【正文】 本聲明的法律后果由本人承擔。 本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數字化或其它復制手段保存設計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下 ，建立目錄檢索與閱覽服務系統(tǒng)，公布設計（論文）的部分或全部內容，允許他人依法合理使用。在此時用傳統(tǒng)的道閘和近距離識別產品往往會增加堵塞現象，而給居民的生活添加不和諧的音符。 基于 PLC的小區(qū)車輛進出系統(tǒng)通過 IC卡進行車輛的檢測實現不停車自動出入。同時通過 PLC小區(qū)控制中心和住宅電話都可以控制車輛的進入，為訪客車輛的通過提高了效率減少了等待時間。 關鍵詞：可編程控制器，車輛管理系統(tǒng)，自動控制 濱州學院本科畢業(yè)設計（論文） II The Design of Vehicle Access System Based on PLC Abstract With the rapid development of the economic and the decline in car prices, the ownership of private cars increased dramatically, and,there is no doubt that this will bring more work to residential will often cause road jams. At this time with a traditional solution, such as Barrier and into the distance to identify the product will no doubt increase the clogging and to society caused by the notes of discord. With the development of puter and information technology, many intelligent devices e into the management of district ,is more efficiency than before .and many residential parking management system has some limitations. The vehicle detection system based on PLC cell vehicles entering and leaving through the IC card without stopping the automatic access. IC card uses advanced RFID radio frequency technology, when vehicles from entering the work area of the system, paring the cars and release them by identification procedures. It can control the vehicle through PLC district control center and residential telephone access, improve efficiency and reduce the waiting time for visitors39。并且不斷呈現逐年上升的趨勢，不僅增加了小區(qū)車輛進出管理的工作量，也帶來個一些交通問題。 隨著計算機網絡和信息技術的發(fā)展與應用，智能小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)逐漸進入到各個小區(qū)的車輛進出管理之中?？删幊炭刂破饕云鋵崟r性、高可靠性和簡單靈活的系統(tǒng)配 置的特點不斷應用到小區(qū)進出系統(tǒng)的控制系統(tǒng)之中。 設計原理 小區(qū)車輛進出系統(tǒng)是基于 PLC的進出系統(tǒng)控制。輸入設備主要包含車輛檢測識別系統(tǒng)、地感線圈、發(fā)卡系統(tǒng)和自動防砸系統(tǒng)。輸出部分主要是控制自動道閘的電動機， PLC通過對輸入信號的響應控制自動道閘的 直流電動機的啟動、停止、反轉以及調速來驅動道閘的升起和降落，達到對出入口車輛的放行和禁止。