立體車庫(kù)PLC控制系統(tǒng)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 河南科技學(xué)院新科學(xué)院 2015屆本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 立體車庫(kù)PLC控制系統(tǒng) 學(xué)生姓名： &&& 所在院系：電氣工程 所學(xué)專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 導(dǎo)師姓名： &&& 完成時(shí)間：2015年4月19日 專心---專注---專業(yè) 立體車庫(kù)PLC控制系統(tǒng) 摘 要 目前，中國(guó)城市的機(jī)動(dòng)車保有量的迅速增長(zhǎng)與城市停車場(chǎng)建設(shè)滯后的矛盾十分突出，“停車難”的問題將越演越烈，為滿足廣大車主的停車需求，立體車庫(kù)應(yīng)運(yùn)而生。全自動(dòng)立體車庫(kù)作為智能建筑的一部分以其高效

2、、快速、安全等特點(diǎn)成為解決都市停車難問題最有效的途徑，立體車庫(kù)控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)車庫(kù)安全、高效率運(yùn)行的關(guān)鍵。本文將 PLC 控制技術(shù)應(yīng)用于升降橫移式立體車庫(kù)，設(shè)計(jì)了升降橫移式立體車庫(kù)自動(dòng)存取車系統(tǒng)，并就其機(jī)械結(jié)構(gòu)、工作原理、硬件結(jié)構(gòu)做了研究。本文對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)的機(jī)械機(jī)構(gòu)及其控制策略進(jìn)行了分析和研究。闡述了升降橫移式立體車庫(kù)自動(dòng)存取車系統(tǒng)的工作原理控制功能，設(shè)計(jì)了升降橫移式立體車庫(kù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，給出了升降橫移式立體車庫(kù)的硬件接線圖，并對(duì)一些開關(guān)元件進(jìn)行了介紹與選擇。介紹了升降橫移式立體車庫(kù)的軟件設(shè)計(jì)思想，并給出了PLC 的硬件配置圖、程序流程圖和程序。 關(guān)鍵詞：立體車庫(kù)，PLC，控制

3、系統(tǒng) Stereo garage PLC control system Abstract At present, the rapid growth of urban parking contradictory city in China lags behind the vehicle population is very prominent, "parking difficult" issue will be intensified, in order to meet the parking needs of t

4、he majority of owners, parking emerged. Automatic parking system as part of its intelligent building efficient, fast, and security features to solve urban parking problem has become the most effective way, parking garage control system is to achieve safe, efficient operation of the key. This article

5、 PLC control technology for lifting and transferring parking garage, designed lifting and transferring parking automatic vehicle access system, and its mechanical structure, working principle, hardware structure to do the research. In this paper, lifting and transferring parking mechanical mechanism

6、 and control strategy analysis and research. Describes the automatic lifting and transferring parking access works vehicle system and its PC functionality, design the lifting and transferring parking automatic control system, given the lifting and transferring parking hardware wiring diagram, and a

7、number of switching elements are introduced and choice. It describes the lifting and transferring parking software design, and gives PLC hardware configuration diagram, program flow and procedures. Keywords: three-dimensional garage； PLC； Control system 目 錄

8、 緒論 目前我國(guó)各主要城市停車設(shè)施的建設(shè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于道路建設(shè)和汽車工業(yè)的發(fā)展，近年來，城市的不斷發(fā)展、人口迅速增長(zhǎng)及人們生活水平的提高再加上汽車價(jià)格逐漸下降，使汽車行業(yè)飛速發(fā)展，中國(guó)正以前所未有的速度進(jìn)入汽車時(shí)代。隨著汽車數(shù)量的日益增加，伴隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展，使城市中的用地越來越緊張，交通擁堵和停車?yán)щy的問題已成為現(xiàn)代都市的一大難題，由此帶來的一系列問題令人擔(dān)憂。特別是居民小區(qū)、大中型公共場(chǎng)所，土

