PLC停车场控制系统设计样本.doc
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1、PLC停车场控制系统设计 系 部: 电子信息工程系 专 业: 应用电子 班 级: 12应用电子 学生姓名: 李仁志 指引教师: 刘国富 职称 副专家 完毕时间: .11.25 前 言随着进口汽车大量涌人和国内汽车工业不断发展,大中都市汽车数量剧增,从而引起了停车管理问题。近几年,国内停车场管理技术不断完善,计算机技术、通信技术、网络技术发展又增进了停车场管理系统功能强大。但是,现时某些社区小型停车场如要运用大量高新技术就会浮现资金局限性、维护管理不完善问题,有时考虑也不够全面,因此当前车辆管理成本高、服务效率低等问题。采用PLC编程无疑就能解决这些问题。PLC就是可编程控制器(programm
2、able logic controller,PLC ),是一种以微型计算机为核心通用工业控制器。它是继承了继电器控制器装置某些突出性能,并与当代计算机技术和通行技术结合为一体,代表了当前电器控制技术世界先进水平。本文阐述了停车场车位控制系统PLC控制、自动计数、数码显示某些基本思路和办法,简介了关于PLC工作特点及运营原理,以及简介了三菱可编程控制器系列FX系列 PLC控制器重要功能模块及应用。FX不但编程简朴,通用性强,抗干扰能力强,可靠性高,并且具备易于操作及维护,设计、施工、调试周期短等长处。然后设计了停车场车位控制系统基本模块及功能,并对系统主回路和控制回路硬件某些进行了详细简介。最后
3、程序分析测试论证停车场车位控制设计。 核心词:PLC;停车场;车位控制;三菱FX-2n目 录第一章 可编程控制器(PLC)简介(5)1.1 PLC诞生(5)1.2 PLC构成(5)1.3 PLC特点 (5)1.4 PLC应用(6)第二章 FX系列所用基本指令类型(8) 2.1 逻辑取及线圈驱动指令 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 停车场车位控制功能规定及设计方案简介(10)3.1设计规定(10)3.2系
4、统工作过程(11)第四章 控制系统设计(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 硬件配备 (13)4.3 PLCI/O分派表(14)4.4 控制程序设计分析(14)4.5 接线图(17)4.6 编程元件解析 (18)第五章 系统调试及成果分析 (20)5.1 硬件调试 (20)5.2 软件调试 (20)5.3 性能分析 (20)5.4设计成果 (20)第六章 设计总结 (21)附录 (22)附录一 (22)附录二(23)参照文献 (25)第一章 可编程控制器(PLC)简介1.1 PLC诞生随着计算机控制技术不断发
5、展,可编程控制器应用已广泛普及,成为自动化技术重要构成。可编程控制器最先出当前美国,1968年,美国汽车制造公司通用汽车公司(GM)提出了研制一种新型控制器规定,并从顾客角度提出新一代控制器应具备如下十大条件:(1)编程简朴,可在现场修改程序;(2)维护以便,最佳是插件式;(3)可靠性高于继电器控制柜;(4)体积不大于继电器控制柜;(5)可将数据直接送入管理计算机;(6)在成本上可与继电器控制柜竞争;(7)输入可以是交流115V(即用美国电网电压);(8)输出为交流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变更;(10)顾客程序存储器容量至少能扩展到4KB。条件提
6、出后,及时引起了开发热潮。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控制器,并应用于通用汽车公司生产线上。当时叫可编程逻辑控制器PLC(Programmable Logic Controller),目是用来取代继电器,以执行逻辑判断、计时、计数等顺序控制功能。紧接着,美国MODICON公司也开发出同名控制器,1971年,日本从美国引进了这项新技术,不久研制成了日本第一台可编程控制器。1973年,西欧国家也研制出她们第一台可编程控制器。1.2 PLC构成PLC重要由CPU模块、输入模块、输出模块、电源和编程器构成,CPU模块通过输入模块将外部控制现场控制信号读入CPU模块
7、存储器中,通过顾客程序解决后,再将控制信号通过输出模块来控制外部控制现场执行机构。1.3 PLC特点(1)编程简朴,使用以便 梯形图是使用得最多可编程序控制器编程语言,其符号与继电器电路原理图相似。有继电器电路基本电气技术人员只要很短时间就可以熟悉梯形图语言,并用来编制顾客程序,梯形图语言形象直观,易学易懂。 (2)控制灵活,程序可变,具备较好柔性 可编程序控制器产品采用模块化形式,配备有品种齐全各种硬件装置供顾客选用,顾客能灵活以便地进行系统配备,构成不同功能、不同规模系统。可编程序控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量中间继电器、时间继电器、计数器等器件,硬件配备拟定后,可以通过修改顾
8、客程序,不用变化硬件,以便迅速地适应工艺条件变化,具备较好柔性。 (3)功能强,扩充以便,性能价格比高 可编程序控制器内有成百上千个可供顾客使用编程元件,有很强逻辑判断、数据解决、PID调节和数据通信功能,可以实现非常复杂控制功能。如果元件不够,只要加上需要扩展单元即可,扩充非常以便。与相似功能继电器系统相比,具备很高性能价格比。 (4)控制系统设计及施工工作量少,维修以便 可编程序控制器配线与其他控制系统配线比较少得多,故可以省下大量配线,减少大量安装接线时间,开关柜体积缩小,节约大量费用。可编程序控制器有较强带负载能力、可以直接驱动普通电磁阀和交流接触器。普通可用接线端子连接外部接线。可编
