机电传动控制课程设计车辆出入管理系统.docx
- 文档编号:5121952
- 上传时间:2022-12-13
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:263.30KB
机电传动控制课程设计车辆出入管理系统.docx
《机电传动控制课程设计车辆出入管理系统.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《机电传动控制课程设计车辆出入管理系统.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
机电传动控制课程设计车辆出入管理系统
《机电传动控制课程设计》报告
题目
专业
班级
姓名
学号
指导教师
职称
2015年1月10日
摘要:
随着机动车辆的增加,对车辆出入口的管理提出了更高的要求。
过去的人工管理方式已经不适应现代化发展的需要,针对目前快节奏,高速度的工作模式,要求管理方法和制度要有一个根本的改善,这种改善不但要适应各种小区、单位的要求,也要适应社会的需求,适应人的感官需求和习惯需求。
但是目前任何高科技产品都不能完全代替人类的手工操作,不能完全取代人的思维,更不能与人的思维方式相吻合。
因此我们在做自动化管理系统的设计时,要尽可能地强调自动化手段,但又不可忽略人工干预的因素,二者巧妙地结合起来,可达到事半功倍的效果。
在智能化的停车场管理中,涉及到各方面的管理,其中车辆进出的管理是一个重要方面。
要求对各种车辆实时地进行严格的管理,对所有出入口的车辆进行有效地、准确地监测和管理,记录进出车辆的数目。
建立一套智能化的收费管理系统,使停车服务做到安全、简便、准确,并且使造价和经营成本控制在适当范围,是当前停车场管理的趋势。
出入口的管理智能化是目前发展的一个趋势,在提高效率的同时更能解决人工管理的一切弊端,是车辆出入口管理的理想模式。
建立一套智能化的管理系统,使停车服务做到安全、简便、准确,并且使造价和经营成本控制在适当范围,是当前停车场管理的趋势。
本系统是基于PLC建立的一套简便的车辆出入计数系统。
关键词:
PLC;停车场;计数;车辆管理;自动化
第一章前言
1.1车辆出入管理系统的用途及性能
用于车辆进出车库的管理以及记数,方便车辆入库的管理,以防车辆出入堵塞照成的问题以及缓解客户的停车时间
1.2车辆出入管理系统PLC改造的目的及意义
目的:
为了方便管理车辆进出数量的统计,减少人力,节约成本,实现停车场车位的自动化管理。
意义:
建立一套智能化的收费管理系统,使停车服务做到安全、简便、准确,并且使造价和经营成本控制在适当范围,是当前停车场管理的趋势。
第二章PLC及PLC控制
2.1PLC的由来及定义
一、PLC的由来
PLC问世之前,工业控制领域中是继电器控制占主导地位。
继电器控制系统有着十分明显的缺点:
体积大、耗电多、可靠性差、寿命短、运行速度慢、适应性差,尤其当生产工艺发生变化时,就必须重新设计、重新安装,造成时间和资金的严重浪费。
为了改变这一现状,1968年美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM),为了适应汽车型号不断更新的要求,以在激烈的竞争的汽车工业中占有优势,提出要研制一种新型的工业控制装置来取代继电器控制装置,为此,特拟定了十项公开招标的技术要求,即
1)编程简单方便,可在现场修改程序;
2)硬件维护方便,最好是插件式结构;
3)可靠性要高于继电器控制装置;
4)体积小于继电器控制装置;
5)可将数据直接送入管理计算机;
6)成本上可与继电器柜竞争;
7)输入可以是交流115V;
8)输出为交流115V,2A以上,能直接驱动电磁阀;
9)扩展时,原有系统只需做很小的改动;
10)用户程序存储器容量至少可以扩展到4KB。
二、PLC的定义
国际电工委员会(IEC)曾于1982年11月颁布了可编程序控制器标准的草案第一稿,1985年1月又发表了草案第二稿,1987年2月颁布了草案第三稿。
该草案中对可编程序控制器的定义是:
“可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。
它采用了可编程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、和算术运算等操作的指令。
并通过数字式和模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
PLC及其有关外部设备,都应按易于与工业系统联成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。
