I基于PLC的停車場車位控制系統目錄TOC\o"1-3"\h\u5847第1章緒論 1163621.1選題的背景和意義 1325721.2停車場車位控制系統國內外發展現狀 1181321.3本文主要研究內容及結構安排 232725第2章系統總體設計方案及器件介紹 210662.1需求分析 233462.2設計思路 312342.3總體方案設計 4106442.3.1PLC主系統 433212.3.2PLC子系統 5196422.4器件介紹 5294022.4.1光電傳感器 599212.4.2超聲波車位探測器 6217342.4.3七段數碼管 7304252.4.4PLC可編程控制器 811784第3章系統硬件設計 1027733.1I/O端子分配圖 1184653.1.1主控制器I/O端子分配 11119993.1.2子控制器I/O端子分配 11255373.2控制器硬件設計圖 1219708第4章系統軟件設計 14282414.1系統程序流程圖設計 14307564.2程序梯形圖設計 1875014.3停車場工作情況分析 2116379第5章系統仿真和調試 21186425.1組態仿真 21885.1.1組態設置 21137155.1.2系統仿真 22196295.2調試軟件 23175225.2.1CX—Programmer的使用方法 23167935.2.2調試步驟 2524825.2.3調試結果 2527633結論與展望 2617416參考文獻 28第1章緒論1.1選題的背景和意義停車場車位控制系統是近年來新興的一個行業，這也是為什么這個行業有如此巨大的發展潛力，因為它不僅有巨大的市場容量和驚人的發展速度，而且為有眼光的人提供了無限的機會。自從中國加入WTO，汽車工業的快速發展為停車場車位控制系統在中國的快速引入奠定了堅實的基礎。強大的生產和研發能力是該系統在我國快速部署的保證。停車場車位控制系統不僅提高了當今社會人們的工作效率，還節省了大量的人力物力，降低了公司的運營成本，使整個管理系統更加安全可靠。這就是為什么停車場車位控制系統已經成為現代生活的重要組成部分。隨著國內經濟的不斷發展，汽車進入大眾家庭的進程也在進一步發展，這使得中國的汽車擁有量不斷增加，對停車位的需求也在增加。因此，建設停車場車位控制系統系統已經成為大多數城市建筑的必備項目。停車場車位控制系統可以大大降低物質和人力成本，提高社會工作效率，改善城市建設，減少城市停車問題，解決交通問題。隨著全國汽車數量的增加，停車問題日益嚴重，例如在住宅街區和大型消費領域，土地資源昂貴，停車位的建設迫在眉睫。相關市場研究表明，目前大中城市對停車場車位控制系統系統的年需求量至少為120000個，但供應量非常低。只有大約30家國內公司在市場上提供少量產品。這些巨大的產品市場被有關的外國公司所吞噬。目前，一些產品出口到中國，但其價格高，運營成本和費用高，國內市場無法接受，這限制了其在北京、上海和除城市以外的其他特大型城市的推廣和使用，人口密集、沿海工業發達的城市和地區也已陸續開始安裝和運營停車場車位控制系統，顯示出強烈的市場需求。因此，從技術、市場、政策等諸多因素分析，該項目已經具備良好的發展條件。與傳統的自然地下車庫相比，停車場車位控制系統在許多方面具有獨特的優勢。1.2停車場車位控制系統國內外發展現狀智能化時代的特征是信息技術、通信技術、電子技術和各種行業之間的合作。停車場的發展趨勢更加復雜、大型化、科技化。傳統停車場的本質僅僅是對車輛的檢查和放行，無法滿足日益復雜的停車需求，與現代快節奏的生活不相適應。現代先進技術的引入無疑為該行業帶來了新的發展，使其更加靈活和易于操作。停車場管理是國內交通部閘欄和建筑行業不可避免的問題。自動停車場是借助自動化的機電設備，合理劃分停車位，高效管理停車位。