這種非接觸式的 IC卡，在應用 RFID技術的同時，融合了圖像對比管理、字符疊加等先進技術，此種智能化系統(tǒng)主要由自動道閘、車輛識別器、遠距離讀卡系統(tǒng)、系統(tǒng)控制主機、車輛圖像拍攝系統(tǒng)、控制軟件等部分組成，使小區(qū)車輛進出控制系統(tǒng)不斷走向高度智能化和自動化管理。選用實時性強、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強的 PLC來完成此系統(tǒng)的功能，可以滿足小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)的功能需求。同時采用了居民住宅電話控制，避免了訪客車輛長時間停留造成出入口擁堵的問題。 （ 3）本文是基于 PLC的小區(qū)車輛進出系統(tǒng)設計，通過車輛 檢測和識別提高了小區(qū)的出入口效率?？梢员ＷC系統(tǒng)高效、方便、穩(wěn)定的運行。主要包括設計主要設備部件的動作順序、動作原理、必要的保護和連鎖，對系統(tǒng)要求哪些工作方式進行 選擇，電機、電氣開關以及各系統(tǒng)之間的關系， PLC與其他系統(tǒng)之間的關系。 車輛進出系統(tǒng)設計 車輛進出系統(tǒng)設計主要是對人機接口和通信方面的設計。通信方式的選擇需要考慮網絡允許的最大節(jié)點數和網絡中單位時間可能的最大信息流量，并留有一定余地。 PLC及其硬件選型 在確定此系統(tǒng)的 PLC型號時，通過對主要硬件功能、指令系統(tǒng)功能、物理結構的選擇以及需要的 I/O點數來對 PLC進行選型。 系統(tǒng)應用的是三菱 FX2N32MR型可編程控制器?？梢赃m用于多個基本組件之間的連接、定位控制等多種用途，是一套可以滿足于多樣化廣泛需求的 PLC。它的基本執(zhí)行時間可以達到 ，并可以擴展到 256個 I/O點，有多種特殊功能模塊，具有很高的性能體積比和通信功能。 4 小區(qū)車輛進 出系統(tǒng)的 PLC控制系統(tǒng)如圖 ： P L C 自 動 道 閘車 輛 識 別 器I C 卡 信 息住 宅 電 話蜂 鳴 器 圖 系統(tǒng)控制圖 硬件調試和軟件調試 系統(tǒng)全部設計完成之后需要對該系統(tǒng)進行總體硬件調試和軟件調試。觀察對應輸入輸出開關信號是否正確。在仿真時按照系統(tǒng)的功能需求，將某些輸入元件強制為 ON或 OFF，監(jiān)視系統(tǒng)是否正常運行。 5 第三章 小區(qū)車輛進出管理系統(tǒng)硬件設計 管理系統(tǒng) 管理系統(tǒng) 部分主要包括： 進出口管理系統(tǒng)、車輛識別系統(tǒng)、 IC卡發(fā)卡系統(tǒng)、自動防砸系統(tǒng)等 [5]。 出入口管理系統(tǒng) 小區(qū)進出管理中心將 IC卡分為長期用戶卡和臨時用戶卡。出入口通過讀卡器判斷 IC卡是否有效，開啟自動道閘。業(yè)主可以通過住宅電話控制自動道閘的開啟。訪客進入小區(qū)運行方式如圖 : 6 訪 客 車 輛住 宅 電 話通 知啟 動自 動 道 閘 車 輛 識 別 器發(fā) 卡 機存 儲 信 息允 許 進 入 小 區(qū)取 卡 圖 訪客進入運行方式 車輛識別系統(tǒng) 車輛識別工作主要由車輛識別器與讀卡器完成，主要由觸發(fā)單元、抓拍單元、處理單元組成。圖像抓拍后上傳到計算機內存并進行簡單計算對圖像進行大范圍搜索并尋找與汽車拍照相關的線索，多次尋找到若干區(qū)域，利用軟件進行進一步比較，并選取最佳的拍照區(qū)域，分割出來儲存數據，這樣就可以完成車牌的識別過程。讀卡器讀出的 IC卡的車輛信息與車輛識別器 識別出的車輛信息進行比對，如果信息相符并且時間有效，便可開啟電動門放行。當 IC卡關聯的車牌號與牌號識別系統(tǒng)識別出的車牌號一致時，自動道閘開啟，系統(tǒng)放行車輛，同時將車輛進、出場照片，時間等參數錄入系統(tǒng)。 讀卡器的主要性能指標如表 ： 表 的主要性能指標 主要指標 性能參數 讀卡準確率 % 讀卡時間 12S 整車牌識別率 % 識別時間 23S 系統(tǒng)識別率 % 系統(tǒng)識別時間 35S 發(fā)卡系統(tǒng) 為了使用便利方便管理，采用非接觸式 IC卡作為居民車輛的長期用戶卡 [6]。 RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，可工作于各種惡劣環(huán)境。 