【基于PLC的停车场车位控制系统问题研究10000字（论文）】.docx

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1、基于P1C的停车场车位控制系统目录第1章绪论21.1 选题的背景和意义21.2 停车场车位控制系统国内外发展现状31.3 本文主要研究内容及结构安排3第2章系统总体控制方案设计42.1 需求分析42.2 设计思路42.3 总体方案设计52.3.1 P1C主系统52.3.2 P1C子系统6第3章系统硬件设计63.1 元器件选型73.1.1 光电传感器73.1.2 超声波车位探测器83.1.3 七段数码管93.2.4P1C可编程控制器93.2 I/O端子分配图123.2.1 主控制器I/O端子分配123.2.2 子控制器I/O端子分配123.3 控制器硬件设计图13第4章系统软件设计144.1 系

2、统程序流程图设计154.2 程序梯形图设计174.3 停车场工作情况分析20第5章系统仿真和调试205.1 组态仿真205.1.1 组态设置205.1.2 系统仿真215.2 调试软件215.2.1 CXProgrammer的彳吏用方法225.2.2 调试步骤235.2.3 调试结果23结论与展望23参考文献24第1章绪论1.1 选题的背景和意义停车场车位控制系统是近年来新兴的一个行业，这也是为什么这个行业有如此巨大的发展潜力，因为它不仅有巨大的市场容量和惊人的发展速度，而且为有眼光的人提供了无限的机会。自从中国加入WTO,汽车工业的快速发展为停车场车位控制系统在中国的快速引入奠定了坚实的基础

3、。强大的生产和研发能力是该系统在我国快速部署的保证。停车场车位控制系统不仅提高了当今社会人们的工作效率，还节省了大量的人力物力，降低了公司的运营成本，使整个管理系统更加安全可靠。这就是为什么停车场车位控制系统已经成为现代生活的重要组成部分。随着国内经济的不断发展，汽车进入大众家庭的进程也在进一步发展，这使得中国的汽车拥有量不断增加，对停车位的需求也在增加。因此，建设停车场车位控制系统系统已经成为大多数城市建筑的必备项目。停车场车位控制系统可以大大降低物质和人力成本，提高社会工作效率，改善城市建设，减少城市停车问题，解决交通问题。随着全国汽车数量的增加，停车问题日益严重，例如在住宅街区和大型消费

4、领域，土地资源昂贵，停车位的建设迫在眉睫。相关市场研究表明，目前大中城市对停车场车位控制系统系统的年需求量至少为120000个，但供应量非常低。只有大约30家国内公司在市场上提供少量产品。这些巨大的产品市场被有关的外国公司所吞噬。目前，一些产品出口到中国，但其价格高，运营成本和费用高，国内市场无法接受，这限制了其在北京、上海和除城市以外的其他特大型城市的推广和使用，人口密集、沿海工业发达的城市和地区也已陆续开始安装和运营停车场车位控制系统，显示出强烈的市场需求。因此，从技术、市场、政策等诸多因素分析，该项目已经具备良好的发展条件。与传统的自然地下车库相比，停车场车位控制系统在许多方面具有独特的

5、优势。1.2 停车场车位控制系统国内外发展现状智能化时代的特征是信息技术、通信技术、电子技术和各种行业之间的合作。停车场的发展趋势更加复杂、大型化、科技化。传统停车场的本质仅仅是对车辆的检查和放行，无法满足日益复杂的停车需求，与现代快节奏的生活不相适应。现代先进技术的引入无疑为该行业带来了新的发展，使其更加灵活和易于操作。停车场管理是国内交通部闸栏和建筑行业不可避免的问题。自动停车场是借助自动化的机电设备，合理划分停车位，高效管理停车位。当今，国内停车场的发展不符合国内动态交通的发展，立交桥工程、地铁工程、轻轨电车、公路工程以及国内车辆数量的持续增长，引发了今天大城市停车难的问题。传统停车场管