”
定义强调了PLC应直接应用于工业环境,它必须具有很强的抗干扰能力、广泛的适应能力和应用范围。
这是区别于一般微机控制系统的一个重要特征。
2.2PLC的发展历程
在可编程控制器出现前,在工业电气控制领域中,继电器控制占主导地位,应用广泛。
但是电器控制系统存在体积大、可靠性低、查找和排除故障困难等缺点,特别是其接线复杂、不易更改,对生产工艺变化的适应性差。
1968年美国通用汽车公司(G.M)为了适应汽车型号的不断更新,生产工艺不断变化的需要,实现小批量、多品种生产,希望能有一种新型工业控制器,它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线,以降低成本,缩短周期。
于是就设想将计算机功能强大、灵活、通用性好等优点与电器控制系统简单易懂、价格便宜等优点结合起来,制成一种通用控制装置,而且这种装置采用面向控制过程、面向问题的“自然语言”进行编程,使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。
1969年美国数字设备公司(DEC)根据美国通用汽车公司的这种要求,研制成功了世界上第一台可编程控制器,并在通用汽车公司的自动装配线上试用,取得很好的效果。
从此这项技术迅速发展起来。
早期的可编程控制器仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能,只是用来取代传统的继电器控制,通常称为可编程逻辑控制器(ProgrammableLogicController)。
随着微电子技术和计算机技术的发展,20世纪70年代中期微处理器技
2.3PLC的特点
1. 可靠性高,抗干扰能力强
2.通用性强,控制程序可变,使用方便
3.功能强,适应面广
4.编程简单,容易掌握
5.减少了控制系统的设计及施工的工作量
6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便
第三章车辆出入管理系统仿真模型的设计与组装
3.1记数部分设计
基于PLC的记数模块而建立的车辆入库及出库后剩余车位的数目显示和增减情况
3.2显示部分设计
通过7段灯显示在库车辆数以及是否有空位甚至还有多少空位
3.3组装模型
尚有车位指示灯
车位已满指示灯
7段灯显示剩余车位数
第四章PLC控制程序的设计
4.1I/O分析
经过对控制过程和要求的详细分析,我明确了具体的控制任务就是进车触发传感器1然后触发2计数器加一,出车时触发传感器2然后触发传感器1计数器减一,同时显示在外面的计数板上,同时如果车位已满则车位已满灯亮起如下图所示:
图4-1车辆记数系统流程图
再考虑到两个出入口、16个停车点以及开关,所以共需要输入点11个,输出点为7个。
4.2PLC的选择
三菱FX2N-32MR-001(AC100~240V,输入16点,输出16点)
4.3FX2N系列编程器介绍
FX系列PLC拥有无以匹及的速度,高级的功能逻辑选件以及定位控制等特点;
FX2N是从16路到256路输入/输出的多种应用的选择方案;
FX2N系列是小型化,高速度,高性能和所有方面都是相当于FX系列中最高档次的超小形程序装置。
除输入出16-25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16-256点的灵活输入输出组合。
可选用16/32/48/64/80/128点的主机,可以采用最小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。
程序容量:
内置800步RAM(可输入注释)可使用存储盒,最大可扩充至16K步。
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,KHZ/DC12V-24V),脉宽调制,PID控制指令等。
外部设备相互通信,串行数据传送,ASCIIcode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。
三菱plc-FX2N-128MR-001基本单元带64点输入/64点继电器输出FX2N-80MR-001基本单元带40点输入/40点继电器输出z基本单元带32点输入/32点继电器输出FX2N-48MR-001基本单元带24点输入/24点继电器输出
4.4确定各元件的编号,分配I/O地址,做出接线图
先确定所使用的编程元件编号,PLC是按编号来区别操作元件的。
一般讲,配置
安装接线图以及现场器件及PLC输入输出对照表如下:
I/O分配表
输入点
输出点
复位按钮
X000
车位未满灯(绿)
Y000
出入口传感器1