9、地價(jià)格高昂停車成本不菲，傳統(tǒng)的平面停車場(chǎng)必須向空間發(fā)展才能緩解這一難題。由于機(jī)動(dòng)車有百分之九十以上的時(shí)間處于停泊狀態(tài)，所以解決停車難的問題顯的比解決行車難的問題更為重要。 1立體車庫(kù)概述 1.1課題的研究意義 有統(tǒng)計(jì)資料表明，現(xiàn)有停車位數(shù)低于所需停車位數(shù)的7%左右，停車問題也就逐漸成為現(xiàn)代大都市的一大難題。近年來在國(guó)內(nèi)，立體車庫(kù)存車設(shè)備逐漸興起，己經(jīng)在許多城市建有不少立體車庫(kù)，生產(chǎn)立體車庫(kù)的公司也越來越具有實(shí)力。其中杭州西子石川島停車設(shè)備有限公司、大洋泊車股份有限公司等都以緊跟時(shí)代的步伐，引領(lǐng)者我國(guó)立體停車設(shè)備及其技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)立體車庫(kù)經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，在一些方面已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，

10、并已經(jīng)開始走出國(guó)門，例如升降橫移立體車庫(kù)橫移結(jié)構(gòu)等。但是在其他軟件方面，尤其是控制管理系統(tǒng)距世界先進(jìn)行列還存在著一定的差距。因此研究立體車庫(kù)并推廣應(yīng)用，才能在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于有利地位并能促使改善城市面貌。 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀 立體車庫(kù)的應(yīng)用已有30多年的歷史了。發(fā)展較早、較好的有日本、韓國(guó)、德國(guó)等。在亞洲，立體車庫(kù)采用較早應(yīng)用較普遍的是日本、韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣省。 韓國(guó)立體車庫(kù)行業(yè)的發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。韓國(guó)立體車庫(kù)行業(yè)起步于二十世紀(jì)七十年代，之后的10年里不斷引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，到了九十年代已經(jīng)開始推廣和使用。由于在此期間受到了政府的高度重視，各種立體車庫(kù)得到了普遍的開發(fā)

11、和利用，年遞增速度達(dá)到30%；2000年以來為發(fā)展階段，立體車庫(kù)將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而迅速發(fā)展。 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 我國(guó)立體車庫(kù)的研究起步比較晚，上世紀(jì)末才引進(jìn)國(guó)外設(shè)備與技術(shù)并漸漸開始使用立體車庫(kù)，步入新世紀(jì)后科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，越來越多的汽車走進(jìn)人們家中。城鎮(zhèn)化提高，大都市不斷發(fā)展的同時(shí)，車位已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們的需求，在社會(huì)需求的刺激下中國(guó)立體車庫(kù)等停車設(shè)備發(fā)展迅速，自我研發(fā)水平有了很大的提高?，F(xiàn)在有100多家企業(yè)從事停車設(shè)備制造，其中生產(chǎn)主機(jī)的企業(yè)超過50家。其產(chǎn)品遍布廣州、西安、杭州、濟(jì)南、北京、天津、甘肅、昆明、青島等國(guó)家一二線城市。產(chǎn)品從引進(jìn)技術(shù)到自我研

12、制開發(fā)，短短的幾十年里技術(shù)有了很大的提高。目前停車設(shè)備品種滿足率已達(dá)到百分之九十，有的產(chǎn)品創(chuàng)造了先例，國(guó)產(chǎn)化達(dá)到百分之五十以上，一些創(chuàng)新專利停車設(shè)備已出口。 立體車庫(kù)具有較高的安全性，與地下車庫(kù)相比，人不占用存取車通道，不參與停車過程，停車時(shí)若在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，設(shè)備不能夠動(dòng)作，利用電子元件的感應(yīng)及控制單元的處理，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的人車分流。立體車庫(kù)一般采用模塊化生產(chǎn)，這樣車庫(kù)便于擴(kuò)展，可以根據(jù)場(chǎng)地需要配置，適應(yīng)性極高。其既可以在住宅小區(qū)設(shè)立大型停車庫(kù)也可以在商店門口設(shè)立小型車庫(kù)，充分發(fā)揮其節(jié)約用地優(yōu)勢(shì)，這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。 1.3立體車庫(kù)簡(jiǎn)介 立體車庫(kù)

13、全稱“自動(dòng)立體停車裝備系統(tǒng)”屬于倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施，它是集電子、電氣、機(jī)械控制一體的停車存車系統(tǒng)，它能將車不受人干涉自動(dòng)存放到空缺的車位，是一種多空間立體化的機(jī)械式車庫(kù)。其集自動(dòng)化技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)微機(jī)技術(shù)與一體，是現(xiàn)代化的智能立體物流儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)。其自動(dòng)化系統(tǒng)能可靠地完成存儲(chǔ)車輛和相關(guān)信息管理，是目前停車場(chǎng)等存車方式的發(fā)展方向。 1.3.1 立體車庫(kù)分類 立體停車庫(kù)的主要類型有：垂直升降式，升降橫移式，巷道堆垛式，水平循環(huán)類機(jī)械式和垂直循環(huán)式等。它們的類型各式各樣，設(shè)計(jì)千姿百態(tài)，庫(kù)容量大小不一，基本可滿足不同用戶不同要求。但它們有一個(gè)共同的優(yōu)點(diǎn)，充分利用土地和空間。 （1）升降橫移式 升降橫移式

