1、畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目基于PLC的小區(qū)車輛進出系統(tǒng)設(shè)計 系 （院） 自動化系 專 業(yè)電氣工程與自動化 班 級2008級3班 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱講 師 二一二年六月二十日 獨 創(chuàng) 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指 導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。 據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何 其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重 要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。 本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名: 二一二年 月 日 畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)聲明 本人完全了解

2、濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文） 的規(guī)定。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué) 校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制 手段保存設(shè)計（論文） ；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目 錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許 他人依法合理使用。 （保密論文在解密后遵守此規(guī)定） 作者簽名: 二一二年 月 日 基于PLC的小區(qū)車輛進出系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 隨著我國經(jīng)濟的快速增長以及汽車價格的下降，私家車的擁有量 逐步攀升，這無疑會給小區(qū)的交通進出管理帶來更多的工作量，往往 造成高峰期出入口堵塞現(xiàn)象。在此時用傳統(tǒng)的道閘和近距離

3、識別產(chǎn)品 往往會增加堵塞現(xiàn)象，而給居民的生活添加不和諧的音符。隨著科學(xué) 和信息技術(shù)的發(fā)展，許多智能化、信息化的設(shè)備進入到小區(qū)的管理當 中，提高了小區(qū)車輛進出的效率。 基于PLC的小區(qū)車輛進出系統(tǒng)通過IC卡進行車輛的檢測實現(xiàn)不停車 自動出入。IC卡采用先進的RFID射頻技術(shù)，當車輛進入系統(tǒng)工作區(qū) 時，通過系統(tǒng)識別程序進行比較自動放行。同時通過PLC小區(qū)控制中心 和住宅電話都可以控制車輛的進入，為訪客車輛的通過提高了效率減 少了等待時間。充分發(fā)揮了小區(qū)智能化管理，使小區(qū)車輛出入管理的 更加高效。 關(guān)鍵詞：可編程控制器，車輛管理系統(tǒng)，自動控制 The Design of Vehicle Access

4、 System Based on PLC Abstract With the rapid development of the economic and the decline in car prices, the ownership of private cars increased dramatically, and,there is no doubt that this will bring more work to residential traffic.This will often cause road jams. At this time with a traditional s

5、olution, such as Barrier and into the distance to identify the product will no doubt increase the clogging and to society caused by the notes of discord. With the development of computer and information technology, many intelligent devices come into the management of district ,is more efficiency tha

6、n before .and many residential parking management system has some limitations. The vehicle detection system based on PLC cell vehicles entering and leaving through the IC card without stopping the automatic access. IC card uses advanced RFID radio frequency technology, when vehicles from entering th

7、e work area of the system, comparing the cars and release them by identification procedures. It can control the vehicle through PLC district control center and residential telephone access, improve efficiency and reduce the waiting time for visitors vehicles. Give full play to the intelligent manage

8、ment, so that residential vehicle access management would be more efficient. Keywords: PLC, vehicle management systems, automatic control 目 錄 第一章第一章 緒論緒論.1 1.1 設(shè)計背景.1 1.2 設(shè)計原理.1 第二章第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計系統(tǒng)總體方案設(shè)計.2 2.1 系統(tǒng)主要研究內(nèi)容.2 2.2 小區(qū)車輛進出系統(tǒng)的總體方案設(shè)計.2 2.2.1 車輛進出系統(tǒng)的方案規(guī)劃.3 2.2.2 車輛進出系統(tǒng)設(shè)計.3 2.2.3 PLC 及其硬件選型.3 2.2

9、.4 硬件調(diào)試和軟件調(diào)試.4 第三章第三章 小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)硬件設(shè)計小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)硬件設(shè)計.5 3.1 管理系統(tǒng).5 3.1.1 出入口管理系統(tǒng).5 3.1.2 車輛識別系統(tǒng).6 3.1.3 發(fā)卡系統(tǒng).7 3.1.4 自動防砸系統(tǒng).7 3.2 管理系統(tǒng)的主要設(shè)備.8 3.2.1 車輛圖像識別器.8 3.2.2 出入口自動發(fā)卡器、回收器與讀卡器.8 3.2.3 自動道閘.9 3.2.4 地感線圈.9 3.4 PLC 外部接線圖設(shè)計分析.10 第四章第四章 軟件設(shè)計軟件設(shè)計.12 4.1 PLC 編程設(shè)計分析.12 4.1.1 長期用戶卡運行方式的軟件設(shè)計.12 4.1.2 臨時卡運行方