當今，國內停車場的發展不符合國內動態交通的發展，立交橋工程、地鐵工程、輕軌電車、公路工程以及國內車輛數量的持續增長，引發了今天大城市停車難的問題。傳統停車場管理效率低、管理難，城市停車需求難以滿足。停車場管理系統更新速度加快，停車場建設向網絡化方向發展。外國停車場設備制造商要求在他們的設計中實現“網絡化存車”。用戶可以在線預存汽車，通過管理系統共享車位，提前預約車位，繳納停車費。然而，大量的先進技術也導致了停車場的建設和維護成本。1.3本文主要研究內容及結構安排該模型在停車場控制系統的設計中采用PLC可編程控制器作為控制中心。該系統包括出入口的光傳感器、9個停車位、停車位指示燈、七段數碼管和出入口閘欄等，七段數碼管負責顯示停車場剩余車輛，出入口感應器負責檢測信號，出入口閘欄負責控制汽車是否放行，車位指示器用于提醒停車場的可用車位。當入車時，入口傳感器會檢測到信號。當汽車進入時，1號入口傳感器檢測到信號，打開閘閘欄放行。當傳感器2檢測到信號時，閘欄關閉，剩余的停車位是數碼管-1。當汽車出去時，1號出口傳感器檢測到釋放閘欄打開的信號，駛出后，2號傳感器檢測到信號端口關閉閘欄，數碼管+1，停車時車位指示燈來自控制車位指示燈亮滅的子系統。指示燈亮時表示車位可以停車，指示燈滅時表示車位有車。本文的主要結構安排如下：1緒論。本章對選題的背景和意義以及國內外停車位控制系統的發展狀況進行了介紹2系統總體方案設計和介紹。本章對系統設計方案和思路、硬件選型進行了介紹3系統硬件設計。本章對系統硬件輸入和輸出端口的設計進行了介紹，包括硬件連線和端子分配表。4系統軟件設計。本章對PLC程序的流程圖和梯形圖進行了介紹，并分析了工作情況。5系統調試。本章對系統的調試及用MCGS組態軟件的仿真進行了介紹。第2章系統總體設計方案及器件介紹2.1需求分析停車場內車位未滿時，車位指示燈會一直亮綠燈，允許車輛停放。車輛滿載時，車輛燈光持續閃紅，車輛禁止通行。七斷數碼管能夠實時顯示一個停車場內的剩余車位數量。當沒有剩余車位時，指示燈將為紅色。入口和出口閘欄在傳感器檢測到車輛時及時打開，在車輛進出后及時關閉。當停車場有車時，車位指示燈不亮，當停車場沒有車時，指示燈亮，表示該車位可以停車。2.2設計思路假設停車場有9個車位，中間設有是車道。當系統啟動時，它連續檢測來自每個輸入連接器的信號。1.進車流程。入口處安裝了兩個光電傳感器。當車輛進入停車場時，1號傳感器檢測是否有停車位。如果有停車位，入口閘欄會打開以便放行。PLC+1計數單元代表車輛已儲存+1，當車輛到達2號傳感器檢測區域時，意味著車輛已經進入停車場，并且入口閘欄關閉以完成對車輛的進車。2.出車過程。出口處還安裝了兩個光電傳感器。當車輛離開停車場時，它進入1號傳感器檢測區以打開出口閘欄。當車輛進入2號傳感器檢測區域時，出口閘計數單元-1關閉，以完成出車過程。3.停車流程。當車輛進入停車場時，根據停車位指示燈尋找停車位。指示燈亮指示停車位可用，當指示燈不亮時，禁止停車。停車位裝有超聲波傳感器以檢測車輛。4.剩余停車位的顯示。七段數碼管顯示停車場剩余車位數(剩余車位=車位總數9-現有車輛數)。當停車場車位已滿時，入口閘欄上鎖，不允許車輛進入，數碼管當前顯示0。5.停車位指示。當有車位時，車輛到達后，可以搜索車位指示。每個停車位都配有一盞燈，幫助司機快速找到停車位。指示燈亮著表示可以停車，指示燈不亮表示不可停車或者系統有故障。停車位由超聲波傳感器檢測。停車場的布局如圖2-1所示。圖2-1停車場平面圖2.3總體方案設計2.3.1PLC主系統主控制系統見圖2-2。圖2-2主PLC控制系統圖圖2-2所示的PLC主控系統由出入口光電傳感器、車位指示燈、電機、閘欄、PLC、供電電源、七段數碼管、中間繼電器等組成。