【正文】 輛特征信息識(shí)別技術(shù)和車輛無線定位技術(shù)，而是采用PLC和傳感器相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)車輛的防盜和車位引導(dǎo)，這樣既能滿足用戶操作簡(jiǎn)單和物業(yè)管理維護(hù)方便的需要，而且減少不必要的高新技術(shù)以避免出現(xiàn)資金不足、維護(hù)不完善等問題。有的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)只能使用廠家指定的收費(fèi)介質(zhì)類型，無法達(dá)到一卡多用即“一卡通”的目標(biāo)。其表現(xiàn)有：一些管理系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，未能充分考慮我國(guó)的實(shí)際國(guó)情，使新型停車場(chǎng)管理技術(shù)未能在實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出應(yīng)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，相反這些新的停車場(chǎng)管理技術(shù)卻成為制約管理系統(tǒng)發(fā)揮管理功能的瓶頸。許多停車系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備已經(jīng)可以在國(guó)內(nèi)研發(fā)制造。北京、上海、廣州為滿足奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等大型活動(dòng)的交通需求, 都在完善建立交通基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫、交通誘導(dǎo)系統(tǒng)、智能調(diào)度系統(tǒng)、誘導(dǎo)系統(tǒng)及智能交通管理指揮系統(tǒng)。我國(guó)的智能交通系統(tǒng)建設(shè)起步于20世紀(jì)70年代末期, 但發(fā)展步伐較慢,真正應(yīng)用推廣在1996年, 通過自主研發(fā)與引進(jìn)相結(jié)合的辦法開發(fā)了交通信息系統(tǒng), 如交通監(jiān)控。管理系統(tǒng)會(huì)統(tǒng)一調(diào)度車位資源，統(tǒng)一進(jìn)行交易結(jié)算。1．2．1國(guó)外停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 目前，國(guó)外停車場(chǎng)管理系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，已基本進(jìn)入智能無人化收費(fèi)的階段。據(jù)國(guó)家“十五”汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，2007年底，我國(guó)汽車保有量達(dá)到56967765輛。目錄第一章 緒論………………………………………………………………1…………………………………………………1………………………………2………………………………2………………………………3 本課題的研究?jī)?nèi)容及意義…………………………………………………6第二章 可編程控制器（PLC）概況…………………………………7 PLC歷史以及發(fā)展趨勢(shì)……………………………………………………7…………………………………………………7 PLC的發(fā)展……………………………………………………………8 可編程序控制器的控制邏輯和繼電器控制邏輯的比較………………10第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案確定……………………………………………12……………………………………………………………12……………………………………………………13 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程圖……………………………………………15第四章 硬件部分…………………………………………………………17………………………………………17 PLC的選取……………………………………………………………17 PLC的輸入輸出………………………………………………………18 PLC輸入輸出端子圖…………………………………………………18……………………………………………19………………………………………………………………20……………………………………………………………20………………………………………………………21 智能停車場(chǎng)和PC通信解決方案………………………………………………21 通信方式………………………………………………………………………21 RS485 串行通信接口及通信介質(zhì)…………………………………………22第五章 軟件設(shè)計(jì)部分…………………………………………………………24 出、入車場(chǎng)門禁的控制…………………………………………………24………………………………………………………………24………………………………………………………………25 停車位實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)……………………………………………………………27第六章 系統(tǒng)抗干擾措施…………………………………………………29 PLC 控制系統(tǒng)中電磁干擾的主要來源…………………………………29…………………………………………………30……………………………………………32 PLC 控制系統(tǒng)工程應(yīng)用的抗干擾設(shè)計(jì) …………………………………326．2．1而據(jù)有關(guān)部門的不完全統(tǒng)計(jì)，全國(guó)城市每4．84輛機(jī)動(dòng)車才有一個(gè)合法的停車位，有的城市每31輛車才有一個(gè)停車位。