基于plc的小区车辆进出管理系统初稿

基于plc的小区车辆进出管理系统初稿内容摘要：

户及其停取车的过程及动态进行分析，在此基础上力求对停车场的管理模 式及停车场管理、监控系统的功能加以改进，并由此提出了以 PLC 为现场控制器 的停车场监控系统。 该系统在对停车场的车辆动、静态监控功能方面，在系统成 本有效控制的情况下得以显著增强。 系统适用于各类型平面停车场的监控，并可 根据停车场用户类别的不同将系统功能模块化，是对目前通常停车场所采用的仅 实现出入门禁管理的监控功能 模式的改进与完善。 主要工作有： 1． 研究了停车场及其控制系统在智能建筑中的作用及其自身管理模式的发 展、变化。 2． 对典型停车场的管理及控制功能需求进行分析与研究，在此基础上提出分 区管理模式并模块化设计管理流程。 3． 根据管理及控制功能需求，充分研究相关系统组件的工作原理及性能指 标，据此进行系统功能设计及硬件选型。 4． 选用 三菱 PLC作为现场控制器。 5． 研究了组态软件在控制系统中的应用并采用组态软件构建车位监控系统。 6． 根据控制需求对 PLC 控制器的编程软硬件进行组态，并完成 PLC 控制程 序的设计。 6 2．系统的硬件 简介 PLC 的介绍 FX2N系列 PLC 的小型化、高速度、高性能都是相当于 FX 系列中最高档次的超小形程序装置。 除输入输出 1625 点的独立用途外，还可以适用于在多个基本组件间的连接、模拟控制、定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的 PLC。 在基本单元上连接扩展单元或扩展模块，可进行 16256 点的灵活输入输出组合。 可选用 16/32/48/64/80/128 点的主机，采用最小 8 点的扩展模块进行扩展。 可根据电源及输出形式，自由选择。 丰富的软元件应用指令中有多个可使用的简单指令、 高速处理指令、输入过滤常数可变，中断输入处理，直接输出等。 便利指令数字开关的数据读取， 16 位数据的读取，矩阵输入的读取， 7段显示器输出等。 数据处理、数据检索、数据排列、三角函数运算、平方根、浮点小数运算等。 特殊用途、脉冲输出（ 20KHZ/DC5V， 10KHZ/DC12V24V），脉宽调制， PID 控制指令等。 外部设备相互通信，串行数据传送， ASCII code 印刷，HEXASCII 变换，校验码等。 时计控制内置时钟的数据比较、加法、减法、读出、写入等。 FX2N系列 PLC 的特点 集成型 高性能 ， CPU、电源、输入输出三为一体。 对 6 种基本单元，可以以最小 8 点为单元连接输入输出扩展设备，最大可以扩展输入输出 256 点。 高速运算 基本指令： 应用指令 :～数 100μs/ 指令 安心、宽裕的存储器规格 内置 8000 步 RAM存贮器 安装存储盒后，最大可以扩展到 16000 步。 7 丰富的软元件范围 辅助继电器： 3072 点， 定时器： 256 点 数据寄存器； 8000 点 除了具有输入输出 16～ 256 点的一般速途，还有模拟量控制、定位控制等特殊控 制。 面向海外的产品适合各种安全规 FX2N系列 PLC 编程语言 ● 指令表编程指令表是以 LD、 AND 、 OUT 等顺序控制指令输入方式，这种方式写顺序程序是基本输入方式，但控制内容难于看懂，建议不用。 ● 梯形图编程梯形图程序采用顺序控制信号及软元件号，在图形的画面上作出序控制的电路图的方法，这种方法是用触点符号与线圈符号表示顺序控制回路，因而容易理解程序的内容，但最终还生成指令表。 FX2N系列 PLC 各种软元件 ●输入 (X) 各基本单元中，按 X000X007„„等按 8 进制的方式分配输入继电器下载程序的时候，可以通过选择输入滤波器的滤波值更改输入滤波时间，也时可以用指令更改滤波值，同时也可以通过刷新指令即时更新输入端口的物理状态达到高速输入。 ●输出 (Y) 各基本单元中，输出 Y0Y7„„等按 8 进制的方式分配输出继电器可以通过快速指令，立即刷新输出。 ●辅助继电器 (M) 可编程控制器内部具有的继电器，这种继电器有别于输入输出继电器，它不能获取外部的输入，也不能直接驱动外部负载，只能在程序中无限使用。 ●定时器 (T) 对于可编程控制器内的时钟脉冲进行减法计算，当减到 0 的的时候，输出触点动作，利用基于时钟脉冲的定时器，可以检测到 032768 个时基脉冲。 ●计数器 (C) 供可编程控制器的内部信号使用， 16 位计数范围 132767， 8 计数速度与扫描速度有关。 如果是外部高速计数，与扫描无关。 对于没有使用到的到计数器，相应的寄存器可以做普通数据存器用，但在执行批复位的时候，会把数据清零。 ● 数据寄存器是 存储数据用的软元件，在 FXPLC 中可编程控制器的数据寄存器都 16 位的， FXPLC 中 D0D64 分配给定时器、计数器用，如果没有使用到，可以当做普通的数据寄存器用。 PLC 控制系统的 I/O 点数分配 输入 /输出信号在 PLC 接线端子上的地址分配是进行 PLC 控制系统设计的基础。 对软件设计来说， I/O地址分配以后才可进行编程；对控制柜及 PLC的外围接线来说，只有 I/O 地址确定以后，才可以绘制电气接线图、 装配图，让装配人员根据线路图和安装控制柜。 分配输出点地址时，要注意负载类型的问题。 在车辆出入库管 理系统， PLC 控制系统如下图所示： 如上图所示， PLC 的外围设备包括光电传感器、称重传感器、电机。 它的信息流主要表现在光电传感器信号、称重传感器通过 A/D 转换后的信号，通过 PLC计算控制电机。 PLC 的输入 /输出 端口与对应的外围设备和文字符号如下表： 光电传感器 车牌识别器 称重传感器 IC 卡信息 PLC A/D 转换 蜂鸣 器 LED 显示 电机 图 PLC控制系统图 9 表 PLC 的输入 名称 X0 光电传感器 1 X1 光电传感器 2 X2 IC卡信号 X3 光电传感器 3 X4 光电传感器 4 X5 入口开门限位开关 X6 入口关门限位开关 X7 计数复位按钮 X10 入口手动关 X11 地感线圈 1 X12 地感线圈 2 X15 报警复位按钮 X16 出口 IC 卡回收器 X17 出口手动开 X20 出口手动关 X21 入口手动开 X22 数码管启动 X23 出口开门限位开关 X24 出口关门限位开关 表 辅助继电器部分 辅助继电器 名称 M0 IC卡信号 M1 入口电机正转信号 M2 入口电机反转信号 M3 入口光电传感器 1信号 M4 出口光电传感器 3 信号 10 M6 车位满蜂鸣器响信号 M7 超过车位数 蜂鸣器响信号 M8 驱动数码管 个位信号 M9 驱动数码管十位信号 M10 入口光电传感器 2信号 M11 报警 1信号 M12 出口光电传感器 4信号 M13 报警 2信号 M14 IC 卡信号错误报警信号 M16 称重传感器 1 信号 M17 称重传感器 1 信号 M19 称重传感器 2 信号 M20 称重传感器 2 信号 M22 称重传感器 3 信号 M23 称重传感器 3 信号 M26 车牌第一个数字比对正确信号 M29 车牌第二个数字比对正确信号 M32 车牌第三个数字比对正确信号 M35 车牌第四 个数字比对正确信号 M38 车牌第五个数字比对正确信号 M41 PLC 主机与 A/D 模块间信息读取 正 确 表 输出 部分 PLC 的输出 名称 Y0～ Y7 数码显示个位 Y10～ Y17 数码显示十位 Y20 入口电机正转 Y21 入口电机反转 11 Y23 入口车牌识别器 Y24 出口车牌识别器 Y25 出口电机正转 Y26 出口电机反转 Y27 蜂鸣器 1 Y30 报警指示灯 Y31 蜂鸣器 2 传感器位置与选择 传感 器的位置 以车辆入库为例 ，使用了两个光电传感器，两个称重传感器，一个 IC 卡检测箱，在施工建设中，要知道它们相应的位置，如下图所示： 图 传感器选择 a) 光电传感器的选择 光电开关有光导通 ，当车辆通过时，光电开关信号通过导线床送给 PLC，如下图所示： 12 图 光电开关无光导通示意图 b) 称重传感器的选择 对称重传感器设定车辆检测范围 ，当 称重传感器检测车辆到位， 模拟的电压信号 通过 FX2N 4AD 模块转换成数字量 传到 PLC，进行相应的程序运行，桥式 测力称重传感器 CYB605S 受力方式和外形尺寸如下图所示： 图 称重传感器受力方式与外形参照图 c） 传感器型号参数 所选用的各种传感器型号及其参数如下表所示： 13 表 所选传感器型号、参数一览表 传感器名称 传感器参数 光电传感器： Q23系列偏振反射板式 Q23系列 对 射板式 发射器（ E）。