10、式的軟件設(shè)計.12 4.1.3 報警信號的 PLC 編程.13 4.2 系統(tǒng)的整體梯形圖.14 結(jié)論結(jié)論.16 參考文獻參考文獻.17 謝辭謝辭.18 第一章 緒論 1.1 設(shè)計背景設(shè)計背景 近年來，隨著經(jīng)濟的快速增長居民生活水平的提高，許多地方尤其是大型城市 私家車擁有數(shù)量急劇增加。并且不斷呈現(xiàn)逐年上升的趨勢，不僅增加了小區(qū)車輛進 出管理的工作量，也帶來個一些交通問題。與此同時許多小區(qū)的管理系統(tǒng)確實存在 著一定的局限性，因此小區(qū)車輛進出管理越來越收到大眾的關(guān)注1。 隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，智能小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)逐漸進 入到各個小區(qū)的車輛進出管理之中。許多智能化、自動化的設(shè)備進

11、入到小區(qū)車輛進 出管理系統(tǒng)之中，解決了一定的交通問題的同時也提高了小區(qū)出入口進出效率?？?編程控制器以其實時性、高可靠性和簡單靈活的系統(tǒng)配置的特點不斷應(yīng)用到小區(qū)進 出系統(tǒng)的控制系統(tǒng)之中。從一定程度上解決了車輛出入的擁堵現(xiàn)象，提高了小區(qū)的 交通流暢性，提高了居民生活質(zhì)量2。 1.2 設(shè)計原理設(shè)計原理 小區(qū)車輛進出系統(tǒng)是基于PLC的進出系統(tǒng)控制。PLC通過接受各個設(shè)備的輸入 信號從而控制自動道閘的升降達到進出系統(tǒng)的自動控制。輸入設(shè)備主要包含車輛檢 測識別系統(tǒng)、地感線圈、發(fā)卡系統(tǒng)和自動防砸系統(tǒng)。各個輸入系統(tǒng)通過自己的運行 向PLC發(fā)出開關(guān)信號，PLC依據(jù)接收的車輛信號來進行各部分的處理。輸出部分主

12、要是控制自動道閘的電動機，PLC通過對輸入信號的響應(yīng)控制自動道閘的直流電動 機的啟動、停止、反轉(zhuǎn)以及調(diào)速來驅(qū)動道閘的升起和降落，達到對出入口車輛的放 行和禁止。 在車輛進出系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)中，采用了當前較為先進的RFID技術(shù)，通過遠距 離的讀取識別電子標簽實現(xiàn)小區(qū)業(yè)主的自動放行。這種非接觸式的IC卡，在應(yīng)用 RFID技術(shù)的同時，融合了圖像對比管理、字符疊加等先進技術(shù)，此種智能化系統(tǒng) 主要由自動道閘、車輛識別器、遠距離讀卡系統(tǒng)、系統(tǒng)控制主機、車輛圖像拍攝系 統(tǒng)、控制軟件等部分組成，使小區(qū)車輛進出控制系統(tǒng)不斷走向高度智能化和自動化 管理。 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 2.1 系統(tǒng)主要研究內(nèi)容系統(tǒng)主要研

13、究內(nèi)容 （1）本文旨在研究設(shè)計一套簡單、實用、穩(wěn)定的小區(qū)車輛進出系統(tǒng)，希望在 易操作性，穩(wěn)定性方面具有一定的特色，同時具有一定的擴展性，方便以后的改進 和完善。選用實時性強、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的PLC來完成此系統(tǒng)的功能，可 以滿足小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)的功能需求。 （2）針對上下班高峰期車輛擁堵現(xiàn)象，并結(jié)合小區(qū)的實際情況，應(yīng)用非接觸 式IC卡實現(xiàn)不停車自動進出小區(qū)。同時采用了居民住宅電話控制，避免了訪客車輛 長時間停留造成出入口擁堵的問題。從而提高了小區(qū)車輛進出系統(tǒng)的人性化程度。 （3）本文是基于PLC的小區(qū)車輛進出系統(tǒng)設(shè)計，通過車輛檢測和識別提高了 小區(qū)的出入口效率。應(yīng)用PLC作為主控系統(tǒng)

