基于PLC的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

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1、 PINGDINGSHAN UNIVERSITY 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題 目: 小區(qū)車庫(kù)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系: 電氣信息工程學(xué)院 專業(yè)年級(jí): 電氣工程及其自動(dòng)化2010級(jí) 姓 名: 學(xué) 號(hào): 101220180 指導(dǎo)教師: 小區(qū)車庫(kù)電控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著汽車的日益增多，停車問(wèn)題備受關(guān)注。全自動(dòng)立體車庫(kù)可緩解住宅小區(qū)

2、短時(shí)間內(nèi)停車難的問(wèn)題。本文設(shè)計(jì)了一種垂直提升平移式立體車庫(kù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、軟件實(shí)現(xiàn)和四角平層控制方案，分析了系統(tǒng)的控制流程和PLC控制的梯形圖。本系統(tǒng)采用PLC、計(jì)算機(jī)結(jié)合組態(tài)畫面監(jiān)控，按動(dòng)按鈕或控制組態(tài)畫面即可完成汽車存取過(guò)程，操作簡(jiǎn)單，存取方便?？刂齐娐凡糠植捎媒涣鹘佑|器傳統(tǒng)方式，使運(yùn)行安全可靠。設(shè)計(jì)采用可分組合，模塊式安裝，方便靈活，具備維護(hù)使用方便，造價(jià)低等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞:立體車庫(kù), 可編程控制器, 組態(tài)監(jiān)控 The design of community garage control system AB

3、STRACT As the car growing, parking problem is a major concern. Fully automatic three-dimensional garage can alleviate residential area in a short period of time, the difficulty of parking. This paper designs an automatic control system of vertical translation solid carport, detailed introduces t

4、he system structure, working principle, software realization and the corners of flat layer control scheme, analyzes the control process and PLC control system of the ladder diagram. This system USES PLC and computer configuration screen monitor, the press of a button or control state images can comp

5、lete car access process, simple operation, easy to access. Traditional way of control circuit adopts ac contactor, make the safe and reliable operation. Adopting the combination of separable design modular installation, convenient and flexible, maintenance convenience, low cost etc. Key words :

6、Stereo garage， PLC， configuration monitoring 目 錄 1 引言 1 (一)　升降橫移式 1 （二）　巷道堆垛式 2 （三）　垂直循環(huán)式 2 （四） 垂直循環(huán)式 2 2 三菱PLC簡(jiǎn)介 4 2.1 三菱FX2N 系列PLC的性能指標(biāo)和分類 4 2.2可編程序控制器的工作方式及編程語(yǔ)言 5 3 雙層立體車庫(kù)功能介紹 7 3.1立體車庫(kù)系統(tǒng)組成 7 3.2 PLC核心控制部分 7 3.3 立體車庫(kù)控制要求 8 4 立體車庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 4.1 PLC選擇 9 4.2

7、I/O口分配 9 4.3 PLC外部接線端口圖 10 4.4車位檢測(cè)部分 12 4．5手動(dòng)控制部分 13 4.6 軟件設(shè)計(jì) 13 5 結(jié)論與討論 31 參考文獻(xiàn) 33 結(jié)語(yǔ) 34 1 引言 車輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近30~40年的歷史，無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已將近二十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積

8、小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。 　　機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多層（21層）立體式車庫(kù)的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。 　　在地下車庫(kù)中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫(kù)低得多。機(jī)械車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，

9、在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問(wèn)題提供了方便條件。 目前，立體車庫(kù)主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式。 (一)　升降橫移式 　　升降橫移式立體車庫(kù)采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。 （二）　巷道堆垛式 　巷道堆垛式立體車庫(kù)采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫(kù)適