9、程序控制器故障率很低,且有完善自诊断和显示功能,便于迅速地排除故障。 (5)可靠性高,抗干扰能力强 可编程序控制器是为现场工作设计,采用了一系列硬件和软件抗干扰办法,硬件办法如屏蔽、滤波、电源调节与保护、隔离、后备电池等,例如,西门子公司S7-200系列PLC内部EEPROM中,储存顾客原程序和预设值在一种较长时间段(190小时),所有中间数据可以通过一种超级电容器保持,如果选配电池模块,可以保证停电后中间数据能保存200天。软件办法如故障检测、信息保护和恢复、警戒时钟,加强对程序1.4 PLC应用当前,可编程序控制器已经广泛地应用在各个工业部门。随着其性能价格比不断提高,应用范畴还在不断扩大
10、,重要有如下几种方面: (1)逻辑控制可编程序控制器具备“与”、“或”、“非”等逻辑运算能力,可以实现逻辑运算,用触点和电路串、并联,代替继电器进行组合逻辑控制,定期控制与顺序逻辑控制。数字量逻辑控制可以用于单台设备,也可以用于自动生产线,其应用领域最为普及,涉及微电子、家电行业也有广泛应用。(2)运动控制可编程序控制器使用专用运动控制模块,或灵活运用指令,使运动控制与顺序控制功能有机地结合在一起。随着变频器、电动机起动器普遍使用,可编程序控制器可以与变频器结合,运动控制功能更为强大,并广泛地用于各种机械,如金属切削机床、装配机械、机器人、电梯等场合。(3)过程控制可编程序控制器可以接受温度、
11、压力、流量等持续变化 模仿量,通过模仿量I/0模块,实现模仿量(Analog)和数字量(Digital)之间 A/D转换和D/A转换,并对被控模仿量实行闭环PID(比例-积分-微分)控制。当代大中型可编程序控制器普通均有PID闭环控制功能,此功能已经广泛地应用于工业生产、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)数据解决可编程序控制器具备数学运算、数据传送、转换、排序和 查表、位操作等功能,可以完毕数据采集、分析和解决。这些数据可以是运算中间参照值,也可以通过通信功能传送到别智能装置,或者将它们保存、打印。数 据解决普通用于大型控制系统,如无人柔性制造系统,也可以
12、用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品工业中某些大型控制系统。(5)构建网络控制可编程序控制器通信涉及主机与远程I/0之间 通信、多台可编程序控制器之间通信、可编程序控制器和其她智能控制设备(如计算机、变频器)之间通信。可编程序控制器与其她智能控制设备一起,可以构成“集中管理、分散控制”分布式控制系统。固然,并非所有可编程序控制器都具备上述功能,顾客应依照系统需要选取可编程序控制器,这样既能完毕控制任务,又可节约成本和资金。 第二章 FX系列所用基本指令类型2.1 逻辑取及线圈驱动指令 LD、LDI、OUTLD,取指令。表达一种与输入母线相连常开接点指令,即常开接点辑运算起始。LDI,取反指令。
13、表达一种与输入母线相连常闭接点指令,即常闭接点逻辑运算起始。OUT,线圈驱动指令,也叫输出指令。LD、LDI两条指令目的元件是X、Y、M、S、T、C,用于将接点接到母线上。OUT是驱动线圈输出指令,它目的元件是Y、M、S、T、C。对输入继电器X不能使用。OUT指令可以持续使用多次。LD、LDI是一种程序步指令,这里一种程序步即是一种字。OUT是多程序步指令,要视目的元件而定。OUT指令目的元件是定期器T和计数器C时,必要设立常数K。2.2 取脉冲指令LDP、LDFLDP取脉冲上升沿,指在输入信号脉冲上升沿接通一种扫描周期。LDF取脉冲下降沿,指在输入信号脉冲下降沿接通一种扫描周期。这两条指令都
14、占两条程序步,她目的元件为X、Y、M、S、T、C。LDP、LDF指令使用阐明如下图所示,使用LDP指令,元件Y0只在Y0上升沿时(由OFF到ON时)接通一种扫描周期。使用LDF指令,元件Y1尽在X1下降沿时(由OFF到ON时)接通一种扫描周期。2.3 接点串联指令 AND、ANI AND,与指令。用于单个常开接点串联。ANI,与非指令。用于单个常闭接点串联。AND与ANI都是一种程序步指令,它们串联接点个数没有限制,也就是说这两条指令可以多次重复使用。这两条指令目的元件为X、Y、M、S、T、C。2.4 接点并联指令 OR、ORIOR,或指令,用于单个常开接点并联。ORI,或非指令,用于单个常闭
15、接点并联。OR与ORI指令都是一种程序步指令,它们目的元件是X、Y、M、S、T、C。这两条指令都是并联一种接点。OR、ORI是从该指令当前步开始,对前面LD、LDI指令并联连接。并联次数无限制。2.5加一指令INC、减一指令DEC表2.1 INC、DEC指令助记符、功能、操作数和程序步助记符功能操作数程序步D.INC FNC24加1把目的原件当前值加1KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZINC、INCP、DEC、DECP:三步DINC、DINCP、DDEC、DDECP:五步DEC FNC25减1把目的元件当前值减22.6、比较指令 CMPCMP指令有3个操作数:两个源操作数S1.和S2.
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