内容发布更新时间 : 2025/2/11 21:47:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
内容摘要
PLC早期主要应用于工业控制，但随着技术的发展，其应用领域正在不断扩大 . 可编程控制器(Programmable Logical Controller)简称PC或PLC，是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司(DEC )为美国通用公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上，可编程控制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也朝着智能化方向不断发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。随着微处理器、计算机和数字通信技术的飞速发展，计算机控制已扩展到所有的控制领域。现代社会要求制造业对市场需求迅速的反应，生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品。为了满足这一需求，生产设备的控制系统必须具有极高的灵活性和可靠性，可编程控制器就顺应而生。本设计是基于西门子公司的S7-200系列PLC对停车场车位实施控制的控制系统。本设计针对目前停车场车位控制系统存在的集成自动化程度低、可靠性差和运行效率低下的不足，结合目前工业领域的应用技术，设计了一种技术较先进、性能可靠、自动化的程度较高的停车场车位控制系统。本文针对停车场车位控制系统中存在的问题，把PLC可编程序控制器和变频器应用于停车场车位控制系统上，同时对问题进行了较深入的研究。
本文阐述了停车场车位控制系统的PLC控制、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，S7-200不仅编程简单，通用性强，抗干扰能力强，可靠性高，而且具有易于操作及维护，设计、施工、调试周期短等优点。然后设计了停车场车位控制系统的基本模块及功能，并对系统的主回路和控制回路的硬件部分进行了详细介绍。最后程序分析测试论证了该停车场车位控制系统设计可行性。 关键词：西门子；PLC控制；车位控制
目 录
第1章 引言 ……………………………………………………………2
1.1 明确设计内容和要求…………………………………………2
1.2 阐述总体设计思路 ……………………………………………2
第2章 系统方案的分析与设计 …………………………………3
2.1 控制要求分析，设计主电路 ……………………………… 3 2.2 系统设计思想及控制流程设计 ……………………………3 2.3 设计硬件选择 …………………………………………………4
第3章 PLC控制系统设计 ………………………………………… 5
3.1 确定I/O信号数量 ……………………………………………5 3.2 I/O地址分配及I/O接线图……………………………………5 3.3 控制程序编制与调试 …………………………………………6
设计总结 ………………………………………………………………… 15 谢词 ……………………………………………………………………… 16 参考文献 …………………………………………………………………… 17
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第1章 引言
1.1明确设计内容和要求
1.如图1-1所示，假设有一停车场共有16个车位。
图1-1
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，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车进入。 6.可以用七段数码显示管上显示目前停车场共有几部车。
1.2阐述总体设计思路
（1）入库车辆前进时，经过1#传感器，此时车位尚未满的话，栅栏向上打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，同时车辆进入，经过2#传感器，栅栏门向下关闭，达到下限位置时，栅栏门停止关闭，同时计数器A加1；
（2）出库时，先经过2#传感器，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，同时车辆出闸门再经过1#传感器，栅栏门向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作，计数器B减1；（计数器B的初始值由计数器A送来）只经过一个传感器则计数器不动作。
（3）仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示。
（4）若设仓库容量为16辆车，则仓库满时应显示。
（5）运用PLC控制，用七段数码显示管上显示目前停车场共有几部车。
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第二章 系统方案的分析与设计
2.1 控制要求分析
1）在入口处装设一传感器1，用来检测车辆进入的数目。 2）在出口处装设一传感器2，用来检测车辆出去的数目。
3）有车位时，入口闸栏将门开启让车辆进入，并有指示灯示表示尚有车位。 4）车位满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车进入。 5）可以用七段数码显示管上显示目前停车场共有几部车。
以上是本次课程设计所要实现的功能，对于前两条要求，可以采用两个计数器来实现，即一个增计数器和一个减计数器；栅栏的开启与闭合可以有电动机的正反转来实现，并用指示灯显示停车场是否已经停满；车位满时应设计使栅栏不能开启，禁止汽车进入停车场；用七段数码管来显示目前停车场中停车的数目。主电路的实现比较容易，属于电动机的正反转。
2.2 系统设计思想及控制流程设计
2.21（1）入库车辆前进时，经过1#传感器，此时车位尚未满的话，栅栏向上
打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，同时车辆进入，经过2#传感器，栅栏门向下关闭，达到下限位置时，栅栏门停止关闭，同时计数器A加1；
（2）出库时，先经过2#传感器，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，同时车辆出闸门再经过1#传感器，栅栏门向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作，计数器B减1；（计数器B的初始值由计数器A送来）只经过一个传感器则计数器不动作。
（3）仓库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有仓库空显示。
（4）若设仓库容量为16辆车，则仓库满时应显示。
（5）运用PLC控制，用七段数码显示管上显示目前停车场共有几部车。
2.22系统工作说明
仓库启用由启动开关控制，先对所有用到的存储单元清零，并且仓库空显示由数码管显示。当汽车先经过传感器一时，此时车位尚未满的话，由传感器一以控制实现开栅门，栅栏向上打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，此时汽车方能驶入，当汽车经过传感器二时，由传感器二实现关门，栅栏门向下关闭，达到下限位置时，栅栏门停止关闭，并且数码管实现加以后显示；当汽车先经过传感器二时，由传感器二以控制实现开栅门，栅栏门向上打开，当达到上限的时候停止打开，此时汽车方能驶出，当汽车经过传感器一时，由传感器一实现关门，栅栏门向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作，并且数码管实现减一后显示。设仓库容量为16辆车，若车库还有车位则可由指示灯进行提醒，若车库车
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位已满则仓库满时应有指示灯显示。
2.3 设计硬件选择 2.3.1 选择PLC类型
S7-200系列PLC的CPU的技术指标
特性 数字输入量（DI） 数字输出量（DO） CPU221 6 4 CPU222 8 6 CPU224 14 10 CPU226 24 16 图2-1 S7-200系列PLC的CPU的技术指标
根据该系统的信号输出量和输出量的数量，配合S7-200的CPU的数字量I/O数量，考虑选用CPU226型号。
第三章 PLC控制系统设计
3.1 确定I/O信号数量
本次设计共用到六个输入信号: 1)开启信号； 2)关闭信号；
3)入口传感器输入信号； 4)出口传感器输入信号； 5)上限位置开关； 6)下限位置开关 18个输出信号： 1）栅栏开启信号； 2）栅栏关闭信号； 3）满位灯指示信号； 4）空位灯指示信号；
5）数码管1引脚Q0.0-Q0.6； 6)数码管2引脚Q1.0-Q1.6
3.2 I/O地址分配及I/O接线图 3.2.1 I/O地址分配
输入信号 设备 启动
输出信号 设备 开门 4
地址 I0.0 地址 Q2.0