Контроль мест для стоянки автомобилей

Курсовая работа

по предмету:

«Микропроцессорные  устройства

и их применение»

 

«Контроль мест для стоянки автомобилей»

 

   Содержание

 

 

Техническое задание           3 

 
          
Обоснование выбора элементной базы       4                        

Описание схемы электрической принципиальной     6 

 

Заключение           9

 
Литература                            10

Техническое задание

 

На автостоянке имеется в  распоряжении определенное количество мест для стоянки автомобилей. Входной  светофор должен автоматически переключаться с зеленого на красный, когда все места заняты. Как только места снова освобождаются, въезд снова обеспечивается включением зеленого сигнала.

Решение с помощью LOGO!

Въезжающие и выезжающие автомобили подсчитываются с помощью с помощью  фотодатчиков (на I1 и I2) встроенным в LOGO! счетчиком. При въезде автомобиля (I1) счетчик увеличивается на 1, а при выезде автомобиля (I2) он снова уменьшается на 1. Через I2 и импульсную функцию задается направление счета (вперед/назад) на счетчике. При достижении установленного параметра переключается светофорное устройство на Q1. С помощью кнопки на I3 значение счетчика и выход Q1 могут быть сброшены.

 

Используемые компоненты

    напр., LOGO! 230R

    I1 - Фотодатчик «Въезд»  (замыкающий контакт)

    I2 - Фотодатчик «Выезд» (замыкающий контакт)

    I3 - Кнопка сброса (замыкающий  контакт)

    Q1 - Реле светофора (переключающий  контакт) 

Обоснование

выбора элементной базы

 

LOGO! является универсальным логическим модулем, производящимся фирмой Siemens. Он включает в себя:

• устройство управления
• панель управления и индикации с фоновой   подсветкой
• блок питания
• интерфейс для модулей расширения
• интерфейс для программного модуля (плата) и   кабеля PC
• готовые стандартные функции, часто используемые    на практике.

Такими функциями, к примеру, являются:

• задержки    включения и выключения, импульсное реле и    программируемая клавиша
• часовой выключатель
• цифровые и аналоговые флаги
• входы и выходы в соответствии с типом устройства.

 

  LOGO! предлагает  решения различных технических задач, в том числе в электрооборудовании жилых помещений, для специальных систем управления в оранжереях и теплицах, для предварительной обработки сигналов управления и, при подключении коммуникационного модуля (например, ASi), для децентрализованного управления  машинами и процессами на месте.   Имеются специальные варианты без панели управления и индикации для серийных приложений в микромашиностроении, аппаратостроении и шкафах управления. LOGO! обеспечивает решения в диапазоне от небольших домашних установок и малых задач автоматизации до сложных инженерных задач, включающих встраивание системы шин (напр., коммуникационного модуля AS interface).

Программирование логических модулей LOGO! может выполняться одним из трех способов:

• Непосредственно с клавиатуры модуля LOGO! Basic.
• Установкой запрограммированного модуля памяти.
• С компьютера, оснащенного программным обеспечением LOGO! Soft Comfort.

Программное обеспечение LOGO! Soft Comfort предоставляет наиболее широкие возможности по разработке, отладке и документированию программ логических модулей LOGO! Разработка программы может выполняться на языках LAD (Ladder Diagram) или FBD. Разработка, отладка и полное тестирование работы программы может осуществляться в автономном режиме без наличия реального модуля LOGO! Готовая программа может загружаться в логический модуль или записываться в модуль памяти, а также сохраняться на жестком диске компьютера. 

Модуль LOGO! (выберем модель OBA0 Standart) позволяет реализовать все необходимые функции в одном устройстве, используя следующие компоненты:

• RS-триггер

Блок, используемый для переключения с фиксацией состояния при поступлении коротких импульсов на соответствующий вход. При одновременном поступлении сигналов на входы приоритетным является сигнал входа R.

• Таймер с  задержкой включения

Блок, используемый для операции задержки передачи сигнала.

• Импульсное реле

Блок, короткий импульс на входе  которого устанавливает и сбрасывает выход.

• Счетчик прямого и обратного хода

Блок, входной импульс которого увеличивает или уменьшает внутреннее значение в зависимости от установленного параметра. Выход устанавливается или сбрасывается по достижении заданного значения. Направление счета может быть изменено при помощи сигнала на входе Dir.

