2。4接LED腳fＹ2。5接LＥD腳ｇＹ2.64.６硬件電路設(shè)計(jì)4．6。１PＬC硬件組成框圖圖４-3PLC硬件組成框圖CPU是PＬC的核心,起神經(jīng)中樞的作用，每臺(tái)PLC至少有一個(gè)CＰU，它按PLC的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場(chǎng)輸入裝置送來(lái)的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源和PLC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。I/O模塊是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)和ＣPU模塊的橋梁。I/O模塊集成了PLC的I／O電路,其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài),輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。編程設(shè)備用來(lái)生成、檢查和修改用戶程序，還可以用來(lái)監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。它的體積小，攜帶方便,一般用來(lái)給小型PLC編程,或者用于現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。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(yǔ)言也相對(duì)簡(jiǎn)單.4.6.2外部接線圖圖4－4PLC的外部接線圖說(shuō)明:Ｓ１和S２分別是出口和進(jìn)口的傳感器開關(guān)，用來(lái)給輸入信號(hào),在這里加了兩個(gè)LED用來(lái)顯示車輛的進(jìn)出情況，當(dāng)有車出停車場(chǎng)和進(jìn)入停車場(chǎng)的時(shí)候指示燈1和２分別亮著提示一下。4。6。３操作面板設(shè)計(jì)圖4－5控制面板圖說(shuō)明:最上邊是車位顯示指示燈,用來(lái)顯示停車場(chǎng)是否有空位，當(dāng)綠燈一直亮著時(shí)就表示這個(gè)時(shí)候停車場(chǎng)還有空位，當(dāng)紅燈亮的時(shí)候就說(shuō)明這個(gè)停車場(chǎng)沒(méi)有空位了。中間的是用來(lái)停止和啟動(dòng)控制系統(tǒng)的，開始時(shí)按下啟動(dòng)按鈕然后對(duì)應(yīng)的指示燈就會(huì)亮，說(shuō)明該系統(tǒng)正在運(yùn)行當(dāng)中,按下停止按鈕系統(tǒng)就停止運(yùn)行。最下邊的兩個(gè)指示燈分別用來(lái)顯示當(dāng)有車進(jìn)出停車場(chǎng)的時(shí)候，傳感器接收到信號(hào)后，對(duì)應(yīng)的等就會(huì)亮一下，是用來(lái)監(jiān)視進(jìn)出情況用的,即某一段時(shí)間停車場(chǎng)的進(jìn)出頻繁程度用的。4。6．4順序功能圖圖4-6順序功能圖說(shuō)明：S４是啟動(dòng)按鈕，S3是停止按鈕，S1是出口傳感器，S2是入口傳感器;按下S4啟動(dòng)系統(tǒng)，按下Ｓ３停止系統(tǒng)運(yùn)行。Ｓ1有信號(hào)說(shuō)明有車輛出去，計(jì)數(shù)器C200減一，S2有信號(hào)說(shuō)明有車輛進(jìn)入停車場(chǎng)，計(jì)數(shù)器C200加一，當(dāng)C20０計(jì)數(shù)沒(méi)有達(dá)到3０時(shí)Ｙ1綠燈亮，說(shuō)明該停車場(chǎng)有空位，當(dāng)C200計(jì)數(shù)達(dá)到30時(shí)Y2紅燈亮，顯示該停車場(chǎng)沒(méi)空位。４.6．5梯形圖圖4-7梯形圖說(shuō)明：S4是啟動(dòng)按鈕，S３為停止按鈕,S1是出口傳感器，S2是入口的傳感器。M8200是特殊輔助繼電器,Ｃ200是３2加減法計(jì)數(shù)器。Y１是綠燈,Y２是紅燈.第五章系統(tǒng)的軟件與程序5．１梯形圖5．1．1梯形圖圖5-１程序圖整個(gè)系統(tǒng)有一個(gè)啟動(dòng)按鈕和一個(gè)停止按鈕，按下啟動(dòng)按鈕,整個(gè)控制系統(tǒng)運(yùn)行，按下停止按鈕則系統(tǒng)停止.通過(guò)在停車場(chǎng)進(jìn)出口的傳感器感應(yīng)車輛的出入,從而輸入信號(hào)。入口出有兩個(gè)燈,分別是紅燈和綠燈作為輸出,電路中還有個(gè)加減計(jì)數(shù)器,它的設(shè)定值是30。加減計(jì)數(shù)器隨著車輛的進(jìn)出而加減，一旦計(jì)數(shù)器達(dá)到30,入口處的紅燈就亮,提醒司機(jī)朋友此停車場(chǎng)的停車位已滿。而其他時(shí)候進(jìn)口處都是綠燈,表示此停車場(chǎng)還有可停車位。５.1。2控制程序梯形圖圖５—２控制程序梯形圖５。２控制程序指令５.2。1道閘控制程序圖5－３道閘控制程序自動(dòng)控制：車輛入庫(kù)時(shí)，有正確的ＩＣ卡信號(hào)從X00２輸入后使M0、Ｍ３為ON，且X００5同時(shí)接通使Ｙ001置為ＯN，電機(jī)正轉(zhuǎn)使道閘打開，當(dāng)?shù)竭_(dá)規(guī)定的打開位置后觸動(dòng)到位行程開關(guān)X010使Y001置為OFF，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，車輛通過(guò)道閘，行至規(guī)定位置后，觸動(dòng)稱重傳感器2使X00６置為ON，使的Y002置為ON,電機(jī)反轉(zhuǎn)使道閘關(guān)閉,當(dāng)?shù)篱l碰到到位開關(guān)2后X011接通后使Ｙ002置為ＯFF,電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng).汽車出庫(kù)時(shí)，當(dāng)光電傳感器2得到信號(hào)后使X001得到信號(hào)后Y00１置為ON，使電機(jī)正轉(zhuǎn),道閘打開,當(dāng)碰到到位開關(guān)1時(shí)使得Y001為ＯFF,電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，車輛