基于PLC的智能停車場車位管理系統(tǒng)設計開題報告

本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告 基于 PLC 的智能停車場車位管理系統(tǒng)設計 學 院 機械工程學院 專業(yè)班級 機械工程及其自動化 姓 名 學生學號 指導教師 填表日期 201 年 1 月 12 日 說 明 1開題報告是保證畢業(yè)設計（論文）質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)，為規(guī)范畢業(yè)設計的開題報告，特印發(fā)此表。 2學生應在開題報告 前，通過調(diào)研和資料搜集，主動與指導教師討論，在指導教師的指導下，完成開題報告。 3此表一式三份，一份交學院裝入畢業(yè)設計（論文）檔案袋，一份交指導教師，一份學生自存。 4選題需經(jīng)基層教學單位（專業(yè)教研室）討論審核、二級學院主管院長批準、報教務處備案 , 方可正式進入下一步畢業(yè)設計（論文）階段。 姓 名 陳堅基 開題時間 2015.1.12 學 院 機械工程學院 專業(yè)班級 機械工程及其自動化 指導教師（導師組） 王苗苗 論文題目 中文 基于 PLC 的智能停車場車位管理系 統(tǒng)設計 英文 The intelligent parking lot parking management system based on PLC design 開題報告內(nèi)容： 一、 選題的背景和意義 隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展 ,各種車輛日益增多，停車難的問題日益突出。智能停車場車位管理系統(tǒng)應用有效的緩解了城市中停車難的問題，車輛停放設施的落后確實是長期困繞市民日常生活的一個老大難問題。近年來各地政府部門投入了大量人力、物力用以改善城市停車設施，隨著基礎設施和重大工程的建設，以及車輛的淘汰更新和擴容 ，一定程度上提高了許多停車場的智能管理和安全化，一定程度上緩解了交通問題。但是，簡單的基礎設施建設和停車管理技術(shù)已經(jīng)不能滿足社會日益增長車輛的對停車服務的需求。 為了使交通更加便捷暢通，智能交通系統(tǒng)（ ITS）的理念越來越受到人們的關注，該系統(tǒng)將先進的計算機處理技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)據(jù)通信傳輸技術(shù)、自動控制技術(shù)、人工智能及電子技術(shù)等有效地綜合運用于停車場智能管理體系中，建立一種在區(qū)域性內(nèi)全方位發(fā)揮作用的準時、快捷、高效的停車智能管理體系。 由于城市人口相對密集，無論是私家車輛還是公交車輛都不能真正滿足正 常的停放，公交需求更很大。所以在停車場智能管理領域，相應的也出現(xiàn)了 PLC 停車場智能管理的概念，即含有高科技的智能系統(tǒng)，與普通的停車系統(tǒng)不同的是，它能以 PLC 技術(shù)為基礎來解決停車難的問題，直接為目標安全、迅速地到達目的地。因此，在大力加強車輛停放智能管理的建設方面，尤其在實現(xiàn)快捷、便利、安全這一點上擁有很大的發(fā)展空間和潛力。 二、 國內(nèi)外現(xiàn)狀 目前，國外停車場管理系統(tǒng)經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，己經(jīng)基本進 入了智能化收費的階段。其使用的收費介質(zhì)己由傳統(tǒng)接觸讀寫類型 收費介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉墙佑|類型的新型收費介質(zhì)。國外停車場收費 系統(tǒng) 一般采用高度智能化的專用設備，可以實現(xiàn)收費系統(tǒng)的無人化操作。 設備制造工藝精良，系統(tǒng)穩(wěn)定性和產(chǎn)品技術(shù)水平達到較高水平。國外 停車場管理系統(tǒng)的一個顯著特點是停車交易支付手段的電子化程度 非常高，基本上不存在現(xiàn)金交易的現(xiàn)象。而且許多國外停車場管理系 統(tǒng)還配備了停車車位引導系統(tǒng)、停車車位查詢系統(tǒng)等智能化設備，使 停車場管理系統(tǒng)的功能更加完善和豐富。 目前，一些國外停車設備廠商正在研究能夠?qū)崿F(xiàn) 網(wǎng)絡化存車 的 停車場管理系統(tǒng)。該管理系統(tǒng)能統(tǒng)一調(diào)度車位資源，統(tǒng)一進行交易結(jié) 算。停車用戶在家中通過網(wǎng)絡就可以預定停 車車位，交納停車費用， 查詢出行目的地的各類停車信息。