PLC停车场控制系统设计方案 .docx
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1、精品名师归纳总结PLC停车场掌握系统设计同学姓名:李仁志指导老师:刘国富 职称 副教授完成时间:2021.11.25系部:电子信息工程系专业:应用电子班级:12 应用电子前言随着进口汽车大量涌人和国内汽车工业的不断进展,大中城市的汽车数量剧增,从而引发了停车治理问题。近几年,我国的停车场治理技术不断完善,运算机技术、通信技术、网络技术的进展又促进了停车场治理系统功能的强大。但是,现时某些小区小型停车场如要运用大量高新技术就会显现资金不足、爱护治理不完善的问题,有时考虑也不够全面,所以目可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结前车辆治理成本高、服务效率低等问题。采纳PLC 编程无疑就能解
2、决这些问题。PLC 就 是 可 编 程 控 制 器 ( programmablelogiccontroller, PLC),是一种以微型运算机为核心的通用工业掌握器。它是继承了继电器掌握器装置的部分突出性能,并与现代的运算机技术和通行技术结合为 一体,代表了当前电器掌握技术的世界先进水平。本文阐述了停车场车位掌握系统的PLC 掌握、自动计数、数码显示的一些基本思路和方法,介绍了关于PLC 工作特点及运行原理,以及介绍了三菱可编程掌握器系列的 FX 系列 PLC 掌握器主要功能模块及应用。 FX 不仅编程简洁,通用性强,抗干扰才能强,牢靠性高,而且具有易于操作及爱护,设计、施工、调试周期短等优点
3、。然后设计了停车场车位掌握系统的基本模块及功能,并对系统的主回路和掌握回路的硬件部分进行了具体介绍。最终程序分析测试论证停车场车位掌握的设计。关键词: PLC。停车场。车位掌握。三菱 FX-2n目 录第一章可编程掌握器 PLC 简介(5)1.1 PLC 的产生( 5)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2 PLC 组成( 5)1.3 PLC 特点( 5)1.4PLC的 应 用 ( 6)其次章 FX 系列所用基本指令的类型 ( 8)2.1规律取及线圈驱动指令 LD、LDI、OUT( 8)2.2取脉冲指令LDP、 LDF(8)2.3接点串联指令AND、AN( 8 ) 2.4接 点
4、并 联 指 令OR、ORI(8 ) 2.5加一指令INC、减一指令 DEC(9)2.6 比较指令 CMP(9)第三章停车场车位掌握的功能要求及设计方案介绍(10)3.1 设计要求(10)3.2 系统工作过程(11)第四章掌握系统的设计 ( 12)4.1车 辆 入 库 与 出 库 流 程 图 设 ( 12)4.1.1车 辆入 库流 程 图 (12)4.1.2车辆出库流程图(13)4.2硬件配置134.3PLC 的 I/O分 配 表 ( 14)4.4掌握程序设计分析144.5接线图174.6编程元件的解读18可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第五章系统调试及结果分析 205.1硬件调
5、试205.2软件调试205.3性能分析205.4 设计的结果20第六章设计总结 21附录( 22)附录一22附 录 二 ( 23)参 考 文 献 ( 25)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一章 可编程掌握器 PLC 简介1.1 PLC 的产生随着运算机掌握技术的不断进展,可编程掌握器的应用已广泛普及,成为自动化技术的重要组成。可编程掌握器最先显现在美国,1968 年,美国的汽车制造公司通用汽车公司 GM提出了研制一种新型掌握器的要求,并从用户角度提出新一代掌握器应具备以下十大条件:(1) )编程简洁,可在现场修改程序。(2) )爱护便利,最好是插件式。(3) )牢靠性高于继电
6、器掌握柜。(4) )体积小于继电器掌握柜。(5) )可将数据直接送入治理运算机。(6) )在成本上可与继电器掌握柜竞争。(7) )输入可以是沟通 115V(即用美国的电网电压)。(8) )输出为沟通 115V、2A 以上,能直接驱动电磁阀。(9) )在扩展时,原有系统只需要很小的变更。(10) )用户程序储备器容量至少能扩展到4KB。条件提出后,立刻引起了开发热潮。 1969 年,美国数字设备公司( DEC)研制出了世界上第一台可编程序掌握器,并应用于通用汽车公司的生产 线上。当时叫可编程规律掌握器PLC(Programmable Logic Controller),目的是用来取代继电器,以执
