題目：車庫車輛出入庫管理系統設計
班級：電氣07級3班
指導教師：康志亮
組員：劉小金 20072888
時間：【摘要】
為加強學生動手實踐的能力，學校安排了這次課題設計活動。本著鍛鍊能力、設計可行性、作出實物等方面的想法，我們組考慮做乙個相對有點難度且能夠利用學校裝置進行演示的設計。經過小組成員的多次討論，我們決定進行車庫車輛出入庫管理plc梯形圖控制程式設計。
乙個優秀的系統不僅要求功能完善，還需要從社會需求、成本等方面進行考慮。本次設計也正是根據成本、可行性、穩定性等方面綜合考慮，再加以設計的。因此，本次設計的完成具有一定難度。
通過小組成員的一起努力，最終完成了本次設計，並使本系統具有較高的防錯記數能力。
【簡介】
本次系統設計可分為8個部分進行設計。他們分別是：啟保停部分、啟動清零部分、入庫計數、出庫計數、計數後感測器的復位、出入報警、空滿報警、防錯計數部分。
輸入4個埠：分別是感測器1（00001）、感測器2（00002）、啟用（00000）、以及停止（00003）。輸出埠：
分別是空訊號（01001）、滿訊號（01002）、報警訊號（01003）、啟用指示燈（01000）。
當按下啟用訊號後，啟用指示燈亮，車庫記錄資料清零，系統開始工作。
當汽車進入車庫時，分別經過感測器1、感測器2時警告燈亮3秒，當車輛通過感測器2後，計數器加1。
當汽車從車庫離開時，分別經過感測器2、感測器1時警告燈亮3秒，當車輛通過感測器1後，計數器減1.。
當有兩輛汽車恰好同時通過感測器1和感測器2時，感測器會同時傳入訊號給plc控制器，此時，plc會停止計數（相當於進行一次加又馬上進行一次減）。警報燈同時也會發出警報（點亮）。
當車庫的車輛為零時，車庫空訊號燈亮。
當車庫的車輛大於等於50輛時，車庫滿訊號燈亮。
可選部分：由於車庫管理系統可能需要隨時對車庫的車輛數目進行統計，故可以新增車庫車輛數顯示部分。由於要顯示的是兩位數字，可以考慮利用七段數碼管顯示。
但是，這樣就會造成輸出埠需求的增加。即使使用七段解碼積體電路，仍然，要使用8個埠。此時，需要選用40點的plc，成本會有一定的增加，對於車庫管理系統而言，問題不大。
由於，實驗室只有20點的plc，我們對這部分不做實物，只是使用內部繼電器進行指示，達到得知車庫車輛數的目的。
【系統設計】
1、 硬體部分
首先確定輸入輸出的點數。輸入埠：啟用（00000）、停用（00003）、感測器1（00001）、感測器2（00002）。
輸出埠：啟用燈（01000）、空訊號（01001）、滿訊號（01002）、報警燈（01003）。（顯示部分通過軟體檢視，暫時不考慮）
根據輸入輸出點數決定選擇主機型。由於輸入是4點，輸出也是4點，可以選擇10點i/o型。又因為是車庫管理系統，使用的報警燈等裝置功率較大，應該使用繼電器輸出方式的plc。
在系統中也不存在非常精確的延時問題，故繼電器輸出型可以滿足要求。實驗室只有20點的plc，故實驗中我們仍然使用20點的plc。（其外部電路均可以使用以下電路圖代替）
圖1所示，圖中交流（ac100v~200v）或直流(dc24v)電壓源可任選一種。這裡我們選擇交流電壓源，以方便直接驅動報警燈等外圍電路。
當如果使用外圍顯示電路時，由於要使用一些電路模組作為解碼環節。故可以選擇直流電壓源供電。在這裡我們不使用為宜，但是，從實驗台可以完成實驗的情況看，我們只能選擇直流24v作為輸出電源。
對於輸入部分而言，無需考慮中間驅動等問題（外接電路可直接連線，無附加電路），故可以直接使用按鈕開關作為啟動和停止按鍵。連線方式如下圖所示。
如圖2所示，感測器可以採用和開關一樣的電路結構。但是，感測器的位置很重要。為了能夠防止出現計數錯誤，我們需要採用一定措施。
即：將兩個感測器的距離調整到車身的1.5倍或以上。
如果車身長和兩個感測器的距離相等，那麼，當有兩輛車同時進出時，一輛車先壓過感測器，在還沒有完全通過時，另一輛車這是也通過感測器就會造成計數的誤動作。如果感測器間距達到1.5倍車距，那麼當兩輛車同時通過兩個感測器時（一輛車通過無法促使兩個感測器同時接通），我們可以讓計數器停止工作以達到準確計數的效果。
2、 軟體部分
軟體部分我們分為以下幾個環節分別考慮：
a、 輸入輸出埠分配
輸入埠：啟用（00000）、停用（00003）、感測器1（00001）、感測器2（00002）。