10、用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。 垂直提升式立體車庫(kù) 　垂直提升式立體車庫(kù)類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫(kù)一般高度較高（幾十米），對(duì)設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。 （三）　垂直循環(huán)式 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1)　占地少，兩個(gè)泊位面積可停6~10輛車。 2)　外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3)　價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4)　可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。 本課題以二層五車位為研究對(duì)象,采用三菱FX2N-48MR為控制元件,進(jìn)行模擬,結(jié)合所學(xué)

11、專業(yè)知識(shí),成功的設(shè)計(jì)出二層五車位PLC 控制系統(tǒng).由于本人水平有限，本設(shè)計(jì)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 （四） 垂直循環(huán)式 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 占地少，兩個(gè)泊位面積可停6~10輛車。 2) 外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3) 價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4) 可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。 二、立體車庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)： 現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化大廈和小區(qū)，因此自動(dòng)化立體停車設(shè)備或車庫(kù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)的一個(gè)重要組成部分。操作簡(jiǎn)單、迅速，使用方便，安全可靠，維護(hù)量小，為用戶提供一個(gè)安全、簡(jiǎn)易的使用環(huán)境，這

12、是自動(dòng)化立體停車設(shè)備的基本特點(diǎn)。停車設(shè)備的一切運(yùn)行狀況，車輛停放的時(shí)間，車輛存放交費(fèi)情況，車庫(kù)庫(kù)容量，車輛存放高、低峰情況，等信息均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到智能化控制中心，通過(guò)智能化控制中心運(yùn)算處理，與廣播系統(tǒng)和各分部管理辦公室相連，達(dá)到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息，從而全部實(shí)現(xiàn)智能化管理。通過(guò)大廈和小區(qū)的智能化控制中心還可與社會(huì)相關(guān)職能部門聯(lián)網(wǎng)，將有關(guān)信息發(fā)布出去或收集進(jìn)來(lái)，擴(kuò)大車庫(kù)的社會(huì)利用率和經(jīng)濟(jì)效益。這將是自動(dòng)化車庫(kù)的發(fā)展方向。 立體車庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包含以下五個(gè)子系統(tǒng)：自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng)，自動(dòng)存取車系統(tǒng)，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，自動(dòng)道閘， 監(jiān)控安保系統(tǒng)。 以上子系統(tǒng)均由中央控制室統(tǒng)一控制，

13、可為客戶規(guī)劃停車庫(kù)管理形式，發(fā)布車庫(kù)庫(kù)存容量，控制車流方案。 （一）自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng) 自動(dòng)收費(fèi)采用非接觸式IC卡。IC卡分長(zhǎng)期卡與儲(chǔ)值卡兩種。對(duì)固定用戶，發(fā)行長(zhǎng)期卡，費(fèi)用可在固定用戶交納管理費(fèi)用時(shí)一并交納；對(duì)臨時(shí)用戶，發(fā)行儲(chǔ)值卡，即：用戶交納的費(fèi)用存在卡內(nèi)，每次停車讀卡自動(dòng)從卡中扣除費(fèi)用。 （二） 自動(dòng)存取車系統(tǒng) 自動(dòng)存取車系統(tǒng)一般由小型可編程控制器PLC控制，包括卡號(hào)識(shí)別與移動(dòng)載車盤兩個(gè)過(guò)程。用戶進(jìn)入車庫(kù)時(shí)，在門口刷卡進(jìn)入，讀卡機(jī)自動(dòng)把數(shù)據(jù)傳送到PLC控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)通過(guò)判斷卡號(hào)，自動(dòng)把對(duì)應(yīng)的載車盤移動(dòng)到人車交接的位置，開啟車庫(kù)門，縮短存取車的時(shí)間。存車時(shí)，司機(jī)按照指示燈