其使用的收費(fèi)介質(zhì)已由傳統(tǒng)接觸讀寫類型收費(fèi)介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙佑|類型的新型收費(fèi)介質(zhì)。停車用戶在家中通過網(wǎng)絡(luò)就可以預(yù)定停車車位，交納停車費(fèi)用，查詢出行目的地的各類停車信息。1．2．2 國(guó)內(nèi)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)上個(gè)世紀(jì)90年代以前，中國(guó)停車場(chǎng)市場(chǎng)上普遍采用的產(chǎn)品都是外國(guó)品牌。2005年4月, 重慶市渝中區(qū)建立了中西部首個(gè)智能停車誘導(dǎo)系統(tǒng), 覆蓋商務(wù)區(qū)28個(gè)室內(nèi)停車場(chǎng)的6000多個(gè)停車位, 2006年10月深圳市羅湖區(qū)人民南路也建成了國(guó)內(nèi)最具規(guī)模、技術(shù)領(lǐng)先的三級(jí)停車誘導(dǎo)系統(tǒng)平臺(tái), 包括了139個(gè)社會(huì)停車場(chǎng)的6000多個(gè)停車位,上海市也計(jì)劃在年實(shí)現(xiàn)全市停車誘導(dǎo)信息共享。許多廠家推出的管理系統(tǒng)在技術(shù)上能夠緊跟國(guó)際先進(jìn)技術(shù)潮流，體現(xiàn)出較強(qiáng)的生產(chǎn)研發(fā)水平。例如有些管理系統(tǒng)采用非常先進(jìn)的車牌自動(dòng)識(shí)別技術(shù)意圖實(shí)現(xiàn)車輛存取過程的無人無實(shí)物收費(fèi)介質(zhì)的工作方式。停車場(chǎng)收費(fèi)系統(tǒng)的配套設(shè)備中核心設(shè)備如讀卡器、車輛檢測(cè)器多為進(jìn)口，雖然在某種程度上提高了系統(tǒng)可靠性，但卻提高了自身的成本，也不利于掌握停車行業(yè)的核心技術(shù)?，F(xiàn)代化停車場(chǎng)車輛收費(fèi)及設(shè)備自動(dòng)化管理我們統(tǒng)稱停車場(chǎng)智能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是將機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)和自控設(shè)備以及智能IC卡技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，通過電腦管理可實(shí)現(xiàn)車輛出入管理、自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)等功能，并且該門禁管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)脫機(jī)運(yùn)行，在電腦出現(xiàn)故障的情況下仍可保證車輛的正常進(jìn)出，是現(xiàn)代化企業(yè)管理的理想設(shè)施，也是國(guó)民日常生活保障的有力保證。一些使用冗余CPU的PLC的平均無故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。近年來PLC的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。為了方便熟悉繼電器、接觸器系統(tǒng)的工程技術(shù)人員使用，可編程控制器采用和繼電器電路圖類似的梯形圖作為主要編程語言，并將參加運(yùn)算及處理的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)元件都以繼電器命名。這標(biāo)志著可編程控制器已步入成熟階段。目前的計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)DCS（Distributed Control System）中已有大量的可編程控制器應(yīng)用。而PLC的用戶程序是按一定順序循環(huán)執(zhí)行，所以各軟繼電器都處于周期性循環(huán)掃描接通中，受同一條件制約的各個(gè)繼電器的動(dòng)作次序決定于程序掃描順序，這種工作方式稱為串行工作方式。本文為居住在小區(qū)里的業(yè)主提供一套合理停車場(chǎng)管理系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)出小區(qū)的車輛（小區(qū)業(yè)主的車輛及來訪客人的車輛）進(jìn)行控制，有效地保障車輛的安全，保障業(yè)主的切身利益，與此同時(shí)提高小區(qū)的檔次及生活質(zhì)量。計(jì)算機(jī)車位顯示板 道閘 PLC車位傳感器道閘后檢測(cè)器道閘前檢測(cè)器圖32 PLC控制系統(tǒng)示意圖3．2．2小區(qū)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的工作過程存車：當(dāng)用戶進(jìn)行IC卡讀卡后，確認(rèn)用戶的驗(yàn)證信息，把該用戶的入場(chǎng)信號(hào)傳給可編程控制器，車位顯示板開啟。車輛檢測(cè)傳感器向中央計(jì)算機(jī)發(fā)送車輛到達(dá)指定車位的信號(hào)，中央計(jì)算機(jī)顯示車位狀態(tài)信息。本設(shè)計(jì)選取了西門子S7200系列S7200系列出色表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 豐富的擴(kuò)展模塊S7200系列在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。非接觸IC卡讀卡器：由讀卡器本身和讀卡天線組成。 道閘具有感應(yīng)自控和按鈕控制等多種方式。傳動(dòng)部分： 四連桿平衡設(shè)計(jì)，確保閘桿運(yùn)行輕快、平穩(wěn)、輸入功率小，防止人為抬桿和壓桿，將外部作用力通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)巧妙御載到機(jī)箱上。