控制系統的核心是PLC，它通過評估傳感器信號、停車場指示燈和電機運行來控制數碼管顯示。2.3.2PLC子系統子控制系統見圖2-3。圖2-3子PLC控制系統圖圖2-3所示的分控制系統由供電電源、車位指示器、停止和運行按鈕、超聲波車位探測器組成。當子系統運行時，監控每個超聲波傳感器的信號，以打開和關閉車位指示燈。2.4器件介紹2.4.1光電傳感器光電傳感器實物圖見圖2-4。圖2-4光電傳感器實物圖光電傳感器是利用光電元件作為檢測單元的傳感器。它可以將光信號的變化轉化為電信號來實現控制和操作。光電傳感器的結構一般是檢測電路、發送器、接收器。根據工作方法，光電傳感器主要有以下四種類型。⑴槽型光電傳感器光發射器和接收器安裝在間隙的兩側，彼此相對以形成槽形光電。發光器可以發射可見光或者紅外光，光接收器可以在無障礙的情況下接收光。而當被檢測物體通過槽中時，光線被遮擋，光電開關開始工作，給出開關控制信號，斷開或切換負載電流，執行控制功能。由于整體結構的限制，槽形開關檢測距離通常只有幾厘米。⑵對射型光電傳感器如果光發射器和光接收器是分開的，檢測距離可以延長。光發射器和光接收器形成一個對射分離式的光電開關，稱為對射式光電開關，對射式光電開關的探測距離可以是幾米甚至幾十米。使用對射式光電開關時，發光器和收光器安裝在通過檢測點的路徑兩側。當檢測對象通過它時，光路被阻擋，光接收器充當開關控制信號。⑶反光板型光電開關發光裝置和光接收裝置應安裝在同一裝置中，反光板應安裝在前面，利用反射原理補充光電控制功能，稱為反光板反射式(或反射鏡反射式)光電開關。通常，發射器發出的光源被反射器反射回來，被接收器接收；當被檢測物體擋住光路，接收器無法接收光時，光電開關工作，給出開關控制信號。⑷擴散反射型光電開關擴散反射型光電燈開關的探測頭也裝有發光器和收光器，但是在漫反射燈開關的前面沒有反射器。一般情況下，發射器發出的光接收器是找不到的。檢測時，被檢測物體經過時，遮擋光線，部分光被反射回來，光接收器接收到光的信號，發出開關信號。本設計選用的光電傳感器為leuze的PRK412型擴散反射型光電開關2.4.2超聲波車位探測器車位檢測使用超聲波車位探測器實物見圖2-5。圖2-5超聲波車位探測器超聲波傳感器是一種非接觸式測量儀器，它利用超聲波測距工作原理，利用超聲波輻射、被測物體反射和接收回波的時間差來測量被測距離。(1)使用先進的超聲波檢測方法時，不像紅外、微波等檢測方法那樣容易因外界環境變化或干擾而誤報警。(2)報警距離可以靈活設置。當車輛靜止且測量距離小于預設距離時，會產生LED燈信號，RS-485接口會將車輛位置信息傳輸至控制器。(3)測量水平距離時，不接觸被測物體，無運動部件，易于安裝和維修，易于維修和保養，測量精度高。(4)探測器功耗很低，通過RS485輸出接口，該接口簡單、安全可靠、穩定性好，適合二次開發。(5)它可以可靠地檢測車輛是否在停車場中，并且其功能是防止錯誤觀察，例如錯誤檢測相鄰停車位、錯誤檢測停車場中的人以及錯誤檢測障礙物。該型號選用的超聲波傳感器為艾科PUD系列。此外，它還具有自動報警功能，以檢測錯誤。2.4.3七段數碼管七段數碼管的實物圖見圖2-6。圖2-6七段數碼管實物圖應用領域：七段數碼管是一種廉價且易于使用的元件，它將相對電流輸入其各個管腳，使其發光，以便數字可以顯示數字表示的所有參數的器件，如日期、溫度、時間等。廣泛應用于電器，尤其是家用電器，如熱水器、冰箱、顯示屏、空調等。大部分熱水器使用數碼管，其他家用電器也使用熒光屏和液晶顯示器。種類：數碼管分為七段和八段。八段比七段多一個小數點，其他大致相同。七段數碼管有八個小LED發光二極管，通過控制不同LED燈珠的開關來顯示不同的數字。數碼管有兩種:共陽極和共陰極。公陽極是八個二極管的陽極互相連接，連接到VCC，低電平點亮。常見的陰極是八個二極管的陰極接地，高電平點亮。