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PLC自行车管理控制系统设计.doc

发布:2018-01-22约1.69万字共31页下载文档
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第一章 绪论 1.1 研究背景及意义 我国是一个自行车大国,自行车总量占世界第一。很多人喜欢骑自行车出行,然而自行车的停放、自行车的安全问题一直是困扰政府和市民的一个老问题。据不完全统计,中国每年被盗的自行车有上百万量。而且,自行车乱停放的问题也很严重,很多街道、小巷、建筑门口都停满了自行车,极大的影响了人们的出入。为了使自行车得到安全有效的管理,需要设计一个自行车管理控制系统来管理自行车。 自行车管理控制系统是由触摸屏、PLC、数据采集卡、POS机等设备构建而成的。这种系统能实现中心联网控制,可以解决传统自行车租赁中哪里借车哪里还的问题,从而实现异地还车、异地退款的功能。借还车时都要用IC卡。借车的时候刷卡机先扣下IC卡里的钱,并记下借车时间。还车时只有车还要按步骤停到指定的位置上才能退还扣下的押金。这样,就不会担心车被盗或者是停车问题了。这对一个城市的市容市貌的提升有很重要的意义。 1.2 本论文主要研究内容 本论文在分析国内外触摸屏系统在工业中的实际应用同时,结合国外自行车管理控制系统的控制特点等,设计出了一套适合我国的基于触摸屏的自行车管理控制系统。 论文的内容如下: 第一章绪论。简单明了的介绍了论文的研究背景、研究目的和内容。 第二章总体设计方案。根据自行车管理控制系统中的各种具体要求,提出了自行车管理控制系统总体设计方案。 第三章根据系统总体方案要求,提出了自行车管理控制系统的详细硬件设计方案。系统硬件包括控制系统、人机界面、数据采集系统、通信系统、pos机等。 第四章根据系统总体方案要求,提出系统软件设计方案。介绍了控制系统的编程工具、系统控制软件各模块的设计。 第五章结论与展望。总结本论文的研究工作,并指出本文存在的局限,提出展望。 第二章 总体设计方案 2.1 自行车管理控制系统总体概述 本系统设计的要求是构建自行车管理控制系统。为了自行车管理控制系统能获得长期和稳定的工作,选用了PLC、触摸屏这些在工业控制市场上已经很成熟的产品。PLC的控制技术能够稳定、安全的保证系统的正常运行。系统要完成以下功能: 能够通过触摸屏上的按键、指示灯等来与PLC通信。 POS机能够与PLC之间的通信完成刷卡功能,并记录相关信息。 PLC除了要与POS机、触摸屏通信外,还要通过can总线控制can模块的动作,can控制锁的动作。 系统的结构示意图如图2.1所示: 图2.1 自行车管理控制系统结构示意图 主控制器采用GE可编程控制器IC200CPUE05,外加一个电源模块IC200PWR102。人机界面采用上海步科电气有限公司生产的MT4000系列触摸屏可编程显示器产品MT4400TE。上海步科电气有限公司是一家专业生产触摸屏的知名企业,其产品性能较好,外观设计精巧,操作简便,可与任何品牌的PLC相连接使用。 2.2系统的性能指标 系统的要求如下: 通过POS机来完成自行车租赁中的费用、时间的计算和处理。 触摸屏能给PLC发送数据,从而实现控制要求。触摸屏能显示借还车过程的步骤。 PLC能通过与触摸屏、POS机的通信控制can模块的输入输出信号,以完成借还车步骤。 2.3系统工艺流程 2.3.1借车流程 首先,pos机向PLC发送报文询问是否有车。PLC接到特定格式的报文后,判断是否有车可借。无车可借则返回POS机无车;有车可借则返回PLC可借车的车位号。POS机读卡扣款,假如卡内余额不足,则显示余额不足;扣款成功后,PLC把车号与卡号绑定,同时PLC给锁上电。人工按下解锁按钮,锁就能打开并取走车。PLC检测到车位无车后自动断电,借车完成。假如90秒内车未取走,则人工上电开锁取车。 2.3.2还车流程 首先,pos机向PLC发送报文询问是否有空车位。PLC接到特定格式的报文后,判断是否有空车位。无空车位可借则返回POS机无空车;有则返回PLC空车位的车位号。并且给空车位车锁上电。人工按下开锁按钮并还车。PLC判断车位是否有车。有车则上锁并断电,然后给POS机发送还好车命令,pos机根据信息退款。90秒内无车则重新分配车位。自行车管理控制系统的流程图如图2.2所示。 图2.2 自行车管理控制系统流程图 第三章 自行车管理控制系统硬件设计 自行车管理控制系统要求自行车的借车和还车进行控制,管理员能够通过触摸屏对其控制,还需要对借车时间进行计算。所以选择工业中运用广泛的可编程控制器作为主控制器,触摸屏作为其人机界面,pos机作为刷卡机。可编程控制器是集计算机技术与的梯形图语言及简单指令,具有形象自动化控制技术于一体的一种新型工业控制系统,专为工业应用环境下应用而设计的,它采用易于理解和掌握直观、结构简单、可靠性极高、抗干扰强、故障率低、易于操作和维修,且根据不同工艺要求修改程序及参数简单等优势,被广泛应用于生产、科研、
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