車輛出入庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 I1PLC簡(jiǎn)介 11.1PLC的基本結(jié)構(gòu) 11.2PLC的工作原理 11.3PLC的特點(diǎn) 12車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC設(shè)計(jì) 32.1車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC計(jì)數(shù)邏輯 32.2車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC控制程序流程圖 32.3車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC選型 42.4車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC傳感器選型 53車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC控制程序設(shè)計(jì) 63.1車庫(kù)車輛出入庫(kù)梯形圖 63.2車庫(kù)車輛出入庫(kù)指令表 73.3車庫(kù)車輛出入庫(kù)I/O接線圖 84結(jié)束語(yǔ) 9參考文獻(xiàn) 10致謝 11

PLC簡(jiǎn)介PLC的基本結(jié)構(gòu)（1）CPU模塊，又叫中央處理單元或控制器，它主要由微處理器（CPU）和存儲(chǔ)器構(gòu)成。CPU的作用類似于人的大腦和心臟。（2）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。輸入模塊用來(lái)接收和采集輸入信號(hào)，輸入信號(hào)有兩類：一類是開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)；另一類是模擬量輸入信號(hào)。PLC通過(guò)輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，PLC控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。CPU模塊的工作電壓一般是5V，而PLC的輸入/輸出信號(hào)電壓一般較高，例如直流24V和交流220V。（3）編程設(shè)備與電源，編程設(shè)備用來(lái)生成、檢查和修改用戶程序。PLC的電源在整個(gè)系統(tǒng)中起著十分重要得作用。如果沒(méi)有一個(gè)良好的、可靠得電源系統(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。如FX1S額定電壓AC100V—240V，而電壓允許范圍在AC85V—264V之間。允許瞬時(shí)停電在10ms以下，能繼續(xù)工作。PLC內(nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為各模塊的元件提供直流電壓。某些PLC可以為輸入電路和外部電子檢測(cè)裝置（例如接近開(kāi)光和光電開(kāi)關(guān)）提供24V直流電源。驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由用戶提供。1.2PLC的工作原理PLC采用掃描方式工作，每一次掃描要完成一下工作：（1）輸入處理。將現(xiàn)場(chǎng)的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)讀入輸入映像寄存器。（2）程序執(zhí)行。逐條執(zhí)行用戶程序，完成數(shù)據(jù)的存取、傳送、和處理工作，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新各有關(guān)映像寄存器的內(nèi)容。（3）輸出處理。將輸出映像寄存器的內(nèi)容送給輸出模塊，去控制外部負(fù)載。1.3PLC的特點(diǎn)（1）編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)（2）硬件配套齊全，用戶使用方便（3）通用性和適應(yīng)性強(qiáng)（4）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（5）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量少（6）維修工作量小，維修方便（7）體積小，能耗低

2車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC設(shè)計(jì)2.1車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC計(jì)數(shù)邏輯（1）光電傳感器的接收光被遮斷時(shí)定義為“有信號(hào)”；（2）傳感器1#有信號(hào)時(shí)啟動(dòng)增計(jì)數(shù)邏輯；（3）傳感器2#有信號(hào)時(shí)啟動(dòng)減計(jì)數(shù)邏輯；（4）傳感器1#完成脈沖同時(shí)2#有信號(hào)，則啟動(dòng)增計(jì)數(shù)邏輯；（5）傳感器2#完成脈沖同時(shí)1#有信號(hào)，則啟動(dòng)減計(jì)數(shù)邏輯；（6）傳感器1#和傳感器2#都完成脈沖后進(jìn)行相應(yīng)計(jì)數(shù)動(dòng)作；（7）當(dāng)車庫(kù)內(nèi)車輛數(shù)目達(dá)到設(shè)定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警。2.2車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC控制程序流程圖傳感器1#是否有信號(hào)開(kāi)始傳感器1#是否有信號(hào)開(kāi)始 N Y啟動(dòng)加計(jì)數(shù)器 啟動(dòng)加計(jì)數(shù)器 傳感器2#是否有信號(hào)傳感器2#是否有信號(hào) N Y加數(shù)器動(dòng)作 加數(shù)器動(dòng)作 結(jié)束 結(jié)束圖2.1入庫(kù)流程圖