構造：常見的七段數碼管有七個發光二極管(三橫四縱)，顯示十進制的數字0-9加一個小數點，還可以顯示英文字母，其中英文A-F(b，d為小寫，其他為大寫字母))十六進制字母。大多數七段數碼管以斜體顯示。本設計選用的七段數碼管為科明的KEM-5611-BSR共陽型，通過主控制器的11端使用共陽連接來控制數碼管的顯示，指示剩余車位數。車位指示燈顯示車位狀態。車位空閑時，該車位指示燈亮；該車位停有車時，該指示燈滅。司機進入停車場內后，根據車位指示燈尋找空閑車位，快速停車。2.4.4PLC可編程控制器PLC主要由輸入模塊、輸出模塊、編程器、CPU模塊組成。一些PLC還可以配備特殊功能模塊來執行一些特殊任務，如圖2-7所示。圖2-7PLC控制系統示意圖CPU模塊主要由微處理器(CPU芯片)和存儲器組成。在PLC控制系統中，CPU模塊相當于人腦，它不斷地收集輸入信號，運行用戶程序并更新系統輸出，內存用于存儲程序和數據。輸入輸出模塊也可以稱為I/O模塊。它們是系統的眼睛、耳朵、手和腳，是連接外部現場設備和CPU模塊的橋梁。輸入模塊用于接收和采集輸入信號，數字輸入模塊用于接收數字信號，包括限位開關、接近開關、光電開關、壓力繼電器、選擇開關、數字撥碼開關等的數字輸入信號；模擬輸入模塊用于接收電位計、測速發電機和各種變送器產生的連續變化的電壓信號、模擬電流。開關輸出模塊用于控制電磁鐵、指示燈、數顯裝置、報警裝置、接觸器、電磁閥等輸出設備，模擬輸出模塊用于控制變頻器、調節閥等執行機構。CPU模塊的工作電壓一般為5V，而PLC的輸入/輸出信號電壓一般較高，如DC24V，AC220V。來自外部的尖峰電壓和干擾聲音會損壞CPU模塊的組件或使PLC無法正常工作。在I/O模塊中，小型繼電器、用光耦合器、光電晶閘管和其他設備用于隔離PLC的內部電路和外部I/O電路。I/O模塊除了信號傳輸，還有電平轉換和隔離效果。工作方式：PLC的工作模式是循環掃描模式，其工作過程大致分為三個階段:輸入采樣、程序運行和輸入采樣、程序運行和輸出更新。CPU根據PLC系統程序提供的功能接收并存儲用戶程序和數據，收集現場輸入裝置掃描發送的空間或數據，并存儲在指定的寄存器中。同時診斷電源和PLC內部電路、運行模式和編程時的語法錯誤等。開始運行后，從用戶程序存儲器中逐個讀取指令，然后根據分析后的命令指定的任務產生相應的控制信號，控制相應的控制電路。此外，PLC還包括通信模塊，如以太網、RS485等通信模塊。部署可編程邏輯控制器時，輸入采樣、運行用戶程序和更新輸出這三個步驟稱為掃描周期。可編程邏輯控制器的CPU在整個操作過程中以一定的掃描速度重復執行上述三個步驟。

1）輸入采樣階段

在輸入采樣階段，可編程邏輯控制器通過掃描順序讀取所有輸入模式和數據，并將其存儲在I/O圖像區的相應單元中。輸入采樣完成后，進入用戶程序的運行和輸出更新階段。在這兩個步驟中，即使輸入狀態和數據發生變化，I/O圖像區中相應單元的狀態和數據也不會發生變化。因此，如果輸入是脈沖信號，無論如何脈沖信號寬度必須大于一個掃描周期才能讀取輸入。

2）用戶程序執行階段

可編程邏輯控制器總是從上到下掃描梯形圖。在掃描每個梯形圖時，總是先掃描梯形圖左側觸點構成的控制電路，邏輯運算是在觸點構成的控制電路上按先左后右、先上后下的順序執行的。然后根據邏輯的結果，更新系統RAM存儲區中邏輯線圈對應位的狀態；或者更新輸出線圈對應位的I/O圖像范圍，或者指定是否執行指定的特殊動作命令。在用戶程序執行期間，只有I/O圖像區的輸入點的狀態和信息不會改變，而其他I/O圖像區或系統輸出和軟件設備的狀態和信息可能會改變，RAM存儲區域不會改變，數據可能會發生變化，所有使用這些線圈或下排數據的梯形圖都將受到上述梯形圖程序的性能結果的影響；相反，下面的梯形圖是更新的邏輯線圈狀態，或者數據只能影響排列在它上面的程序，直到下一個掃描周期。

