【正文】 燈亮，允許車輛進入；沒有停車位時，車位已滿警告燈亮，同時入口閘門鎖定，不允許車輛進入，此時數(shù)碼管顯示 0；當停車場內部存車量為 0時，數(shù)碼管顯示 9，出口閘門鎖 定，不允許車輛出去。當某車位沒有停車時，該指示燈亮；當該車位停有車時，指示燈滅。因此，在進口（出口）安裝兩個光電傳感器，欄外（停車場內）傳感器控制閘欄的 打開，在車輛安全駛進（駛出）閘欄后，通過停車場內（欄外）光電傳感器控制閘欄的關閉，并對車輛總數(shù)計數(shù)加一（減一），并將車位剩余數(shù)（剩余車位 =車位總數(shù) 已存車輛數(shù)）送到七段數(shù)碼顯示器顯示剩余車位數(shù)量。此功能通過子系統(tǒng)來完成。車輛進出指示燈完全由 PLC 控制實現(xiàn)，停車場剩余車位數(shù)用七段數(shù)碼管顯示每個監(jiān)測端子通過傳感器實現(xiàn)。此方案不僅滿足了司機方便、快捷、準確的停車，而且提高了車輛保管的安全性，避免必要的故障。同樣，停車場出口處也有光電感應區(qū) 1，檢測信號，通過 PLC 控制閘欄的開啟，駛出停車場后，出口光電傳感器2 檢測到信號，閘欄關閉，同時已存車輛數(shù)減一，并將剩余車位數(shù)送數(shù)碼管顯示。它首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉成電信號。 圖 31 光電傳感器實物圖 由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的 ,按光電元件 (光學測控系統(tǒng) )輸出量性質可分二類 ,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關 )式光電傳感器 .模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續(xù)變化的光電流 ,它與被測量間呈單值關系 .模擬式光電傳感器按被測量 (檢測目標物體 )方法可分為透射 (吸收 )式 ,漫 反射式 ,遮光式 (光束阻檔 )三大類 .所謂透射式是指被測物體放在光路中 ,恒光源發(fā)出的光能量穿過被測物 ,部份被吸收后 ,透射光投射到光電元件上 。所謂遮光式是指當光源發(fā)出的光通量經被測物光遮其中一部份 ,使投射剄光電元件上的光通量改變 ,改變的程度與被測物體在光路位置有關 . 光敏二極管是最常見的光傳感器。micro。在外電場的作用下，光電載流子參于導電，形成比暗電流大得多的反向電流，該反向電流稱為光電流。光敏三極管除了具有光敏二極管 6 能將光信號轉換成電信號的功能外，還有對電信號放大的功能。接收器（一般有發(fā)光二極管、光電三極管、光電池組成）后面接檢測電路，濾出有效信號。使用時把發(fā)光器和接收器分別安裝在檢測物通過路徑的兩側，檢測物通過阻擋光路，接收器就動作輸出一個開關控制信號（原理圖如圖 34）。主要用在停車引導系統(tǒng)。所測距的距離數(shù)據(jù)并和巳預置數(shù)進行比較，如達到預置值則進行開或關的開關量信號輸出。安裝調試時，超聲波探頭表面嚴禁用手及其它物體觸摸，以免產生信號滯后性及損壞，所有 IC 器件最好拔下烙鐵再焊接，以免損壞。在測距 中應保證測距器與被測物體距離為定值，要被測物體盡量對中，使測得距離讀數(shù)的準確性。數(shù)碼管有七段式和八段式之分，八段比七段多了一個小數(shù)點，其他基本相同。數(shù)碼管分為共陰極和共陽極兩種類型。共陽極是八個二極管的陽極連到一起接 VCC，通過低電平點亮。車位指示燈顯示車位狀態(tài)。司機進入停車場內后，根據(jù)車位指示燈尋找空閑車位，快速停車。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。 PLC 基本組成 包括 CPU 板、 I/O 板、顯示面板、內存塊、電源等 。 CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及 實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。 CPU 按 PLC 的系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷 8 電源和 PLC 內部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。 除此之外， PLC 還包括通信模塊如以太網(wǎng)、 RS485等通信 模塊。完成上述三個階段稱作一個掃描周期。 1）輸入采樣階段 在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入 I/O 映象區(qū)中的相應的單元內。