X001
车位已满灯(红)
Y001
车位传感器2
X002
剩余车位显示牌
C200
开启显示器
X003
入库电机正转继电器
Y10
关闭显示器
X004
入库电机反转继电器
Y11
传感器3
X005
出库电机正转继电器
Y20
传感器4
X006
出库电机正转继电器
Y21
传感器5
X007
传感器6
X008
行程开关上限
X009
行程开关下限
X010
外部接线图
第五章基本指令系统和编程方法
5.1系统流程图
5.2计数器梯形图
计数器梯形图动作过程
1.按下X000重置计数器
2.按下X003,传感器M0自锁,Y000绿灯亮,显示屏开启,如果有车进,触动X001,M1自锁,当车进入车库时触动X002计数器C200反应,加一,同时M8200自锁直到有车进入时断开
3.如果有车出去,触动X002,M8200自锁,触碰X001计数器在M8200按下状态触发计数器减一
4.车满时计数器存满,则车库红灯亮。
5.按下X004显示屏关闭。
开关门梯形图
车辆入库时,车辆通过传感器3,X005接通,使Y10启动并自锁,入库电机正转使门打开,当达到规定位置后触动行程开关X009使Y10断开,入库电机停止转动,车辆通过规定位置后,触动传感器4使X006闭合,使Y11启动并自锁,入库电机反转使门关闭,当达到规定位置后,触动行程开关X011使Y11断开,入库电机停止转动。
汽车出库时,当车辆行至传感器5时,X008接通,使Y20启动并自锁,出库电机正转,当达到规定位置后触动到行程开关X011使Y20断开,出库电机停止转动,车辆通过传感器6时,X008接通使Y21启动并自锁,使出库电机反转,当达到规定的闭合位置后触动到行程开关X010使Y21断开,出库电机停止转动。
第六章总结
在老师正确指导下,以及整组同学的积极配合和不懈努力下,经过十多天的学习与研究,终于完成这一份课程设计,本来以为自己对可编程控制器原理的知识掌握的还比较好,但是到做课程设计的时候才发现自己存在着诸多不足,其中就有很多基础知识都不是很完善,很多知识都掌握的不是很扎实。
但是毕竟我们还是将这个课程设计做出来了。
设计过程中,通过针对性地查找资料,了解有关PLC方面的资料,既增长了自己的知识面,补充最新的专业知识,又提高了自己的应用能力和实践能力,对学过的课本理论知识起到了很好的温习作用。
通过对车库车辆出入库管理设计,让我很好的运用了PLC的知识,对课本知识进一步的消化和巩固。
这次课程设计终于顺利完成了,这个设计让我受益良多,只要用心去学习,不怕困难,团结一心。
不管多么艰难,我们都能取得成功。
文献资料:
【1】张鹤鸣,刘耀元《可编程控制器原理及应用教程》[M]北京大学出版社,2007
【2】王万丽,郝庆文,臧永福.《三菱系列PLC原理及应用》[M]人民邮电出版社,2009
【3】王永华.《现代电气控制及PLC应用技术》[M]北京航空航天大学出版社,2008.2
【4】张兴国《可编程控制器技术及应用》[M]中国电力出版社,2006
【5】宋德玉《可编程序控制器原理及应用系统设计技术.》[M]冶金工业出版社,2001
【6】胡学林《可编程控制器原理及应用》[M]电子工业出版社,2007
【7】鲁远栋.《PLC机电控制系统应用设计技术》[M].电子工业出版社.2006
【8】王兆义.《可编程序控制器教程.》[M]机械工业出版社,1993
【9】万太福,唐贤永.《可编程序控制器及其应用》[M]重庆大学出版社,1994
【10】俞国亮《.PLC原理与应用(三菱FX系列)》[M]清华大学出版社,2005.06(2007年6月重印)
附录
计数器程序的指令表
0LDX003
1ORMO
2ANIX004
3MPP
4OUTM0
5LDIY001
6OUTY000
7MPS
8LDX000
9ANDM0
10RSTC200
11LDX001
12ORM1
13ANIX002
14OUTM1
15LDM1
16ANDX002
17OUTC200K16
18LDX002
19ORM8200
20ANIX001
21OUTM8200
22LDX001
23OUTC200K16
24LDC200
25ANIY000
26OUTY001
门控制程序的梯形图
0LDX005
1ORY10
2ANIX009
3ANIX005
4OUTY10
5LDX006
6ORY11
7ANIX010
8OUTY11
9LDX007
10ORY20
11ANIX009
12OUTY20
13LDX008
14ORY21
15ANIX010
16OUTY21
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 机电 传动 控制 课程设计 车辆 出入 管理 系统