停车场车位PLC控制.docx

专 班 姓 专 班 姓 学 业： 级： 名： 号： 电气控制课程设计 评 评语： 考勤 10 分 守纪 10 分 过程 30 分 设计报告 30 分 答辩 20 分 总成绩(100 分) 自动化 动 201501 石宇 201509323 1 / 19 2 / 19 指导教师： 姜香菊 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2018 年 7 月 6 日 1 / 19 停车场车位PLC控制 1.问题分析及解决方案 1.1 问题描述 1)假设某停车场共有 16 个车位。 2)在停车场入口处装设有一传感器，用来检测车辆进入的数目。 3)在停车场出口处装设有一传感器，用来检测车辆出去的数目。 4)尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一绿色指示 灯表示尚有车位。 5)车位已经满时，则有一红色指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让 车辆进入停放。 6)可以从 7 段数码管上显示目前停车场共有几部车。 图 1 停车场车位控制示意图 1.2 解决方案 控制系统运行过程中，入口处传感器检测到有车辆准备驶入时，首先判断库 2 / 19 内车位是否有空位且闸栏是否处于下限位置，即闸栏是否处于关闭状态，若满足 以上条件，则打开入口闸栏，允许车辆驶入，否则车辆需在入口处等待。 库内车辆数目寄存在寄存器中，根据入口、出口传感器的检测结果对寄存器 内容进行修改， 即入口处传感器检测到有车辆入库则寄存器内容加 1 ，出口处传感 器检测到有车辆离开则寄存器内容减 1 ，以此实时更新停车场内车辆数目。同时， 寄存器中的内容通过两个7 段数码管进行显示。 为实现以上功能，系统的启动、停止信号、传感器检测信号以及闸栏限位开 关信号需要输入给PLC，而控制闸栏开启/关闭的电机、指示灯以及数码管作为负 载需要由 PLC 驱动。以上输入量需 24V 直流供电，而输出量需 220V 交流电源来 驱动。 2.PLC选型及硬件配置 在该控制系统设计中， 选择的硬件为S7-300系列PLC ，中央机架的电源模块占 用1号槽，选用“PS 307 10A”的电源模块。CPU模块占用2号槽，选择CPU 314模块。 3号槽用于机架的扩展，由于本系统中机架无需扩展，故3号槽控制。 4号槽配置32 点DC 24V数字量输入模块，5号槽配置32点数字量输出模块。 图2 PLC硬件配置表 3.分配I/O地址表 3 / 19 该停车场车位PLC控制系统共有6个输入信号，分别为：控制系统启动信号、 控制系统关闭信号、入口处传感器输入信号、出口处传感器输入信号、闸栏上限 位置开关、闸栏下限位置开关；共有18个输入信号，分别为：入口闸栏开启(电 机正转)、入口闸栏关闭(电机反转)、车位已满信号灯指示信号、有空车位信 号灯指示信号、数码管1引脚信号、数码管2引脚信号。 I/O地址分配见表1。 表1 I/O地址分配表 输入信号 输入信号 名称 功能 SB1 系统开启 SB2 系统关闭 SB3 入口传感器 SB4 出口传感器 SQ1 上限位置开关 SQ2 下限位置开关 输出信号 功能 入口闸门开启 入口闸门关闭 车位满指示灯 车位空指示灯 数码管1 数码管2 输出端口地址 Q6.0 Q6. 1 Q6.2 Q6.3 Q4.0-Q4.6 Q5.0-Q5.6 输入端口地址 I0.0 I0. 1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 名称 KM1 KM2 HL1 HL2 SEG1 SEG2 4.主电路图及PLC外部接线图 主电路图如图3所示。 4 / 19 图3 系统主电路图 PLC外部接线图如图4所示。 5 / 19 图4 PLC外部接线图 5.控制流程图及梯形图程序 流程图见附录1。 梯形图见附录2。 6.程序调试 程序调试过程见附录3。 7.心得体会 通过本次课程设计，我对 PLC 控制系统的设计思想和设计方法有了较为系统 地掌握，充分认识到自己的薄弱环节，通过理论分析与实践的反复论证，许多问 题都有了较好的解决方案。同时，在此次课程设计中，我发现我的理论知识掌握 6 / 19 的不够全面，设计中需要用到许多课程中未学到的知识，于是图书馆和网络成了 我很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不 觉中，查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。 这次课程设计使我们有机会把课堂的理论知识运用到实际应用中，并且通过 对知识的综合运用，加入个人的分析和比较，加深了对理论知识的理解与应用， 也让我更加理解了 PLC 的设计理念。虽然本次课程设计每位同学需完成的控制系 统均不相同，但