• Элемент ИЛИ

Элемент, соответствующий логическому ИЛИ. На выходе элемента логическая «1» (выход включен), если хотя бы на одном входе логическая «1» (контакты замкнуты).

Описание схемы электрической  принципиальной

Программирование устройства произведем в специализированной среде LOGO! Soft Comfort:

Входами  в данной схеме станут

• Фотодатчик «Въезд» I1
• Фотодатчик «Выезд» I2
• Кнопка I3, обнуляющая значение счетчика.

Все - замыкающие контакты.

Выходом – реле светофора Q1 (переключающий контакт)  светофора, меняющее цвет с красного (значение сигнала «1») на зеленый  (значение сигнала «0»).

При въезде автомобиля срабатывает  фотодатчик «Въезд» и замыкается вход I1.

Этот сигнал поступает  к RS-триггеру B01 в S-вход и устанавливает на выходе «1».

Cигнал «1» от фотодатчика I1 поступит параллельно на таймер B02 с задержкой включения в 0,1 сек. и потом к RS-триггеру B01 в R-вход, что приведет к переключению  RS-триггера B01 в состояние «0» на его выходе.

Таким образом «1» проходит через  элемент B03 ( логическое «ИЛИ») к счетчику прямого и обратного счета B04 на его вход Cnt, который увеличивает значение счетчика при каждом изменении сигнала «0» на «1». 

Счетчик B04 имеет пороговое значение 10 и достигнув его выдает на выходе «1», которая и переключает реле лампы светофора Q1 с зеленого на красный.

При выезде автомобиля срабатывает  фотодатчик «Выезд» и замыкается вход I2.

Этот сигнал поступает  ко входу Trg импульсного реле B06, образуя на его выходе «1».

Сигнал от I2 поступает  параллельно на таймер B07 с задержкой включения в 0,2 сек. и потом  к импульсному реле B06 в R-вход, что приведет к переключению импульсного реле B06 в состояние «0» на  выходе.

Таким образом «1» проходит через  таймер B05 с задержкой включения в 0,1 сек. и потом к элементу  B03 ( логическое «ИЛИ») к счетчику прямого и обратного счета B04 на его вход Cnt, который увеличивает значение счетчика при каждом изменении сигнала «0» на «1».

Однако сигнал «1» от I2 поступает параллельно на вход «Dir» счетчика B04,что меняет направление счета на обратное. Таким образом, выезжающая машина уменьшает значение счетчика на единицу.

Сбросить значение счетчика  B04 можно кнопкой сброса, замкнув вход I3. Тогда сигнал «1» поступит на вход R счетчика, что обнулит его.

 

Принципиальная электрическая  схема выглядит следующим образом:

 

 

 

 

 

 

   Заключение

Целью данной работы было программирование устройства для контроля количества автомобилей, находящихся  на территории стоянки. Предполагалась установка двух фотодатчиков «Въезд» (замыкающий контакт) и «Выезд» (замыкающий контакт), кнопки сброса (замыкающий контакт) реле светофора (переключающий контакт).

Основой устройства стал универсальный логический модуль LOGO!, производящийся фирмой Siemens. Он позволяет реализовать все необходимые функции в одном устройстве, используя следующие компоненты: RS-триггер, таймер с задержкой включения, импульсное реле, счетчик прямого и обратного хода.

Программирование было осуществлено посредством специализированного  программного обеспечения LOGO! Soft Comfort. Оно предоставляет наиболее широкие возможности по разработке, отладке и документированию программ логических модулей LOGO! Разработка, отладка и полное тестирование работы программы может осуществляться в автономном режиме без наличия реального модуля LOGO!

В ходе выполнения задания была разработана электрическая принципиальная схема, составлено описание схемы ее работы.

 

 

Литература

 

1. Джонс М.Х. Электроника – практический курс. М., Техносфера. 2006.
2. Программное обеспечение LOGO!Soft Comfort V6.0: Учебный материал.

(http://www.mege.su/man/firm/9)

3. http://векторное-управление.рф/logicheskie-funkcii-i-elementy.html
4. «Изучение программируемого логического контроллера типа LOGO!

  фирмы Siemens» (http://courses.edu.nstu.ru)

5. Программирование контроллеров (логических модулей) Siemens LOGO!: автоматизация технологического процесса и производства. (http://promsis.spb.ru/catalog/ad_siemens/automatic_systems/logo/

programmirivanie_siemens_logo/)