14、立體車庫(kù)采用模塊化設(shè)計(jì)，理論上每個(gè)單元可以設(shè)計(jì)多層，根據(jù)需要可以組合成M×N小型、中型、大型立體停車庫(kù)，但國(guó)家政策限制，為了安全升降橫移式立體車庫(kù)被允許設(shè)計(jì)不高于四層，這樣立體車庫(kù)的配置最大規(guī)模為4×N列結(jié)構(gòu)，但此車庫(kù)依然使用于地面、地下、半地面半地下停車場(chǎng)，其靈活的配置，低廉的造價(jià)受到許多客戶的青睞。 （2）巷道堆垛式 巷道堆垛式立體車庫(kù)主要結(jié)構(gòu)為堆垛機(jī)，只要進(jìn)入車庫(kù)的車輛均需要堆垛機(jī)進(jìn)行存取，其系統(tǒng)對(duì)堆垛機(jī)要求較高，成本也比較高，所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適用于汽車生產(chǎn)商等車位需求較多的客戶使用。 （3）垂直升降式立體車庫(kù): 垂直升降式立體車庫(kù)像電梯那樣，把車提升到一定高度，再用橫移機(jī)

15、構(gòu)（又稱機(jī)械手）把車存入泊位中。這樣的立體車庫(kù)有幾層樓高，每層有幾個(gè)泊位。按規(guī)模大小，垂直升降式車庫(kù)分為塔形垂直升降式和多層垂直升降式兩類。 本設(shè)計(jì)基于3x3七車位升降橫移系統(tǒng)。 2硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1PLC簡(jiǎn)介 可編程控制器的英文名稱是Programmable Logic Controller，即可編程邏輯控制器，簡(jiǎn)稱PLC。 現(xiàn)代制造業(yè)為搶占商機(jī)，提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力必須快速響應(yīng)市場(chǎng)需求。生產(chǎn)規(guī)格多、品種豐富、批量較小的需求使得制造業(yè)必須改善以往的生產(chǎn)工藝，相對(duì)應(yīng)的控制系統(tǒng)必須得到簡(jiǎn)化。這便要求生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)化生產(chǎn)控制系統(tǒng)必須有較高的可靠性、可擴(kuò)展性、靈活性。生產(chǎn)的需要催生出了可編程

16、控制器，以微處理器為基礎(chǔ)進(jìn)行工業(yè)控制。 可編程控制器具有編程簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、可靠性高、體積小、易于擴(kuò)展、信息處理能力強(qiáng)等，它的應(yīng)用范圍邏輯控制、定時(shí)控制、計(jì)數(shù)控制、步進(jìn)控制、模擬量處理與PID控制、數(shù)據(jù)處理、通信和聯(lián)網(wǎng)等七個(gè)主要方面。 2.1.1 PLC的結(jié)構(gòu) 不同廠家生產(chǎn)的PLC，結(jié)構(gòu)不盡相同，但基本結(jié)構(gòu)都是采用計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，圖2-1所示，都以微處理器為核心，通過軟硬件的共同作用來實(shí)現(xiàn)其控制功能。PLC主要有六部分組成：CPU(中央處理器)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出（I/O）接口電路、電源、外設(shè)接口、輸入/輸出（I/O）擴(kuò)展接口。 圖2-1PLC結(jié)構(gòu)圖 2.1.2 PLC工作原理 可

17、編程控制器接通電源后，初始化系統(tǒng)。初始化系統(tǒng)后PLC要重復(fù)地按照程序處理任務(wù)以及時(shí)響應(yīng)輸入輸出各種信號(hào)，其周而復(fù)始的掃描與執(zhí)行，這種工作方式為掃工作方式。 圖2-2 PLC的掃描過程 PLC工作時(shí)的掃描過程如圖2-2所示，經(jīng)歷五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理?？删幊炭刂破魍瓿梢淮螔呙柽^程所使用的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)度和掃描速度有關(guān) 2.1.3 FX3U系列PLC性能簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)采用三菱FX3u-80MR基本模塊PLC。FX3U系列產(chǎn)品為FX2N替代產(chǎn)品，F(xiàn)X2N系列產(chǎn)品自2012年底三菱公司不再供貨。以后我們將不能選用FX2N系列

