（河南理工大学 河南焦作 454000）
摘要：根据停车场对车辆管理和指引车辆的要求，针对现有引导系统设计复杂的问题，采用压敏电阻结合PLC的方式对车位情况进行检测，并通过PLC控制相应指引指示牌对车辆进行指引，具有高效、快捷的特点。
关键词：车位指引；PLC；压敏电阻；
0 引言
目前国内大部分停车场只是对车辆的出入时间进行管理 ，以实现自动计费为主要目的 ，对停车场空余车位的指引基本采用人工方式 ；与自动检测引导系统相比，人工方式效率低、指引慢，并且对指引人员存在有一定的危险性。【1】
针对当前人工检测指引系统的不足之处，采用西门子S7-1200型PLC为核心控制器，通过压敏电阻设计检测电路用以检测车位上是否有车辆占有并将检测信息送至PLC处理，PLC处理完检测信息后通过点亮对应引导牌的方式对车辆进行引导。【2】
1 系统整体设计
系统选用西门子S7-1200型PLC作为核心控制器，通过压敏传感器设计检测电路对车位进行检测，经过信号调理电路发送至PLC，PLC将接受信息进行分析处理后控制执行器件进行指引。其中信号灯和蜂鸣器在出错时起报警提醒作用，继电器用来控制指引装置的灯具以实现指引方位的功能，超声波检测装置用来实现对车辆进出的检测。监控计算机和HMI触摸屏通过交换机与PLC相连，通过监控计算机实现对整个系统运行的监控，通过触摸屏对系统进行人工干预。【3】
2 硬件电路设计
硬件方面主要包括检测单元和执行单元，监测电路采集到信息后经过转换后传送至PLC，根据PLC内部程序进行分析判断，并输送至执行器件，使其构成闭环控制系统。
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2.1电源电路设计
如图1所示，由于西门子S7-1200型PLC自带电源模块，但考虑到系统所监测车位较多，因此另外加装一路电源为监测电路和引导电路供电。自带电源提供给PLC的CPU模块使用,能够同时把24V直流转换为5V直流,提供给背板总线供电使用。
2.2控制回路设计
如图3所示，为系统的控制原理图，其中S1和S2作为为启停控制按钮用以控制系统启动和停止，I0.0-I3.7作为车位检测装置输出信息接受端口，L1和KA1分别作为报警指示灯和报警器使用，KM1-KM30作为输出用以控制引导系统；整个系统还要设置空气开关、熔断器、热继电器等保护设备在出现意外事件时保护整个系统。
由于系统所处环境较复杂，首先需要判断出车辆的进出方向，我们选用两个红外传感器作为判断依据。通过两个红外传感器的先后顺序确定车辆是否为进入，若红外传感器1先接收信号然后红外传感器2再接收到信号则可认定为车辆进入，由此开启引导系统；否则认定为车辆离开，则不必开启引导。
系统选用西门子S7-1200 1214C型PLC作为核心控制器，考虑到实际情况可能所需的数字量输入输出端口较多，可通过加装多个SM1223扩展模块的方式解决。
3 软件系统设计
3.1上位机软件监控设计
组态软件可以通过I/O驱动程序从现场I/O设备中获得在线数据，获取的数据信息经过加工处理后，不仅可以通过图形方式将系统各部分直接显示在计算机屏幕上；还可按照组态的具体要求和操作人员的具体指令将控制信息输送给I/O设备，对执行机构进行控制和参数修改。将已经组态的数据变量存储为历史数据，并将历史数据的检索请求给予响应。当发生报警时，能够及时地将报警以声音、图像等方式提醒操作人员，并且报警的历史信息进行记录，以备检索。【4】
在创建新的应用程序工程时，过程如下：绘制监控系统图形界面、创建系统数据库、配置系统I/O设备并进行I/O数据连接、组建系统动画连接、进行运行和调试。【5】
3.2程序流程设计
程序流程图如图2所示；
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图2 系统程序流程图
4 总结
本系统通过西门子S7-1200 1214C型PLC与组态软件相结合，从而实现对车场内进入车辆引导的目标。通过传感器检测车位占用情况，能够将各车位具体情况实时地传送到PLC中，PLC根据车辆进出情况结合设计算法执行器件进行指引操作；组态软件的应用使系统的可靠性更高，方便维护和检修。系统可以实现对车库所有车位的集中统计和管理，达到高效、快捷的引导目的。
参考文献：
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[2]张伟.基于PLC环境下智能交通系统的设计[J].现代科学仪器,2018(5):10-13.
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[5]曹宏娟.基于组态软件的PLC控制系统仿真[J/OL].电子技术与软件工程,2019(17):121-123[2019-09-07] .
论文作者:许凯帆,刘宇鹏,刘凯旋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签：系统论文; 车位论文; 车辆论文; 组态论文; 方式论文; 电路论文; 信息论文; 《电力设备》2019年第23期论文;