論文名稱導(dǎo)師:劉國富答辯人:李仁志 專業(yè):應(yīng)用電子

論文框架研究背景課題方向論文內(nèi)容論文結(jié)論致謝12345研究背景隨著進(jìn)口汽車大量涌人和國內(nèi)汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，大中城市的汽車數(shù)量劇增，從而引發(fā)了停車管理問題。近幾年，我國的停車場管理技術(shù)不斷完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展又促進(jìn)了停車場管理系統(tǒng)功能的強(qiáng)大。但是，現(xiàn)時(shí)某些小區(qū)小型停車場如要運(yùn)用大量高新技術(shù)就會出現(xiàn)資金不足、維護(hù)管理不完善的問題，有時(shí)考慮也不夠全面，所以目前車輛管理成本高、服務(wù)效率低等問題。采用PLC編程無疑就能解決這些問題。課題方向1.研究了停車場及控制系統(tǒng)在智能建筑中的作用及發(fā)展變化。2.研究典型停車場的管理及控制功能需求進(jìn)行了分析。3.研究了怎樣改進(jìn)停車場控制系統(tǒng)功能并完成了控制程序設(shè)計(jì)。論文要點(diǎn)1.PLC的發(fā)展及應(yīng)用2.FX系列基本指令3.設(shè)計(jì)方案的要求4.控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5.接線圖及元件解析PLC的發(fā)展PLC的誕生

隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的不斷發(fā)展，可編程控制器的應(yīng)用已廣泛普及，成為自動(dòng)化技術(shù)的重要組成?？删幊炭刂破髯钕瘸霈F(xiàn)在美國，1968年，美國的汽車制造公司通用汽車公司(GM)提出了研一種新型控制器的要求，并從用戶角度提出新一代控制器應(yīng)具備以下十大條件：（1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；（2）維護(hù)方便，最好是插件式；（3）可靠性高于繼電器控制柜；（4）體積小于繼電器控制柜；（5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計(jì)算機(jī)；（6）在成本上可與繼電器控制柜競爭；（7）輸入可以是交流115V（即用美國的電網(wǎng)電壓）；（8）輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥；（9）在擴(kuò)展時(shí)，原有系統(tǒng)只需要很小的變更；（10）用戶程序存儲器容量至少能擴(kuò)展到4KB。條件提出后，立即引起了開發(fā)熱潮。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出了世界上第一臺可編程序控制器，并應(yīng)用于通用汽車公司的生產(chǎn)線上。當(dāng)時(shí)叫可編程邏輯控制器PLC（ProgrammableLogicController），目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。緊接著，美國MODICON公司也開發(fā)出同名的控制器，1971年，日本從美國引進(jìn)了這項(xiàng)新技術(shù)，很快研制成了日本第一臺可編程控制器。1973年，西歐國家也研制出他們的第一臺可編程控制器。PLC的組成PLC的組成PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源和編程器組成，CPU模塊通過輸入模塊將外部控制現(xiàn)場的控制信號讀入CPU模塊的存儲器中，經(jīng)過用戶程序處理后，再將控制信號通過輸出模塊來控制外部控制現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。PLC的特點(diǎn)1.3PLC的特點(diǎn)（1）編程簡單，使用方便梯形圖是使用得最多的可編程序控制器的編程語言，其符號與繼電器電路原理圖相似。有繼電器電路基礎(chǔ)的電氣技術(shù)人員只要很短的時(shí)間就可以熟悉梯形圖語言，并用來編制用戶程序，梯形圖語言形象直觀，易學(xué)易懂。（2）控制靈活，程序可變，具有很好的柔性可編程序控制器產(chǎn)品采用模塊化形式，配備有品種齊全的各種硬件裝置供用戶選用，用戶能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)?？删幊绦蚩刂破饔密浖δ苋〈死^電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，硬件配置確定后，可以通過修改用戶程序，不用改變硬件，方便快速地適應(yīng)工藝條件的變化，具有很好的柔性。