輸出埠：啟用燈（01000）、空訊號（01001）、滿訊號（01002）、報警燈（01003）。（顯示部分通過軟體檢視，暫時不考慮）
重要中間繼電器：存放計數值（hr00）、存放計數後計數值（hr01）、同時有車輛出入時接通的繼電器（20006）。計數後復位個中間繼電器的繼電器（20003）。
b、 啟保停部分
這部分要保證車庫能夠進行啟用，停用等操作。
c、啟動清零部分
車庫啟用時要求清零，整個系統之要求在啟用時執行一次，可設計如下圖。
d、車輛進入計數部分
當感測器1、2依次接通時，計數器加1。
e、車輛出庫計數部分
當感測器2、1依次接通時，計數器減1。
f、計數後感測器及各中間繼電器復位部分
當中間計數器值不相等時，表示計數繼電器值已加1或減1，此時斷開個計數感測器，並將中間繼電器值改為相等。同時，為了便於觀察，我們將hr00的值傳給hr19，已達到最終在軟體上顯示的目的。
g、報警部分
當有車進出時，報警燈亮3s。
h、空、滿報警部分
當車庫車輛空時，空報警等亮。當車庫車輛滿時，滿報警等亮。為方便除錯，計數值我們暫時設定為10，以減少加計數到達上限的個數，觀察滿報警。
i、防錯計數部分
當有車輛同時進出（感測器1、2同時接通）時，斷開加減計數部分。
j、利用軟體顯示部分
此部分將可以顯示車庫的車輛數資訊。但是，必須在軟體中進行，故這部分完成除錯後可以去掉或改用40點的plc將結果從埠輸出顯示。
【實驗結果與總結】
實驗結果：
1、 啟保停等電路部分工作正常，啟動時能夠自動清零，且有空顯示報警。
2、 當車輛前進時，經過感測器2——感測器1後，計數器能夠自動加1，後退時經過感測器2——感測器1後，計數器也會自動減1。只經過乙個感測器則計數器不動作。
3、 車輛入庫或出庫時，均有報警警燈，亮3s。
4、 當車庫車輛滿50輛時，車庫有報警顯示。
5、 當車輛同時進出時，能夠進行防止誤計數的動作（臨時停止計數）。
6、 根據梯形圖完成了程式的編寫。（詳見附錄一）
實驗結論：
實驗結果達到了預期的目標，各項功能都已基本實現。
附錄1 詳細程式**
ld 0.00
or 10.00
andnot 0.03
out 10.00
ld 0.00
mov #00 hr0
ld 0.01
or 200.01
andnot 200.03
and 10.00
andnot 200.06
out 200.01
ld 0.02
or 200.02
andnot 200.03
and 200.01
out 200.02
ld 200.02
andnot 0.02
add hr0 #01 hr0
ld 0.02
or 200.04
andnot 200.03
and 10.00
andnot 200.06
out 200.04
ld 0.01
or 200.05
andnot 200.03
and 200.04
out 200.05
ld 200.05
andnot 0.01
sub hr0 #01 hr0
ld 10.00
out tr0
cmp hr0 hr1
ld p_gt
or p_lt
andld
out 200.03
mov hr0 hr1
ld tr0
mov hr0 hr19
ld 0.01
or 0.02
or 10.03
andnot tim000
and 10.00
out 10.03
ld 10.03
tim 000 #30
ld 10.00
out tr0
cmp hr0 #00
and p_eq
out 10.01
ld tr0
and p_gt
cmp hr0 #50
and p_eq
out 10.02
ld 0.01
and 0.02
or 200.06
ld 0.01
or 0.02
andld
out 200.06
ld hr19.00
out 201.00
ld hr19.01
out 201.01
ld hr19.02
out 201.02
ld hr19.03
out 201.03
ld hr19.04
out 201.04
ld hr19.05
out 201.05
ld hr19.06
out 201.06
ld hr19.07
out 201.07
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