PPI是主/從協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)上的S7200均為從站，其他CPU、SIMATIC編程器或TD200為主站。PPI協(xié)議和Profibus協(xié)議的結(jié)構(gòu)模型都是基于開放系統(tǒng)互連參考模型的7層通信結(jié)構(gòu)。其中RS232 RS485電平轉(zhuǎn)換分成RS232 TTL、TTL RS485兩個(gè)轉(zhuǎn)換部分。道閘前的地下埋設(shè)車輛檢測(cè)器,當(dāng)車輛停在道閘前,檢測(cè)器會(huì)向PLC發(fā)出信號(hào)告知將有車輛進(jìn)入,道閘處于準(zhǔn)備打開狀態(tài),只要身份識(shí)別正確,道閘立即打開。下面是車輛入庫的梯形圖， 如圖52所示。停止下降圖53 車輛出口梯形編程圖 身份識(shí)別正確信號(hào)。這個(gè)部分同樣可以用梯形編程圖來實(shí)現(xiàn)，如圖55所示。共模干擾和差模干擾是一種比較常用的分類方法。來自空間的輻射干擾空間輻射電磁場(chǎng)（EMI）主要是由電力網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備的暫態(tài)過程、雷電、無線電廣播、電視、雷達(dá)、高頻感應(yīng)加熱設(shè)備等產(chǎn)生的，通常稱為輻射干擾，其分布極為復(fù)雜。PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等，接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。電網(wǎng)干擾串入PLC控制系統(tǒng)主要通過PLC系統(tǒng)的供電電源（如CPU電源、I/O電源等）、變送器供電電源和與PLC系統(tǒng)具有直接電氣連接的儀表供電電源等耦合進(jìn)入的。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。接地極的接地電阻小于2Ω，接地極最好埋在距建筑物10?15m遠(yuǎn)處，而且PLC系統(tǒng)接地點(diǎn)必須與強(qiáng)電設(shè)備接地點(diǎn)相距10m以上。智能停車場(chǎng)主要實(shí)現(xiàn)了：汽車管理自動(dòng)化、進(jìn)出庫一體化，加載先進(jìn)的遙控?cái)z像功能模塊和防火防盜功能后，更能夠高效的安全的完成汽車進(jìn)出收費(fèi)工作。采用可編程控制器PLC對(duì)智能停車場(chǎng)進(jìn)行控制。多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏蔽電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接地。系統(tǒng)接地有浮地、直接接地和電容接地三種方式。由于電磁干擾的復(fù)雜性，要根本消除干擾影響是不可能的，因此在PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和組態(tài)時(shí)，還應(yīng)在軟件方面進(jìn)行抗干擾處理，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。雖然采取了一定的隔離措施，但普遍還不夠，主要是使用的隔離變壓器分布參數(shù)大，抑制干擾能力差，經(jīng)電源耦合而串入共模干擾、差模干擾。來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射、模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線電流將更大。對(duì)于隔離性能差的系統(tǒng)，還將導(dǎo)致信號(hào)間互相干擾，引起共地系統(tǒng)總線回流，造成邏輯數(shù)據(jù)變化、誤動(dòng)和死機(jī)。PLC電源通常采用隔離電源，但因其機(jī)構(gòu)及制造工藝等因素使其隔離性并不理想。輻射干擾與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備布置及設(shè)備所產(chǎn)生的電磁場(chǎng)大小特別是頻率有關(guān)，一般通過設(shè)置屏蔽電纜和PLC局部屏蔽及高壓泄放元件進(jìn)行保護(hù)共模電壓有時(shí)較大，特別是采用隔離性能差的配電器供電時(shí)，變送器輸出信號(hào)的共模電壓普遍較高，有的可高達(dá)130V以上。要提高PLC控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求PLC生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力，另一方面要求應(yīng)用部門在工程設(shè)計(jì)、安裝施工和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。只要在車位頂部安裝紅外檢測(cè)裝置,就可以對(duì)車位有無車輛進(jìn)行檢測(cè)。閘門開始上升。由圖53所示可以看出,車輛出庫與入庫的基本原理相同,只是輸入元件和輸出元件不同,出庫與入庫所用到的元件必須區(qū)分開。下面是身份識(shí)別和道閘開關(guān)功能示意圖，如圖51所示。TTL RS485電平轉(zhuǎn)換電路使用具有符合RS485通信電平標(biāo)準(zhǔn)的MAX485系列集成電路進(jìn)行設(shè)計(jì)其電路如圖42所示。通過使用接收中斷、發(fā)送中斷、字符中斷、發(fā)送指令和接收指令，自由端口通信可以控制S7200CPU通信口的操作模式。PPI沒有限制可以有多少個(gè)主站與一個(gè)從站通信，但是在網(wǎng)絡(luò)中最多只能有32個(gè)從站。4. 5中央計(jì)算機(jī)的選擇本系統(tǒng)采用為華北工控9槽P4級(jí)標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，此工控機(jī)采用加固型機(jī)箱、可調(diào)式固緊壓條，微正壓冷卻系統(tǒng)。如圖42