电气控制课程设计
评语： 考勤10分 守纪10分 过程30分 设计报告30分答辩20分 总成绩（100分）
专 业： 自动化 班 级： 动201501 姓 名： 石宇 学 号： 201509323 指导教师： 姜香菊 兰州交通大学自动化与电气工程学院
2018 年 7 月 6日
电气控制课程设计报告
停车场车位PLC控制
1.问题分析及解决方案
1.1问题描述
1）假设某停车场共有16个车位。
2）在停车场入口处装设有一传感器，用来检测车辆进入的数目。 3）在停车场出口处装设有一传感器，用来检测车辆出去的数目。
4）尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启让车辆进入停放，并有一绿色指示灯表示尚有车位。
5）车位已经满时，则有一红色指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入停放。
6）可以从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。
图1 停车场车位控制示意图
1.2解决方案
控制系统运行过程中，入口处传感器检测到有车辆准备驶入时，首先判断库内车位是否有空位且闸栏是否处于下限位置，即闸栏是否处于关闭状态，若满足以上条件，则打开入口闸栏，允许车辆驶入，否则车辆需在入口处等待。
库内车辆数目寄存在寄存器中，根据入口、出口传感器的检测结果对寄存器内容进行修改，即入口处传感器检测到有车辆入库则寄存器内容加1，出口处传感
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器检测到有车辆离开则寄存器内容减1，以此实时更新停车场内车辆数目。同时，寄存器中的内容通过两个7段数码管进行显示。
为实现以上功能，系统的启动、停止信号、传感器检测信号以及闸栏限位开关信号需要输入给PLC，而控制闸栏开启/关闭的电机、指示灯以及数码管作为负载需要由PLC驱动。以上输入量需24V直流供电，而输出量需220V交流电源来驱动。
2.PLC选型及硬件配置
在该控制系统设计中，选择的硬件为S7-300系列PLC，中央机架的电源模块占用1号槽，选用“PS 307 10A”的电源模块。CPU模块占用2号槽，选择CPU 314模块。3号槽用于机架的扩展，由于本系统中机架无需扩展，故3号槽控制。4号槽配置32点DC 24V数字量输入模块，5号槽配置32点数字量输出模块。
图2 PLC硬件配置表
3.分配I/O地址表
该停车场车位PLC控制系统共有6个输入信号，分别为：控制系统启动信号、控制系统关闭信号、入口处传感器输入信号、出口处传感器输入信号、闸栏上限位置开关、闸栏下限位置开关；共有18个输入信号，分别为：入口闸栏开启（电机正转）、入口闸栏关闭（电机反转）、车位已满信号灯指示信号、有空车位信号灯指示信号、数码管1引脚信号、数码管2引脚信号。
I/O地址分配见表1。
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表1 I/O地址分配表
输入信号 名称 SB1 SB2 SB3 SB4 SQ1 SQ2 功能 系统开启 系统关闭 入口传感器 出口传感器 上限位置开关 下限位置开关 输入端口地址 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 名称 KM1 KM2 HL1 HL2 SEG1 SEG2 输出信号 功能 入口闸门开启 入口闸门关闭 车位满指示灯 车位空指示灯 数码管1 数码管2 输出端口地址 Q6.0 Q6.1 Q6.2 Q6.3 Q4.0-Q4.6 Q5.0-Q5.6 4.主电路图及PLC外部接线图
主电路图如图3所示。
图3 系统主电路图
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PLC外部接线图如图4所示。
图4 PLC外部接线图
5.控制流程图及梯形图程序
流程图见附录1。 梯形图见附录2。
6.程序调试
程序调试过程见附录3。
7.心得体会
通过本次课程设计，我对PLC控制系统的设计思想和设计方法有了较为系统地掌握，充分认识到自己的薄弱环节，通过理论分析与实践的反复论证，许多问题都有了较好的解决方案。同时，在此次课程设计中，我发现我的理论知识掌握的不够全面，设计中需要用到许多课程中未学到的知识，于是图书馆和网络成了我很好的助手。在查阅资料的过程中，我们要判断优劣、取舍相关知识，不知不
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