停车场车位控制系统设计【字数：11724】
指导教师 王 欣 近年来，由于私家车越来越多，交通的需求量越来越大，对于车辆的存放问题也越来越严重，车辆存放的管理问题也受到重视。为了解决车辆存放管理的问题，对停车场车位管理控制系统的设计显得尤为必要，本系统设计的停车场车位控制系统主要由上位机、可编程控制器、探测器、执行机构等组成。可编程控制器作为控制系统的大脑，按照工艺说明分析，对各种外部输入信号按照停车场车位控制系统的工艺分析结果及程序设计流程，完成系统各项工艺功能的实现，通过上位机系统将当前的状态进行显示和参数设定等控制。按照方案的选择和设备型号的选择，采用的可编程控制器为三菱FX2N系列，该可编程控制器设计小巧，功能强大，运行稳定。本系统设计首先进行工艺分析，确定该系统设计的工艺控制方案，完成系统硬件部分的型号选择计算以及总体控制方案的设计。在此基础上进行硬件分析和图纸设计，完成工艺流程图的设计以及程序的编写，对上位机进行组态设计，监控系统状态及数据并且根据实际工艺修改当前参数，达到系统可视化的要求。通过程序仿真设计以及上位机联机调试和修改，系统安全可靠、使用灵活、扩展性强、开发周期短，后期修改方便，达到本设计的工艺要求，以及为后期系统升级改造创造条件。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的意义 1
1.2停车场车位管理的研究趋势 1
1.3本课题的研究思路 2
第二章 停车场车位管理系统的总体设计 3
2.1 停车场车位管理的工艺要求 3
2.2 控制系统方案比较和选择 4
2.3 PLC的介绍及选型 5
2.3.1可编程控制器的结构 5
2.3.2 可编程控制器的接口电路 6
2.3.3 可编程控制器的选型 6
2.4 传感器的介绍及选型 7
2.5 系统设计的总体方案确定 8
第三章 停车场车位管理系统的硬件设计 9
3.1控制电路设计 9
3.2可编程控制器电路设计 10
第四章 停车场车位管理系统的软件设计 11
4.1 可编程控制器的I/0分配 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4.2 程序流程图的设计及分析 12
4.3 程序设计及分析 13
4.3.1 复位处理程序 13
4.3.2 车辆进库出库判断程序 14
4.3.3 车辆计数程序 15
4.3.4 数码显示程序 16
第五章 停车场车位管理系统的组态设计 17
5.1组态软件概述 17
5.2组态软件设计过程分析 18
5.3系统的仿真运行分析 21
总结 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1课题研究的意义
近年来，随着我国城市化的建设脚步越来越加快，城市的车辆也越来越多，对交通的需求越来越严苛。由于城市的土地资源严重紧缺，对地下广场和停车区的建设变得越来越重要，本论文的研究目的是针对停车场车位管理系统设计，对存入车辆进行统计，对出库车辆进行统计，显示目前空车位，达到控制的目的。
系统设计采用可编程控制器进行程序控制，达到系统工艺控制的目的。在详细了解控制系统的工艺要求的基础上，采用可编程控制器进行系统的硬件设计和软件编程调试，通过程序流程的思路和编程技巧达到系统的工艺目的。可编程控制器可靠性能高、抗干扰性强、经济实用、功能完善、体积小巧、扩展性好等优点，是现代工厂控制系统设计的最佳选择。以往的继电器接触器电路由于接线线路复杂，电器元件使用较多，触点容易老化，故障排查和解决比较困难，可靠性低等缺点，没法满足现代控制系统的使用要求。根据本课题研究的工艺对象，采用可编程控制器进行系统设计，对本人大学学习期间的总结和实战，在认真学习可编程控制器的硬件手册和软件教程的基础上，完成图纸设计及程序编写和调试，达到系统的工艺要求。详细了解控制系统设计的步骤和方法，认真学习控制系统的调试思路和仿真方法，为后期的设计工作打下基础。
1.2停车场车位管理的研究趋势
