車輛出入庫管理系統的設計

2022-07-18 19:18:04 字數 4306 閱讀 4423

本設計針對目前車輛出入庫管理系統存在的系統管理介質落後、整合自動化程度低。安全性差、人性化和執行效率低下不足,結合目前科學技術領域的最新研究成果,設計了一種技術較先進、效能可要、自動化程度較高的車輛輸入庫管理系統。本設計的思想立足於車輛輸入管理系統的可要性、安全性和高效性,對目前我國各大中城市多面臨的「停車難」問題的解決,具有一定促進作用。

本系統所採用的plc技術,射頻卡技術對其他交通收費系統也有一定的借鑑意義。

本文針對車輛出入庫只能控制系統中存在的問題,把plc可程式設計序控制器和變頻器應用於車輛出入庫只能控制系統上,並進行了較深入的研究。

本文闡述了智慧型車輛出入庫系統的plc控制、收費、計費和安全的一些基本思路和方法,並介紹了著重介紹了plc工作特點及執行原理,還介紹了c20p型歐姆龍型可程式設計控制器系列的c200h-oa223 plc控制器主要功能模組及應用,c20p不僅程式設計簡單,通用性強,抗干擾能力強,可靠性高,而且具有易於操作及維護,設計、施工、除錯周期短等優點。還介紹了mifare1ics50非接觸式ic卡的結構,描述了車輛出入庫管理系統的基本模組及功能,並對系統的主迴路和控制迴路的硬體部分進行了詳細介紹。本文主要是對車輛出入庫進行智慧型化設計,通過採取plc技術對車輛出入庫管理的設計,達到車輛出入庫智慧型化、高效化

關鍵詞 plc 感測器車輛可靠性

摘要 i

1 plc的簡介 1

1.1 plc的基本結構 1

1.2 plc的工作原理 2

2 車輛出入庫管理系統的構成 3

2.1 整體框架 3

2.2 感測器的布置 3

2.3 顯示電路 4

3 plc的i/o埠接線 5

4 i/o 口位址分配 6

5 程式設計 7

5.1課題內容 7

5.2 計數邏輯 8

5.3 程式流程圖 9

5.4 梯形圖 10

6總結 12

7 元器件清單 13

參考文獻 14

附錄 15

1、**處理單元(cpu)**處理單元(cpu)是plc的控制中樞。它按照plc系統程式賦予的功能接收並儲存從程式設計器鍵入的使用者程式和資料;檢查電源、儲存器、i/o以及警戒定時器的狀態,並能診斷使用者程式中的語法錯誤。當plc投入執行時,首先它以掃瞄的方式接收現場各輸入裝置的狀態和資料,並分別存入i/o映象區,然後從使用者程式儲存器中逐條讀取使用者程式,經過命令解釋後按指令的規定執行邏輯或算數運算的結果送入i/o映象區或資料暫存器內。

2、儲存器可程式設計序控制器的儲存器分為系統程式儲存器和使用者程式儲存器。存放系統軟體(包括監控程式、模組化應用功能子程式、命令解釋程式、故障診斷程式及其各種管理程式)的儲存器稱為系統程式儲存器;存放使用者程式(使用者程式存和資料)的儲存器稱為使用者程式儲存器,所以又分為使用者儲存器和資料儲存器兩部分。

3、輸入介面電路輸入輸出訊號有開關量、模擬量、數字量三種,在我們實際涉及到的訊號當中,開關量最普遍。

4、輸出介面電路:可程式設計序控制器的輸出有:繼電器輸出(m)、電晶體輸出(t)、閘流體輸出(ssr)三種輸出形式。

5、電源

plc的電源在整個系統中起著十分重要得作用。如果沒有乙個良好的、可靠得電源系統是無法正常工作的,因此plc的製造商對電源的設計和製造也十分重視。一般交流電壓波動在+10%(+15%)範圍內,可以不採取其它措施而將plc直接連線到交流電網上去。

如fx1s額定電壓ac100v—240v,而電壓允許範圍在ac85v—264v之間。允許瞬時停電在10ms以下,能繼續工作。

一般小型plc的電源輸出分為兩部分:一部分供plc內部電路工作;一部分向外提供給現場感測器等的工作電源。

plc則是採用迴圈掃瞄的工作方式。乙個掃瞄週期主要可分為3個階段。

1、輸入重新整理階段

在輸入重新整理階段,cpu掃瞄全部輸入埠,讀取其狀態並寫入輸入狀態暫存器。完成輸入端重新整理工作後,將關閉輸入埠,轉入程式執行階段。在程式執行期間即使輸入端狀態發生變化,輸入狀態暫存器的內容也不會改變,而這些變化必須等到下一工作週期的輸入重新整理階段才能被讀入。

2、程式執行階段

在程式執行階段,根據使用者輸入的控制程式,從第一條開始逐步執行,並將相應的邏輯運算結果存入對應的內部輔助暫存器和輸出狀態暫存器。當最後一條控制程式執行完畢後,即轉入輸入重新整理階段。

3、輸出重新整理階段

當所有指令執行完畢後,將輸出狀態暫存器中的內容,依次送到輸出鎖存電路(輸出映像暫存器),並通過一定輸出方式輸出,驅動外部相應執行元件工作,這才形成plc的實際輸出。

