王靜 張江亞 李煥娜

摘要：本設(shè)計提出一種運用PLC對停車場進(jìn)出及停放指示進(jìn)行管理的方案。運用PLC對停車場汽車進(jìn)出進(jìn)行管理的方案，此方案大大提高了工作效率，利用PLC控制停車場空位顯示，實現(xiàn)自動運行。利用出口、入口的車輛檢測傳感器，檢測車輛的出入，從而達(dá)到自動控制的目的。

關(guān)鍵詞：停車場;PLC;自動控制

1 選題背景及意義

隨著社會總體水平的不斷提高，我們所居住的各個城市中的車輛也變的多了起來。尤其是最近幾年以來隨著人民生活水平的提高小康家庭的不斷出現(xiàn)車輛的價格已經(jīng)不再是生活的負(fù)擔(dān)，反而成了21世紀(jì)小康生活的標(biāo)志。車輛的大眾化也導(dǎo)致城市出現(xiàn)停車?yán)щy的問題，而車輛的存放管理場所也隨之自然而然的出現(xiàn)了秩序、安全性、有償性等要求。

PLC相對而言容易操作，使用也相對靈便。綜合來說，使該停車場系統(tǒng)比普通的停車場系統(tǒng)更加完美。PLC管理系統(tǒng)可以讓車輛的出入全部按照PLC中央控制處理，如此可以在一定程度上減輕人們停車難的問題，也從另一方面改善了人們交通的暢通。

2?PLC概述

2.1 PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC和普通的微機(jī)大致是一樣的。由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)是指常用的CPU加上用來存放系統(tǒng)管理程序和用戶編寫的控制程序的存儲器加上輸入輸出接口還有一些其他的外圍設(shè)備組成。

2.2 PLC的基本工作原理

PLC采用的工作方式是“順序掃描，周期循環(huán)”。當(dāng)PLC工作時首先使其檢查CPU是否正常工作，確認(rèn)無誤后由其與其他智能模塊完成通信并更新命令內(nèi)容，然后將收到的命令進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后根據(jù)掃描原則，執(zhí)行收到的命令程序，程序命令執(zhí)行完畢后通過轉(zhuǎn)換的輸出信號向外界的設(shè)備做出驅(qū)動命令。

3 停車場控制需求分析

本設(shè)計針對的寫字樓停車場與一般停車場。從根本上來說是一樣的包含了管理及控制方面的要求。首先我們從管理方面來說的話，我們需要對進(jìn)出車輛及用戶信息的管理，包括進(jìn)出時間的確定，這樣可以對車輛進(jìn)行收費管理。不至于出現(xiàn)亂收費等現(xiàn)象，而在停車場控制方面則需要我們對進(jìn)出車輛位置的了解及確認(rèn)車輛是否進(jìn)入停車場和確認(rèn)停放標(biāo)準(zhǔn)，以免造成后來進(jìn)出車輛的阻礙。

想要實現(xiàn)停車場的自動化停車控制則需要有完整的一套系統(tǒng)結(jié)構(gòu)才能使系統(tǒng)正常運行。這其中包括管理PC機(jī)，控制PLC，道閘系統(tǒng)，車位傳感器和讀卡器。且為了防止在停車場內(nèi)有丟車事件發(fā)生還要有監(jiān)控功能。

對于臨時用戶來說，當(dāng)用戶想要使用停車場時，首先要從票箱處取卡，在同一時間讀卡器也要完成票箱所吐出卡的讀卡與PC機(jī)通信，記錄該卡的信息和車輛進(jìn)入時間與此同時通信入場控制PLC通信打開道閘，使車輛進(jìn)入。由車位傳感器確認(rèn)車輛安全駛?cè)牒?，再次通信入場控制PLC關(guān)閉道閘，并記錄停車場內(nèi)車輛數(shù)目，停車場滿車位時紅燈顯示。車輛進(jìn)入停車場后，由停車場車位引導(dǎo)屏引導(dǎo)車輛進(jìn)入停車場中空位。用戶出停車場時，由讀卡器再次讀取進(jìn)入時取得的IC卡并且將所讀卡吞回票箱并通信管理PC機(jī)，通過兩次讀卡的時間來計費收費系統(tǒng)（本設(shè)計的收費系統(tǒng)由主機(jī)電腦、系統(tǒng)管理軟件、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫等聯(lián)合統(tǒng)計完成）。繳費后由管理人員開啟道閘放行，車位傳感器確認(rèn)車輛已經(jīng)駛離后通信出場控制PLC關(guān)閉道閘。對于固定用戶來說，用戶進(jìn)出停車場完全可以實現(xiàn)自動化停車，司機(jī)可以辦理月卡來減少停車時的取卡過程。

4 硬件設(shè)計

4.1 選型

（1）PLC：本次設(shè)計需要6個輸入18個輸出端口，所以選用西門子S7-200系列的PLC。（2）讀卡器：無源非接觸式IC卡構(gòu)成門禁控制系統(tǒng)和其相對應(yīng)的SENSE-182X型讀寫器。（3）道閘：本設(shè)計系統(tǒng)所選用的NICE公司下的WIL-4型道閘系統(tǒng)不僅具有有防砸車裝置，還可以在系統(tǒng)程序故障時采取手動控制，通過現(xiàn)場工作人員來開啟和關(guān)閉道閘。（4）攝像設(shè)備：本次選用WV-CP464彩色攝像機(jī)并配備TG-0412FCS-3光學(xué)鏡頭及DS-4002-001型視頻切換器來對停車場車輛進(jìn)出及停車場內(nèi)停車情況進(jìn)行實時監(jiān)控。（5）車位傳感器：對停車場車位的檢測選用nc-138b型號超聲波車位傳感器，檢測車輛是否到位選用的RX-LS200型號傳感器。

5 軟件設(shè)計

本設(shè)計的軟件設(shè)計包含用戶入庫設(shè)計、用戶出庫設(shè)計和用戶車位監(jiān)控設(shè)計三部分。下面將對這三部分的設(shè)計流程分別做介紹。

6 仿真

首先，我們試用進(jìn)入停車場三輛車而離開停車場一輛車進(jìn)行指令的編程和仿真。仿真圖如圖所示。

下面我們將進(jìn)入停車場六輛車的程序編程之后再次進(jìn)行仿真，觀察如圖。

我們再來將十輛車的程序?qū)敕抡孳浖绦蚍抡鎴D如圖。

7 總結(jié)

本設(shè)計首先了解停車場的各種需求，然后以某一停車場為例進(jìn)行分析及設(shè)計。其次，對停車場的停車方案進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計，最后，進(jìn)行仿真。發(fā)現(xiàn)了此次設(shè)計在現(xiàn)實生活中的實用性與可實施性。

（作者單位：河北科技學(xué)院）