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基于西门子plc泊车场车位负责体系策画

文章作者:应用领域 上传时间:2020-03-19

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  江西理工大学操纵科学学院 江西理工大学操纵科学学院 西门子 PLC 课程计划 问题:泊车场车位节制体系计划 专 班 姓 学 业□□: 级□□: 名□□: 号□□:27 电气工程及其自愿化 电气 144 周培福 计划呈文形式 20 分 封面 页面 组织 3 5 目次 形式 3 图外 质地 4 间距、 行 距、 字体 6 工艺 流程 了解 8 体系 节制 恳求 8 5 I/O 分拨 计划实质 60 分 筑立 选型 主电 途 5 8 电气道理图 节制 电途 8 外围接 线 分 脱手 践诺 才略 10 10 分 总印 象评 分 10 总 计 得 分 2017 年 06 月 泊车场车位节制体系 1 短序 课题计划的方针□□□: 近年来,我邦的汽车工业飞速开展,汽车保有量一连攀升,又因为生齿密度 大,正在良众功夫会崭露泊车难等题目。为了餍足日益延长的泊车需求,大型、超 大型泊车场一贯浮现,因为泊车场界限大,古代的经管形式仍旧不餍足需求。因 此,计划一套行之有用的泊车体系。 跟着科技的先进, 电子技艺、 策画机技艺、 通信技艺一贯地向种种界限分泌, 当今的泊车场车位节制体系仍旧向智能型的偏向变动。 先辈牢靠的泊车场节制系 统正在泊车场经管体系中的功用越来越大。 应用 PLC 节制泊车的泊车场经管体系是一种高效迅速、公确切凿、科学经济 的泊车场经管权术, 是泊车场对待车辆实举措态和静态经管的归纳。从用户的角 度看,其任职高效、确凿无误;从经管者的角度看,其易于操作庇护、动化水准 高、大大减轻经管者的劳动强度;从投资者角度看,彻底杜绝失误及任何样子的 作弊,防备泊车用度流失,使投资者的回报有了牢靠的确保。体系以 PLC 为音讯 载体, 通过智能传感器纪录车辆进出音讯,勾结工业自愿化节制技艺节制机电一 体化外围筑立,从而节制进出泊车场的种种车辆 本课题计划闭键行使可编程节制器(PLC)对泊车场进出及停放指示实行管 理的计划。 本泊车场由 16 个泊车位、 入口检测器、 出口检测器、西门子plc停车场梯形图 道闸经管体系、 尚有车位指示灯、车位已满指示灯等局限构成。正在计划硬件的根蒂上,对软件进 行计划,末了对体系实行调试,使节制车辆进出流程得以竣工。 课题计划的实质□□□: 1.如图 1-1 所示,假设泊车场一共有泊车位 16 个。 2.正在入口处装设一传感器,用来检测车辆进入的数目。 3.正在出口处装设一传感器,用来检测车辆出去的数目。 4.有车位时,入口闸栏将门开启让车辆进入,并有指示灯示示意尚有车位。 5.车位满时,则有一指示灯显示车位已满,且入口闸栏不行开启让车进入。 6.可能用七段数码显示管上显示目前泊车场共有几部车。 1 江西理工大学操纵科学学院 图 1-1 泊车场模子图 课题计划的目的: 1.泊车场由启动开闭节制,车库启用时先对整个效到的存储单位清零,并 且泊车场车位空显示由数码管显示。 2.入库车辆行进时,颠末传感器 1,此时车位尚未满的话,栅栏向上翻开, 当到达上限地位时,栅栏翻开结束,西门子plc停车场梯形图同时车辆进入,颠末传感器 2,栅栏门向下 紧闭,到达下限地位时,栅栏门结束紧闭,同时计数器 A 加 1。 3.出库时,先颠末传感器 2,栅栏门向上翻开,当到达上限的功夫结束打 开,同时车出闸门再颠末传感器 1,栅栏门向下紧闭,当到达下限位时,栅栏门 结束行为,计数器 B 减 1。 (计数器 B 的初始值由计数器 A 送来)只颠末一个传 感器则计数器弗成为。 4. 