车辆出入库管理西门子PLC系统设计 电气工程及其自动化毕业设计论文.doc

PAGE PAGE 17 目 录 TOC \o 1-3 \h \u 11909 第一部分 设计任务与调研 2 12884 第二部分 设计说明 3 18982 第三部分 设计成果 9 13950 第四部分 结束语 21 27053 第五部分 致谢 22 32412 第六部分 参考文献 23 第一部分 设计任务与调研 1、毕业设计的主要任务 设计一个车辆出入库管理的西门子PLC自动控制系统。设置的门禁读卡器，可以实时识别进出库车辆的信息，是否属于本车库管理系统。同时，设置的指示灯模块，能够实时显示是否可以进行停放车辆，方便车主查找确定停车地点。 2、设计的思路、步骤、方法 设计的思路 充分运用三年所学专业知识和实践技能，图书馆相关资料查询，依托西门子S7-200的强大功能，采集车库的输入数据，经过CPU的逻辑与算数运算处理过程，实现对车库系统的合理控制。 设计的步骤 分析车库系统的基本结构、主要功能、运动形式、控制顺序、控制要求、分析原理图、确定车库系统整体布局图、PLC的选型、硬件系统和软件程序设计、PLC的I/O分配、绘制PLC的外部接线图和控制系统接线、S7-200的模拟仿真等内容。 设计的方法 通过网上文献搜寻、图书馆查阅、中国知库材料的搜集、了解门禁读卡器的工作原理、PLC编程及仿真调试等内容。通过车库管理系统的实物图，控制原理图，外部接线图，梯形图等内容确定，能够方便读者从直观的角度了解本设计的主旨思想和脉络。 3、调研的目的和总结 通过调研能让我们对车库管理系统的控制和性能多方面进行清晰的解读与深刻的认识，运行流程，技术指标，性能测试，优缺点等，对具体情况的个案性调查报告。同时，调研目的是为了把某一个具体问题进行解读与剥析。另一方面是为了反映基本情况的综合性调查报告,掌握车库管理的概貌在这次调研中，我深刻认识到调研的必要性，在实践中寻求真理，在操作的过程中不断的提高自己独立思考，解决问题的能力。通过此次调研，我学到很多课本上学不到的知识，遇到问题要沉着冷静，细心思考。不断的去完善缺陷。提高工作效率，扩大收益。 第二部分 设计说明 2.1 车辆进出库管理系统 车库管理系统主要由四部分组成，依次为指示灯显示单元、开入检测单元、开出检测单元、门禁读卡识别单元。 图2-1 车辆出入库系统示意图 指示灯显示单元：入口处设置红绿两色指示灯，指示停车场是否有空位。如果绿灯亮，表示有车位可供停放；红灯亮，表示没有车位可供停放。 车辆开入/开出检测单元：此单元通过压力传感器来实现对进入与开出车辆的检测数据处理。系统梯形图的编写中，通过使用PLC中的增减计数器，来实现对车库中车辆数目的计数控制。工作原理图见下图所示。 门禁读卡识别单元：PLC对采集到的门禁单元的信息进行处理，检测判别车主是否属于已登记用户。对于外来车辆，一律需要进行登记注册，才可放行通过。 图2-2 车辆开入开出检测单元主电路图 入口闸门电机由具有正反转的电机来实现，PLC通过控制对应继电器的置位与复位，来实现开关门动作的执行。 2.2 车库管理系统的硬件选型 可编程逻辑控制器 西门子PLC: SIMATIC S7-200 PLC S7-200 PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200 PLC的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7-200PLC可提供4个不同的基本型号与8种CPU可供选择使用。 分析发现，德国西门子PLC更加具有灵活性，采用的编程语言有梯形图、布尔助记符、功能表图、功能模块和语句描述编程语言。编程方法的多样性使编程简单、应用面拓展。操作十分灵活方便，监视和控制变量十分容易。更容易与MCGS组态显示屏进行配合监控。综合考虑本系统任务只需完成相对简单的编程控制，对I/O点数要求不高，因此确定选用西门子S7-200系列的224型号的PLC产品。 图2-3 西门子PLC组成图 PLC的基本单元主要由中央处理器（CPU）、输入输出单元（I/O）、存储器、供电单元、拓展模块单元、编程器和编程器接口等模块共同组成。详细模块的位置如下所列： 1. 电源模板 2. 后备电池 3. 模式开关（钥匙操作） 4. 状态和故障LED 5. 存储器卡 6. 有标签区的前连接器 7. CPU 1 8. CPU 2 10. I/O模板 11. IM接口模板 PLC（可编