基于S7-200PLC的智能停车场控制系统设计

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2020-4-13 00:49 上传

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【摘要】

本文提出一种运用可编程控制器（PLC）对停车场进出及停放指示进行管理的方案。本停车场由5位停车位、入口检测器、出口检测器、道闸管理系统、七段数码管用来显示车库内车辆数、尚有车位指示灯、车位已满指示灯等部分组成。采用PLC的自动控制系统，由于PLC具有可靠性、易操作性、灵活性等优点，因此，本控制系统与传统停车场相比，大大提高了设计效率，维护周期短、调试方便、成本较低、易操作、可靠性高，有很强的实用价值。

目录

1绪论

1.1课题的背景及意义

1.2 PLC在国内外的研究情况

2 PLC简介

2.1 PLC的发展历程

2.2可编程控器概述

2.3 可编程控制器的定义

2.4 PLC的基本结构

2.5 PLC的特点

2.5.1 可靠性高，抗干扰能力强

2.5.2 硬件配套齐全，功能完善，适用性强

2.5.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎

2.5.4 系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造

3 PLC控制系统的设计

3.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤

3.1.1 PLC控制系统的设计内容

3.1.2 设计步骤

3.2 PLC的硬件设计和软件设计及调试

3.2.1 PLC的硬件设计

3.2.2 PLC的软件设计

3.3.3 软件硬件的调试

4 器件简介

4.1 电机简介

4.1.1电机简介

4.1.2 定义

4.1.3 电机的分类

4.1.4 电机额定参数

4.1.5 电机的选型

4.2 光电传感器简介

4.2.1 光电传感器的作用

4.2.2 光电传感器工作原理

4.2.3 光电传感器的分类和工作方式

4.2.4 光电传感器优点

4.2.5 光电传感器的应用

4.3 行程开关简介

4.3.1 行程开关的概述

4.3.2 行程开关按其结构分类

4.3.3 行程开关用途

5 基于PLC的停车场车位控制系统概述

5.1课 题 内 容

5.2设计目标及原则

5.2.1目标

5.2.2原则

5.3课题要求

5.3.1控制系统的I/O分配及器件选型

5.3.2 程序的编制根据系统的控制要求，编制程序。

5.4系统工作过程

5.5控制程序流程图

5.6系统硬件电路设计

5.6.1 CPU的选择

5.6.2 I/O地址分配

5.6.3 I/O接线图

结束语

致谢

参考文献

1绪论
1.1课题的背景及意义

随着社会的发展，城市中的汽车越来越多。车辆集中存放管理的场所被人类提出车辆进出的秩序、车辆存放的安全性、车辆存放管理的有偿性等要求。停车场控制系统是指基于现代化电子与信息技术，在停车区域的出入口处安装自动识别装置，通过非接触式卡或车牌识别来对出入此区域的车辆实施判断识别、准入/拒绝、引导、记录、收费、放行等管理，其目的是有效的控制车辆与人员的出入，记录所有详细资料并自动计算收费额度，实现对场内车辆与收费的安全管理。因此，本课题针对停车场控制系统进行研究具有很强的理论与现实意义。

    采用PLC的自动控制系统，由于PLC本身具有的可靠性、易操作性、灵活性等优点，使得本控制系统与传统停车场相比，大大提高了设计效率，维护周期短、调试方便、成本较低、易操作、可靠性高，有很强的实用价值。停车场管理系统重点要做到标准指示车辆进出，车辆进入时给予司机准确的车位数量与具体位置，车辆进入后，记录车辆总量；车辆离开时，减少车辆的数量。车辆进出指示可完全由PLC作为中央控制处理，大大减轻了现代社会人“停车难”的问题。

    本次设计课题结构特点明确，涵概面广。在整个设计过程中，我得到了毕业设计指导老师孜孜不倦的指导，也深切体会到科学严谨的设计思想。由于本人设计经验有限，不妥和错误之处，恳请各位老师指正。