货仓容量为 16 辆车, 若泊车场另有车位则可由车辆未满指示灯实行指导, 若车库车位已满则货仓满时有车位已满指示灯实行指导而且七段数码管显示此 时泊车场泊车数目。 5.若同时有车辆相对入库和出库(即入库车辆颠末传感器 1,出库车辆经 过传感器 2) ,应避免误计数。 2 泊车场车位节制体系 2 体系总体计划计划 2.1 体系硬件筑设及构成道理 2.1.1 计划硬件抉择及道理 本次计划恳求须要有首先按钮、结束按钮、2 个行程开闭和 2 个传感器共 6 个输入 接口,满车位和有车位 2 个指示灯、三相异步电动机正反转、2 个七段显示数码管共 18 个 输出接口,是以选用 CPU226DC/DC/DC(24 输 入 /16 输出)并扩展一个 EM223(8 输入、西门子plc停车场梯形图8 输出 )模块餍足节制恳求。除 CPU226 以外还须要 24V/DC 直流电源、两个复位按钮、两个 红外传感器、两个指示灯、三相异步电动机。 由课程计划节制恳求和实质, 对待前两条恳求, 可能采用两个计数器来竣工, 即一个增计数器和一个减计数器; 栅栏的开启与闭合可能有电动机的正反转来实 现,并用指示灯显示泊车场是否仍旧停满;车位满时应计划使栅栏不行开启,禁 止汽车进入泊车场; 用七段数码管来显示目前泊车场中泊车的数目。主电途的实 现比拟容易,属于电动机的正反转。 2.1.2 体系构成图如图 节制 按钮 24V/D C 数码管 显示 指示 灯 PLC 输入 输出 电动 机 传感 器 行程 开闭 图 2-1 体系构成图 3 江西理工大学操纵科学学院 2.2 体系变量界说及分拨外 2.2.1 体系变量界说 节制体系变量有输入信号和输出信号两品种别□□□: 输入信号有□□: 1.开启按钮 2.紧闭按钮 3.入口授感器输入信号 4.出口授感器输 入信号 5.栅栏上限地位开闭(行程开闭)6.栅栏下限地位开闭(行程开闭) 输出信号有□□□:1.栅栏开启信号(电动机正转)2.栅栏紧闭信号(电动机反转) 3.车位已满指示灯 4.尚有车位指示灯 5.七段数码管 1(Q0.0-Q0.6)6.七段数码 管 2(Q1.0-Q1.6) 2.2.2 体系变量所在分拨外 输入信号 筑立 启动(SB1) 结束(SB2) 入口授感器 出口授感器 栅栏上限位 栅栏下限位 所在 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 筑立 栅栏开启 栅栏紧闭 输出信号 所在 Q2.0 Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q0.0-Q0.6 Q1.0-Q1.6 车位已满指示灯 尚有车位指示灯 七段数码管 1 显示 七段数码管 2 显示 外 2-1I/O 所在分拨外 4 泊车场车位节制体系 2.3 体系接线 体系接线图(PLC 外部接线) 泊车场节制体系的接线 是系 统的总开闭,入口授感器接 I0.2 输入端,出口授感器接 I0.3 输入端。L1 是停 车场车未满指示灯,L2 是车满指示灯,KM1 是电机正转的继电器线 是电 机反转的继电器线。 图 2-2 硬件接线 江西理工大学操纵科学学院 2.3.2 主电途节制图 泊车场节制体系的主电途图 2-3 所示,当 QS 闭适时,KM1 闭合 KM2 断开电 机正转,闸门开启,车辆可通过。当 KM2 闭合 KM1 断开时电机反转,闸门闭合,西门子plc停车场梯形图 车辆不成通过。 图 2-3 主电途节制图 2.3.3 编程元件解析 1.I 为输入继电器,它的功用是接收并存储外部输入的开闭量信号, 和对 应的输入端子相连,同时供应众数的常开和常闭软触点用于编程。 2.Q 为输出继电器,它的功用是具有一常开硬触点用于向外部负载发送信号, 每一输出继电器的常开硬触点与可编程节制器的一个输出点相连, 直接驱动负载, 它也供应了众数的常开和常闭软触点用于编程。 