停车场车位PLC控制

停车场车位P L C控制 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

电气控制课程设计

专业：自动化

班级：动201501

姓名：石宇

学号：

指导教师：姜香菊

兰州交通大学自动化与电气工程学院

2018 年 7 月 6日

停车场车位PLC控制

1.问题分析及解决方案

问题描述

1）假设某停车场共有16个车位。

2）在停车场入口处装设有一传感器，用来检测车辆进入的数目。

3）在停车场出口处装设有一传感器，用来检测车辆出去的数目。

4）尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一绿色指示灯表示尚有车位。

5）车位已经满时，则有一红色指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入停放。

6）可以从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。

图1停车场车位控制示意图

解决方案

控制系统运行过程中，入口处传感器检测到有车辆准备驶入时，首先判断库内车位是否有空位且闸栏是否处于下限位置，即闸栏是否处于关闭状态，若满足以上条件，则打开入口闸栏，允许车辆驶入，否则车辆需在入口处等待。

库内车辆数目寄存在寄存器中，根据入口、出口传感器的检测结果对寄存器内容进行修改，即入口处传感器检测到有车辆入库则寄存器内容加1，出口处传感器检测到有车辆离开则寄存器内容减1，以此实时更新停车场内车辆数目。同时，寄存器中的内容通过两个7段数码管进行显示。

为实现以上功能，系统的启动、停止信号、传感器检测信号以及闸栏限位开关信号需要输入给PLC，而控制闸栏开启/关闭的电机、指示灯以及数码管作为负载需要由PLC驱动。以上输入量需24V直流供电，而输出量需220V交流电源来驱动。

选型及硬件配置

在该控制系统设计中，选择的硬件为S7-300系列PLC，中央机架的电源模块占用1号槽，选用“PS 307 10A”的电源模块。CPU模块占用2号槽，选择CPU 314模块。3号槽用于机架的扩展，由于本系统中机架无需扩展，故3号槽控制。4号槽配置32点DC 24V数字量输入模块，5号槽配置32点数字量输出模块。

图2 PLC硬件配置表

3.分配I/O地址表

该停车场车位PLC控制系统共有6个输入信号，分别为：控制系统启动信号、控制系统关闭信号、入口处传感器输入信号、出口处传感器输入信号、闸栏上限位置开关、闸栏下限位置开关；共有18个输入信号，分别为：入口闸栏开启（电机正转）、入口闸栏关闭（电机反转）、车位已满信号灯指示信号、有空车位信号灯指示信号、数码管1引脚信号、数码管2引脚信号。

I/O地址分配见表1。

表1 I/O地址分配表

主电路图及PLC外部接线图

主电路图如图3所示。

图3 系统主电路图

PLC外部接线图如图4所示。

图4 PLC外部接线图

5.控制流程图及梯形图程序

流程图见附录1。

梯形图见附录2。

6.程序调试

程序调试过程见附录3。

7.心得体会

通过本次课程设计，我对PLC控制系统的设计思想和设计方法有了较为系统地掌握，充分认识到自己的薄弱环节，通过理论分析与实践的反复论证，许多问题都有了较好的解决方案。同时，在此次课程设计中，我发现我的理论知识掌握的不够全面，设计中需要用到许多课程中未学到的知识，于是图书馆和网络成了我很好的助手。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，查阅资料的能力也得到了很好的锻炼。

这次课程设计使我们有机会把课堂的理论知识运用到实际应用中，并且通过对知识的综合运用，加入个人的分析和比较，加深了对理论知识的理解与应用，也让我更加理解了PLC的设计理念。虽然本次课程设计每位同学需完成的控制系统均不相同，但在遇到问题时，大家都一起讨论解决，体现了集体的力量，大家也在讨论中掌握了更为丰富的知识、更为活跃的思维。

附录1：

附录2：

附录3：

1.系统启动，数码管显示为0，有空车位

2.有车辆准备驶入，闸栏开启，数码管显示数量加1

3.车辆已驶入，闸栏关闭

4.有车辆驶出，数码管显示数量减1

5.停车场车位已满，禁止车辆驶入