14、信號(hào)指引入庫(kù)，只有當(dāng)車輛停放在安全位置后，停車正常指示燈才會(huì)亮啟。存取車完成后，車庫(kù)門自動(dòng)關(guān)閉。移動(dòng)載車盤時(shí)，系統(tǒng)嚴(yán)格按照各種檢測(cè)信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行移動(dòng)，檢測(cè)信號(hào)包括超長(zhǎng)檢測(cè)、到位檢測(cè)、極限位置檢測(cè)、人員誤入檢測(cè)、急停信號(hào)檢測(cè)等。若有載車盤運(yùn)行不到位或車輛長(zhǎng)度超出車庫(kù)允許的長(zhǎng)度，所有載車盤將不進(jìn)行動(dòng)作，若檢測(cè)到急停信號(hào)，將停止一切動(dòng)作，直至急停信號(hào)消失。以上信號(hào)均為硬件信號(hào)，除此之外，還可從控制軟件中設(shè)置保護(hù)信號(hào)，比如時(shí)間保護(hù)，以保證因硬件損壞而導(dǎo)致信號(hào)失靈時(shí)保證主體設(shè)備及車輛的安全。 （三）遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng) 現(xiàn)場(chǎng)控制器可以通過(guò)網(wǎng)卡、Hub等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與控制中心的局域網(wǎng)相連接，可以通過(guò)MODEN

15、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，在控制中心即可進(jìn)行解決，方便管理人員、安保人員異地辦公。 （四）自動(dòng)道閘 在車庫(kù)出入口處各設(shè)非接觸式讀卡器、感應(yīng)線圈及道閘，用戶在車庫(kù)出入口處刷卡后，系統(tǒng)自動(dòng)判別該卡是否有效，若有效，則道閘自動(dòng)開啟，通過(guò)感應(yīng)線圈后，自動(dòng)?xùn)艡谧詣?dòng)關(guān)閉；若無(wú)效，則道閘不開啟，同時(shí)聲光報(bào)警。 （五）監(jiān)控安保系統(tǒng) 監(jiān)控安保系統(tǒng)是指在中央控制室進(jìn)行監(jiān)視控制車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。它具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、車牌識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)連接、各種類型的報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連動(dòng)等功能，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守。 2 三菱PLC簡(jiǎn)介 2.1 三菱FX2N 系列PLC的性能指標(biāo)和分類 1) PLC

16、的主要性能指標(biāo) l 輸入／輸出點(diǎn)數(shù)（I／O點(diǎn)數(shù)） I／O點(diǎn)數(shù)是指可編程序控制器外部輸入、輸出端子數(shù)的總和。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開關(guān)、按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。 l 存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)器容量，一般以步為單位，二進(jìn)制16位即一個(gè)字為一步。 l 掃描速度 一般以執(zhí)行1000步指令所需時(shí)間來(lái)衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí)間來(lái)計(jì)算的，單位用s/步。 l 功能擴(kuò)展能力 可編程序控制器除了主模塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用的需要，如A／D模塊、D／A模塊、位置控制模塊等。 l 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)

17、可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。 2) PLC的分類 通常，PLC產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。按結(jié)構(gòu)形式不同, 可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型PLC三種類型。 1. PLC系統(tǒng)的組成 PLC是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相似。PLC也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。 1) PLC的硬件結(jié)構(gòu) 一套PLC系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入／輸出接口、內(nèi)部電源）、I／O擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。圖2-1為PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖。 輸

18、入電路 CPU EPROM RAM 輸出電路 基本單元 內(nèi)部電源 擴(kuò)展I/O接口 各種外設(shè)接口 輸出信號(hào) 現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào) 主機(jī) 編程器 打印機(jī) … PC機(jī) … 輸入電路 輸出電路 擴(kuò)展單元 … 輸出信號(hào) 擴(kuò)展連接電纜 至其他擴(kuò)展單元 … … 現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào) 圖2-1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖 圖2-2為三菱FX2N小型PLC產(chǎn)品主機(jī)示意圖。本課題中FX2N－48MR為基本單元，(24入、16出)，M表示主機(jī)、R表示該單元為繼電器輸出型。 2.2可編程序控制器的工作方式及編程語(yǔ)言 1. PLC的工作方式 開始 內(nèi)部處理 通信處理