3.M 为辅助继电器,它是由软件来竣工的,用于状况暂存、移位辅助 运算 及授予异常功效的一类编程元件,其功用相似于继电接触节制体系中的中心继电 器,绝大大批的继电器线.T 为准时器,功用相当于继电接触节制中的通电延时型年光继电器. 5.D 为数据寄存器,可编糖节制器正在模仿量检测与节制以及地位节制等很众 场所都须要数据寄存器来存储数据和参数。 6 泊车场车位节制体系 2.4 体系牢靠性计划 PLC 正在工业流程节制中操纵及其平常, 其牢靠性高抗扰乱才略强, 配套完全、 功效完竣、实用性强,易学易用、深受工程技艺职员接待,体系的计划、筑制工 作量小、庇护便当、容易改制,体积小、重量轻、能耗低。 正在就业道理方面,可编轨范节制器采用周期轮回扫描体例,正在奉行用户轨范 流程中与外界断绝, 从而大大减小外界扰乱; 正在硬件方面, 采用杰出的樊篱办法、 对电源及 I/O 电途众种样子的滤波、CPU 电源自愿调理与包庇、CPU 与 I/O 电 途之间采用光电隔绝、输出连锁、采用模块式组织并扩充妨碍显示电途等办法; 正在软件方面,筑设自诊断与音讯包庇与收复轨范。PLC 因为采用今世大界限集成 电途技艺,采用庄重的坐褥工艺成立,内部电途采用了先辈的抗扰乱技艺,具有 很高的牢靠性。 高牢靠性是电气节制筑立的要害机能。PLC 因为采用今世大界限集成电途技 术,采用庄重的坐褥工艺成立,内部电途采用了先辈的抗扰乱技艺,具有很高的 牢靠性。 少少运用冗余 CPU 的 PLC 的均匀无妨碍就业年光则更长。从 PLC 的机外 电途来说,运用 PLC 组成节制体系,和划一界限的继电接触器体系比拟,电气接 线及开闭接点已省略到数百乃至数千分之一,妨碍也就大大低落。别的,PLC 带 有硬件妨碍自我检测功效,崭露妨碍时可实时发出警报音讯。正在操纵软件中,应 用者还可能编入外围器件的妨碍自诊断轨范, 使体系中除 PLC 以外的电途及筑立 也得到妨碍自诊断包庇。如许,全面体系具有极高的牢靠性也就不怪异了。 PLC 的就业体例为扫描加停滞,这既可确保它能有序地就业,避免继电节制 体系常崭露的冒险逐鹿,其节制结果老是确定的;并且又能应急惩罚急于惩罚 的节制,确保了 PLC 对应急景况的实时相应,使 PLC 能牢靠地就业。 为监控 PLC 运转轨范是否寻常,PLC 体系都筑设了监控轨范。运转用户轨范 首先时,先清准时器,并首先计时。当用户轨范一个轮回运转完了,则查看准时 器的计时值。若超时(通常不高出 100ms),则报警。告急超时,还可使 PLC 结束 就业。用户可依报警信号采用相应的应急办法。准时器的计时值若不超时,则重 复开始的流程,PLC 将寻常就业。彰彰,有了这个监控轨范,可确保 PLC 用户程 序的寻常运转,可避免崭露死轮回而影响其就业的牢靠性。 PLC 另有良众防备及检测妨碍的指令,以爆发各紧急模块就业寻常与否的提 示信号。可通过编制相应的用户轨范,对 PLC 的就业情状,以及 PLC 所节制的系 统实行监控,以确保其牢靠就业。 PLC 每次上电后,还都要运转自检轨范及对体系实行初始化。这是体系轨范 筑设了的, 用户可不干与。西门子plc停车场梯形图 崭露妨碍时有相应的犯错信号提示。 恰是 PLC 正在软、 硬件诸方面有强有力的牢靠性办法,才确保了 PLC 具有牢靠宁静就业的特质。它 的均匀无妨碍年光可达几万小时以上;出了妨碍均匀修复年光也很短,几小时以 至于几分钟即可。 是以此泊车体系可以宁静牢靠的运转。 7 江西理工大学操纵科学学院 3 节制体系计划 3.1 节制轨范流程图计划 凭据课程计划恳求可作出泊车场车位节制体系的节制轨范流程图,如图 3-1 所示。 