基于PLC的智能停车场车位管理系统设计开题报告

本科生毕业设计（论文）开题报告 基于 PLC 的智能停车场车位管理系统设计 学 院 机械工程学院 专业班级 机械工程及其自动化 姓 名 学生学号 指导教师 填表日期 201 年 1 月 12 日 说 明 1开题报告是保证毕业设计（论文）质量的一个重要环节，为规范毕业设计的开题报告，特印发此表。 2学生应在开题报告 前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。 3此表一式三份，一份交学院装入毕业设计（论文）档案袋，一份交指导教师，一份学生自存。 4选题需经基层教学单位（专业教研室）讨论审核、二级学院主管院长批准、报教务处备案 , 方可正式进入下一步毕业设计（论文）阶段。 姓 名 陈坚基 开题时间 2015.1.12 学 院 机械工程学院 专业班级 机械工程及其自动化 指导教师（导师组） 王苗苗 论文题目 中文 基于 PLC 的智能停车场车位管理系 统设计 英文 The intelligent parking lot parking management system based on PLC design 开题报告内容： 一、 选题的背景和意义 随着我国经济的飞速发展 ,各种车辆日益增多，停车难的问题日益突出。智能停车场车位管理系统应用有效的缓解了城市中停车难的问题，车辆停放设施的落后确实是长期困绕市民日常生活的一个老大难问题。近年来各地政府部门投入了大量人力、物力用以改善城市停车设施，随着基础设施和重大工程的建设，以及车辆的淘汰更新和扩容 ，一定程度上提高了许多停车场的智能管理和安全化，一定程度上缓解了交通问题。但是，简单的基础设施建设和停车管理技术已经不能满足社会日益增长车辆的对停车服务的需求。 为了使交通更加便捷畅通，智能交通系统（ ITS）的理念越来越受到人们的关注，该系统将先进的计算机处理技术、信息技术、数据通信传输技术、自动控制技术、人工智能及电子技术等有效地综合运用于停车场智能管理体系中，建立一种在区域性内全方位发挥作用的准时、快捷、高效的停车智能管理体系。 由于城市人口相对密集，无论是私家车辆还是公交车辆都不能真正满足正 常的停放，公交需求更很大。所以在停车场智能管理领域，相应的也出现了 PLC 停车场智能管理的概念，即含有高科技的智能系统，与普通的停车系统不同的是，它能以 PLC 技术为基础来解决停车难的问题，直接为目标安全、迅速地到达目的地。因此，在大力加强车辆停放智能管理的建设方面，尤其在实现快捷、便利、安全这一点上拥有很大的发展空间和潜力。 二、 国内外现状 目前，国外停车场管理系统经过半个多世纪的发展，己经基本进 入了智能化收费的阶段。其使用的收费介质己由传统接触读写类型 收费介质转变为非接触类型的新型收费介质。国外停车场收费 系统 一般采用高度智能化的专用设备，可以实现收费系统的无人化操作。 设备制造工艺精良，系统稳定性和产品技术水平达到较高水平。国外 停车场管理系统的一个显著特点是停车交易支付手段的电子化程度 非常高，基本上不存在现金交易的现象。而且许多国外停车场管理系 统还配备了停车车位引导系统、停车车位查询系统等智能化设备，使 停车场管理系统的功能更加完善和丰富。 目前，一些国外停车设备厂商正在研究能够实现 网络化存车 的 停车场管理系统。该管理系统能统一调度车位资源，统一进行交易结 算。停车用户在家中通过网络就可以预定停 车车位，交纳停车费用， 查询出行目的地的各类停车信息。这种新型停车场管理方式适应了 INTERNET 网络在人们日常生活中越来越普及的现状，使停车场管理 系统的作用范围和功能得到了极大的扩展和延伸。当然停车场管理 系统在采用大量先进技术的同时，其系统的造价非常高昂，技术实现 难度增大，系统维护成本高。 国内停车场管理系统的现状与发展趋势。国内停车场管理系 统是伴随着国内公用停车场的大量出现而产生并逐步发展起来的。 最初的国内停车场管理系统是在引进和消化吸收国外同类系统的基 础上逐步发展起来的，并在此基础上 不断改进提高。发展初期，由于 有许多关键设备国内无法生产，因此停车场管理系统硬件大多采用 国外产品，所以这一阶段的国内停车场管理系统带有更多 集成 的意 味。 目前，我国新型停车场管理系统还处在应用的初级阶段，许多管 理系统在实际使用中暴露了出一些问题。其表现有 : 一些管理系统的 系统设计不够合理完善，未能充分考虑我国的实际国情，使新型停车 场管理技术不但未能在实际应用中发挥出应有的作用，相反有些停 车场采用的新的技术设备却成为制约管理系统发挥管理功能的瓶 颈。例如有些管理系统采用非常先进的车牌自动识别技 术，意图实现 车辆存取过程的无人无实物收费介质的工作方式。但在实际应用过 程中，这种新型技术却经常因无法克服目前有些车牌污损、锈蚀及安 装位置不规范等原因使管理系统无法自动识别，造成系统经常出现 非正常的停顿。为了使系统能够正常工作，往往还是需要配备管理人 员来辅助实现车辆的识别，这对停车场管理者来说，就得不偿失了。 还有的停车场设计者盲目追求高技术，片面追求高智能化，使用一些 尚不完善的新技术，往往在使用过程中出现一些问题而使系统可靠 性变差。