基于三菱FX2N PLC的电动车智能充电管理站系统设计
摘要：现如今电动车是我国普遍的交通工具之一，但在小区电动车的充电与管理一直是个问题，设计一个智能充电管理站可以从根本上解决电动车的充电与管理难题，提高小区物业质量。
本文介绍了电动车智能充电管理站系统。系统硬件使用三菱FX2N系列plc控制继电器来控制电动车充电口的输出时间，并用数码管显示充电倒计时，充电时间由用户所投硬币的数量决定。PLC的编程软件使用GX WORKS2进行编程仿真与调试。该软件的仿真调试功能可以模拟系统运行的状态。本系统能够实现电动自行车多个通道的投币计时充电功能。
本系统的设计解决了小区住户的电动车充电问题。是当前主流的电动车计费充电系统。
关键词：PLC、智能充电站
Design and Implementation of Intelligent Charging Management Station System for Electric Vehicles Based on PLC
ABSTRACT:Nowadays, electric vehicles are one of the common means of transportation in our country, but charging and management of electric vehicles in residential areas has always been a problem. Designing an intelligent charging management station can fundamentally solve the problem of charging and management of electric vehicles and improve the quality of residential properties.
This paper introduces the intelligent charging management station system for electric vehicles. The hardware of the system uses Mitsubishi FX2N series plc control relay to control the output time of the charging port of the electric vehicle, and uses digital tube to display the countdown of charging. The charging time is determined by the number of coins thrown by the user. PLC programming software uses GX WORKS2 for programming simulation and debugging. The simulation and debugging function of the software can simulate the running state of the system. The system can realize the function of charging and counting coins in multiple channels of the electric bicycle.
The design of this system has solved the problem of charging electric vehicles for residents in residential areas. It is the current mainstream electric vehicle charging system.
Key words: PLC, intelligent charging station
目录
第一章 绪论 4
1.1智能充电管理站系统背景及意义 4
1.2智能充电管理站系统研究内容 5
第二章 智能充电管理站系统总体设计 6
2.1系统整体方案设计思路 6
2.2系统框图 6
第三章 智能充电管理站系统硬件设计 8
3.1系统主要硬件选型 8
3.1.1PLC选型 8
3.1.2投币器 8
3.1.3数码管 9
3.1.4译码器 10
3.2显示模块连接图 11
3.3PLC主电路图 11
3.4控制回路图 12
3.5硬件接线图 12
3.6I/O分配表 13
第四章 智能充电管理站系统软件设计 15
4.1编程软件介绍 15
4.2主系统流程图 15
4.3子程序设计 17
4.3.1通道选择与投币计数子程序设计 17
4.3.2充电输出子程序设计 17
4.3.3倒计时子程序设计 18
4.3.4初始化子程序设计 18
第五章 软件仿真调试 19
5.1软件仿真功能介绍 19
5.2程序仿真调试 20
第六章 总结 23
致谢 24
参考文献 25
第一章 绪论
1.1智能充电管理站系统背景及意义
电动自行车因其方便、快捷、廉价、环保等优点点，迅速成为我国二、三线城市居民的主要交通工具。然而，小区在设计的时候，大部分都没有考虑一个很严重的问题----小区的住户们要为电动车充电，在大多数的小区放电动车的地方，都没有设计给车充电计费的这些设备，关于这个电动车的充电的问题，就使业主们大量对小区提出大量的诉求，随之而来的就是，小区住户们从那么高的楼上下搬运电动车的电瓶，极其难受，楼前面都是些乱拉的充电线，随之产生的是火灾隐患和触电的危险，小区的环境也变坏了，车辆在楼底下胡乱的摆放，就给一些电瓶车小偷可乘之机，业主跟保安就容易冲突了。
电动车的充电存在有以下几种方式
第一种早一些的电动车刚推放到市场上的时候，大家都把电池取出来带到自己的家里进行充电，这样的充电方式是存在一定的风险的，一旦出现事故就会导致家里人和财产受到伤害和损失，而且也不方便，有电梯的用户还好些，没有电梯的用户只好天天楼上楼下的搬，不但烦，还累人。
第二种还有一些用户从自己的家中拉电线到楼下给电动车充电，这样做的人一多，就会导致电线混乱，这种私拉乱接的行为，存在有很大的安全隐患，可能会造成人身触电的危险情况（特别是在下雨刮风的天气），邻里之间也容易产生不必要的纠纷。给物业管理者增加了工作难度，增大物业公司和业主之间的矛盾。
第三种随着房产商和物业公司需要注重品牌，提升物业公司的知名度，也会设计电动车充电专用的车棚，有的是承包给个人来经营管理的，按月收取车位费用或者充电费用等，有些经常充电的业主认为还挺合理，而一些不经常充电的业主则认为这种收费方式不合理，物业管理经营不够人性化等等问题也逐渐显现出来。
专用的电动自行车充电棚虽然是解决了充电问题和不乱接乱拉电线现像，但是没有从根源上解决安全问题。电动车在一般的情况下最长充电时间大约是8--10小时，便再充也充不进去电了，而且常时间对充满电的电瓶持续充电，会造成设备的提前老化，还会导致设备过热以致起火造成危险。
第四种小区的配套设施的完善，是每一个购房者最关心的焦点问题之一，因此，谁可以有效的解决这个问题,谁就会受到业主们的欢迎与赞赏,这也必将会成为今后众多的开发商,在房地产销售中,竞相宣传的一个新亮点。
本电动自行车智能充电管理站系统的设计就是为了解决这些问题，我相信此系统一定会为用户们带来极大的帮助。
设计本系统的意义：
1、增加了房产销售的新卖点，赢得业主们的广泛称赞。
2、解决业主们的充电问题，为业主所想而想，提升物业公司的品牌价值，使管理更加方便。
3、规范小区的管理，避免了乱拉乱扯电线的危险现象。
4、保护社区安全减少安全隐患。
5、防止电动自行车被盗，减少了保安与业主们的矛盾。
6、是物业创收的另一种途径。
7、业主们得到了方便、实惠和安全。
1.2智能充电管理站系统研究内容
设计一个电动车智能充电管理站系统，要求实现以下几种功能
1、选择充电通道。
2、用户进行投币，然后根据投币的数量给出充电时间并开始充电，用户可以查看倒计时。
3、倒计时结束后系统自动将输出继电器断开，充电结束。
4、本系统最初设有三个输出通道，可以根据用户要求增加充电通道。
主要的工作内容有：
1、根据系统要求，设计方案，整理系统框架。
2、为该智能充电管理站系统所需的硬件设被完成选型，列如系统的投币充电系统所需要的投币传感器件，还有该系统的控制器plc的选择，显示倒计时所需的数码管和译码器。
3、完成硬件选型后，设计完成硬件之间的连接与安装。
4、设计出符合要求的plc程序。
5、导入程序，安装并调试。
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