7、行规律判定、计时、计数等次序掌握功能。紧接着,美国 MODICO公N 司也开发出同名的掌握器, 1971 年,日本从美国引进了这项新技术,很快研制成了日本第一台可编程掌握器。 1973 年,西欧国家也研制出他们的第一台可编程掌握器。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2 PLC 的组成PLC主要由 CPU模块、输入模块、输出模块、电源和编程器组成,CPU模块通过输入模块将外部掌握现场的掌握信号读入CPU模块的储备器中,经过用户程序处理后,再将掌握信号通过输出模块来掌握外部掌握现场的执行机构。1.3 PLC 特点(1) )编程简洁,使用便利梯形图是使用得最多的可编程序掌握器的编程
8、语言,其符号与继电器电路原理图相像。有继电器电路基础的电气技术人员只要很短的时间就可以熟识梯形图语言,并用来编制用户程序,梯形图语言形象直观,易学易懂。(2) )掌握敏捷,程序可变,具有很好的柔性可编程序掌握器产品采纳模块化形式,配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用,用户能敏捷便利的进行系统配置,组成不同功能、不同规模的系统。可编程序掌握器用软件功能取代了继电器掌握系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件,硬件配置确定后,可以通过修改用户程序,不用转变硬件,便利快速的适应工艺条件的变化,具有很好的柔性。(3) )功能强,扩充便利,性能价格比高可编程序掌握器内有成百上千个可供用户使用的
9、编程元件,有很强的规律判 断、数据处理、 PID 调剂和数据通信功能,可以实现特别复杂的掌握功能。假如元件不够,只要加上需要的扩展单元即可,扩充特别便利。与相同功能的继电器系统相比,具有很高的性能价格比。(4) )掌握系统设计及施工的工作量少,修理便利可编程序掌握器的配线与其它掌握系统的配线比较少得多,故可以省下大量的配线,削减大量的安装接线时间,开关柜体积缩小,节约大量的费用。可编程序掌握器有较强的带负载才能、可以直接驱动一般的电磁阀和沟通接触器。一般可用接线端子连接外部接线。可编程序掌握器的故障率很低,且有完善的自诊断和显示功能,便于快速的排除故障。(5) )牢靠性高,抗干扰才能强可编程序
10、掌握器是为现场工作设计的,实行了一系列硬件和软件抗干扰措施,硬件措施如屏蔽、滤波、电源调整与爱护、隔离、后备电池等,例如,西门子公司 S7-200 系列 PLC 内部 EEPROM 中,储存用户原程序和预设值在一个较长时间段( 190 小时),全部中间数据可以通过一个超级电容器保持,假如选配电池模块,可以确保停电后中间数据能储存200 天。软件措施如故障检测、信息爱护和复原、戒备时钟,加强对程序的1.4 PLC 的应用目前,可编程序掌握器已经广泛的应用在各个工业部门。随着其性能价格比的不断提高,应用范畴仍在不断扩大,主要有以下几个方面:(1) )规律掌握可编程序掌握器具有“与”、“或”、“非”
11、等规律运算的才能,可以实现规律运算,用触点和电路的串、并联,代替继电器进行组合规律掌握,定时掌握与次序规律掌握。数字量规律掌握可以用于单台设备,也可以用于自动生产线,其应用领域最为普及,包括微电子、家电行业也有广泛的应用。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) )运动掌握可编程序掌握器使用专用的运动掌握模块,或敏捷运用指令,使运动掌握与次序掌握功能有机的结合在一起。随着变频器、电动机起动器的普遍使用,可编程序掌握器可以与变频器结合,运动掌握功能更为强大,并广泛的用于各种机械,如金属切削机床、装配机械、机器人、电梯等场合。(3) )过程掌握可编程序掌握器可以接收温度、压力、流量等
12、连续变化的模拟量,通过模拟量 I/0模块,实现模拟量 Analog 和数字量 Digital之间的 A/D 转换和 D/A 转换,并对被控模拟量实行闭环PID(比例 - 积分- 微分)掌握。现代的大中型 可编程序掌握器一般都有PID 闭环掌握功能,此功能已经广泛的应用于工业生产、加热炉、锅炉等设备,以及轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。(4) )数据处理可编程序掌握器具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表、位操作等功 能,可以完成数据的采集、分析和处理。这些数据可以是运算的中间参考值, 也可以通过通信功能传送到别的智能装置,或者将它们储存、打印。数据处理 一般用于大型掌握系统,如无人
