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
停止 传感器1 传感器2 上限位 下限位 I0.5 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 关门 位满指示灯 有位指示灯 数码管1显示 数码管2显示 表3-1
Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q0.0~Q0.6 Q1.0~Q1.6
3.2.2I/O接线图
图3-2 I/O接线
3.3 控制程序编制与调试 3.3.1 梯形图
3.3.3 调试 1）硬件调试
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根据系统要求选择相应的硬件设备，并根据I/O分配，按要求连接电路，并检查电路是否正确，确保电路安全后打开电源开关，等待软件调试和程序下载。之后操作各个输入量进行相应的功能检验。 2)软件调试
按接线图接好线后，用STEP7编程软件编辑程序指令，，采用脱机编程方式将所编制的用户程序存入编程器的ROM中后进行程序编译检查程序是否存在语法错误，无误后下载到PLC系统中，并点击运行 ，经过多次调试，观察运行过程。 3)小结
本设计是基于PLC的停车场车位控制系统，将采集到的信号传输给PLC中的计数器，计数器进行加减计数存储，并以SEGD码传输给七段译码显示器，显示器能够实时显示停车场的停车数目。PLC具有可靠性高、控制程序可变，具有良好的柔性、功能强，性能价格高等特点。该系统自动化程度高，可靠性高，用PLC可以使该设计的要求全能满足。
设计总结
本次课程设计的写作是在王宗才老师的指导下进行的。针对在写作过程中遇到许多的难题，王老师都给以认真的解释，为此，向王老师表示最衷心的谢意。 我在这次课程设计中，学会了怎么去发现问题，解决问题。遇到不明白的问题都会积极的去询问老师，或者去找寻相关的资料。从中学到了很多知识。这次课程设计使我们有机会把我们的课堂理论知识运用到实际生活中，贴近生活，实现我们的人生价值。并且通过对知识的综合利用，加入个人的分析和比较，加深了了我们对理论知识的理解和运用，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。虽然本次课程设计是自己独立完成，但是，彼此也没脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题。通过这次PLC控制抢答器设计，让我对PLC梯形图、指令表、外部接线图
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有了更好的了解。
从这次课程设计的制作过程中，让我深切的领会到想要在激烈的社会竞争中占领自己的一块领地，必须要把自己的闪光点，发挥出来，并不断的改正自己的缺点，完善自己的能力，以更好的一面去面对社会。在以后的学习工作过程中，我会虚心的接受师傅们对我的教导，好好的工作，发扬我们学校吃苦耐劳的精神，做有一个合格学生。
谢辞
经过两个星期的忙碌，在王宗才老师的指导和同学们的帮助下，本次课程设计已经快要完成，由于缺乏设计经验，在设计中有许多考虑不周全的地方，老师给我讲了一遍又一遍。值此论文完成之际，首先衷心地感谢我的指导老师王宗才老师。在王老师的悉心指导下，本课题的设计任务完成地非常顺利。另外，要感谢我的授课老师薛东斌老师，在课堂上的耐心讲解，使我对PLC控制技术产生了浓厚的兴趣。在课下我反复的阅读课本，弄清楚PLC的工作原理，对每条指令都争取理解清楚，这也是我这次课程设计能够顺利完成的重要因素之一。
总之，本次毕业设计能够能顺利完成，王老师倾注了大量的心血和汗水，在此，我向老师致以最诚挚的谢意。同时感谢我的是我的室友们，是他们在我课程设计期间和我一起探讨，一起钻研，使我在设计中的很多的问题都能够轻松解决。正是他们的帮助才使我的设计能够顺利完成。
4. 可选系统部件 4.1车场车位引导系统概述 停车场车位管理系统的主要功能是远距离监测停车场各个车位占用情况，并将有关信息反馈到控制中心，对车位的空闲状况作出相应的指示。通过相关配置，实现车位检索和车位使用引导；车位监控、时间设定、报表输出；设置密码，防盗报警等主要功能，用户可选择其中的一项或多项配置。 停车场车位显示屏模拟实际布局状态，放置于相应区域位置，用LED显示车位状态。当车位有空置时，对应LED灯亮；当有车辆停泊时，对应车数LED发光，对行驶车位进行相应的引导。用户进入后，观察车位显示屏，根据分区指示的路标，寻找空置车位，并指导车辆驶往该处停泊。 本系统是一项集传感技术，自动控制，数据处理，数据传输，局部网络连接等多种技术于一体的产品，各部件具有安装简便易行，使用两线制半双工串行通讯方式，连线少，管理容量大（目前可同时管理多达512个车位的大型停车场），设定密码可防止车辆被盗，具有声显示，用户操作简便直观等特点，是为物业管理提供的另一种停车场管理模式。 该系统具备以下功能： ※ 物体识别——监测 ※ 信息收集——通讯 ※ 状态显示——输出 同时该系统满足以下要求： ※ 正确识别车辆数目，并准确显示车辆数目。 ※ 可靠
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地工作在具有各种光照强度、电磁干扰、废气、烟尘侵蚀的停车场。 ※ 工程采用常规安装方法，无需特别的工具，由普通的工程人员即可完成 安装 4.2 系统结构 车位检测及引导子系统由两部分构成，一部分为车位状态检测，另一部分由各分区入口处LED灯显示占用车位的多少。 本系统的完整配置由以下主要部分组成： (1) 传感器感应装置； (2) LED显示灯； 5.结束语 整个设计通过软件和硬件上的调试。我想着对自己以后的学习和工作都 有很大的帮助。在致辞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。 通过这次课程设计，我发现了自己的不足，在实践中仍存在困惑。我发现了合作的重要性，只有一个团队的人相互配合，认真分析，努力创作，一定会完成任务的！ 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。 合作对于创造是非常重要的，只有合作好。分配得当，才能创造出想要的程 序。 这次课程设计学到了很多。 在本次设计中，我们还需要大量的以前没有学到过的知识，于是图书馆和INTERNET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。我们学习的知识是有限的，在以后的工作中我们肯定会遇到许多未知的领域，这方面的能力便会使我们受益非浅。 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。 虽然本次课程设计是要求自己独立完成，但是，彼此还是脱离不了集体的力量，遇到问题和同学互相讨论交流。多和同学讨论。我们在做课程设计的过程中要不停的讨论问题，这样，我们可以尽可能的统一思想，这样就不会使自己在做的过程中没有方向，并且这样也是为了方便最后设计和在一起。讨论不仅是一些思想的问题，还可以深入的讨论一些技术上的问题，这样可以使自己的处理问题 要快一些，少走弯路。多改变自己设计的方法，在设计的过程中最好要不停的改善自己解决问题的方法，这样可以方便自己解决问题
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