例如有的停车场管理系统采用远距离射频识别技术，使一些 进口读卡机读卡距离提高到数米甚至数十米，虽然这种技术在某种 程度上提高了停车场出入的顺畅性，但在使用中由于停车场出入口 停车位置的局限，经常造成多卡之间的无线电干扰，或引起收费系统 的误动作，无法完成“一卡一车”“一车一杆”的出入口工作流程，造成 收费系统的逻辑错误。 现在目前实际应用的停车场管理系统多为相对独立的管理系 统，只有少数可以实现联网功能，整个系统缺乏必要的可扩展性。也 就是说一入一出型的管理系统如果扩展为多入多出型的收费系统， 常常要替换所有的原有设备和软件，造成原有投资的浪费。有的停车 场管理系统 只能使用厂家指定的收费介质类型，无法实现一卡多用 即 一卡通 的目标。停车场收费系统的配套设备中核心设备如读卡 机、车辆检测器等设备元件多为进口，其优点是提高了系统可靠性， 但缺点是提高了系统的成本，而且这些设备的核心技术尚未完全掌 握，设备维修维护有较大的困难。某些厂家选用的停车场设备如发卡 机、读卡机、电动栏杆等，有的并非是为停车场专门设计的产品，难以 适应停车场高温差 (南方与北方，夏季与冬季 )、高湿度 (地下型停车 场 )、灰尘多 (露天型停车场 )、电磁干扰严重 (汽车启停频繁 )等恶劣环 境，因而造成系统可靠 性降低，设备故障频发，整个系统难以正常使 用。有相当比例的停车场管理系统在投入使用后很短的时间户由于 系统本身系统设计的问题，设备选型不合适等原因，往往使管理系统 投入使用后频频发生故障。有的厂家设计制造的停车场系统是采用 多个生产厂家的设备拼装构成的，而且这些厂家不具备对多品种多 型号设备的维修维护的能力，造成系统维护周期加长 三、 毕业论文撰写提纲 第一章 绪论 . 第二章 课程设计的方案 2.1 概述 2.2 系统组成总体结构 第三章 控制系统 设计 3.1 控制程序流程图设计 3.2 硬件配置 3.3 PLC 外部接线 第四章 软件设计 4.1 设计思想 4.2 I/O 分配 第五章 程序调试和结果分析 5.1 程序仿真 5.2 性能分析 第六章 课程设计总结 参考文献 附录一 : 梯形图 四、 设计学时安排 起讫日期 设计（论文）各阶段工作内容 11-24 11-30 按照任务书要求 ,查阅相关文献资料 12-1 12-6 完成本课题的开题报告和英文资料翻译工作 01-1 01-30 深入研究方案的可行性 ,进一步完善和改进 03-01 05-31 针对设计方案 ,完成软硬件设计 06-1 06-20 撰写论文 ,答辩准备 五、 参考文献 （ 1） PLC 入门学习基础教程 M，机械工业出版社 M， 2003-1-1 （ 2） 张进秋，可编程控制器原理及应用实例 M，机械工业出版社， 2008 （ 3） 苗深 .PLC 在立体停车装置控制中的应用 J.机电工程 .2000 (1) （ 4） 现代电气控制及 PLC 应用技术，王永华 M， 2008 （ 5） 传感器与检测技术，宋文绪，高等教育出版社 M， 2008 （ 6） PLC 编程及应用 M，廖常初，机械工业出版社 （ 7） 停车场管理信息系统设计 D，陶永明，东北财经大学 （ 8） 停车场管理系统在智能小区的应用 J，苏裕， IB 智能建筑与城市信息 （ 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、 研究方法技术路线 停车场管理控制系统则是现代建筑中不可或缺的一部分。随着计算机控制技术的发展 ,停车场管理控制系统的功能及软硬件设施也伴随其发展而不断改进。本文在对停车场管理及控制系统基本功能研究的基础上改进其系统构成及控制流程 ,应用 PLC 作为现场控制器 ,对现场设备进行信号采集与控制。并利用监视 PC 机、组态软件、 PLC 共同构建对停车场车位状态的监控体系。主要工作有 : 1.研究了停车场及其控制系统在智能建筑中的作用及其自身管理模式的发展、变化。 2.对典型停车场的管理及控制功能需求进行分析与研究 ,在此基础上提出分区管理模式并模块化设计管理流程。 3.根据管理及控制功能需求 ,充分研究了相关系统组件的工作原理及性能指标 ,据此进行系统功能设计及硬件选型。 4.在选用 PLC作为现场控制器的基础上 ,研究了 PLC网络的构成技术及其网络通信协议 ,采用 AS-I 现场总线技术构建现场设备的信号采集与传输系统 ；选用自由口通 信模式 ,在充分调研系统信息通讯需求基础上提炼通讯信息 ,自定义 PLC 与 PC 机的通信协议。 5.研究了组态软件在控制系统中的应用并采用组态软件构建车位监控系统。 6.根据控制需求对 PLC控制器的编程相关软硬件进行组态 ,并完成 PLC 控制程序的设计。 7.改进停车场车路控制系统功能并完成控制程序设计。 结论 :基于 PLC的智能建筑停车场控制系统对停车场管理、监控系统的功能进行了有效的改进与完善。具有较强的应用价值 。 指导教师（导师组）意见： 签 名： 年 月 日 审查小组意见： 审查小组负责人（签 名）： 年 月 日 备注： 1、 要有 10 篇以上相关文章的阅读量。 2、 理、工科开题报告撰写要求在 2500 字左右，人文社科开题报告在 3500 字左右，包括论文选题的背景和意义、工作任务分析、调研报告、方案拟定与分析、毕业论文撰写提纲及实施计划、文献综述（理、工科可不提交文献综述）等。 3、 电脑打印， 用 A4 纸，内容为小四号宋体，行距为固定值 20 磅。 4、 文献综述（按文献综 述格式打印）附在开题报告后面一起装订。