18、產(chǎn)品。FX3U系列PLC內(nèi)置業(yè)界最高水平的高速處理0.065μS/基本指令；控制規(guī)模:16~384(包括CC-LINK I/O)點(diǎn)； 2.2檢測(cè)器件介紹 升降橫移立體車車庫(kù)的精確運(yùn)行離不開檢測(cè)裝置，本設(shè)計(jì)的檢測(cè)裝置有光電開關(guān)和限位開關(guān)。 2.2.1 光電開關(guān) （1）對(duì)射式傳感器。在該立體車庫(kù)中采用施耐德HUL J緊湊型、對(duì)射型接插件式傳感器作外圍安全傳感器，其探測(cè)距離達(dá)10m，它是法國(guó)施耐德公司的產(chǎn)品，采用紅外線對(duì)射與直流光式比，不易受外來光干擾的影響；電源電壓為DC12-24V的大量程電壓輸出型；帶三線極性反接保護(hù)；帶有輸出狀態(tài)顯示燈；其結(jié)構(gòu)如圖2-2所示。 圖2-2對(duì)射式傳

19、感器結(jié)構(gòu)圖 工作原理：輸出晶體管的動(dòng)作可以分為如果時(shí)輸出或遮光時(shí)輸出，此圖為入光時(shí)有輸出，當(dāng)電壓加到發(fā)光二極管LED1上式，LED2接收光導(dǎo)通，三極管導(dǎo)通，輸出高電平，而當(dāng)物體擋住光線時(shí)，LED接收不到所以不導(dǎo)通，三極管也不導(dǎo)通，無輸出。 （2）反射式傳感器 反射式傳感器用于貨物檢測(cè)，其工作原理為當(dāng)物體相對(duì)于傳感器移動(dòng)時(shí)，反射回來的信號(hào)與原先的信號(hào)相比較，產(chǎn)生頻移，集成電路再把微弱的頻移信號(hào)進(jìn)行放大，再經(jīng)多普勒檢測(cè)、放大、限幅等措施，最后取得和物體移動(dòng)信號(hào)相關(guān)的直流信號(hào)輸出電平。其結(jié)構(gòu)如圖2-3。 圖2-3反射式傳感器 （3）NPN型傳感器接法 傳感器有NPN型和PNP型

20、之分，本設(shè)計(jì)所用為NPN型傳感器，其接法如圖2-4所示。 圖2-4傳感器與PLC接線圖 2.2.2 行程開關(guān) 行程開關(guān)又名微動(dòng)開關(guān)或限位開關(guān)，可以安裝在需要定位運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)上當(dāng)物體碰觸時(shí)，開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合。根據(jù)需要選用YKXX1-111(T)適用用于熱電流為5A的控制電路中。行程開關(guān)屬于開關(guān)量輸入，其接入PLC的方式可以是漏型輸入或源型輸入，示意圖如2-5所示。 圖2-5漏型輸入與源型輸入接線 2.3電機(jī)選擇 電機(jī)是最終的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終功能的實(shí)現(xiàn)要依靠電機(jī)。本設(shè)計(jì)選用三相異步電機(jī)帶動(dòng)，并設(shè)有失電電磁抱閘裝置，便于車庫(kù)精確運(yùn)行。電機(jī)掉電抱閘制動(dòng)原理圖如圖2-

21、6所示。 車庫(kù)升降電機(jī)一般要求功率為2.2KW.根據(jù)功率選擇三相異步電機(jī)Y90L-2，額定功率2.2KW，額定電流4.83A。橫移電機(jī)一般要求功率為0.2KW，選擇三相異步電機(jī)Y801-2額定功率0.75KW，額定電流1.83A。 另外為了達(dá)到力矩需求，需要加入減速機(jī)。減速機(jī)不僅能夠有效地降低速速而且能夠增大力矩提高穩(wěn)定性。 圖2-6電機(jī)制動(dòng)原理圖 2.4變頻器 圖2-7變頻器接線圖 升降橫移立體車庫(kù)中，為提高存取效率，當(dāng)載車盤空載移動(dòng)是高速運(yùn)行，負(fù)載時(shí)低速運(yùn)行，這就需要一個(gè)變速裝置，由于單單依靠減速器機(jī)械變速，變速比不可調(diào)，所以本設(shè)計(jì)加入變頻器。系統(tǒng)采用三菱FR-700系