這種新型停車場管理方式適應了 INTERNET 網(wǎng)絡在人們?nèi)粘Ｉ钪性絹碓狡占暗默F(xiàn)狀，使停車場管理 系統(tǒng)的作用范圍和功能得到了極大的擴展和延伸。當然停車場管理 系統(tǒng)在采用大量先進技術(shù)的同時，其系統(tǒng)的造價非常高昂，技術(shù)實現(xiàn) 難度增大，系統(tǒng)維護成本高。 國內(nèi)停車場管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。國內(nèi)停車場管理系 統(tǒng)是伴隨著國內(nèi)公用停車場的大量出現(xiàn)而產(chǎn)生并逐步發(fā)展起來的。 最初的國內(nèi)停車場管理系統(tǒng)是在引進和消化吸收國外同類系統(tǒng)的基 礎上逐步發(fā)展起來的，并在此基礎上 不斷改進提高。發(fā)展初期，由于 有許多關鍵設備國內(nèi)無法生產(chǎn)，因此停車場管理系統(tǒng)硬件大多采用 國外產(chǎn)品，所以這一階段的國內(nèi)停車場管理系統(tǒng)帶有更多 集成 的意 味。 目前，我國新型停車場管理系統(tǒng)還處在應用的初級階段，許多管 理系統(tǒng)在實際使用中暴露了出一些問題。其表現(xiàn)有 : 一些管理系統(tǒng)的 系統(tǒng)設計不夠合理完善，未能充分考慮我國的實際國情，使新型停車 場管理技術(shù)不但未能在實際應用中發(fā)揮出應有的作用，相反有些停 車場采用的新的技術(shù)設備卻成為制約管理系統(tǒng)發(fā)揮管理功能的瓶 頸。例如有些管理系統(tǒng)采用非常先進的車牌自動識別技 術(shù)，意圖實現(xiàn) 車輛存取過程的無人無實物收費介質(zhì)的工作方式。但在實際應用過 程中，這種新型技術(shù)卻經(jīng)常因無法克服目前有些車牌污損、銹蝕及安 裝位置不規(guī)范等原因使管理系統(tǒng)無法自動識別，造成系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn) 非正常的停頓。為了使系統(tǒng)能夠正常工作，往往還是需要配備管理人 員來輔助實現(xiàn)車輛的識別，這對停車場管理者來說，就得不償失了。 還有的停車場設計者盲目追求高技術(shù)，片面追求高智能化，使用一些 尚不完善的新技術(shù)，往往在使用過程中出現(xiàn)一些問題而使系統(tǒng)可靠 性變差。例如有的停車場管理系統(tǒng)采用遠距離射頻識別技術(shù)，使一些 進口讀卡機讀卡距離提高到數(shù)米甚至數(shù)十米，雖然這種技術(shù)在某種 程度上提高了停車場出入的順暢性，但在使用中由于停車場出入口 停車位置的局限，經(jīng)常造成多卡之間的無線電干擾，或引起收費系統(tǒng) 的誤動作，無法完成“一卡一車”“一車一桿”的出入口工作流程，造成 收費系統(tǒng)的邏輯錯誤。 現(xiàn)在目前實際應用的停車場管理系統(tǒng)多為相對獨立的管理系 統(tǒng)，只有少數(shù)可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，整個系統(tǒng)缺乏必要的可擴展性。也 就是說一入一出型的管理系統(tǒng)如果擴展為多入多出型的收費系統(tǒng)， 常常要替換所有的原有設備和軟件，造成原有投資的浪費。有的停車 場管理系統(tǒng) 只能使用廠家指定的收費介質(zhì)類型，無法實現(xiàn)一卡多用 即 一卡通 的目標。停車場收費系統(tǒng)的配套設備中核心設備如讀卡 機、車輛檢測器等設備元件多為進口，其優(yōu)點是提高了系統(tǒng)可靠性， 但缺點是提高了系統(tǒng)的成本，而且這些設備的核心技術(shù)尚未完全掌 握，設備維修維護有較大的困難。某些廠家選用的停車場設備如發(fā)卡 機、讀卡機、電動欄桿等，有的并非是為停車場專門設計的產(chǎn)品，難以 適應停車場高溫差 (南方與北方，夏季與冬季 )、高濕度 (地下型停車 場 )、灰塵多 (露天型停車場 )、電磁干擾嚴重 (汽車啟停頻繁 )等惡劣環(huán) 境，因而造成系統(tǒng)可靠 性降低，設備故障頻發(fā)，整個系統(tǒng)難以正常使 用。有相當比例的停車場管理系統(tǒng)在投入使用后很短的時間戶由于 系統(tǒng)本身系統(tǒng)設計的問題，設備選型不合適等原因，往往使管理系統(tǒng) 投入使用后頻頻發(fā)生故障。有的廠家設計制造的停車場系統(tǒng)是采用 多個生產(chǎn)廠家的設備拼裝構(gòu)成的，而且這些廠家不具備對多品種多 型號設備的維修維護的能力，造成系統(tǒng)維護周期加長 三、 畢業(yè)論文撰寫提綱 第一章 緒論 . 