车辆出入库管理plc设计.doc

皖 西 学 院
课程设计报告书

系 别：
机电学院
专 业：

学 生 姓 名：

学 号：

课程设计题目：
车辆出入库管理PLC控制
起 迄 日 期:
2014年12月29日 ~ 2015年元月4日
课程设计地点:

指 导 教 师:

下达任务书日期: 2014年 12月26日

目 录
第一章 总述 2
1.任务描述 2
2.控制要求 2
第二章 车辆出入库管理 3
2.1车辆出入库管理系统示意图 3
第三章 电气原理图 4
3.1主电路设计 4
3.2主要参数 4
第四章 车辆进出库PLC控制 6
4.1车辆进出库PLC接线图 6
4.2车辆出入库流程图 8
4.3车辆出入库程序 9
4.4指令表设计 12
第５章　设计总结 15
5.1方案可行性 15
5.2方案优缺点 15
参考文献 16

第一章 总述
1.任务描述
编制一个用PLC控制的车辆出入库管理梯形土控制程序。根据PLC控制系统基本组成，有电源模块、操作面板输入模块、传感器信号输入模块、以及留下的扩展输入模块、LED显示控制输出模块。
2.控制要求
1.入库车辆前进时，经过1#到2#传感器后计数器加1，后退时，经过2#到1#传感器后计数器减1，单经过一个传感器则计数器不动作。
2.出库车辆前进时，经过2#到1#传感器后计数器减1，后退时，经过1#到2#传感器后计数器加1，单经过一个传感器则计数器不动作。
3.设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路，显示车库里车辆的实际数量

第二章 车辆出入库管理
2.1车辆出入库管理系统示意图

1.车辆进出库过程
当车辆准备进车库，在完成汽车检测时，PLC控制电动机正转，道闸打开，车辆开进并触动2#称重传感器，PLC控制电动机反转，道闸关闭；当车辆准备出车库，在车辆触动2#光电传感器时，PLC控制电动机正转，道闸打开，车辆出道闸并触动1#称重传感器，PLC控制电动机反转，道闸关闭。
2.车辆计数
车辆计数主要是通过PLC处理两个光电传感器信号，完成车辆计数功能。
当车辆触动1#光电传感器，再触动2#光电传感器，PLC寄存器加1，当车辆触动2#光电传感器，再触动1#光电传感器时，PLC寄存器减1，两个光电传感器的位置如图所示。

第三章 电气原理图
3.1主电路设计

电动机的正反转是通过继电器KM1与KM2实现的，KM1线圈控制电动机正传，门打开，KM2线圈控制电动机反转，门关闭。
3.2主要参数
（1）断路器QF脱扣电流。断路器为供电系统电源开关，其主回路控制对象为电感性负载交流电动机，断路器过电流脱扣值按电动机起动电流的1.7倍整定。出入库系统有1KW负载电动机一台，起动电流较大，其余的都是用于PLC、称重传感器和光电传感器，起动电流都是很小的，因此可根据1kW电动机选择自动开关QF脱扣电流IQF：
IQF＝1.7IN=1.7×6A＝10.2A≈10A，选用IQF＝10A的施耐德断路器。
（2）熔断器FU熔体额定电流IFU。用于电机，IFU≥2IN＝2×2.5A＝5A，选用5A的熔体。
（3）热继电器的选择 热继电器的动作电流整定值一般为电动机额定电流的1.05—1.1倍。
（4）称重传感器 型号：CYB-605S 供桥电压：10~24V
输出灵敏度：≈2.0mV/V、4~20mA、1~5V
非线性：0.02%FS
重复性：0.015%FS
迟滞：0.02%FS
蠕变：0.02%FS/30min
灵敏度温漂：0.0016%FS/℃
零点温漂：0.0026%FS/℃
温度补偿范围：-10~55℃
工作温度范围：-35~85℃
安全过载能力：150%FS
极限过载能力：200%FS
传感器材料：不锈钢/合金钢
引线方式：直接引线
（5）光电传感器 Q23系列对射板式发射器（E） 型号：Q236E
Q23系列对射板式接受器（R） 型号：Q23SN6R
检测距离：8 m
供电电压：24V dc
输出形式：互补型固态 NPN
特点：聚焦式焦距为50mm
短距离和长距离直接反射式以及光纤式
可见红色光源易于安装及对准
带自诊断功能，有LED状态指示灯
车辆出入库系统元器件目录表
符号
名称
型号
规格
数量
M
主电机
J02-21-4
1.1Kw 380V 1410r/min
1
FU
熔断器
RL1-15
500V8A
3
QF1
断路器
C65N 3P
C10A
4
KM1
交流电机正转接触器
JZ7-44
5A线圈电压127V
1
KM2
交流电机反转接触器
JZ7-45
5A线圈电压127V
1
IPS
开关电源
HTS-25F-24
24V 1.1A
1
DS
数码管
4201BS
0.4英寸 共阳极
2
H
蜂鸣器
SFM-27
5V 9*5.5MM
1
B
称重传感器
CYB-605S
2.0mV/V 4~20mA
2
E
Q23系列对射板式发射器（E）
Q236E
24V 8m
1
R
Q23系列对射板式接受器（R）
Q23SN6R