（3）功能強(qiáng)，擴(kuò)充方便，性能價(jià)格比高可編程序控制器內(nèi)有成百上千個(gè)可供用戶使用的編程元件，有很強(qiáng)的邏輯判斷、數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。如果元件不夠，只要加上需要的擴(kuò)展單元即可，擴(kuò)充非常方便。與相同功能的繼電器系統(tǒng)相比，具有很高的性能價(jià)格比。（4）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)可編程序控制器是為現(xiàn)場工作設(shè)計(jì)的，采取了一系列硬件和軟件抗干擾措施，硬件措施如屏蔽、濾波、電源調(diào)整與保護(hù)、隔離、后備電池等。FX系列PLC的實(shí)體圖片F(xiàn)X系列基本指令1.邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令LD、LDI、OUTLD，取指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的常開接點(diǎn)指令，即常開接點(diǎn)輯運(yùn)算起始。LDI，取反指令。表示一個(gè)與輸入母線相連的常閉接點(diǎn)指令，即常閉接點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。OUT，線圈驅(qū)動(dòng)指令，也叫輸出指令。LD、LDI兩條指令的目標(biāo)元件是X、Y、M、S、T、C，用于將接點(diǎn)接到母線上。OUT是驅(qū)動(dòng)線圈的輸出指令，它的目標(biāo)元件是Y、M、S、T、C。對輸入繼電器X不能使用。OUT指令可以連續(xù)使用多次。LD、LDI是一個(gè)程序步指令，這里的一個(gè)程序步即是一個(gè)字。OUT是多程序步指令，要視目標(biāo)元件而定。OUT指令的目標(biāo)元件是定時(shí)器T和計(jì)數(shù)器C時(shí)，必須設(shè)置常數(shù)K。2.取脈沖指令LDP、LDFLDP取脈沖上升沿，指在輸入信號的脈沖上升沿接通一個(gè)掃描周期。LDF取脈沖下降沿，指在輸入信號的脈沖下降沿接通一個(gè)掃描周期。這兩條指令都占兩條程序步，他的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。LDP、LDF指令的使用說明如下圖所示，使用LDP指令，元件Y0只在Y0的上升沿時(shí)（由OFF到ON時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。使用LDF指令，元件Y1盡在X1的下降沿時(shí)（由OFF到ON時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。3接點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANIAND，與指令。用于單個(gè)常開接點(diǎn)的串聯(lián)。ANI，與非指令。用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián)。AND與ANI都是一個(gè)程序步指令，它們串聯(lián)接點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒有限制，也就是說這兩條指令可以多次重復(fù)使用。這兩條指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。FX系列基本指令4.加一指令I(lǐng)NC、減一指令DEC表2.1INC、DEC指令的助記符、功能、操作數(shù)和程序步助記符功能操作數(shù)程序步[D.]INCFNC24加1把目標(biāo)原件當(dāng)前值加1KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、ZINC、INCP、DEC、DECP:三步DINC、DINCP、DDEC、DDECP:五步DECFNC25減1把目標(biāo)元件當(dāng)前值減22.6、比較指令CMPFX系列基本指令6、比較指令CMPCMP指令有3個(gè)操作數(shù)：兩個(gè)源操作數(shù)[S1.]和[S2.]，一個(gè)目標(biāo)操作數(shù)[D.]，該指令將[S1]和[S2.]進(jìn)行比較，結(jié)果送到[D.]中。CMP指令使用如下所示。當(dāng)X10為ON時(shí)，比較200和C20當(dāng)前值的大小，分三種情況分別使M0、M1、M2中的一個(gè)為ON，另外兩個(gè)為OFF；若X10為OFF，則CMP不執(zhí)行，M0、M1、M2的狀態(tài)保持不變。設(shè)計(jì)方案要求設(shè)計(jì)要求1.如圖3-1所示，假設(shè)有一停車場共有16個(gè)車位。2.在入口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛進(jìn)入的數(shù)目。