14、，通過對輸入信號的響應(yīng)控制自動道閘 的直流電動機的啟動、停止、反轉(zhuǎn)以及調(diào)速來驅(qū)動道閘的升起和降落，達到對出入 口車輛的放行和禁止?？梢员ＷC系統(tǒng)高效、方便、穩(wěn)定的運行。 2.2 小區(qū)車輛進出系統(tǒng)的總體方案設(shè)計小區(qū)車輛進出系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 圖圖2.1 系統(tǒng)方案設(shè)計流程圖系統(tǒng)方案設(shè)計流程圖 車輛進出系統(tǒng)方案規(guī)劃 車輛進出系統(tǒng)設(shè)計 PLC硬件選型 硬件設(shè)計軟件設(shè)計 硬件調(diào)試軟件調(diào)試 系統(tǒng)總體調(diào)試 2.2.1 車輛進出系統(tǒng)的方案規(guī)劃車輛進出系統(tǒng)的方案規(guī)劃 對小區(qū)車輛進出系統(tǒng)進行前期規(guī)劃，詳細了解本系統(tǒng)可能需要的輸入輸出設(shè) 備。主要包括設(shè)計主要設(shè)備部件的動作順序、動作原理、必要的保護和連鎖，對系 統(tǒng)要求

15、哪些工作方式進行選擇，電機、電氣開關(guān)以及各系統(tǒng)之間的關(guān)系，PLC與其 他系統(tǒng)之間的關(guān)系。通過參閱相關(guān)的文獻材料如設(shè)計圖、原理圖和繼電器電路圖等 對現(xiàn)有設(shè)備進行改造，并基本完成前期的方案準備工作3。 2.2.2 車輛進出系統(tǒng)設(shè)計車輛進出系統(tǒng)設(shè)計 車輛進出系統(tǒng)設(shè)計主要是對人機接口和通信方面的設(shè)計?？梢杂糜嬎銠C作為人 機接口，普通的臺式機價格比較便宜，對工作環(huán)境要求較高，通常放在小區(qū)控制中 心使用。通信方式的選擇需要考慮網(wǎng)絡(luò)允許的最大節(jié)點數(shù)和網(wǎng)絡(luò)中單位時間可能的 最大信息流量，并留有一定余地。詳細了解系統(tǒng)中應(yīng)用的被控對象的基本功能，輸 入信號與PLC控制系統(tǒng)的兼容性，并掌握PLC驅(qū)動輸出信號的基本運

16、行方式。 2.2.3 PLC及其硬件選型及其硬件選型 在確定此系統(tǒng)的PLC型號時，通過對主要硬件功能、指令系統(tǒng)功能、物理結(jié)構(gòu) 的選擇以及需要的I/O點數(shù)來對PLC進行選型。PLC最大開關(guān)量I/O點數(shù)必須滿足系 統(tǒng)的要求，與此同時必須確定哪些信號需要輸入給PLC，與其他硬件連接時需不需 要信號轉(zhuǎn)換，哪些負載由PLC驅(qū)動，是開關(guān)量還是模擬量，直流還是交流，并考慮 是否有特殊要求本系統(tǒng)由于在小區(qū)車輛出入口由控制中心和居民住宅電話控制需要 考慮使用遠程I/O。 系統(tǒng)應(yīng)用的是三菱FX2N-32MR型可編程控制器。FX2N-32R是FX系列中功能 比較強大的微型PLC。可以適用于多個基本組件之間的連接、定

17、位控制等多種用 途，是一套可以滿足于多樣化廣泛需求的PLC。最大限度的包含了標準特點，執(zhí)行 速度更加迅速，對通信功能做出來比較好的補充，同時可以滿足不同電源的應(yīng)用。 它的基本執(zhí)行時間可以達到0.08微秒，并可以擴展到256個I/O點，有多種特殊功能 模塊，具有很高的性能體積比和通信功能。當小區(qū)管理系統(tǒng)需要與其他控制系統(tǒng)以 及計算機連接時，PLC可通過配置RS-232標準串行接口得以實現(xiàn)。 小區(qū)車輛進出系統(tǒng)的PLC控制系統(tǒng)如圖2.2所示： PLC自動道閘 車輛識別器 IC卡信息 住宅電話 蜂鳴器 圖圖2.2 系統(tǒng)控制圖系統(tǒng)控制圖 2.2.4 硬件調(diào)試和軟件調(diào)試硬件調(diào)試和軟件調(diào)試 系統(tǒng)全部設(shè)計完成