如果在程序執行過程中使用立即I/O命令，可以直接到達I/O點。也就是使用I/O命令，輸入過程圖像寄存器值也不會更新，程序直接從I/O模塊中獲取值，輸出過程圖像寄存器會立即更新，這與立即輸入有些不同。

3）輸出刷新階段

當掃描用戶程序結束時，可編程邏輯控制器進入輸出更新階段。在此期間，CPU根據相應的狀態和I/O圖像區更新所有的輸出鎖存電路，然后通過輸出電路指揮相應的外設。目前是可編程邏輯控制器的實際輸出。該模型有11個輸入點，16個輸出點，11個子系統輸入點和10個輸出點。兩種控制器使用的PCL型號均采用歐姆龍CPM-2A-40CDR-APLC。歐姆龍PLC編程軟件是CX-Programmer，它允許創建工程文件，用于編寫PLC程序，以實現所需的功能。第3章系統硬件設計3.1I/O端子分配圖3.1.1主控制器I/O端子分配硬件類型選擇完畢后，需要根據PLC的輸入信號分配端子，具體見表3-1。表3-1主控制器I/O端子分配表輸入端子輸出端子端口號字符號分配功能端口號字符號分配功能0.00SB0系統運行開關10.00LD0系統運行綠燈0.01SB1入口開啟開關10.01LD1入口閘欄指示燈0.02SQ1入口行程開關110.02KM1入口閘欄電機開啟0.03SQ2入口行程開關210.03KM2入口閘欄電機關閉0.04SB2入口關閉開關10.04LD2出口閘欄指示燈0.05SB3出口開啟開關10.05KM3出口閘欄電機開啟0.06SQ3出口行程開關110.06KM4出口閘欄電機關閉0.07SQ4出口行程開關210.07LD3滿車位指示燈0.08SB4出口關閉開關11LED數碼管顯示剩余車位數量0.09SB5系統停止開關I/O分配表的功能是將每個輸入設備與PLC輸入點匹配，并將每個輸出設備與PLC輸出端口匹配。CPM2A-40CDR-A有40個I/O點，24個輸入點，16個單點輸出，通過24VDC輸入，繼電器輸出。例如，輸入端口0.00負責系統操作開關。當按下系統操作開關時，設備元件將開關信號轉換成電信號，并將其傳輸到輸入端口。系統進行程序設定，并將輸出值送到輸出端口，使主控系統完整。3.1.2子控制器I/O端子分配子控制器的端子分配圖見表3-2。表3-2子控制器I/O端子分配表輸入端子輸出端子端口號符號分配功能端口號符號分配功能0.00S0子系統運行開關10.00L0子系統運行指示燈0.01S11號車位檢測器10.01L11號車位指示燈0.02S22號車位檢測器10.02L22號車位指示燈0.03S33號車位檢測器10.03L33號車位指示燈0.04S44號車位檢測器10.04L44號車位指示燈0.05S55號車位檢測器10.05L55號車位指示燈0.06S66號車位檢測器10.06L66號車位指示燈0.07S77號車位檢測器10.07L77號車位指示燈0.08S88號車位檢測器11.00L88號車位指示燈0.09S99號車位檢測器11.01L99號車位指示燈0.10S10子系統停止開關子控制系統的I/O分配表的輸入連接器連接到系統啟動/停止開關和停車位傳感器，信號從這里通過開關傳輸到相應的端口，程序啟動或停止。車位傳感器將超聲波信號轉換成電信號，并傳輸到相應的輸入端口。控制輸入信號執行子程序，相應的輸出點亮相應的停車位指示燈，執行子程序。3.2控制器硬件設計圖分配好I/O口的功能之后，需要進行I/O口的接線，見圖3-3和圖3-4。圖3-3主控制器I/O接線主控輸入連接器SB0、SB5接系統運行開關啟動或停止系統，SB1-SB4接PLC中使用的傳感器接收光電傳感器的模擬信號，SQ1-SQ4接輸入輸出限位開關控制圍欄移動，輸出連接器LD0、LD3指示剩余車位并指示車位已滿，LD1、LD2是圍欄使用的指示燈，它用于指示柵欄的運行狀態，KM1-KM4接口電機負責啟動和停止輸入和出口門的電機，并與輸入端子開關信號一起控制柵欄的運動。