22、列變頻器控制三相異步電機(jī)的正反轉(zhuǎn)從而實(shí)現(xiàn)托盤的移動(dòng)。變頻器的PLC接線圖如圖2-7所示 2.5升降橫移式立體車庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu) 車庫(kù)主要有固定基本架構(gòu)，載車托盤，同步輪，傳動(dòng)鏈等組成。本例車庫(kù)為3行三列結(jié)構(gòu)，除最高行外，每行留一個(gè)空車位供車輛周轉(zhuǎn)平移。構(gòu)成示意圖如圖2-8所示。立體車庫(kù)的主框架采用H型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，每個(gè)車位都有存放車輛的托盤，托盤在傳統(tǒng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下做相應(yīng)的上升或水平左右運(yùn)動(dòng)。 圖2-8立體車庫(kù)構(gòu)成示意圖 它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：當(dāng)?shù)讓涌臻e車位存取車輛時(shí)，不移動(dòng)其他托盤直接存??；其它層需要停車時(shí)，要檢測(cè)其下方是否有空位，沒有空位時(shí)需要下層車位移動(dòng)讓出空位產(chǎn)生垂直通道，然后車盤下降，

23、存取車后上升復(fù)位。 3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 圖3-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 立體車庫(kù)控制系統(tǒng)以PLC為信息處理中心，期控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖為圖3-1。 車庫(kù)控制方式非常人性化，具有手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)三種操作方式。手動(dòng)操作方式主要用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備調(diào)試，通過點(diǎn)動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)托盤的運(yùn)動(dòng)操作，進(jìn)行維修或處理異常等；半自動(dòng)為無計(jì)算機(jī)鏈接情況下，直接使用控制面板選擇存取車輛選擇，系統(tǒng)自動(dòng)完成存取操作；全自動(dòng)方式是由計(jì)算機(jī)下達(dá)存取命令由PLC處理執(zhí)行，同時(shí)車庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài)通過組態(tài)實(shí)時(shí)反映在計(jì)算機(jī)上。 選擇開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)三種方式意選擇，但同時(shí)只能運(yùn)行一種方式，手動(dòng)、半自動(dòng)、自動(dòng)控制按鈕互鎖。正

24、常情況下，車庫(kù)以全自動(dòng)方式運(yùn)行。 立體車庫(kù)的自動(dòng)存取車控制系統(tǒng)主要包括： (1)各種信號(hào)的采集和控制輸出 (2)車庫(kù)每個(gè)車位都有檢測(cè)裝置，不用人工尋位，用升降裝置輸送汽車到位。系統(tǒng)控制面板中裝有急停按鈕，其常閉觸點(diǎn)與plc鏈接，當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)或PLC失靈時(shí)能夠按下急停開關(guān)，停止車庫(kù)運(yùn)行，避免造成危險(xiǎn)。 3.2電氣系統(tǒng)主要部分設(shè)計(jì) 1號(hào)與2號(hào)只能平移各用一臺(tái)電機(jī)控制，3號(hào)4號(hào)能橫移與升降各用2臺(tái)電機(jī)控制， 5號(hào)6號(hào)7號(hào)只能升降各用一臺(tái)電機(jī)控制?？偣?臺(tái)橫移電機(jī)和5臺(tái)升降電機(jī)。1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)橫移電機(jī)共用一個(gè)變頻器，3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)、6號(hào)、7號(hào)升降電機(jī)公用一個(gè)變頻器。且橫移電機(jī)都不使

25、用抱閘裝置。這樣共需要9個(gè)電動(dòng)機(jī)和一個(gè)變頻器，5個(gè)掉電抱閘裝置保證系統(tǒng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定。 3.3主電路圖 主電路它包括從電源到電動(dòng)機(jī)的電路，是強(qiáng)電流通過的部分和可編程控制器的輸出端線路連接著。如圖3-2。其具體部分的鏈接見附錄。 9臺(tái)電動(dòng)機(jī)，M1控制1號(hào)車位托盤的左右移動(dòng)，M2控制2號(hào)車位托盤的左右移動(dòng)，M3控制3號(hào)車位托盤的左右移動(dòng)，M4控制4號(hào)車位托盤的左右移動(dòng)，M5控制3號(hào)車位托盤的上下移動(dòng)，M6控制4號(hào)車位托盤的上下移動(dòng)，M7控制5號(hào)車位托盤的上下移動(dòng)，M8控制6號(hào)車位托盤的上下移動(dòng)，M9控制7號(hào)車位托盤的上下移動(dòng)。 圖3-2控制系統(tǒng)主電路圖 3.3控制系統(tǒng)軟件