近几年，随着停车需求的不断增长，停车场车位管理的规模也越来越趋于大型化。因此停车场车位管理系统也向大型化、复杂化和高科技化方向发展。自动化的车辆出入库已经成为智能交通和智能建筑的重要组成部分。随着经济的发展和停车需求的增长，停车场车位管理系统的下一个技术发展方向将是智能化、网络化、集成化、人性化。提高车辆出入库的运行效率、加强安全性以及与智能交通系统的信息互动，把相关科学技术发展领域的最新成果合理有效的应用到智能车辆出入库的完善和发展中是当前车辆出入库研究领域的首要任务。
1.3本课题的研究思路
按照停车场车位管理控制系统的设计内容，详细分析该系统的具体工艺，对要实现的功能进行说明，并明确系统的输入控制部分和输出控制部分，确定控制策略，提出控制方案，对方案进行综合比较，选择最佳设计策略。按照系统选择的最佳策略进行总体分析设计，对可编程控制器进行具体型号选择，对传感器进行具体型号选择，以及其他的控制电气元件的型号。根据选择的设备电气元件型号详细分析总体设计方案，保证工艺控制的基本要求。硬件设计部分进行设计分析，明确硬件设计的基本要求，包括预留扩展、系统安全保护、以及电路的设计详细分析等，使用AUTO CAD软件完成系统的硬件图纸设计，并分析图纸接线的具体设计。软件编程部分进行设计分析，为了方便系统设计和后期调试，进行系统I/O分配的设计，根据系统工艺控制策略以及硬件选型，进行程序流程的设计，详细考虑工艺功能的具体实现，按照程序流程，采用编程软件进行程序的设计编写，完成仿真调试，达到工艺设计的要求。按照设计任务要求，进行上位机组态软件设计，对画面和变量进行编译，通讯协议建立，命令语言编写，达到系统可视化设计的要求。为了保证系统顺利设计完成，详细的设计思路如下几点：
（1）对停车场车位控制系统的资料进行查询，了解详细的控制工艺，对国内外研究现状进行分析，进行系统设计策略分析。
（2）详细分析控制系统的工艺策略，明确工艺控制的信号输入和输出，选择最佳控制策略，并完成与系统相关的电气选型和计算，确定具体的控制方案。
（3）对系统进行硬件设计思路分析，明确图纸设计的具体内容，考虑系统安全保护、预留扩展等，完成硬件图纸设计和接线分析。
（4）按照系统控制策略方案和硬件设计图纸，进行程序流程的工艺分析，对系统的每个功能实现进行程序流程设计，在此基础上完成程序编写和调试，达到控制的要求。
（5）根据系统设计可视化的要求，对上位机进行组态设计，建立通讯协议、编译画面、连接变量，完成组态仿真调试。
第二章 停车场车位管理系统的总体设计
2.1 停车场车位管理的工艺要求
通过下图21的示意，对停车场的空位显示，实现全自动运行。停车场的空位假设为99个，根据出口，入口的车辆检测传感器1#、2#的检测，计算是否有空位？若有空位，点亮入口的绿色指示灯L1，否则点亮入口的红色指示灯L2。整个停车场的车位有100个。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究的意义 1
1.2停车场车位管理的研究趋势 1
1.3本课题的研究思路 2
第二章 停车场车位管理系统的总体设计 3
2.1 停车场车位管理的工艺要求 3
2.2 控制系统方案比较和选择 4
2.3 PLC的介绍及选型 5
2.3.1可编程控制器的结构 5
2.3.2 可编程控制器的接口电路 6
2.3.3 可编程控制器的选型 6
2.4 传感器的介绍及选型 7
2.5 系统设计的总体方案确定 8
第三章 停车场车位管理系统的硬件设计 9
3.1控制电路设计 9
3.2可编程控制器电路设计 10
第四章 停车场车位管理系统的软件设计 11
4.1 可编程控制器的I/0分配 11 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
4.2 程序流程图的设计及分析 12
4.3 程序设计及分析 13
4.3.1 复位处理程序 13
4.3.2 车辆进库出库判断程序 14
4.3.3 车辆计数程序 15
4.3.4 数码显示程序 16
第五章 停车场车位管理系统的组态设计 17
5.1组态软件概述 17
5.2组态软件设计过程分析 18
5.3系统的仿真运行分析 21
总结 22
致 谢 23
参考文献 24
第一章 绪论
1.1课题研究的意义