如圖2.1所示，車輛入庫(kù)時(shí)，車輛如果經(jīng)過(guò)1#傳感器，則傳感器1#有信號(hào)，啟動(dòng)加計(jì)數(shù)器，否則返回上一步；車輛經(jīng)過(guò)2#傳感器，則傳感器2#有信號(hào)，加計(jì)數(shù)器動(dòng)作，否則返回上一步。結(jié)束減計(jì)數(shù)器動(dòng)作傳感器1#是否有信號(hào)啟動(dòng)減計(jì)數(shù)器傳感器2#是否有信號(hào)開(kāi)始結(jié)束減計(jì)數(shù)器動(dòng)作傳感器1#是否有信號(hào)啟動(dòng)減計(jì)數(shù)器傳感器2#是否有信號(hào)開(kāi)始 NY NY圖2.2出庫(kù)流程圖如圖2.2所示，車輛出庫(kù)時(shí)，車輛如果經(jīng)過(guò)2#傳感器，則傳感器2#有信號(hào)，啟動(dòng)減計(jì)數(shù)器，否則返回上一步；車輛經(jīng)過(guò)1#傳感器，則傳感器1#有信號(hào)，減計(jì)數(shù)器動(dòng)作，否則返回上一步。2.3車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC選型在選擇PLC的型號(hào)時(shí)，應(yīng)考慮以下的問(wèn)題：（1）控制系統(tǒng)對(duì)PLC指令系統(tǒng)的要求（2）估計(jì)對(duì)用戶存儲(chǔ)器容量的要求；（3）估計(jì)系統(tǒng)對(duì)PLC響應(yīng)時(shí)間的要求；（4）PLC物理結(jié)構(gòu)的選擇；（5）對(duì)PLC功能的特殊要求；（6）系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求；（7）編程器與存儲(chǔ)器的選擇。根據(jù)這些選型時(shí)應(yīng)考慮的問(wèn)題，對(duì)于本次的課程設(shè)計(jì)，選擇三菱公司的FX2N系列。FX2N系列PLC的小型化、高速度、高性能都是相當(dāng)于FX系列中最高檔次的超小形程序裝置。除輸入輸出16-25點(diǎn)的獨(dú)立用途外，還可以適用于在多個(gè)基本組件間的連接、模擬控制、定位控制等特殊用途，是一套可以滿足多樣化廣泛需要的PLC。在基本單元上連接擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，可進(jìn)行靈活的輸入輸出組合?？蛇x用16/32/48/64/80/128點(diǎn)的主機(jī)，采用最小8點(diǎn)的擴(kuò)展模塊進(jìn)行擴(kuò)展?？筛鶕?jù)電源及輸出形式，自由選擇。豐富的軟元件應(yīng)用指令中有多個(gè)可使用的簡(jiǎn)單指令、高速處理指令、輸入過(guò)濾常數(shù)可變，中斷輸入處理，直接輸出等。便利指令數(shù)字開(kāi)關(guān)的數(shù)據(jù)讀取，16位數(shù)據(jù)的讀取，矩陣輸入的讀取，7段顯示器輸出等。數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)排列、三角函數(shù)運(yùn)算、平方根、浮點(diǎn)小數(shù)運(yùn)算等。特殊用途、脈沖輸出（20KHZ/DC5V，10KHZ/DC12V-24V），脈寬調(diào)制，PID控制指令等。外部設(shè)備相互通信，串行數(shù)據(jù)傳送，ASCIIcode印刷，校驗(yàn)碼等。時(shí)計(jì)控制內(nèi)置時(shí)鐘的數(shù)據(jù)比較、加法、減法、讀出、寫入等。2.4車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC傳感器選型根據(jù)系統(tǒng)的要求，選擇光電傳感器。光電傳感器是將被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換為光量的變化，再通過(guò)光電元件把光量的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的一種測(cè)量裝置，它的轉(zhuǎn)換原理是基于光電效應(yīng)。之所以會(huì)選擇光電傳感器，是因?yàn)楣怆妭鞲衅饔泄怆婇_(kāi)關(guān)，而光電開(kāi)關(guān)有光導(dǎo)通，當(dāng)車輛通過(guò)時(shí)，光電開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳送給PLC，所以，當(dāng)有車輛通過(guò)時(shí)，光電傳感器能很好的收集信號(hào)，并將其反饋給PLC，從而能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)數(shù)功能。