1.2 PLC在国内外的研究情况

可编程控制器是六十年代发展起来的一种自动控制装置是一种嵌入式的工控机，它以顺序控制为主回路调节为辅能完成逻辑判断、定时、计数、记忆和算术运算功能既能进行开关量控制又能进行模拟量控制还具有通信功能。

目前，在工业自动化控制领域主要分为PLC（可编程控制器简）控制、工控机和嵌入式控制，而PLC自1968年诞生以后以惊人的速度成为了这一领域的主导者，为各种各样的自动化控制设备提供了非常可靠的控制应用。其主要原因，在于它能够为自动化控制应用提供安全可靠和比较完善的解决方案，适合于当前工业企业对自动化的需要，PLC将来在我国会有更广阔的发展空间。

2 PLC简介
2.1 PLC的发展历程 2.2可编程控器概述

可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制(Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称PLC。

2.3 可编程控制器的定义

可编程控制器简称PC（英文全称：Programmable Controller），它经历了可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC（英文全称：Programmable Logic Controller）和可编程序控制器PC几个不同时期。为与个人计算机（PC）相区别，现在仍然沿用可编程逻辑控制器这个老名字。

1987年国际电工委员会（International Electrical Committee）颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义：

“PLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。”

2.4 PLC的基本结构

图2-1  PLC基本结构

2.5 PLC的特点
2.5.1 可靠性高，抗干扰能力强

PLC用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，接线可减少到继电器控制系统的1/10~1/100，因触点接触不良造成的故障大为减少。

高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC由于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。

2.5.2 硬件配套齐全，功能完善，适用性强

PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品，并且已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。PLC的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。PLC有较强的带负载能力，可直接驱动一般的电磁阀和交流接触器，可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代PLC大多具有完善的数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC的功能单元大量涌现，使PLC渗透到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力的增强及人机界面技术的发展，使用PLC组成各种控制系统变得非常容易。

2.5.3 易学易用，深受工程技术人员欢迎

PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC的少量开关量逻辑控制指令就可以方便地实现继电器电路的功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。

2.5.4 系统的设计、安装、调试工作量小，维护方便，容易改造

PLC的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律，很容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比设计继电器系统电路图的时间要少得多。

PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为可能。这很适合多品种、小批量的生产场合。

3 PLC控制系统的设计
3.1 PLC控制系统的设计内容及设计步骤
3.1.1 PLC控制系统的设计内容

（1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。

（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。

（3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。

（4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。

（5）编写程序并调试。

（6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。

（7）编写设计说明书和使用说明书。

3.1.2 设计步骤

（1）工艺分析

深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。

（2）选择合适的PLC类型

在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：

a、功能的选择。 对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能（如中断、PID等）。

b、I/O点数的确定。 统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。

c、内存的估算。 用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。

（3）分配I/O点。

分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

（4）程序设计。

对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。

（5）控制柜或操作台的设计和现场施工。

设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。

（6）应用系统整体调试。

如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。

（7）编制技术文件。

技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明。

3.2 PLC的硬件设计和软件设计及调试
3.2.1 PLC的硬件设计

PLC硬件设计包括：PLC及外围线路的设计、电气线路的设计和抗干扰措施的设计等。

选定PLC的机型和分配I/O点后，硬件设计的主要内容就是电气控制系统的原理图的设计，电气控制元器件的选择和控制柜的设计。电气控制系统的原理图包括主电路和控制电路。控制电路中包括PLC的I/O接线和自动、手动部分的详细连接等。电器元件的选择主要是根据控制要求选择按钮、开关、传感器、保护电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

3.2.2 PLC的软件设计

软件设计包括系统初始化程序、主程序、子程序、中断程序、故障应急措施和辅助程序的设计，小型开关量控制一般只有主程序。首先应根据总体要求和控制系统的具体情况，确定程序的基本结构，画出控制流程图或功能流程图，简单的可以用经验法设计，复杂的系统一般用顺序控制设计法设计。