近年来，随着我国城市化的建设脚步越来越加快，城市的车辆也越来越多，对交通的需求越来越严苛。由于城市的土地资源严重紧缺，对地下广场和停车区的建设变得越来越重要，本论文的研究目的是针对停车场车位管理系统设计，对存入车辆进行统计，对出库车辆进行统计，显示目前空车位，达到控制的目的。
系统设计采用可编程控制器进行程序控制，达到系统工艺控制的目的。在详细了解控制系统的工艺要求的基础上，采用可编程控制器进行系统的硬件设计和软件编程调试，通过程序流程的思路和编程技巧达到系统的工艺目的。可编程控制器可靠性能高、抗干扰性强、经济实用、功能完善、体积小巧、扩展性好等优点，是现代工厂控制系统设计的最佳选择。以往的继电器接触器电路由于接线线路复杂，电器元件使用较多，触点容易老化，故障排查和解决比较困难，可靠性低等缺点，没法满足现代控制系统的使用要求。根据本课题研究的工艺对象，采用可编程控制器进行系统设计，对本人大学学习期间的总结和实战，在认真学习可编程控制器的硬件手册和软件教程的基础上，完成图纸设计及程序编写和调试，达到系统的工艺要求。详细了解控制系统设计的步骤和方法，认真学习控制系统的调试思路和仿真方法，为后期的设计工作打下基础。
1.2停车场车位管理的研究趋势
近几年，随着停车需求的不断增长，停车场车位管理的规模也越来越趋于大型化。因此停车场车位管理系统也向大型化、复杂化和高科技化方向发展。自动化的车辆出入库已经成为智能交通和智能建筑的重要组成部分。随着经济的发展和停车需求的增长，停车场车位管理系统的下一个技术发展方向将是智能化、网络化、集成化、人性化。提高车辆出入库的运行效率、加强安全性以及与智能交通系统的信息互动，把相关科学技术发展领域的最新成果合理有效的应用到智能车辆出入库的完善和发展中是当前车辆出入库研究领域的首要任务。
1.3本课题的研究思路
按照停车场车位管理控制系统的设计内容，详细分析该系统的具体工艺，对要实现的功能进行说明，并明确系统的输入控制部分和输出控制部分，确定控制策略，提出控制方案，对方案进行综合比较，选择最佳设计策略。按照系统选择的最佳策略进行总体分析设计，对可编程控制器进行具体型号选择，对传感器进行具体型号选择，以及其他的控制电气元件的型号。根据选择的设备电气元件型号详细分析总体设计方案，保证工艺控制的基本要求。硬件设计部分进行设计分析，明确硬件设计的基本要求，包括预留扩展、系统安全保护、以及电路的设计详细分析等，使用AUTO CAD软件完成系统的硬件图纸设计，并分析图纸接线的具体设计。软件编程部分进行设计分析，为了方便系统设计和后期调试，进行系统I/O分配的设计，根据系统工艺控制策略以及硬件选型，进行程序流程的设计，详细考虑工艺功能的具体实现，按照程序流程，采用编程软件进行程序的设计编写，完成仿真调试，达到工艺设计的要求。按照设计任务要求，进行上位机组态软件设计，对画面和变量进行编译，通讯协议建立，命令语言编写，达到系统可视化设计的要求。为了保证系统顺利设计完成，详细的设计思路如下几点：
（1）对停车场车位控制系统的资料进行查询，了解详细的控制工艺，对国内外研究现状进行分析，进行系统设计策略分析。
（2）详细分析控制系统的工艺策略，明确工艺控制的信号输入和输出，选择最佳控制策略，并完成与系统相关的电气选型和计算，确定具体的控制方案。
（3）对系统进行硬件设计思路分析，明确图纸设计的具体内容，考虑系统安全保护、预留扩展等，完成硬件图纸设计和接线分析。
（4）按照系统控制策略方案和硬件设计图纸，进行程序流程的工艺分析，对系统的每个功能实现进行程序流程设计，在此基础上完成程序编写和调试，达到控制的要求。
（5）根据系统设计可视化的要求，对上位机进行组态设计，建立通讯协议、编译画面、连接变量，完成组态仿真调试。
第二章 停车场车位管理系统的总体设计
2.1 停车场车位管理的工艺要求
通过下图21的示意，对停车场的空位显示，实现全自动运行。停车场的空位假设为99个，根据出口，入口的车辆检测传感器1#、2#的检测，计算是否有空位？若有空位，点亮入口的绿色指示灯L1，否则点亮入口的红色指示灯L2。整个停车场的车位有100个。
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