11.0711.00-11.07端口連接到七段數碼管引腳，不同的數字通過對應于LED燈的控制引腳顯示。圖3-4子控制器I/O接線自控系統S0和S10是系統的總開關，控制整個電路的電源。輸入連接器S1-S9是9個超聲波傳感器，負責將超聲波信號轉換成電信號，輸入連接器到PLC輸出連接器L1-L9是對應于輸入連接器S1-S9的信號燈。當有汽車時，傳感器信號控制相應的信號燈，完成停車場指示工作，L0是系統驅動指示燈，按S0驅動開關L0亮，按S10停止開關燈滅。參見第圖3-5中的電機連接圖。圖3.5電機控制接線圖圖3-5左為電機主回路示意圖，電機接有兩個中間繼電器KM1、KM2，通過繼電器的觸點連接構成回路，右為電機的控制回路，通過PLC來控制繼電器線圈的得電從而帶動電機來控制柵欄。第4章系統軟件設計4.1系統程序流程圖設計主程序流程圖分入車和出車兩過程，如下圖4-1和4-3。圖4-1主控制程序入車流程圖按下主程序開始按鈕后，程序初始化判斷車位是否為0來決定是否放行。如果停車位已滿，程序指示燈會閃爍紅色并關閉閘欄。如果車位不為0，則轉入汽車入口流程。當1號光電傳感器接收到信號時，它指示電機打開閘欄以釋放，閘欄保持打開。當傳感器2接收到信號時，意味著車輛已經進入車庫，閘欄可以關閉。當閘欄關閉時，計數器為-1，停車場車位為-1。汽車停在車庫里，主控制器執行閘欄控制過程。子程序負責點亮每個停車位的燈，示意圖如圖4-2所示。圖4-2子控制器程序流程圖子系統的操作很簡單。它主要負責接收停車場超聲波傳感器的信號。當檢測到來自特定停車位中的傳感器的信號時，相應的停車位指示燈可以被點亮。如圖4-3為出車過程流程圖。圖4-3出車過程流程圖出車就像入車一樣。程序啟動后，程序會判斷停車場車位是否是9號，以決定是否放行。如果車位是9，程序指示燈閃紅光，如果車位不是9，關閉出口處的閘欄，那么在進出車過程中，當1號出口燈傳感器接收到信號時，控制電機打開閘欄進行放行，閘欄保持打開。直到2號傳感器檢測到信號，表示車輛已經駛出，閘欄關閉，計數器+1，車位+1時間，可以關閉閘欄，從而出車過程完成。4.2程序梯形圖設計流程圖確定后需要進行程序的編譯，見圖4-4，4-5，4-6，4-7，4-8。圖4-4主程序梯形圖1完成程序后，使用MOV命令將數據傳輸到寄存器中，CMP比較命令允許將停車位總數與存儲的車輛數進行比較，總數為9。P_EQ與使用條件評估比較兩個數據的不同，如果預留車位為9，則車輛不得駛入，指示燈為紅色。如果不一樣，說明可以開進去，指示燈是綠色的。入口程序和出口程序比較如圖4-5所示。圖4-5主程序梯形圖2入口程序使用的P_EQ與指令比較程序中有條件地用于評估判斷數據的命令不同。如果這兩個不一樣，啟動入口程序控制閘門打開指示燈，當關閉開關2有輸入時，行程開關1和電機將關閉，閘門關閉。在OFF到ON期間，系統使用DIFU上升沿微分命令掃描一個周期內記錄的數字信號，INC命令使存儲的車輛數+1，完成車輛進入過程。出口數據比較過程用于將存儲的汽車與總量進行比較，以評估出車程序。出口程序見圖4-6。圖4-6主程序梯形圖3出車時，存車未滿，收到信號時閘欄和出口指示燈亮。當行程開關2具有輸入時，即車輛已經離開出口閘欄時，出口閘欄關閉。在下降沿微分指令，給出-1的信號，表示存儲的汽車數量是-1，因此出車過程是完整的。剩余車位計算和顯示程序見圖4-7。圖4-7主程序梯形圖4剩余車位的計算=車位總數-已停車位，使用子命令執行數據功能，車位顯示使用SDEC七段解碼命令解碼剩余車位信號，并發送給LED顯示屏。子程序梯形圖見圖4-8。