26、設(shè)計(jì) 3.3.1PLC的I/O口分配 表3.1PLC系統(tǒng)I/O口分配表 輸入點(diǎn) 輸出點(diǎn) 輸入地址 功能 輸出地址 功能 X0 啟動(dòng) Y0 電源指示燈 X1 停止 Y1 存車運(yùn)行燈 X2 存取車完成 Y2 取車運(yùn)行燈 X3 存車 Y3 上升指示燈 X4 取車 Y4 下降指示燈 X5 3號(hào)車位按鈕 Y5 左移指示燈 X6 102車位按鈕 Y6 右移指示燈 X7 4號(hào)車位按鈕 Y7 異常報(bào)警 X10-X12 5-7車位按鈕 Y10 1號(hào)車位橫移電機(jī)通斷 X13 半自動(dòng) Y11 2號(hào)車位橫移電機(jī)通斷 X1

27、4 自動(dòng) Y12 3號(hào)車位橫移電機(jī)通斷 X15 手動(dòng) X21 手動(dòng)升 Y13 4號(hào)車位橫移電機(jī)通斷 X22 手動(dòng)降 Y14 3號(hào)車位升降電機(jī)通斷 X23 手動(dòng)左移 Y15 4號(hào)車位升降電機(jī)通斷 X24 手動(dòng)右移 Y16 5號(hào)車位升降電機(jī)通斷 X25-X33 1-7號(hào)位光電開關(guān) Y17 6號(hào)車位升降電機(jī)通斷 X34-X35 1-2號(hào)位左限位開關(guān) Y20 7號(hào)車位升降電機(jī)通斷 X36-X37 1-2號(hào)位右限位開關(guān) Y21 3號(hào)防墜落電磁鐵 X40-X41 3-4號(hào)位左限位開關(guān) Y22 4號(hào)防墜落電磁鐵 X42-X4

28、3 3-4號(hào)位右限位開關(guān) Y23 5號(hào)防墜落電磁鐵 X44-45 3-4號(hào)位上限位開關(guān) Y24 6號(hào)防墜落電磁鐵 X46-X47 3-4號(hào)位下限位開關(guān) Y25 7號(hào)防墜落電磁鐵 X50-52 5-7號(hào)位上限位開關(guān) Y26-Y36 車位顯示燈 X53-55 5-7號(hào)位下限位開關(guān) Y40 變頻器正轉(zhuǎn) X56-X62 3-7號(hào)位掛鉤信號(hào) Y41 變頻器逆轉(zhuǎn) X63 測(cè)長(zhǎng)傳感器 Y42 變頻器高速 X64　 1號(hào)下限位開關(guān) Y43 變頻器中速 X65 2號(hào)下限位開關(guān) Y44 變頻器低速 X66 空1號(hào) Y45 X67

29、空2號(hào) X71 外圍安全傳感器 PLC 的輸入信號(hào)包括按鈕信號(hào)、開關(guān)信號(hào)、傳感器信號(hào)等；輸出信號(hào)包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)、指示燈驅(qū)動(dòng)信號(hào)、變頻器控制信號(hào)、電磁鐵控制信號(hào)和報(bào)警信號(hào)等。系統(tǒng)具體的控制點(diǎn)分配見表3.1 3.3.2流程設(shè)計(jì) PLC 控制程序流程圖如圖3-3 所示。 圖3-3PLC控制程序流程圖 系統(tǒng)上電后PLC初始化并檢測(cè)程序，以一定頻率連續(xù)循環(huán)讀取存取車信號(hào)，當(dāng)有存車或取車信號(hào)是，程序執(zhí)行下一步，判斷系統(tǒng)是否異常，如果異常，終止運(yùn)行，發(fā)出 相應(yīng)報(bào)警信號(hào)，如果系統(tǒng)正常，則根據(jù)存取車車位信息，執(zhí)行相應(yīng)的子程序，完成存取車操作。 3.3.3梯形圖設(shè)計(jì)