3.3.3 软件硬件的调试

调试分模拟调试和联机调试。

软件设计好后一般先作模拟调试。模拟调试可以通过仿真软件来代替PLC硬件在计算机上调试程序。如果有PLC的硬件，可以用小开关和按钮模拟PLC的实际输入信号（如起动、停止信号）或反馈信号（如限位开关的接通或断开），再通过输出模块上各输出位对应的指示灯，观察输出信号是否满足设计的要求。需要模拟量信号I/O时，可用电位器和万用表配合进行。在编程软件中可以用状态图或状态图表监视程序的运行或强制某些编程元件。

硬件部分的模拟调试主要是对控制柜或操作台的接线进行测试。可在操作台的接线端子上模拟PLC外部的开关量输入信号，或操作按钮的指令开关，观察对应PLC输入点的状态。用编程软件将输出点强制ON/OFF，观察对应的控制柜内PLC负载（指示灯、接触器等）的动作是否正常，或对应的接线端子上的输出信号的状态变化是否正确。

联机调试时，把编制好的程序下载到现场的PLC中。调试时，主电路一定要断电，只对控制电路进行联机调试。通过现场的联机调试，还会发现新的问题或对某些控制功能的改进。

4 器件简介
4.1 电机简介
4.1.1电机简介

电机，俗称电“马达”，是指依据电磁感应定律将电能转换为机械能的一种电动设备。电动机也称（俗称）马达，在电路中用字母“M”表示。它的主要作用是产生机械驱动转矩，作为各种电器和机械运动的动力源，发电机在电路中用字母“G”表示。

                     

图5-1 电机

4.1.2 定义

依据电磁感应定律实现电能的转换或传递的一种电磁装置。

4.1.3 电机的分类

         

图5-2 电机分类

4.1.4 电机额定参数

额定电压、额定电流、额定功率、功率因数、效率

4.1.5 电机的选型

电动机的选择是一部电动机节能运行的第一步。只有选好电动机，再加上采取一定的节能措施才能达到节能的目的。其基本原则是:
  （1）根据生产机械的负载性质和生产工艺及各种不同的用途，对电动机的起动、制动、正反转、调速的要求，选择适合负载特性的电动机。
  （2）选则具有与使用场所的环境相适应的，如温度、湿度、灰尘、淋水及易燃易爆等确定防护及冷却方式的电动机。其外壳防护和冷却方式选择方法见有关资料.
  （3）根据负载转矩、转速变化和启动频繁程度等要求，计算和确定合适的电动机容量。通常电动机在75%—100%额定负载率时效率最高。但应考虑其温升限度和过载能力和启动转矩，一般应留有一定的余量，选择其负载率在80%—90%为最好。
  （4）根据电源情况，对电动机功率因数等性能的影响，选择电动机的额定电压和类型。
  （5）根据生产机械所要求的转速 ，以及传动设备系统的复杂程度，选择电动机的转速。
  （6）选择可靠性高、便于维修，并应考虑互换性，所以尽量选用标准电动机。

4.2 光电传感器简介
4.2.1 光电传感器的作用

检测物体的有无、检测透明物体、检测色标、检测颜色、检测发光物体、检测位移。

4.2.2 光电传感器工作原理

光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的。光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路。发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(LED)、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度。接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。

4.2.3 光电传感器的分类和工作方式

（1）槽型光电传感器
    把一个光发射器和一个接收器面对面地装在一个槽的两侧的是槽形光电。发光器能发出红外光或可见光，在无阻情况下光接收器能收到光。但当被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，光电开关便动作。输出一个开关控制信号，切断或接通负载电流，从而完成一次控制动作。槽形开关的检测距离因为受整体结构的限制一般只有几厘米。

（2）对射型光电传感器
    若把发光器和收光器分离开，就可使检测距离加大。由一个发光器和一个收光器组成的光电开关就称为对射分离式光电开关，简称对射式光电开关。它的检测距离可达几米乃至几十米。使用时把发光器和收光器分别装在检测物通过路径的两侧，检测物通过时阻挡光路，收光器就动作输出一个开关控制信号。