3車庫(kù)車輛出入庫(kù)PLC控制程序設(shè)計(jì)3.1車庫(kù)車輛出入庫(kù)梯形圖圖3.1梯形圖

車輛入庫(kù)時(shí)當(dāng)光電傳感器1得到信號(hào)后X000接通后，M3置為“1”，等到光電傳感器2得到信號(hào)后X011為ON時(shí)寄存器D0加1，同時(shí)對(duì)M3復(fù)位；在車輛出庫(kù)時(shí)，光電傳感器2得到信號(hào)后X011接通后M4置為“1”，等到光電傳感器1得到信號(hào)后X000為ON時(shí)寄存器D0減1，同時(shí)對(duì)M4復(fù)位。接通X020開(kāi)關(guān)，數(shù)碼管啟用，將寄存器D0內(nèi)的數(shù)轉(zhuǎn)換為成BCD碼，即Y003至Y000，Y004，Y005為片選信號(hào)，顯示的數(shù)據(jù)分別存在D1，D2中，D1表示十位，D2表示個(gè)位，若當(dāng)D0為10時(shí)即車庫(kù)已滿，M6置“1”，報(bào)警燈Y007進(jìn)行報(bào)警。3.2車庫(kù)車輛出入庫(kù)指令表LDX007ESTD0LDX000ANIX011SETM3LDM3ANDX011INCD0RSTM3LDX011ANIX000SETM4LDM4ANDX000DECD0RSTM4LDX020CMPD0K10M5BCDDOK1Y000ANIY004ANIYOO5OUTM8LDM8MOVD1K1Y000OUTY004LDY004MOVD2K1Y000OUTY005LDM6OUTY007END3.3車庫(kù)車輛出入庫(kù)I/O接線圖圖3.2I/O接線圖如圖3.2所示，是車庫(kù)車輛出入庫(kù)的I/O接線圖，外接5V電源，給PLC提供工作電源；再將共地端進(jìn)行短接；再接兩位數(shù)碼管，顯示車庫(kù)中已有車輛的數(shù)量，當(dāng)車庫(kù)滿時(shí)，則會(huì)報(bào)警。

4結(jié)束語(yǔ)在老師正確指導(dǎo)下，以及整組同學(xué)的積極配合和不懈努力下，經(jīng)過(guò)十多天的學(xué)習(xí)與研究，終于完成這一份課程設(shè)計(jì)，本來(lái)以為自己對(duì)可編程控制器原理的知識(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)都不是很完善，很多知識(shí)都掌握的不是很扎實(shí)。但是畢竟我們還是將這個(gè)課程設(shè)計(jì)做出來(lái)了。設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)針對(duì)性地查找資料，了解有關(guān)PLC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(guò)的課本理論知識(shí)起到了很好的溫習(xí)作用。通過(guò)對(duì)車庫(kù)車輛出入庫(kù)管理設(shè)計(jì)，讓我很好的運(yùn)用了PLC的知識(shí)，對(duì)課本知識(shí)進(jìn)一步的消化和鞏固。本課程設(shè)計(jì)采用光傳感器采集信號(hào)，使用完全PLC控制，完成了車輛出入庫(kù)時(shí)的統(tǒng)計(jì)和顯示工作，能夠可靠的準(zhǔn)確的無(wú)誤的進(jìn)行計(jì)數(shù)，無(wú)論單個(gè)車輛怎樣的往返運(yùn)動(dòng)，都不會(huì)出現(xiàn)誤計(jì)數(shù)和漏計(jì)數(shù)，而且在人通過(guò)光傳感器時(shí)不會(huì)誤計(jì)數(shù)。最后采用兩個(gè)LED做顯示，能夠顯示車庫(kù)內(nèi)車輛的實(shí)際數(shù)量。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，這個(gè)設(shè)計(jì)讓我受益良多，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。

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