首先 七段数码管重置 是否有车进 N 入口授感器无反响 Y 触发入口授感器 Y 是否有车出 N 触发出口授感器 出口授感器无反响 大门不开 Y 开门 有位指示灯 是 否 N 不开门 开门 不开门 触发入口授感器 闭门 触发出口授感器 闭门 计数器加一 计数器减一 七段数码显示器显示现在泊车场 已泊车数 结局 图 3-1 节制轨范流程图 8 泊车场车位节制体系 3.2 节制轨范时序图计划 凭据课程计划恳求可作出车辆入库时序图, 如图 3-2 所示; 车辆出库时序图, 如图 3-3 所示;车辆同时相差车库时序图,如图 3-4 所示。 图 3-2 车辆入库时序图 图 3-3 车辆出库时序图 图 3-4 车辆同时相差库时序图 9 江西理工大学操纵科学学院 3.3 节制轨范计划思绪 PLC 的编程言语与通常策画机言语比拟,具有彰着的特质,它既差别于高级 言语,也差别与通常的汇编言语,它既要餍足易于编写,又要餍足易于调试的要 求。PLC轨范计划是指用户编写轨范的计划流程,以指令为根蒂,勾结被节制 对象工艺流程的节制恳求和现场信号, 比照PLC继电器编号, 画出梯形图轨范。 编程言语有以下特质图样子指令组织□□:轨范由图形体例外达,指令由差别的 图形符号构成,易于判辨和追思。鲜明的变量常数□□:图形符相当于操作码,章程 了运算功效,操作数由用户填人,如□□:西门子 S7 200 系列。简化的轨范组织□□: PLC 的轨范组织普通很轻易,楷模的为块式组织,差别块完结差别的功效,使程 序的调试者对全面轨范的节制功效和节制规律有清爽的观点。 简化操纵软件天生 流程□□:只须要编辑一个流程,其余由体系软件自己天生。加强调试权术□□□:无论是 汇编轨范,照旧高级言语轨范调试,都是令编辑职员头疼的事,而 PLC 的轨范调 试供应了完善的条目,运用编程器,应用 PLC 和编程器上的按键、显示和内部编 辑、调试、监控等,并正在软件接济下,诊断和调试操作都很轻易。 本体系采用 STEP 7 MicroWINSP4(S7-200)V4.0 软件编程并调试,轨范分 为三局限□□:主轨范、子轨范和停滞轨范,子轨范有三局限,不同示意车辆进入、车 辆出去和车辆同时相差。 停滞轨范由三个子轨范节制当条目餍足时登时奉行闭门 或者开门计数器也奉行相应行为。本轨范共有个收集。 3.4 立异计划实质 轨范局限□□:本课题的节制轨范局限采用了主轨范、子轨范和停滞轨范不同对 三种差别的就业体例不同经管, 子轨范的运用使得全面轨范特别清爽爽朗,让更 众的运用者认识其组织道理。 停滞轨范的运用进步了全面体系的相应速率和节制 体系的宁静。大大进步了轨范的可读性和奉行率,使全面节制体系特别宁静,提 高了全面节制体系的效能, 适合咱们计划此节制体系的恳求,也使得泊车困难目 取得肯定办理。 硬件局限□□:采用了西门子 S7200 CPU226 和扩展模块 EM223,西门子 PLC 功 能厚实、运用便当,抗扰乱才略比拟强,也比拟耐用,庇护率,损坏率比拟低 DP 通讯成就希奇好,技艺接济任职比拟好。还采用了红外传感器使得全面体系灵 敏牢靠。采用了继电器输出型电途,使得节制体系能节制大功率电途。还运用了 七段数码管来显示车库现在车辆,让车主们可以很自决的显露是否有泊车位,使 得此体系特别智能化、人性化。使其能更好的任职于庶民。 10 泊车场车位节制体系 4.体系调试及结果了解 4.1 体系调试及办理的题目 将计划好的轨范写入 PLC 后, 我详细检验了轨范并改良写入时崭露的纰谬。 用户轨范通常先正在实行室模仿调试,现实的输入信号可能用强制来模仿,各输出 量的通/断状况用 PLC 上相闭的发光二极管来显示,通常无须接 PLC 现实的负 载(如接触器、电磁阀等)。 正在调试时应充裕商讨种种大概的景况,对体系种种差别的就业体例、有抉择 序列的功效外图中的每一条歧途、种种大概的发达门途,都应一一检验,不行遗 漏。浮现题目后应实时编削梯形图和 PLC 中的轨范,直到正在种种大概的景况下 输入量与输出量之间的干系一律适合恳求。 