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1电气控制与PLC课程设计说明书题目:车辆出入库PLC自动控制系统设计专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩:指导老师签名:日期:I目录1系统背景描述及设计要求.......................................................................11.1系统背景描述..............................................................................................11.2设计要求.........................................................................................................22方案论证..................................................................................................22.1硬件结构......................................................................................................22.2设计方案......................................................................................................32.3方案比较及方案具体确定...........................................................................43硬件设计................................................................................................103.1系统的原理方框图....................................................................................103.2主电路图....................................................................................................113.3I/O点分配..................................................................................................123.4I/O接线图..................................................................................................133.4元器件选择................................................................................................134软件设计.................................................................................................144.1主程序流程图...........................................................................................144.2梯形图........................................................................................................175系统调试................................................................................................17II设计心得....................................................................................................17参考文献....................................................................................................1811系统背景描述及设计要求1.1系统背景描述随着生产力和科学技术的不断发展,人们的日常生活和生产活动大量的使用自动化控制,不仅节约了人力资源,而且很大程度的提高了生产效率,又进一步的促进了生产力快速发展,并不断的丰富着人们的生活。早期的自动控制系统是依靠继电-接触器来实现的,其特点是:结构简单、价格低廉、抗干扰能力强,可以实现集中控制和远距离控制,但是其采用固定接线,通用性和灵活性差;又采用触点的开关动作,工作频率低,触点易损坏,可靠性差。1969年,出现了可编程逻辑控制器PLC(ProgrammableLogicController),其特点是:具备逻辑控制、定时、计数等功能,编程语言采用直观的梯形图语言,软件更改方便,通用性和灵活性好。目前,可编程控制器PLC主要是朝着小型化、廉价化、标准化、高速化、智能化、大容量化、网络化的方向发展,与计算机技术相结合,形成工业控制机系统、分布式控制系统DCS(DistributedControlSystem)、现场总线控制系统FCS(FieldbusControlSystem),这将使PLC的功能更强,可靠性更高,使用更方便,适用范围更广随着汽车特别是私有汽车的普及使用,公共场所和社区汽车流转数量激增,这对车辆的安全停放和管理提出了更高的要求,引进先进的控制技术和管理方式,实现对大型停车场系统的集中化和智能化的安全性管理控制已经成为大规模停车服务管理的必然趋势。