18、之后需要對該系統(tǒng)進行總體硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。硬件調(diào)試 主要是對與PLC連接的硬件進行調(diào)試，并且對輸入和輸出信號進行總體調(diào)試。觀察 對應(yīng)輸入輸出開關(guān)信號是否正確。軟件調(diào)試通過三菱公司配套的SW3D5C-GPPW-C 仿真軟件4。在仿真時按照系統(tǒng)的功能需求，將某些輸入元件強制為ON或OFF，監(jiān) 視系統(tǒng)是否正常運行。在調(diào)試過程中暴露出來系統(tǒng)的中硬件問題，以及梯形圖中存 在的一些軟件問題，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，參閱材料找到較好的解決方案，直到完全 符合系統(tǒng)控制要求。 第三章 小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)硬件設(shè)計 3.1 管理系統(tǒng)管理系統(tǒng) 管理系統(tǒng)部分主要包括：進出口管理系統(tǒng)、車輛識別系統(tǒng)、IC卡發(fā)卡系統(tǒng)、自 動防

19、砸系統(tǒng)等5。各部分的設(shè)計如下所述。 3.1.1 出入口管理系統(tǒng)出入口管理系統(tǒng) 小區(qū)進出管理中心將IC卡分為長期用戶卡和臨時用戶卡。小區(qū)居民可以通過向 小區(qū)管理中心申請得到長期用戶卡，訪客進入小區(qū)時會從發(fā)卡機獲得臨時卡，當離 開小區(qū)時小區(qū)管理中心回收臨時卡保留出入記錄。出入口通過讀卡器判斷IC卡是否 有效，開啟自動道閘。長期用戶運行方式如圖3.1所示： 業(yè)主車輛 讀卡器 檢測車輛信息 控制中心自動道閘 車輛放行 IC卡檢測 N Y 圖圖3.1長期用戶運行方式長期用戶運行方式 訪客進入小區(qū)需要聯(lián)系業(yè)主，在小區(qū)的出入口自動道閘前安裝有講裝置，實現(xiàn) 訪客與業(yè)主的對講。業(yè)主可以通過住宅電話控制自動道閘的

20、開啟。這樣，任何外來 車輛必須經(jīng)過小區(qū)業(yè)主的允許方可進入，有效防止外來車輛進入造成的管理混亂， 有利于小區(qū)的安全管理。訪客進入小區(qū)運行方式如圖3.2所示: 訪客車輛 住宅電話 通知 啟動 自動道閘車輛識別器 發(fā)卡機 存儲信息 允許進入小區(qū) 取卡 圖圖3.2 訪客進入運行方式訪客進入運行方式 3.1.2 車輛識別系統(tǒng)車輛識別系統(tǒng) 車輛識別工作主要由車輛識別器與讀卡器完成，主要由觸發(fā)單元、抓拍單元、 處理單元組成。但車輛檢測器給出車輛到車輛信號時，處理單元就會啟動一系列處 理程序，主要包括對圖像的抓拍、車牌的識別等程序。圖像抓拍后上傳到計算機內(nèi) 存并進行簡單計算對圖像進行大范圍搜索并尋找與汽車拍照

21、相關(guān)的線索，多次尋找 到若干區(qū)域，利用軟件進行進一步比較，并選取最佳的拍照區(qū)域，分割出來儲存數(shù) 據(jù)，這樣就可以完成車牌的識別過程。 當車輛離開小區(qū)時，小區(qū)進出管理系統(tǒng)根據(jù)管理中心發(fā)放的IC卡放行，即車輛 在離開時向讀卡器出示IC卡。讀卡器讀出的IC卡的車輛信息與車輛識別器識別出的 車輛信息進行比對，如果信息相符并且時間有效，便可開啟電動門放行。當車輛進 入系統(tǒng)工作區(qū)，系統(tǒng)啟動識別程序，遠程天線尋找有效的小區(qū)機動車輛出入證，天 線通過微波通信的方式進行車輛牌號數(shù)據(jù)交換和識別。當IC卡關(guān)聯(lián)的車牌號與牌號 識別系統(tǒng)識別出的車牌號一致時，自動道閘開啟，系統(tǒng)放行車輛，同時將車輛進、 出場照片，時間等參數(shù)