3.在出口處裝設(shè)一傳感器，用來檢測車輛出去的數(shù)目。4.有車位時(shí)，入口閘欄才將門開啟讓車輛進(jìn)入，并有指示燈示表示尚有車位。5.車位滿時(shí)，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車進(jìn)入。6.可以用七段數(shù)碼顯示管上顯示目前停車場共有幾部車。就系統(tǒng)工作過程1.入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過1#傳感器，此時(shí)車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵欄打開停止，同時(shí)車輛進(jìn)入，經(jīng)過2#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門停止關(guān)閉，同時(shí)計(jì)數(shù)器A加1；2.出庫時(shí)，先經(jīng)過2#傳感器，柵欄門向上打開，當(dāng)達(dá)到上限的時(shí)候停止打開，同時(shí)車輛出閘門再經(jīng)過1#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，當(dāng)達(dá)到下限位時(shí)，柵欄門停止動(dòng)作，計(jì)數(shù)器B減1；（計(jì)數(shù)器B的初始值由計(jì)數(shù)器A送來）只經(jīng)過一個(gè)傳感器則計(jì)數(shù)器不動(dòng)作。3.倉庫啟用時(shí)，先對所有用到的存儲單元清零，并應(yīng)有倉庫空顯示。若設(shè)倉庫容量為16輛車，則倉庫滿時(shí)應(yīng)報(bào)警并顯示。5.若同時(shí)有車輛相對入庫和出庫（即入庫車輛經(jīng)過1#傳感器，出庫車輛經(jīng)過2#傳感器），應(yīng)避免誤計(jì)數(shù)。

控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)車輛入庫流程圖倉庫啟用時(shí)，先對所有用到的存儲單元清零，并應(yīng)有倉庫空顯，若設(shè)倉庫容量為16輛車，則倉庫滿時(shí)應(yīng)報(bào)警并顯示。入庫車輛前進(jìn)時(shí)，經(jīng)過1#傳感器，此時(shí)車位尚未滿的話，柵欄向上打開，當(dāng)達(dá)到上限位置時(shí)，柵欄打開停止，同時(shí)車輛進(jìn)入，經(jīng)過2#傳感器，柵欄門向下關(guān)閉，達(dá)到下限位置時(shí)，柵欄門停止關(guān)閉，同時(shí)計(jì)數(shù)器A加1。車進(jìn)接近開關(guān)閉合D0清0D0+1到D0數(shù)碼顯示D0大于16？結(jié)束電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)NY控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)車輛出庫流程圖車出庫接近開關(guān)閉合D0—1到D0數(shù)碼顯示電機(jī)正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序I/O分配表控制系統(tǒng)程序程序接線圖控制系統(tǒng)接線圖接線圖主電路控制圖停車場實(shí)物圖室內(nèi)停車場停車場實(shí)物圖停車場實(shí)物圖結(jié)論經(jīng)過測試入口處的傳感器能檢測所進(jìn)車輛的數(shù)目，出口處的傳感器能檢測所出車輛的數(shù)目；當(dāng)車輛在要進(jìn)出門5米處，閘門會自動(dòng)開啟讓車輛進(jìn)入或出去。當(dāng)停車場車滿時(shí)，車滿指示燈會亮，當(dāng)停車場車位沒停滿時(shí)，車未滿指示燈會亮，能夠提醒人們是否還可以停車；顯示器能都實(shí)時(shí)顯示停車場所停車輛數(shù)，并且車輛已經(jīng)停滿時(shí)，閘門自閉，不會讓車輛進(jìn)入。自己設(shè)計(jì)的兩個(gè)方案的控制系統(tǒng)都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。致謝

通過劉國富老師提出的設(shè)計(jì)使我比較系統(tǒng)地掌握有關(guān)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，主要對PLC（三菱FX2N系列）的結(jié)構(gòu)、功能內(nèi)部資源等了解并對其進(jìn)行測試和加以應(yīng)用的知識得到學(xué)習(xí)。經(jīng)過多次的反復(fù)分析和向老師請教,可以對電路的原理及功能更加熟悉,同時(shí)提高了設(shè)計(jì)能力與及對電路的分析能力.同時(shí)在軟件的編程方面得到更到的提高,對編程能力得到加強(qiáng).同時(shí)對所學(xué)的知識得到