24V 8m
1

第四章 车辆进出库PLC控制
4.1车辆进出库PLC接线图

车库车辆进出库PLC控制I/O分配表
类型
电气元件
PLC元件
功能
备注
输入
光电传感器1
X0
检测车是否进入

光电传感器2
X1
检测车是否进入

IC卡启动信号
X2
身份验证

称重传感器1
X3
检测入库开门

称重传感器2
X4
检测出库开门

到位行程开关1
X5
门上限

到位行程开关2
X6
门下限

车库启用按钮
X7
复位寄存器

数码管启用开关
X10
启用数码管

输出
电机正转继电器
Y10
门上升

电机反转继电器
Y11
门下降

报警灯
Y6
车库满了报警

数码管位选
Y4，Y5
数码管显示

数码管段选
Y3Y2Y1Y0
数码管显示内容

4.2车辆出入库流程图

4.3车辆出入库程序

车辆入库时，IC卡确认后从X2输入后使M0为ON，且X3同时接通使Y10置为ON，电机正转使门打开，当到达规定的打开位置后触动到位行程开关X5使Y10置为OFF,电机停止转动，车辆通过门，行至规定位置后，触动称重传感器2使X4置为ON，使的Y11置为ON，电机反转使门关闭，当道闸碰到到位开关2后X6接通后使Y11置为OFF，电机停止转动。汽车出库时，当光电传感器2得到信号后使X1得到信号后Y10置为ON，使电机正转，道闸打开，当碰到到位开关1时使得Y10为OFF，电机停止正转，车辆通过道闸行置称重传感器1后使Y11为ON，电机反转使得道闸关闭，当碰到到位开关2时使Y11为OFF，电机停止转动。

当X7接通后，车库启用寄存器D0复位，车辆入库时当光电传感器1得到信号后X0接通后，M3置为“1”，等到光电传感器2的到信号后X1为ON时寄存器D1加1，同时对M3复位；在车辆出库时，光电传感器2得到信号后X1接通后M4置为“1”，等到光电传感器1得到信号后X0为ON时寄存器D0减1。

接通X8开关，数码管启用，将寄存器D0内的数转换为成BCD码，即Y3~Y0，Y4，Y5为片选信号，显示的数据分别存在D1，D2中，D1表示十位，D2表示个位，若当D0为50时即车库已满，M6置“1”，报警灯进行报警。
4.4指令表设计
车辆出入库指令表如下图所示

第５章　设计总结
5.1方案可行性
单道对于小型停车库实用，小型车库车辆出入不拥堵，单道车辆出入库管理系统的自动化与信息自动化完全能够服务于各种社区小型车库。
5.2方案优缺点
信息自动化程度高，外来车辆无法进入车库。管理方便，车辆出入自动化。
缺点表现在具有一定的局限性，不适用于大型车库的广泛应用，对于车辆也有限制，不能过长过重。单道设计虽简单，但是出现车辆拥堵情况，无法自动排除故障，对用户带来一定的不便，反而不能体现车辆出入库管理系统的自动化服务性。

参考文献
[1]　郁汉祺.电气控制与PLC应用技术.东南大学出版社，2010
[2]　王万丽，郝庆文，臧永福. 三菱系列PLC原理及应用.人民邮电出版社，2009

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