13、柔性制造系统,也可以用于过程掌握系统,如 造 纸 、 冶 金 、 食 品 工 业 中 的 一 些 大 型 控 制 系 统 。(5) 构建网络掌握可编程序掌握器的通信包括主机与远程I/0之间的通信、多台可编程序掌握器之间的通信、可编程序掌握器和其他智能掌握设备 如运算机、变频器 之间的通信。可编程序掌握器与其他智能掌握设备一起,可以组成“集中治理、分散掌握”的分布式掌握系统。当然,并非全部的可编程序掌握器都具有上述功能,用户应依据系统的需要挑选可编程序掌握器,这样既能完成掌握任务,又可节约成本和资金。 其次章 FX 系列所用基本指令的类型2.1 规律取及线圈驱动指令 LD、LDI、OUTLD,取
14、指令。表示一个与输入母线相连的常开接点指令,即常开接点辑运算起始。LDI,取反指令。表示一个与输入母线相连的常闭接点指令,即常闭接点规律运算起始。OUT,线圈驱动指令,也叫输出指令。LD、LDI 两条指令的目标元件是X、Y、M、S、T、C,用于将接点接到母线上。OUT是驱动线圈的输出指令,它的目标元件是Y、M、S、T、C。对输入继电器 X 不能使用。 OUT指令可以连续使用多次。LD、LDI 是一个程序步指令,这里的一个程序步即是一个字。OUT是多程序步指令,要视目标元件而定。OUT指令的目标元件是定时器 T 和计数器 C时,必需设置常数 K。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2
15、.2 取脉冲指令 LDP、LDFLDP取脉冲上升沿,指在输入信号的脉冲上升沿接通一个扫描周期。LDF取脉冲下降沿,指在输入信号的脉冲下降沿接通一个扫描周期。 这两条指令都占两条程序步,他的目标元件为X、Y、M、S、T、C。LDP、LDF指令的使用说明如下图所示,使用 LDP指令,元件 Y0 只在 Y0 的上升沿时(由 OFF到 ON时)接通一个扫描周期。使用 LDF指令,元件 Y1 尽在X1 的下降沿时(由 OFF到 ON时)接通一个扫描周期。2.3 接点串联指令 AND、ANI AND,与指令。用于单个常开接点的串联。 ANI,与非指令。用于单个常闭接点的串联。AND与 ANI 都是一个程序
16、步指令,它们串联接点的个数没有限制,也就是说这两条指令可以多次重复使用。这两条指令的目标元件为X、Y、M、S、T、C。2.4 接点并联指令 OR、ORIOR,或指令,用于单个常开接点的并联。 ORI,或非指令,用于单个常闭接点的并联。OR与 ORI 指令都是一个程序步指令,它们的目标元件是X、Y、M、S、T、C。这两条指令都是并联一个接点。OR、ORI 是从该指令的当前步开头,对前面的LD、LDI 指令并联连接。并联的次数无限制。2.5 加一指令 INC、减一指令 DEC助记符功能操作数程序步D.INC FNC24加把目标原件KnY、KnM、INC、INCP、1当前值加 1KnS、T、C、DE
17、C、DECP:DEC FNC25减 1把目标元件当前值减 2D、V、Z三步DINC、DINCP、 DDEC、DDECP五: 步表 2.1INC、DEC指令的助记符、功能、操作数和程序步2.6 、比较指令 CMP可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CMP指令有 3 个操作数:两个源操作数S1. 和S2.,一个目标操作数D. ,该指令将 S1 和S2. 进行比较,结果送到 D. 中。CMP指令使用如下所示。当 X10 为 ON时,比较 100 和 C20 当前值的大小,分三种情形分别使M0、M1、M2中的一个为 ON,另外两个为 OFF。如 X10 为 OFF,就 CMP不执行, M0
18、、 M1、M2的状态保持不变。表 2.2 CMP 比较指令 第三章 停车场车位掌握的功能要求及设计方案介绍3.1 设计要求1. 如图 3-1 所示,假设有一停车场共有 16 个车位。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结19210311412513614715816尚有车位指示灯车位已满指示灯七段灯显示车辆数出口检测传感器入口检测传感器闸栏图 3-1掌握系统设计图2. 在入口处装设一传感器,用来检测车辆进入的数目。3. 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,入口闸栏才将门开启让车辆进入,并有指示灯示表示尚有车位。5. 车位满时,就有一指示灯显示车位已满,且入口
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