由此可見,輸入重新整理、程式執行和輸出重新整理三個階段構成plc乙個工作週期,由此迴圈往復,因此稱為迴圈掃瞄工作方式。

顯然掃瞄週期的長短主要取決於程式的長短。掃瞄週期越長,響應速度越慢。由於每個掃瞄週期只進行一次i/o重新整理,即每乙個掃瞄週期plc只對輸入、輸出狀態暫存器更新一次,所以系統存在輸入輸出滯後現象,這在一定程度上降低了系統的響應速度。

但是由於其對i/o的變化每個週期只輸出重新整理一次,並且只對有變化的進行重新整理,這對一般的開關量控制系統來說是完全允許的,不但不會造成影響,還會提高抗干擾能力。這是因為輸入取樣階段僅在輸入重新整理階段進行,plc在乙個工作週期的大部分時間是與外設隔離的,而工業現場的干擾常常是脈衝、短時間的,誤動作將大大減小。但是在快速響應系統中就會造成響應滯後現象,這個一般plc都會採取高速模組。

總之,plc採用掃瞄的工作方式,是區別於其他裝置的最大特點之一,我們在學習和使用plc當中都應注意。

圖2.1 整體框架

圖2.2 感測器

圖2.3 顯示電路

在本設計中,總共需要8位led數碼管和l6個按鍵,為了節省微控制器i/o口數以及數碼管驅動問題,在此採用hd7279鍵盤顯示晶元。7279鍵盤顯示晶元為spi介面,具有連線簡單、無需另加數碼管驅動、自身電路簡單等優點。顯示部分採用1組4位一體共陰數碼管,共設定l6個功能鍵。

plc的i/o埠接線

圖3.1 i/o埠接線

設計中採用記憶體為3.2k,最大i/0點數640點的微處理器(c200he—cpu11-e,歐姆龍公司產品),電源使用帶有24v dc和ac1 10—120/220—240v的使用電源(pa204s)

根據系統控制要求,本系統需計數器1個,定時器2個,16個輸入點和16個輸出點,所選plc型別滿足系統要求。

圖4.1訊號輸入輸出

1.入庫車輛前進時,經過1# → 2#感測器後計數器加1,後退時經過2# → 1#感測器後計數器減1,單經過乙個感測器則計數器不動作。

2.出庫車輛前進時經過2# → 1#感測器後計數器減1,後退時經過1# → 2#感測器後計數器加1,單經過乙個感測器則計數器不動作。

3.設計乙個由兩位數碼管及相應的輔助元件組成的顯示電路,顯示車庫內車輛的實際數量。

變數約定:

10001---啟動 10006---1#感測器

10002---停止 10007---2#感測器

10003---清零 00001---倉庫空顯示

10004--- =「1」入庫操作

10004--- =「0」出庫操作

10005--- =「1」前進操作

10005--- =「0」後退操作

課題要求:

1.根據題意設計顯示電路圖,並按圖連線。

2.畫出plc i/o埠接線圖,並按圖接線。

3.編制控制程式,並畫出梯形邏輯圖。

4.完成系統除錯,實現控制要求。

5. 完成課程設計說明書。

1.光感測器的接收光被遮斷時定義為「有訊號」;

2.感測器1#有訊號時啟動增計數邏輯;

3.感測器2#有訊號時啟動減計數邏輯;

4.感測器1#完成脈衝同時2#有訊號,則啟動增計數邏輯;

5.感測器2#完成脈衝同時1#有訊號,則啟動減計數邏輯;

6.感測器1#和感測器2#都完成脈衝後進行相應計數動作;

7.感測器1#和感測器2#都沒有訊號時進行小復位動作;

8.增計數與減計數的啟動邏輯互鎖;

9.增計數和減計數的進行邏輯互鎖。

10.計數值超過+99後從零開始計數並報警(發光二極體)

其中:條件2和條件3為「方向判定條件1」;

條件4和條件5為「方向判定條件2」;

圖5.1 流程圖

本設計是基於plc的車輛出入庫管理系統,使用完全plc控制,完成了車輛出入庫時的統計和顯示工作,能夠可靠的準確的無誤的進行計數,無論單個車輛怎樣的往返運動,都不會出現誤計和漏計數,而且在人通過光感器時不會誤計數。最後採用兩位led來顯示車庫內車輛的實際數量,使用兩個光感測器來監控車輛的進出並完成計數工作,車輛進入時經過兩個感測器使顯示數字加一,車輛外出時經過兩個感測器使顯示數字減一,但當車輛只經過乙個感測器時不計數。

優點:本系統採用反覆邏輯判定,計數動作準確可靠;這被簡單安裝方便;自動化程度高便於實現無人值守;抗干擾能力強,環保無汙染;便於需要時進行擴充套件。

車輛出入庫管理PLC系統設計

科信學院 課程設計說明書 2010 2011 學年第一學期 課程名稱可程式設計控制器課程設計 題目 車輛出入庫管理plc系統設計 專業班級 電氣工程及其自動化07 2班 學生姓名李健 學號070062230 指導教師 苗敬利安憲軍杜永 設計週數2周 設計成績 2011年 1月13 日 目錄 目錄1 ...

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