在這兩個階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O映象區(qū)中的相應單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 2）用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段，可編程邏輯控制器總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點在 I/O映象區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點和軟設備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。即使用I/O 指令的話，輸入過程影像寄存器的值不會被更新，程序直接從 I/O 模塊取值 ，輸出過程影像寄存器會被立即更新，這跟立即輸入有些區(qū)別。在此期間，CPU 按照 I/O 映象區(qū)內對應的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經輸出電 9 路驅動相應的外設。 PLC 選擇 以本設計為例，主控制系統(tǒng)有輸入 11個點，輸出 16個點，子系統(tǒng)有輸入 11個點，輸出 10 個點。此類控制器有相匹配的編程軟件 CXProgrammer 進行編程及監(jiān)視 ，兼容性強，要求低，操作方便。閘欄開啟時絲桿右走，閘欄關閉時絲桿左走。 PLC 是控制系統(tǒng)的核心，它根據(jù)入口、出口傳感器的信號，控制數(shù)碼管、指示燈輸出及中間繼電器的動作。該系統(tǒng)運行后，通過監(jiān)測各個探測器信號，控制各個指示燈亮與滅。此部分，通過主 控制 器實現(xiàn)入 口、出口閘欄的開啟和關閉，剩余車位數(shù)數(shù)碼顯示 及是否慢車指示；通過子控制器實現(xiàn) 車位的檢測和指示。 2)當有車進入入口光電感應區(qū) 1時，入口閘欄開啟，車輛進入； 3）當入口光電感應區(qū) 2有信號時，入口閘欄關閉，已存車輛數(shù)加一，并將剩余車位數(shù)送數(shù)碼管顯示。 5）當停車場車位停滿時，入口滿車警告指示燈亮，綠色指示燈滅，數(shù)碼管顯示為 0，車輛不得進入停車場。 7）出口光電感應區(qū) 2檢測到車輛信號時，柵欄關閉，同時已存車輛數(shù)減一，并將剩余車位數(shù)送數(shù)碼管顯示。 9）當停車場內未有車輛停泊時，數(shù)碼管顯示 9，出口閘門不得開啟，不允許出車。 11）此系統(tǒng)剛投入使用時，可按下主控制器的已存車輛數(shù)清零按鈕 。 14 初 始 化入 閘 門 啟 動入 口 傳 感 器 1是 否 碰 到S Q 2閘 門 開 啟 完 畢閘 門 關 閉完 畢 是 否 碰 到S Q 1出 閘 門 啟 動入 口 傳 感 器 3是 否 碰 到行 程 3閘 門 開 啟入 口 傳 感 器 2入 口 閘 門 關 閉閘 門 關 閉 數(shù) 碼 管 加 一是 否 碰 到 行程 4入 口 傳 感 器 4出 閘 門 啟 動NNN NYYYY啟 動車 位 是 否 為 0 車 位 是 否 為 9NN入 口 紅 燈亮 ， 入 閘 門鎖 定 ， 不 許入 車出 口 閘 欄 鎖定 ， 不 許 出 車YY圖 7 1 主 控 制 器 程 序 流 程 圖 啟 動N車 位傳 感 器N車 位 指示 點 亮ＮＹ圖 72 子 程 序 流 程 圖 15 7 自動停車場的 程序時序圖 入口車輛監(jiān)測圖 16 8 系統(tǒng)調試 調試環(huán)境 CX— P 編程軟件可以實現(xiàn)梯形圖或者語句的編程、編譯檢查程序、程序和數(shù)據(jù)的上載和下載、設置 PLC 的設定區(qū)、對 PLC 的運行狀態(tài)或者內存數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和測試、打印程序清單、文檔管理 等功能。 CXP 的使用方法 1）啟動 CXP軟件后，窗口顯示如圖 81所示。 圖 82 更改 PLC 對話框 17 3）點擊確定就能進入如圖 83所示窗口進行編程。 （ 2）把數(shù)碼管的七段、接觸器的線圈與 PLC 相連。 （ 4）把程序傳送到 PLC中； （ 5）點擊“運行”按鈕，就可以根據(jù)程序進行調試了。 調試結果 程序初步編寫完后的調試過程中，我們先后遇到了電機正反中轉限位開關不能理想控制， LED 七段數(shù)碼管不能將可逆計數(shù)器 CNTR 進行有效輸出等問題；先后嘗試了子程序調用、單個輸出，最后通過信號下降沿檢測來控制已存車輛數(shù)加一或減一，通過 SUB 指令轉換成剩余車輛數(shù)，并通過 SDEC 七段解碼指令點亮數(shù)碼管。 18 9 總結 PLC 課程設計結束了， 通過 這次設計，我意識到 PLC編程技術在現(xiàn)實中的應用，并了解到自己學習中的不足之處，看到了理論和實踐的差距。我熟練的掌握了 PLC 的基本編程方法，對 PLC的工作原理和使用方法有了更深刻的理解。 通過在調試中解決一個又一個出現(xiàn)的問題，我們對 PLC 的理解得到強化，看到了實踐和理論的差距。合作能力得到提高。在此過程中，我們每個人是方案得到實現(xiàn)，使的我們的設計方案更加貼近生活，使得方案更加完整 ， 讓我知道了團隊的力量。有很多設計理念來源于實踐，從實踐中找到最合適的設計方法。 同時也讓我懂的了在以后的成長過程中，一定不要害怕問題，問題是我們進步的墊腳石，要學會運用所學知識解決實