6、理效率低、管理难，城市停车需求难以满足。停车场管理系统更新速度加快，停车场建设向网络化方向发展。外国停车场设备制造商要求在他们的设计中实现“网络化存车用户可以在线预存汽车，通过管理系统共享车位，提前预约车位，缴纳停车费。然而，大量的先进技术也导致了停车场的建设和维护成本。1.3 本文主要研究内容及结构安排该模型在停车场控制系统的设计中采用P1C可编程控制器作为控制中心。该系统包括出入口的光传感器、9个停车位、停车位指示灯、七段数码管和出入口闸栏等，七段数码管负责显示停车场剩余车辆，出入口感应器负责检测信号，出入口闸栏负责控制汽车是否放行，车位指示器用于提醒停车场的可用车位。当入车时，入口传感器

7、会检测到信号。当汽车进入时，1号入口传感器检测到信号，打开闸闸栏放行。当传感器2检测到信号时，闸栏关闭，剩余的停车位是数码管-1。当汽车出去时，1号出口传感器检测到释放闸栏打开的信号，驶出后，2号传感器检测到信号端口关闭闸栏，数码管1,停车时车位指示灯来自控制车位指示灯亮灭的子系统。指示灯亮时表示车位可以停车，指示灯灭时表示车位有车。本文的主要结构安排如下：1绪论。本章对选题的背景和意义以及国内外停车位控制系统的发展状况进行了介绍2系统总体方案设计和介绍。本章对系统设计方案和思路、硬件选型进行了介绍3系统硬件设计。本章对系统硬件输入和输出端口的设计进行了介绍，包括硬件连线和端子分配表。4系统软

8、件设计。本章对P1C程序的流程图和梯形图进行了介绍，并分析了工作情况。5系统调试。本章对系统的调试及用MCGS组态软件的仿真进行了介绍。第2章系统总体控制方案设计2.1 需求分析停车场内车位未满时，车位指示灯会一直亮绿灯，允许车辆停放。车辆满载时，车辆灯光持续闪红，车辆禁止通行。七断数码管能够实时显示一个停车场内的剩余车位数量。当没有剩余车位时，指示灯将为红色。入口和出口闸栏在传感器检测到车辆时及时打开，在车辆进出后及时关闭。当停车场有车时，车位指示灯不亮，当停车场没有车时，指示灯亮，表示该车位可以停车。2.2 设计思路假设停车场有9个车位，中间设有是车道。当系统启动时，它连续检测来自每个输入

9、连接器的信号。1 .进车流程。入口处安装了两个光电传感器。当车辆进入停车场时，1号传感器检测是否有停车位。如果有停车位，入口闸栏会打开以便放行。P1C1计数单元代表车辆已储存+1,当车辆到达2号传感器检测区域时，意味着车辆已经进入停车场，并且入口闸栏关闭以完成对车辆的进车。2 .出车过程。出口处还安装了两个光电传感器。当车辆离开停车场时，它进入1号传感器检测区以打开出口闸栏。当车辆进入2号传感器检测区域时，出口闸计数单元-1关闭，以完成出车过程。3 .停车流程。当车辆进入停车场时，根据停车位指示灯寻找停车位。指示灯亮指示停车位可用，当指示灯不亮时，禁止停车。停车位装有超声波传感器以检测车辆。4

10、 .剩余停车位的显示。七段数码管显示停车场剩余车位数（剩余车位二车位总数9-现有车辆数）。当停车场车位已满时，入口闸栏上锁，不允许车辆进入，数码管当前显示0。5 .停车位指示。当有车位时，车辆到达后，可以搜索车位指示。每个停车位都配有一盏灯，帮助司机快速找到停车位。指示灯亮着表示可以停车，指示灯不亮表示不可停车或者系统有故障。停车位由超声波传感器检测。停车场的布局如图2-1所示。图2-1停车场平面图2.3 总体方案设计2.3.1 P1C主系统主控制系统见图2-2o图2-2主P1C控制系统图图2-2所示的P1C主控系统由出入口光电传感器、车位指示灯、电机、闸栏、P1C、供电电源、七段数码管、中间