圖4-8子程序梯形圖子系統控制每個停車位顯示燈的開關。如果車位傳感器沒有信號輸入，說明沒有車，指示燈亮著，提示司機車位可以停車。4.3停車場工作情況分析控制要求自動泊車系統按程序設定要求執行，系統運行過程如下:啟動系統，程序運行過程中主控制器，分控制器繼續掃描4個光電傳感器和9個超聲波車位探測器；當PLC檢測到信號變化時，它估計車輛進入、離開或停放，并根據信號變化執行設定的功能。第5章系統仿真和調試5.1組態仿真5.1.1組態設置MCGS組態軟件可以快速建立一個優越的計算機監控系統，以監測系統和執行數據處理和控制。使用時，需要指定每個變量，見表5-1。表5-1變量表變量名類型初值總開關開關0開關提示開關0車滿提示開關0出入口檢測開關0剩余車位指示燈數值0車位1-9數值0車位指示燈1-9開關0出入口閘閘欄開關0車1-9數值0這些變量是通過工作臺的實時數據庫定義的。單擊新對象以添加變量，然后選擇每個數據，再單擊要編輯的對象的屬性。編輯后保存，MCGS附帶一個圖庫，可以根據圖5-2在軟件中動態設置動畫屬性。圖5-6動態設置單擊“動態設置”以設置模擬動畫的垂直運動和可見性特性。5.1.2系統仿真設置好變量后，點擊運行進行模擬，結果如圖5-2所示。圖5-2仿真結果當按下主開關時，系統啟動，剩余車位數在七段數碼管上顯示為0，滿車時指示燈點亮。車輛進出時，閘欄可以打開。在模擬運行期間，可以單擊每個變量來觀察參數變化。5.2調試軟件CX—Programmer編程軟件是OMRON專用的，可用于編程梯形圖編程，翻譯和檢查程序，不僅如此，還支持編輯句子和功能塊。您可以上載和下載程序和數據到PLC或清除PLC存儲區數據以對其進行初始化，在PLC設置區執行多種功能，監控和測試PLC運行狀態，或在線監控存儲數據。進行程序調試很方便。同時他還可以對PLC程序進行加密，使用起來更安全。5.2.1CX—Programmer的使用方法1）啟動CX—Programmer軟件，軟件頁面見圖5-3。圖5-3CX—Programmer軟件頁面2）點擊“文件”菜單，選擇“新建”，會出現PLC對話框，選擇CPM2*作為CPM2A系列PLC的設備類型。參見圖5-4。圖5-4更改PLC對話框3）點擊確定進入梯形編程窗口，如圖5-4。圖5-5CX—Programmer操作界面5.2.2調試步驟（1）停車場控制系統程序梯形圖請參考CPM2A編程指南。(2)將PLC連接到七段數碼管和接觸器的引腳上。(3)點擊“工具”欄中的“PLC”,然后點擊“在線工作”,跟隨程序運行。(4)將程序傳送到PLC。(5)點擊"運行"，程序將開始調試。(6)通過輸入和輸出端口，可以控制系統執行所需的功能。5.2.3調試結果在調試過程中，寫完程序后觀察到數碼管有數字錯誤，不能正確輸出計數器；信號的下降沿檢測DIFD，以控制寄存器中存儲的車輛數量加減一，自加指令SUB轉換為剩余車輛數，七段數碼管由七段解碼指令SDEC點亮。最終，問題成功解決。

結論與展望本文通過對PLC車位控制系統的研究，解決了城市停車難的問題。PLC在城市建設中的應用是對PLC功能的研究。從分析停車需求，設備選型到硬件、軟件設計、軟件調試以及功能的基本實現。整個停車場控制系統設計完成。車位控制系統的設計解決了傳統停車浪費勞動力的問題。與舊的室外停車位相比，它提高了土地利用率。與繼電器控制的車庫相比，它有成本差距。同時，PLC廠商眾多，硬件系統不兼容。PLC的應用不僅限于管理停車位，音樂噴泉、交通燈也是使用PLC控制的，放眼望去，PLC在城市建設領域依然有較大的發展潛力。希望將來能看到更多可以利用PLC控制的新型城市建設。參考文獻[1]劉力.組態軟件在PLC實驗系統中的應用[J]．實驗室研究與探索,2014(04):127-129.[2]周石強．郭強．朱濤,等．電氣控制