第二章 課程設計的方案 2.1 概述 2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 第三章 控制系統(tǒng) 設計 3.1 控制程序流程圖設計 3.2 硬件配置 3.3 PLC 外部接線 第四章 軟件設計 4.1 設計思想 4.2 I/O 分配 第五章 程序調(diào)試和結(jié)果分析 5.1 程序仿真 5.2 性能分析 第六章 課程設計總結(jié) 參考文獻 附錄一 : 梯形圖 四、 設計學時安排 起訖日期 設計（論文）各階段工作內(nèi)容 11-24 11-30 按照任務書要求 ,查閱相關文獻資料 12-1 12-6 完成本課題的開題報告和英文資料翻譯工作 01-1 01-30 深入研究方案的可行性 ,進一步完善和改進 03-01 05-31 針對設計方案 ,完成軟硬件設計 06-1 06-20 撰寫論文 ,答辯準備 五、 參考文獻 （ 1） PLC 入門學習基礎教程 M，機械工業(yè)出版社 M， 2003-1-1 （ 2） 張進秋，可編程控制器原理及應用實例 M，機械工業(yè)出版社， 2008 （ 3） 苗深 .PLC 在立體停車裝置控制中的應用 J.機電工程 .2000 (1) （ 4） 現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應用技術(shù)，王永華 M， 2008 （ 5） 傳感器與檢測技術(shù)，宋文緒，高等教育出版社 M， 2008 （ 6） PLC 編程及應用 M，廖常初，機械工業(yè)出版社 （ 7） 停車場管理信息系統(tǒng)設計 D，陶永明，東北財經(jīng)大學 （ 8） 停車場管理系統(tǒng)在智能小區(qū)的應用 J，蘇裕， IB 智能建筑與城市信息 （ 9） Chromatography and modification of nucleosides. Part A: anal ytical methods for major and modified nucleosides HPLC, GC, MS, NMR, UV and FT-IR / edited by Charles W. Gehrke and Kenn eth C.T. Kuo. - Amsterdam : Elsevier, 1990. 六、 研究方法技術(shù)路線 停車場管理控制系統(tǒng)則是現(xiàn)代建筑中不可或缺的一部分。隨著計算機控制技術(shù)的發(fā)展 ,停車場管理控制系統(tǒng)的功能及軟硬件設施也伴隨其發(fā)展而不斷改進。本文在對停車場管理及控制系統(tǒng)基本功能研究的基礎上改進其系統(tǒng)構(gòu)成及控制流程 ,應用 PLC 作為現(xiàn)場控制器 ,對現(xiàn)場設備進行信號采集與控制。并利用監(jiān)視 PC 機、組態(tài)軟件、 PLC 共同構(gòu)建對停車場車位狀態(tài)的監(jiān)控體系。主要工作有 : 1.研究了停車場及其控制系統(tǒng)在智能建筑中的作用及其自身管理模式的發(fā)展、變化。 2.對典型停車場的管理及控制功能需求進行分析與研究 ,在此基礎上提出分區(qū)管理模式并模塊化設計管理流程。 3.根據(jù)管理及控制功能需求 ,充分研究了相關系統(tǒng)組件的工作原理及性能指標 ,據(jù)此進行系統(tǒng)功能設計及硬件選型。 4.在選用 PLC作為現(xiàn)場控制器的基礎上 ,研究了 PLC網(wǎng)絡的構(gòu)成技術(shù)及其網(wǎng)絡通信協(xié)議 ,采用 AS-I 現(xiàn)場總線技術(shù)構(gòu)建現(xiàn)場設備的信號采集與傳輸系統(tǒng) ；選用自由口通 信模式 ,在充分調(diào)研系統(tǒng)信息通訊需求基礎上提煉通訊信息 ,自定義 PLC 與 PC 機的通信協(xié)議。 5.研究了組態(tài)軟件在控制系統(tǒng)中的應用并采用組態(tài)軟件構(gòu)建車位監(jiān)控系統(tǒng)。 6.根據(jù)控制需求對 PLC控制器的編程相關軟硬件進行組態(tài) ,并完成 PLC 控制程序的設計。 7.改進停車場車路控制系統(tǒng)功能并完成控制程序設計。 結(jié)論 :基于 PLC的智能建筑停車場控制系統(tǒng)對停車場管理、監(jiān)控系統(tǒng)的功能進行了有效的改進與完善。具有較強的應用價值 。 指導教師（導師組）意見： 簽 名： 年 月 日 審查小組意見： 審查小組負責人（簽 名）： 年 月 日 備注： 1、 要有 10 篇以上相關文章的閱讀量。 2、 理、工科開題報告撰寫要求在 2500 字左右，人文社科開題報告在 3500 字左右，包括論文選題的背景和意義、工作任務分析、調(diào)研報告、方案擬定與分析、畢業(yè)論文撰寫提綱及實施計劃、文獻綜述（理、工科可不提交文獻綜述）等。 3、 電腦打印， 用 A4 紙，內(nèi)容為小四號宋體，行距為固定值 20 磅。 4、 文獻綜述（按文獻綜 述格式打?。└皆陂_題報告后面一起裝訂。