管理中心可以通過線圈射頻感應來讀取車輛信息，小區(qū)業(yè)主不需要將長期用戶卡伸出車外，就可以經過管理系統(tǒng)的車輛識別和信息對比，開啟小區(qū)的自動道閘。為了小區(qū)內車輛的安全防盜與便于管理，訪客采用接觸式 IC卡，管 理系統(tǒng)通過機械觸點讀寫車輛信息。 自動防砸系統(tǒng) PLC控制系統(tǒng)利用其地感線圈的檢測控制自動道閘的降落，可以有效地防止小 8 區(qū)自動道閘關閉時碰壞車輛，起到車輛防砸的作用。兩個地感線圈之間的距離為一個車位長度，可以保證車輛之間的間距，在地感線圈的外側需要安裝減速帶來控制車輛進出小區(qū)的速度，也有利于系統(tǒng)更加穩(wěn)定準確的運行。當車輛通過后并到達安全范圍時自動道閘降下，完成本次動作。讀卡器信息對比的結果將作為 PLC控制系統(tǒng)的輸入信號，驅動自動道閘的動作順序。 出入口自動發(fā)卡器、回收器與讀卡器 小區(qū)居民可以通過住宅電話控制自動道閘的開啟，當訪客車輛通過入口對講裝置聯系到小區(qū)業(yè)主，業(yè)主通過電話信號遠程開啟入口自動道閘，同時會開啟出入口自動發(fā)卡器。訪客進 入小區(qū)后，從自動發(fā)卡器中拿取出臨時用戶卡，在離開時訪客車輛需要向出口讀卡器出示有效臨時用戶卡，經確認信息有效方可離開，離開時停車卡會被系統(tǒng)自動回收。這樣可以方便小區(qū)管理系統(tǒng)的管理，提高車輛進出效率。自動道閘安裝在小區(qū)出入口，與控制機有 3米左右距離。 自動 道閘由停車場管理系統(tǒng)、小區(qū)居民住宅電話和控制中心聯合控制。自動道閘的電氣原理圖如圖 ： 圖 自動道閘電氣原理圖 地感線圈 地感線圈是埋設在小區(qū)出入口路面下在電動門前后的矩形線圈，是一個震蕩電路，并且與車輛探測器相連接。當有大的金屬物體如汽車靠近時，由于空間介質發(fā)生了變化使其其電感量發(fā)生變化，從而引起振蕩頻率的改變。當車輛停在小區(qū)出入口處時，會擋在紅外線探測器的 10 紅外線上，從而使探測器探測出車輛的存在，使系統(tǒng)進入工作狀態(tài)。 PLC的 I/O分配表如表 ： 表 PLC的 I/O分配表 序號 輸入信號 注釋 輸出信號 注釋 1 X0 開門限位開關 Y0 自動道閘開啟 2 X1 關門限位開關 Y1 自動道閘關閉 3 X2 發(fā)卡器無卡信號 Y2 開啟識別器信號 4 X3 業(yè)主信息有效 Y3 開啟發(fā)卡器信號 5 X4 信息對比相符 Y4 報警信號 6 X5 住宅電話控制 7 X6 開啟回收讀卡器 8 X7 地感線圈信號 1 9 X8 地感線圈信號 2 10 X9 紅外探測器信號 11 硬件接線圖如圖 ： 圖 PLC硬件接線圖 `X 0X 1X 2X 3X 4X 5X 6X 7X 8X 9C O M 限 位 開 關 限 位 開 關發(fā) 卡 器 無卡 信 息 有 效 信 息 相 符電 話 控 制 開 啟 讀 卡 器地 感 線 圈 信 號地 感 線 圈 信 號 紅 外 線 探 測 器 信 號 C O M~~2 2 0 V3 8 0 V Y 0Y 1 Y 2 Y 3 Y 4X 0X 1X 7X 7X 7 道 閘 開 啟 道 閘 關 閉 開 啟 識 別 器 信 號 開 啟 讀 卡 器 信 號 報 警 信 號 12 第四章 軟件設計 PLC編程設計分析 長期用戶卡運行方式的軟件設計 業(yè)主進入小區(qū)開啟自動道閘的的運行方式梯形圖如圖 所示。同時限位開關可以控制電動門的開啟時間和防止道閘的損壞?？梢钥闯鲎詣拥篱l Y0 的開啟由居民住宅電話有效信息 X5 決定的，同時限位開關 X0 用于控制電動門的開啟時間和防止損壞。同時發(fā)卡器可以發(fā)出的數量由小區(qū)的車輛的容量決定的。 Y 0Y 3Y 2X 5 X 0 X 2X 0X 5X 0 圖 當車輛離開小區(qū)的運行方式如圖 。 13 Y 0X 4 X 0Y 0 圖 報警信號的 PLC編程 小區(qū)電動門的報警信號編程梯形圖如圖 。 Y4驅動報警設備蜂鳴器發(fā)出警報，供出 入口值班人員及時處理 [10]。 圖 系統(tǒng)梯形圖 15 系統(tǒng)的 PLC指令表如圖 ： 圖 系統(tǒng) PLC指令表 16 結論 本設計主要是針對小區(qū)的車輛進出系統(tǒng)進行的設計，提高了上下班高峰期的車輛進出效率，同時解決了訪客車輛的管理混亂狀態(tài)，提高了居民的生活質量。對小區(qū)進出管理進行了一 些可行性的探討，應用 PLC作