30、 系統(tǒng)的控制過程：立體車庫(kù)上電后，PLC系統(tǒng)也開始供電，系統(tǒng)中自動(dòng)初始化，按下啟動(dòng)按鈕開關(guān)，系統(tǒng)開始循環(huán)掃描狀態(tài)信息，等待存取車信號(hào)。一旦收到存取車信號(hào)，判斷該層與其它層的狀態(tài)，運(yùn)行對(duì)應(yīng)的子程序。 （1）啟動(dòng)及存取車信號(hào) 按下啟動(dòng)按鈕，系統(tǒng)供電等待存取車信號(hào)，如圖3-4 圖3-4啟動(dòng)及存取車信號(hào) 按下啟動(dòng)按鈕X0，X1為斷電按鈕，X3為存車按鈕，X4為取車按鈕，X2為存取車完成后的斷開存取車信號(hào)，為下一次的信號(hào)做準(zhǔn)備。 （2）車位狀態(tài)顯示 每個(gè)車位上裝有一個(gè)光電開關(guān)與燈泡用于顯示車位是否空閑，如圖3-5。 圖3-5車位狀態(tài)顯示 （3）存取車程序 由于車位的對(duì)稱，車

31、位的程序大部分相似。所以介紹取3號(hào)車位的程序，如圖3-6。 圖3-6 3號(hào)車位的主程序 當(dāng)X5按下時(shí)，代表輸入了取3號(hào)車位的車的信號(hào)，當(dāng)上層托盤下降時(shí)需要下層為空。所以，首先判斷1號(hào)車位是否有托盤，當(dāng)1號(hào)托盤有托盤時(shí)，在判斷102車位是否有托盤，當(dāng)1號(hào)車位無托盤時(shí)，3號(hào)托盤可以直接下降 4結(jié)束語 立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是立體車庫(kù)的核心。本文采用三菱電機(jī)公司的FX3U PLC為控制主體系統(tǒng)，系統(tǒng)還在硬件設(shè)計(jì)上采用了手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)多級(jí)冗余控制方式,配合軟件/硬件連鎖保護(hù),大大提高了系統(tǒng)的可靠性;另外系統(tǒng)使用一個(gè)變頻器驅(qū)動(dòng)所有電機(jī)，單同時(shí)只讓一個(gè)電機(jī)動(dòng)作，大大提高了系統(tǒng)的安全性與效

32、率。升降大電機(jī)使用掉電抱閘裝置，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)保證電機(jī)準(zhǔn)確的帶引在車盤運(yùn)行，掉電時(shí)又能保證不滑落。該系統(tǒng)去掉機(jī)械的變速裝置，并在控制系統(tǒng)上優(yōu)化，使得運(yùn)行安全、節(jié)能、穩(wěn)定。 該設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)受到了指導(dǎo)老師的大力支持與指導(dǎo)。還得到了同學(xué)們的熱情幫助，在此由衷的感謝他們的支持與幫助！ 參考文獻(xiàn) [1] 劉偉，董小偉.基于PLC的立體車庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械.2013（12）. [2] 潘曉晶.基于PLC的智能化立體車庫(kù)的軟件設(shè)計(jì)[J].蘇州科技學(xué)院院報(bào).2011（6）. [3] 劉屹巍.基于PLC的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程.2011（9）. [

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34、伯森.機(jī)械式立體停車車庫(kù)[M].海洋出版社，2001. [11] 劉法治.電氣控制應(yīng)用技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2013 致謝 本論文是在老師的精心指導(dǎo)下完成的。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中，得到了老師的耐心指導(dǎo)，特別是在設(shè)計(jì)的初始階段，老師在需求分析方面給了我很大的幫助，在老師幫助和指導(dǎo)下，使我能很快地就確定了系統(tǒng)的目的和開發(fā)方案，在后來的確定步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行方式方面老師給了很大的幫助，使后來的程序?qū)崿F(xiàn)方面使我少走了很多彎路，并提高了我的效率。這對(duì)于我以后的工作和學(xué) 習(xí)都有很大的幫助，在此衷心感謝老師的耐心輔導(dǎo)。 同時(shí)感謝那些在設(shè)計(jì)中給予幫助的同學(xué)，因?yàn)橛谐浞值?、默契的合作才有更順利的結(jié)果。 附錄 附錄I 主電路圖及其拆解圖 附錄II 程序清單