针对现有的停车系统管理中存在的缺陷及PLC技术和传感器技术的迅猛发展所带来的新控制方式和管理方式的变革,采用先进的、科学的、合理的设计方法,建立一套基于PLC的车辆出入库管理系统最大限度地提高了停车场的使用率,实现车辆出入库控制、数量统计、信息查询过程的自动化,就显得十分必要。停车场管理系统重点要做到准确指示车辆进出,车辆进入时给予司机准确的车位数量,车辆进入后,记录车辆总量,车辆离开时,减少车辆数量。车辆进出指示可完全由PLC作为中央控制处理。对现有的停车系统管理实现以下要求:车辆出入库自动化、数量统计自动化、信息查询自动化2图1-1系统概述图1.2设计要求车辆出入库控制系统由入出库读卡器,入库车辆存在检测器,入库栏杆机(当有车辆压住检测线圈时,控制器可以输出一个开关信号,当车辆离开时,控制器的输出开关信号打开)、出库车辆存在检测器、出库栏杆机、库里车辆数显示器(2位7段数码管,车库共有50个车位)组成。栏杆机有单相异步电机拖动250W,AC220V。1、车辆入库时,车辆检测器检测到车辆,并且司机取出入库卡刷卡后,栏杆机电机正转,栏杆机抬起,车位显示器的车位数减1。2、当入库车辆驶离入库自动栏杆机后,栏杆机电机反转,栏杆机自动下落。3、车辆出库时,车辆检测器检测到车辆,并且司机取取出入库卡刷后,栏杆机电机正转,栏杆机抬起,车位显示器的车位数加1。4、当入库车辆驶离出库自动栏杆机后,栏杆机电机反转,栏杆机自动下落。5、控制器采用PLC控制。2方案论证2.1硬件结构由系统的设计要求首先设计出系统的基本硬件组成:3(1)控制器(2)出入库栏杆机(3)出入库车辆存在检测器(4)出入库刷卡器(5)显示器控制器出入库刷卡器出入库车辆存在检测器显示器出入库栏杆机图2-1硬件结构图2.2设计方案1.方案1系统总体设计为单车道,既入库车道与出库车道为同一车道(1)车辆入库入库车辆前进时,经过1*→2*称重传感器后计数器加1,后退时经过2#→1#称重传感器后计数器减1,单经过一个称重传感器则计数器不动作。(2)车辆出库出库车辆前进时经过2*→1*称重传感器后计数器减1,后退时经过1#→2#称重传感器后计数器加1,单经过一个称重传感器则计数器不动作。2.方案2系统总体设计为双车道,即入库车道与出库车道分开。(1)车辆入库车辆经入库车道入库时,当车辆压线时,采用称重传感器1#检测到车辆后,司机取出入库卡刷卡后,使控制器PLC发出开信号,栏杆机电机正转,栏杆机抬起。4当光电传感器1#与光电传感器2#先后被触发后,PLC得到计数信号,数码管显示器显示数减1。当车辆将离开检测区域,称重传感器2#检测到车辆后触发PLC,PLC向自动栏杆机发出关信号,栏杆机电机反转,栏杆机自动下落。(2)车辆出库车辆经出库车道出库时,当车辆压线时,采用称重传感器3#检测到车辆后,司机取出入库卡刷卡后,使控制器PLC发出开信号,栏杆机电机正转,栏杆机抬起。当光电传感器3#与光电传感器4#先后被触发后,PLC得到计数信号,数码管显示器显示数加1。当车辆将离开检测区域,称重传感器4#检测到车辆后触发PLC,PLC向自动栏杆机发出关信号,栏杆机电机反转,栏杆机自动下落。2.3方案比较及方案具体确定当车流量比较大的时候,使用单车道因为出库车辆和入库车辆要经过同一个车道,而且出入库通道是斜坡,更易造成事故发生。造成车辆的出入拥挤,使用不便。但如果是双车道,可又有效解决这个问题,出库车辆在一边,入库车辆在另一边,使停车也更加方便。采用两个称重传感器发出的信号同时控制栏杆的开闭,还要负责计数功能。容易产生失误。而且采用称重计传感器计数没有使用光电传感器准确。比如当时差比较小时两边各有十个人站在线上,则也会造成计数,产生错误。而光电传感器则不会产生这样的失误经过上述方案比较,选择方案2。2、系统总体具体方案确定:(1)控制器本次设计选用三菱FX2N-48MR-001。FX2N系列PLC的小型化、高速度、高性能都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。除输入输出16-25点的独立用途外,还可以适用于在多个基本组件间的连接、模拟控制、定位控制等特殊用途,是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。在基本单元上连接扩展单元或扩展模块,可进行16-256点的灵活输入输出组合。可选用16/32/48/64/80/128点的主机,采用最小8点的扩展模块进行扩展。可根据电5源及输出形式,自由选择。丰富的软元件应用指令中有多个可使用的简单指令、高速处理指令、输入过滤常数可变,中断输入处理,直接输出等。便利指令数字开关的数据读取,16位数据的读取,矩阵输入的读取,7段显示器输出等。数据处理、数据检索、数据排列、三角函数运算、平方根、浮点小数运算等。特殊用途、脉冲输出(20KHZ/DC5V,10KHZ/DC12V-24V),脉宽调制,PID控制指令等。外部设备相互通信,串行数据传送,ASCIIcode印刷,HEX--ASCII变换,校验码等。时计控制内置时钟的数据比较、加法、减法、读出、写入等。FX2N系列PLC的特点1、集成型高性能,CPU、电源、输入输出三为一体。对6种基本单元,可以以最小8点为单元连接输入输出扩展设备,最大可以扩展输入输出256点。2、高速运算基本指令:0.08μs/指令应用指令:1.52~数100μs/指令3、安心、宽裕的存储器规格内置8000步RAM存贮器安装存储盒后,最大可以扩展到16000步。4、丰富的软元件范围辅助继电器:3072点,定时器:256点计数:235点数据寄存器;8000点5、除了具有输入输出16~256点的一般速途,还有模拟量控
本文标题:车辆出入库plc控制系统课程设计
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