22、錄入系統(tǒng)。當IC卡關(guān)聯(lián)的車牌號與牌號識別系統(tǒng)識別出的車 牌號不一致時，系統(tǒng)報警并將存底的車輛資料、車主資料調(diào)出，與出場照片對比， 供值班人員進行人工識別處理，如果是訪客車輛或者特殊情況聯(lián)系小區(qū)內(nèi)業(yè)主發(fā)放 訪客的臨時用戶卡，離開時收回并做好詳細的記錄防止造成車輛被盜。 讀卡器的主要性能指標如表3.1所示： 表表3.1讀卡器的主要性能指標讀卡器的主要性能指標 主要指標性能參數(shù) 讀卡準確率99.98% 讀卡時間1-2S 整車牌識別率98.8% 識別時間2-3S 系統(tǒng)識別率99.5% 系統(tǒng)識別時間3-5S 3.1.3 發(fā)卡系統(tǒng)發(fā)卡系統(tǒng) 為了使用便利方便管理，采用非接觸式IC卡作為居民車輛的長期用戶卡6

23、。非 接觸IC卡又名射頻卡，射頻識別即RFID（Radio Frequency Identification）技術(shù)，又 稱電子標簽、無線射頻識別，是一種當前比較先進通信技術(shù)，可通過無線微波訊號 識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，并不需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接 觸。RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目 標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無需人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID 技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便7。 管理中心可以通過線圈射頻感應(yīng)來讀取車輛信息，小區(qū)業(yè)主不需要將長期用戶 卡伸出車外，就可以經(jīng)過管理系統(tǒng)的車輛識別和信息對

24、比，開啟小區(qū)的自動道閘。 訪客使用的臨時用戶卡為暫時使用，在進入小區(qū)時從自動發(fā)卡器中拿取。為了小區(qū) 內(nèi)車輛的安全防盜與便于管理，訪客采用接觸式IC卡，管理系統(tǒng)通過機械觸點讀寫 車輛信息。當訪客車輛進入小區(qū)時，管理系統(tǒng)將拍攝到的車輛信息存儲到訪客暫時 停車卡中，在訪客車輛離開小區(qū)時將暫時停車卡放在讀卡器中便可通過管理中心的 車輛識別系統(tǒng)，開啟自動道閘放行。 3.1.4 自動防砸系統(tǒng)自動防砸系統(tǒng) PLC控制系統(tǒng)利用其地感線圈的檢測控制自動道閘的降落，可以有效地防止小 區(qū)自動道閘關(guān)閉時碰壞車輛，起到車輛防砸的作用。管理系統(tǒng)根據(jù)設(shè)置在電動門兩 側(cè)的地感線圈和設(shè)置在電動門處的紅外線探測器傳輸?shù)碾娦盘杹砼?/p>

25、斷電動門是否可 以關(guān)閉。兩個地感線圈之間的距離為一個車位長度，可以保證車輛之間的間距，在 地感線圈的外側(cè)需要安裝減速帶來控制車輛進出小區(qū)的速度，也有利于系統(tǒng)更加穩(wěn) 定準確的運行。當車輛進入地感線圈的工作范圍和自動道閘的紅外線探測器中任何 一個感應(yīng)到車輛，則小區(qū)自動道閘不能降落。當車輛通過后并到達安全范圍時自動 道閘降下，完成本次動作。 3.2 管理系統(tǒng)的主要設(shè)備管理系統(tǒng)的主要設(shè)備 3.2.1 車輛圖像識別器車輛圖像識別器 車輛圖像識別器主要用于對小區(qū)進出的車輛進行識別，將獲得的車輛的圖像信 息傳輸?shù)阶x卡器中，并完成讀卡器內(nèi)車輛信息的對比。讀卡器信息對比的結(jié)果將作 為PLC控制系統(tǒng)的輸入信號，驅(qū)