凭据体系恳求抉择相应的硬件筑立,并凭据 I/O 分拨,按恳求衔接电途,并 检验电途是否确切,确保电途平和后翻开电源开闭,恭候软件调试和轨范下载。 之后操作各个输入量实行相应的功效检查。 按接线图接好线 编程软件编辑轨范指令,采用脱机编程体例将 所编制的用户轨范存入编程器的 ROM 中后实行轨范编译检验轨范是否存正在语法 纰谬,无误后下载到 PLC 体系中,并点击运转,颠末众次调试,张望运转流程。 正在计划和模仿调试轨范的同时,可能计划、筑制节制台或节制柜,PLC 以外 的其他硬件的安置、接线就业也可能同时实行。 办理了正在变量外中不行编削参数?崭露(D0A1)功效正在现在包庇级别中不被允 许!办理技巧将 RUN 切换到 RUN-P。来因是 RUN_P 接济正在线更改轨范,RUN 不肯意 更改轨范。 4.2 结果了解 调试流程当中固然碰到少少题目, 但正在教员指示下同时本身也翻阅了很众资 料办理了调试的题目。 调试结果餍足了此课程计划的整个恳求, 体系运转也宁静 牢靠。可是照旧有些亏损,假设要节制精度更高该当才用重力传感器,再便是使 用单片机节制会更好。 本计划是基于 PLC 的泊车场车位节制体系, 将搜聚到的信号传输给 PLC 中的 计数器,计数器实行加减计数存储,并以 SEGD 码传输给七段译码显示器,显示 器可以及时显示泊车场的泊车数目。PLC 具有牢靠性高、节制轨范可变,具有良 好的柔性、功效强,机能价钱上等特质。该体系自愿化水准高,牢靠性高,用 PLC 可能使该计划的恳求万能餍足。 11 江西理工大学操纵科学学院 计划总结 本次课程计划是正在肖清教员的指示下实行的, 正在全面流程中碰到很众的困难, 教员都给以不苛的讲明,为此,向肖教员示意最衷心的谢意。纵观两周的计划过 程,可能说正在这一流程中我的劳绩很大,充裕知道到本身的衰弱闭键,通过外面 了解与践诺的频频论证,很众题目都有了较好的办理计划。 轨范局限采用梯形图体例编程,用此种技巧编写轨范层次清爽,连贯性强, 便当挪用和调试。正在调试流程中固然到少少题目,但也逐一办理,竣工了课程设 计的恳求有整个功效。硬件局限选用的是西门子 plcS7200 cpu226,轨范局限使 用了主轨范、 子轨范和停滞轨范使得全面程层次清爽可读性高,使得操作职员和 庇护职员就业特别轻松,而且节制体系宁静牢靠相应速率速可操作性强,文中开 头提过我邦的汽车工业飞速开展,汽车保有量一连攀升,又因为生齿密度大,正在 良众功夫会崭露泊车难等题目, 再加上古代的泊车场经管形式有缺乏使得资源没 可以被充裕的应用,是以愿望这套节制体系可以阐扬出它的功用,任职于庶民。 12 泊车场车位节制体系 参考文献 [1]王宗才. 机电传动与节制. 北京□□□:电子工业出书社,2011. [2]易传禄. 可编轨范节制器操纵指南. 上海: 上海科普出书社, 2006. [3]王永华. 今世电气及可编程技艺. 北京: 板滞工业出书社, 1997. [4]方承远. 工场电气节制技艺. 北京: 板滞工业出书社, 2004. [5]西门子公司 .SIMATIC S7-200 体系手册 . 北京: 板滞工业出书社, 2004. [6]汤以范. 电气与可编轨范节制器技艺. 北京: 板滞工业出书社,2005. [7]胡学林. 可编程节制器道理及操纵. 北京□□:电子工业出书社,2005. 13 江西理工大学操纵科学学院 附录 轨范梯形图 主轨范 14 泊车场车位节制体系 15 江西理工大学操纵科学学院 子轨范 SBR_0 16 泊车场车位节制体系 子轨范 SBR_1 17 江西理工大学操纵科学学院 子轨范 SBR_2 18 泊车场车位节制体系 停滞轨范 INT_0 19 江西理工大学操纵科学学院 20

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