（3）反光板型光电开关
    把发光器和收光器装入同一个装置内，在它的前方装一块反光板，利用反射原理完成光电控制作用的称为反光板反射式(或反射镜反射式)光电开关。正常情况下，发光器发出的光被反光板反射回来被收光器收到；一旦光路被检测物挡住，收光器收不到光时，光电开关就动作，输出一个开关控制信号。

（4）扩散反射型光电开关
    它的检测头里也装有一个发光器和一个收光器，但前方没有反光板。正常情况下发光器发出的光收光器是找不到的。当检测物通过时挡住了光，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，输出一个开关信号。

4.2.4 光电传感器优点

光电传感器是采用光电元件作为检测元件，首先把被测量的变化转变为信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件3部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，体积小。近年来，随着光电技术的发展，光电传感器已成为系列产品，其品种及产量日益增加，用户可根据需要选用各种规格产品，在各种轻工自动机上获得广泛的应用。

4.2.5 光电传感器的应用

光敏电阻可用于进行光的测量和光的控制，测量方面主要是用于测量光强，控制方面最常见的就是路灯控制和楼道感应灯的控制，在电路接通的状态下，路灯会随着周围光强的变化而变化，楼道中的灯白天不亮晚上亮也利用了光敏电阻的对光的感应特点。光敏电阻还被应用于海上导航，通常海上的浮标用的就是光敏电阻作为航道灯的开关，到晚上光敏电阻阻值变小，接通控制电路，将灯打开；白天光敏电阻增大将控制电路断开，关掉电灯。

光敏管大体有开关作用，环境光检测作用，各种光线接收作用。在太阳能自动跟踪控制中，做光电检测用，接受太阳光，校正方位。光敏二级管被应用于收音机、电视、电脑等设备中，比如用LED发光二极光替代液晶显示器背后的光源，能达到节能且稳定的作用。光敏三极管可用来控制开关的状态，其主要原因是三极管对光照强度十分敏感，可以根据根据光照强弱来控制电流大小，从而在继电器的配合下控制开关的通断状态，实现自动化控制。由于光敏管对光的敏感性很高，还可用于测量温度，因为不同温度的物体辐射的光不同，以此可以间接测量温度。此外，光敏三极管还可用于传输信号，如光藕合器，光耦合器亦称光电隔离器，简称光耦，光耦合器以光为媒介传输电信号，它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。另外，红光光敏管可用于测量红外线，这一点可用来做夜视仪。

硅光电池在日常生活中也是十分常见的，因为它能将光能转变为电能，像一些太阳能发电板和太阳能电池中就有硅光电池，被广泛用于卫星、太阳能发电、太阳能热水器以及手机等。

光电传感器的用途很多很广，还有一些等待我们去发现。比如我们经常抱怨阳光下看不清手机和电脑，我们可以利用光敏器件来改变手机和电脑的屏幕亮度，从而更能看清楚，。还有我们的空调，可以通过检测红外线自动调至人的舒适温度，当温度过低或过高就开启调节装置，若在人体舒适范围左右则可关闭调节装置，从而节省能源。我们还可以穿一件有硅光电池板的衣服，衣服内有温度调节装置，由硅光电池提供能源，调节温度。  

4.3 行程开关简介
4.3.1 行程开关的概述

行程限位开关又称限位开关,用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中,将行程限位开关安装在预先安排的位置,当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时, 行程限位开关的触点动作,实现电路的切换。因此, 行程限位开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器,它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械,用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中,还利用行程限位开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位,轿厢的上、下限位保护。

4.3.2 行程开关按其结构分类

• 直动式行程开关
• 其结构原理如图5-3所示，其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0．4m／min的场所。
  

图5-3 直动式行程开关

1-推杆 2-弹簧 3-动断触点 4-动合触点

（2)滚轮式行程开关

其结构原理如图5-4所示，当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。

图5-4 滚轮式行程开关

1-滚轮 2-上转臂3、5、11-弹簧4-套架 6-滑轮 7-压板 8、9-触点 10-横板

滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。

（3）微动开关式行程开关

其结构如图5-5所示:

图5-5 微动式行程开关

           1.推杆 2.弹簧 3.压缩弹簧4.动断触点 5.动合触点

4.3.3 行程开关用途

行程开关主要用于将机械位移转变成电信号，使电动机的运行状态得以改变，从而控制机械动作或用作程序控制。

行程开关真正的用武之地是在工业上，在那里它与其它设备配合，组成更复杂的自动化设备。

机床上有很多这样的行程开关，用它控制工件运动或自动进刀的行程，避免发生碰撞事故。有时利用行程开关使被控物体在规定的两个位置之间自动换向，从而得到不断的往复运动。比如自动运料的小车到达终点碰着行程开关，接通了翻车机构，就把车里的物料翻倒出来，并且退回到起点。到达起点之后又碰着起点的行程开关，把装料机构的电路接通，开始自动装车。总是这样下去，就成了一套自动生产线，用不着人管，日以继夜地工作，节省了人的体力劳动。

5 基于PLC的停车场车位控制系统概述
5.1课 题 内 容

基于PLC的停车场车位控制系统技术要求

（1）停车场只永许停5辆车，当少于5辆车时，入口初绿灯亮，左栏杆抬起，司机取号（一次性）进入，5秒后，左栏杆落下达到5辆车，红灯亮，左栏杆不会抬起，取车时出示号码，右栏杆抬起，车辆离开后5秒后，右栏杆落下（注意：停车场的车辆数=入口车辆数-出口车辆数）。

（2）车辆进入停车场后，自动按号码排放车辆。

（3）当一个车位工作时，其他车位不永许工作。

（4）4电机容量：2.2KW，2级；0.75KW，2级。

5.2设计目标及原则5.2.1目标

(1）方便、快捷、准确的满位显示服务功能；

(2）车辆保管的安全性功能；

(3）经济合理的运营成本；

5.2.2原则

(1) 先进成熟的技术和设备，保证系统运作安全、可靠与稳定；

(2) 合理布局，提高系统的服务质量，缩短服务时间；

(3) 实用性、实时性、完整性原则；

(4) 可扩展性及易维护性原则。

5.3课题要求5.3.1控制系统的I/O分配及器件选型

根据控制系统的控制要求，确定I/O分配，并配置相应的PLC模块。根据控制要求及I/O分配，画出控制系统接线图。

5.3.2 程序的编制根据系统的控制要求，编制程序。

系统调试

（1）根据控制系统的控制要求，画出控制系统接线图。

（2）输入程序，将设计的程序正确输入PLC中。

（3）模拟调试，进行模拟调试，观察PLC控制程序是否有明显不合理的情况，如有，修改PLC控制程序直至调试通过。

（4）系统调试，进行系统调试，观察设备能否按控制要求运行，否则，检查系统接线、参数设定、PLC程序，直至设备按控制要求运行。

5.4系统工作过程

                           图6-1停车场

（1）车库启用时，先对所有用到的存储单元清零，并应有车库空显示；

（2）入库车辆前进时，经过入口光电传感器，此时车位尚未满的话，入口光电传感器将信号送给电动机控制电动机正转，栅栏向上打开，当达到上限位置时，栅栏打开停止，同时定时器T38开始定时5秒，定时器T38定时到将T38信号送给电动机控制电动机反转，栅栏向下关闭，当达到下限位置时，栅栏门停止动作；另外，入口光电传感器将信号送给加减计数器C10，加减计数器C10加1,并将加减计数器C10的差值信号实时传给七段数码显示屏；

（3）出库时，经过出口光电传感器，出口光电传感器将信号送给电动机控制电动机正转，栅栏门向上打开，当达到上限的时候，栅栏停止打开，同时定时器T39开始定时计时5秒，定时器T39定时到将T39信号送给电动机控制电动机反转，栅栏向下关闭，当达到下限位时，栅栏门停止动作;另外，出口光电传感器将信号送给加减计数器C10，加减计数器C10加1,并将加减计数器C10信号实时传给七段数码显示屏；

(4)若设车库容量为4辆车，则车库满时应报警并显示。

5.5控制程序流程图

控制系统程序流程图如下:

图6-2 程序流程图

5.6系统硬件电路设计
5.6.1 CPU的选择

本次设计要求开始、停止、4个行程开关和2个传感器共10个输入接口，控制车满和有位2个指示灯、电机正反转及2个七段显示屏共20输出接口，所以选用CPU314。

5.6.2 I/O地址分配

停车场车位系统输入开关及控制该系统的输出端在PLC中的I/O地址分配表如下表所示。

表6-1 I/O地址分配表

控制信号	信号名称	地址编码
输 入 信 号	启动SB1	I0.0
	手动急停SB2	I0.1
	入口光电传感器	I0.2
	出口光电传感器	I0.3
	入口取号	I0.4
	出口放号	I0.5
	复位	I0.6
	入口闸栏下限	I0.7
	入口闸栏上	I1.0
	右栏杆上限位	I1.1
	右栏杆下限位	I1.2
输 出 信 号	入口绿灯	Q0.0
	入口红灯	Q0.1
	入口电机正转KM1	Q0.2
	入口电机反转KM2	Q0.3
	出口电机正转KM3	Q0.4
	出口电机反转KM4	Q0.5

5.6.3 I/O接线图

结束语

从这次毕业设计中，我更加看清了自己的不足之处。为了搞好这次毕业设计，通过查阅资料以及在老师和同学的帮助下，最终基本达到了设计目的。通过实践，巩固了理论知识的学习，提高了实际应用所学知识的能力，还积累了许多宝贵的经验。在这次的设计实践过程中，我认识到不管做什么事，尤其是科学实践，都需要大胆假设，小心求证。任何一个方案都要经过详细周全的论证后才能着手去做，否则即使很快做出来，但经不起推敲和考验。对于那些要求能够扩展功能的课题更是如此。

在设计过程中，总是遇到这样或那样的问题。有时发现一个问题的时候，需要做大量的工作，花大量的时间才能解决。自然而然，我的耐心便在其中建立起来了。为以后的工作积累了经验，增强了信心。

通过这次课程设计，我发现了我的理论知识掌握的不是特别好，而且很多方面掌握的都不到位，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和网路成了我们很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不觉中我们查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。我们学整个设计通过软件和硬件上的调试。我想对自己以后的学习和工作都有很大的帮助。在课程设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，只有理论与实际相结合，才能更加深入的了解问题。

只有了解了实际与理论知识并把它们相结合，才能解决问题。一切问题必须靠自己一点一滴的解决，而且要不断的更正以前的错误。设计是比较简单的，主要是解决程序设计中的问题，而程序设计是一个很灵活的东西，它反映了你解决问题的逻辑思维和创新能力，它才是一个设计的灵魂所在。因此大部分时间是用在程序设计上面的。

通过这次对停车场车位控制的PLC控制，让我了解了PLC梯形图、指令表、外部接线图有了更好的了解，也让我了解了关于PLC设计原理。有很多设计理念来源于实际，从中找出最适合的设计方法。

致谢

经过半学期的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，在毕业设计期间，无论是确定设计选题、收集资料，程序设计、撰写论文，我都得到了xxx老师的全力帮助和耐心指导。张老师学识渊博、治学严谨、平易近人，是我们学习和生活的榜样，在此我特向xxx老师表示最崇高的敬意和由衷的感谢。如果没有xxx老师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是难以想象的。

在这里首先要感谢我的指导老师。老师平日里工作繁多，但他会花很长时间来和我们探讨一些问题，非常耐心。在我做毕业设计的每个阶段，从查阅资料到设计草案的确定和修改，期间检查，程序编写等整个过程中，老师都给予了我悉心的指导。除了敬佩老师的专业水平外，他的治学严谨的精神也是我永远学习的榜样，并将积极影响我今后的学习和工作。

其次要非常感谢大学四年来所有老师的悉心辅导，使我们不再停滞在专业门槛的外面；使我们从理论到实践更深刻地认识了电气专业的方向性、实用性和前沿性。同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励，此次毕业设计才会顺利完成。

最后再次感谢学院四年来对我的大力栽培，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意！

附录