11、继电器等组成。控制系统的核心是P1C,它通过评估传感器信号、停车场指示灯和电机运行来控制数码管显示。2.3.2 P1C子系统子控制系统见图2-3o图2-3子P1C控制系统图图2.3所示的分控制系统由供电电源、车位指示器、停止和运行按钮、超声波车位探测器组成。当子系统运行时，监控每个超声波传感器的信号，以打开和关闭车位指示灯。第3章系统硬件设计3.1 元器件选型3.1.1 光电传感器光电传感器实物图见图3-1。图3-1光电传感器实物图光电传感器是利用光电元件作为检测单元的传感器。它可以将光信号的变化转化为电信号来实现控制和操作。光电传感器的结构一般是检测电路、发送器、接收器。根据工作方法，光电传

12、感器主要有以下四种类型。(1)槽型光电传感器光发射器和接收器安装在间隙的两侧，彼此相对以形成槽形光电。发光器可以发射可见光或者红外光，光接收器可以在无障碍的情况下接收光。而当被检测物体通过槽中时，光线被遮挡，光电开关开始工作，给出开关控制信号，断开或切换负载电流，执行控制功能。由于整体结构的限制，槽形开关检测距离通常只有几厘米。对射型光电传感器如果光发射器和光接收器是分开的，检测距离可以延长。光发射器和光接收器形成一个对射分离式的光电开关，称为对射式光电开关，对射式光电开关的探测距离可以是几米甚至几十米。使用对射式光电开关时，发光器和收光器安装在通过检测点的路径两侧。当检测对象通过它时，光路被

13、阻挡，光接收器充当开关控制信号。反光板型光电开关发光装置和光接收装置应安装在同一装置中，反光板应安装在前面，利用反射原理补充光电控制功能，称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。通常，发射器发出的光源被反射器反射回来，被接收器接收；当被检测物体挡住光路，接收器无法接收光时，光电开关工作，给出开关控制信号。扩散反射型光电开关扩散反射型光电灯开关的探测头也装有发光器和收光器，但是在漫反射灯开关的前面没有反射器。一般情况下，发射器发出的光接收器是找不到的。检测时，被检测物体经过时，遮挡光线，部分光被反射回来，光接收器接收到光的信号，发出开关信号。本设计选用的光电传感器为Ieuze的PRK412型

14、扩散反射型光电开关3.1.2 超声波车位探测器车位检测使用超声波车位探测器实物见图3-2o3.1.3 声波车位探测器超声波传感器是一种非接触式测量仪器，它利用超声波测距工作原理，利用超声波辐射、被测物体反射和接收回波的时间差来测量被测距离。(D使用先迸的超声波检测方法时，不像红外、微波等检测方法那样容易因外界环境变化或干扰而误报警。(2)报警距离可以灵活设置。当车辆静止且测量距离小于预设距离时，会产生1ED灯信号，RS-485接口会将车辆位置信息传输至控制器。(3)测量水平距离时，不接触被测物体，无运动部件，易于安装和维修，易于维修和保养，测量精度高。(4)探测器功耗很低，通过RS485输出接

15、口,该接口简单、安全可靠、稳定性好，适合二次开发。(5)它可以可靠地检测车辆是否在停车场中，并且其功能是防止错误观察，例如错误检测相邻停车位、错误检测停车场中的人以及错误检测障碍物。该型号选用的超声波传感器为艾科PUD系列。此外，它还具有自动报警功能，以检测错误。3.1.3七段数码管七段数码管的实物图见图3-3o图3-3七段数码管实物图应用领域：七段数码管是一种廉价且易于使用的元件，它将相对电流输入其各个管脚，使其发光，以便数字可以显示数字表示的所有参数的器件，如日期、温度、时间等。广泛应用于电器，尤其是家用电器，如热水器、冰箱、显示屏、空调等。大部分热水器使用数码管，其他家用电器也使用荧光屏和液晶显示器。种类：数码管分为七段和八段。八段比七段多一个小数点，其他大致相同。七段数码管有八个小1ED发光二极管，通过控制不同1ED灯珠的开关来显示不同的数字。数码管有两种:共阳极和共阴极。公阳极是八个二极管的阳极互相连接，连接到VCC,低电平点亮。常见的阴极是八个二极管的阴极接地，高电平点亮。构造：常见的七段数码管有七个发光二极管（三横四纵），显示十进制的数字0-9加一个小数点，还可以显示英文字母，其中英文A-F（b,d为小写，其他为大写字母）十六进制字