26、動自動道閘的動作順序。提高車牌識別系統(tǒng)響應(yīng)時 間和識別精度的關(guān)鍵是:第一，采用高分辨率及具有較強的抗干擾能力的圖像采集 設(shè)備，使采集的圖像更加清晰、平滑、較少鋸齒，如高清晰的攝像頭和高性能的圖 像捕捉卡；第二，圖像的定位正確，分割處理完整，選擇的識別算法簡單快速，識 別正確率比較高。 3.2.2 出入口自動發(fā)卡器、回收器與讀卡器出入口自動發(fā)卡器、回收器與讀卡器 小區(qū)居民可以通過住宅電話控制自動道閘的開啟，當訪客車輛通過入口對講裝 置聯(lián)系到小區(qū)業(yè)主，業(yè)主通過電話信號遠程開啟入口自動道閘，同時會開啟出入口 自動發(fā)卡器。自動發(fā)卡器此時將車輛圖像識別器傳送過來的車輛信息存儲在訪客的 暫時停車卡上。訪客

27、進入小區(qū)后，從自動發(fā)卡器中拿取出臨時用戶卡，在離開時訪 客車輛需要向出口讀卡器出示有效臨時用戶卡，經(jīng)確認信息有效方可離開，離開時 停車卡會被系統(tǒng)自動回收。為了訪客使用方便，訪客使用的臨時用戶卡發(fā)放器、回 收器與讀卡器功能應(yīng)設(shè)置在同一設(shè)備中。這樣可以方便小區(qū)管理系統(tǒng)的管理，提高 車輛進出效率。 3.2.3 自動道閘自動道閘 自動道閘又名擋車器，主要由減速箱、傳送機構(gòu)、電機、機箱、平衡裝置、閘 桿和支架等部分組成。自動道閘安裝在小區(qū)出入口，與控制機有3米左右距離。擋 車閘桿主要是采用鋁合金制的八角方桿，桿體內(nèi)有加強筋質(zhì)量可靠。 自動道閘由停車場管理系統(tǒng)、小區(qū)居民住宅電話和控制中心聯(lián)合控制。通過 P

28、 LC 控制系統(tǒng)驅(qū)動電機正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止實現(xiàn)對自動道閘的控制8。自動道閘的電 氣原理圖如圖3.3： 圖圖3.3 自動道閘電氣原理圖自動道閘電氣原理圖 3.2.4 地感線圈地感線圈 地感線圈是埋設(shè)在小區(qū)出入口路面下在電動門前后的矩形線圈，是一個震蕩電 路，并且與車輛探測器相連接。地感線圈的作用相當于LC振蕩回路中的電感L。當 有大的金屬物體如汽車靠近時，由于空間介質(zhì)發(fā)生了變化使其其電感量發(fā)生變化， 從而引起振蕩頻率的改變。車輛探測器根據(jù)震蕩頻率的改變來判斷埋設(shè)地感線圈的 位置上方是否有車輛駛過9。當車輛停在小區(qū)出入口處時，會擋在紅外線探測器的 紅外線上，從而使探測器探測出車輛的存在，使系統(tǒng)進入工

29、作狀態(tài)。 3.4 PLC外部接線圖設(shè)計分析外部接線圖設(shè)計分析 在該設(shè)計中使用的是三菱FX2N-32MR型可編程控制器，擁有16個輸入點和16 個輸出點。PLC的I/O分配表如表3.1所示： 表表3.1 PLC的的I/O分配表分配表 序號輸入信號注釋輸出信號注釋 1X0開門限位開關(guān)Y0自動道閘開啟 2X1關(guān)門限位開關(guān)Y1自動道閘關(guān)閉 3X2發(fā)卡器無卡信號Y2開啟識別器信號 4X3業(yè)主信息有效Y3開啟發(fā)卡器信號 5X4信息對比相符Y4報警信號 6X5住宅電話控制 7X6開啟回收讀卡器 8X7地感線圈信號1 9X8地感線圈信號2 10X9紅外探測器信號 硬件接線圖如圖3.4所示： 圖圖3.4 PLC

30、硬件接線圖硬件接線圖 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 COM 限位開關(guān) 限位開關(guān) 發(fā)卡器無 卡 信息有效 信息相符 電話控制 開啟讀卡器 地感線圈信號 地感線圈信號 紅外線探 測器信號 COM 220V 380V Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 X0 X1 X7 X7 X7 道閘開啟 道閘關(guān)閉 開啟識別 器信號 開啟讀卡 器信號 報警信號 第四章 軟件設(shè)計 4.1 PLC編程設(shè)計分析編程設(shè)計分析 4.1.1 長期用戶卡運行方式的軟件設(shè)計長期用戶卡運行方式的軟件設(shè)計 業(yè)主進入小區(qū)開啟自動道閘的的運行方式梯形圖如圖 4.1 所示。從圖中可以看 出自動道閘的開啟信號 Y0

31、由讀卡器居民的長期用戶卡讀出的有效信息 X3 決定的 。同時限位開關(guān)可以控制電動門的開啟時間和防止道閘的損壞。 Y0 X3X0 圖圖4.1 業(yè)主進入小區(qū)運行方式業(yè)主進入小區(qū)運行方式 4.1.2 臨時卡運行方式的軟件設(shè)計臨時卡運行方式的軟件設(shè)計 訪客進入小區(qū)的 PLC 控制方式如圖 4.2 所示。可以看出自動道閘 Y0 的開啟由 居民住宅電話有效信息 X5 決定的，同時限位開關(guān) X0 用于控制電動門的開啟時間 和防止損壞。而自動發(fā)卡器是否空置 X2 的信息決定道閘的開啟。同時發(fā)卡器可以 發(fā)出的數(shù)量由小區(qū)的車輛的容量決定的。當發(fā)卡器空置說明小區(qū)內(nèi)車輛容量已滿， 不能進入防止小區(qū)內(nèi)車輛太多造成混亂，

32、對居民的正常生活造成影響。 Y0 Y3 Y2 X5 X0 X2 X0 X5X0 圖圖4.2訪客進入小區(qū)運行方式訪客進入小區(qū)運行方式 當車輛離開小區(qū)的運行方式如圖4.3所示。圖中X4表示圖像識別系統(tǒng)通過與讀 卡器中的信息對比之后如果信息相符信號為1從而Y0得電驅(qū)動電動門打開自動放 行。 Y0 X4X0 Y0 圖圖4.3離開時運行方式離開時運行方式 4.1.3 報警信號的報警信號的PLC編程編程 小區(qū)電動門的報警信號編程梯形圖如圖4.4所示。X7為地感線圈的信號，當車 輛已經(jīng)處在地感線圈區(qū)域，車輛沒有入口的停車卡有效信息，沒有出口的信息相符 信息，或者沒有住宅電話的控制信號都會使Y4得電。Y4驅(qū)動

33、報警設(shè)備蜂鳴器發(fā)出 警報，供出入口值班人員及時處理10。 Y4 X7 X3X4X5 圖圖4.4報警信號的梯形圖報警信號的梯形圖 4.2 系統(tǒng)的整體梯形圖系統(tǒng)的整體梯形圖 小區(qū)車輛進出系統(tǒng)梯形圖如圖4.5所示。 圖圖4.5 系統(tǒng)梯形圖系統(tǒng)梯形圖 系統(tǒng)的PLC指令表如圖4.6所示： 圖圖4.6 系統(tǒng)系統(tǒng) PLCPLC 指令表指令表 結(jié)論 本設(shè)計主要是針對小區(qū)的車輛進出系統(tǒng)進行的設(shè)計，提高了上下班高峰期的車 輛進出效率，同時解決了訪客車輛的管理混亂狀態(tài)，提高了居民的生活質(zhì)量。本設(shè) 計的優(yōu)點是運用PLC簡單、穩(wěn)定、高效的控制小區(qū)出入口，實現(xiàn)不停車自動出入。 對小區(qū)進出管理進行了一些可行性的探討，應(yīng)用PLC作為主控制系統(tǒng)同時輔有非接 觸式IC卡、讀卡器等設(shè)備使系統(tǒng)更加可靠、智能。 研究發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)還有一些功能不夠完善。本設(shè)計雖然采用無接觸式IC卡達到不停 車自動進出，但在車輛進出的高峰期車輛之間可能存在一定的干擾。當業(yè)主車輛與 訪客車輛同時到達出入口時也可能造成干擾，影響車輛出入的效率。車輛識別系統(tǒng) 長時間工作準確率可能受到一定影響，系統(tǒng)的準確率以及穩(wěn)定性可能產(chǎn)生問題。 本設(shè)計是基于PLC的智能控制系統(tǒng)，操作簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，是對小區(qū)出入 管理智能化的一次簡單探究，主要應(yīng)用于中小型生活小區(qū)的進出管理。系統(tǒng)功能還 有待擴展，更加符合小區(qū)的