19、RUN方式？ 輸入掃描 程序執(zhí)行 輸出處理 N Y 1) PLC的掃描工作方式 圖2-3 PLC的掃描過(guò)程 可編程序控制器在進(jìn)入RUN狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。從第一條指令開始，在無(wú)中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)的地址號(hào)遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開始掃描，并周而復(fù)始地重要進(jìn)行。可編程序控制器工作時(shí)的掃描過(guò)程如圖2-3所示，包括五個(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。PLC完成一次掃描過(guò)程所需的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長(zhǎng)短與用戶程序

20、的長(zhǎng)度和掃描速度有關(guān)。 2) PLC的程序執(zhí)行過(guò)程 輸入端子 輸入映象寄存器 輸出映像寄存器 輸出鎖存器 輸出端子 輸入 ………. 輸出 程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸出刷新階段 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③ ④ ⑤ PLC的程序的執(zhí)行過(guò)程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖2-4所示。 圖2-4 PLC的程序執(zhí)行過(guò)程 3) PLC的掃描周期 在PLC的實(shí)際工作過(guò)程中，每個(gè)掃描周期除了前面所講的輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段外，還要進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計(jì)算機(jī)）通信等處理。

21、即一個(gè)掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。 4) PLC的I／O響應(yīng)時(shí)間 PLC采用集中I／O刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會(huì)改變，還會(huì)影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)的變化，這產(chǎn)生了PLC的輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為2-3個(gè)掃描周期。 3 雙層立體車庫(kù)功能介紹 3.1立體車庫(kù)系統(tǒng)組成 系統(tǒng)主要由：PLC、組態(tài)監(jiān)控部分、電氣傳動(dòng)部分、檢測(cè)部分、手動(dòng)控制部分、支架模型 系統(tǒng)圖見(2.1-1)： 圖2.1-1 3.2 PLC核心控制部分 系統(tǒng)核心部分采用三菱FX2N-48M

22、R為控制元件，它是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程控制器。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08us，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了很多大型可編程控制器。它功能強(qiáng)大實(shí)用，價(jià)格便宜，工作穩(wěn)定可靠，24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出，采用繼電器輸出形式，可驅(qū)動(dòng)交直流負(fù)載，負(fù)載電流在2A左右。220V AC供電。并且輸入端內(nèi)部自帶24V直流電源，還可為負(fù)載提供直流電源。 3.3 立體車庫(kù)控制要求 本系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)車位運(yùn)行狀態(tài)和其它參數(shù)，控制電機(jī)輪流工作，合理調(diào)度電機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算機(jī)以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實(shí)時(shí)地 反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及車位位置等 參數(shù)，并通過(guò)PLC通訊模塊與監(jiān)測(cè)監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交

23、換，該系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、操作方便 、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。如圖2.3-1 圖3.1-1 ① １號(hào)車位、2號(hào)車位、3號(hào)車位只能上下移動(dòng)，不能左右移動(dòng)； ② 4號(hào)車位、5號(hào)車位只能左右移動(dòng)，不能上下移動(dòng)； ③ 下排車位上的汽車可以直接開出； ④ 上排車位的汽車，要想開出需要先按下相應(yīng)車位標(biāo)號(hào)呼叫按鍵，再按下叫車按鍵，然后下排車位先左右移動(dòng)，讓出位置，上排車位降至下層，再進(jìn)出車輛。 4 立體車庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 PLC選擇 本系統(tǒng)采用三菱公司的型號(hào)為FX2N-48MR的PLC,是一種具有結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便、同類產(chǎn)品價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。隨著電子科技發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之

24、需要，PLC的功能也日益強(qiáng)大，例如位置控制及網(wǎng)絡(luò)功能等。 4.2 I/O口分配 針對(duì)本課題要求，我們規(guī)定了PLC輸入點(diǎn)分配。其中，X0到X2為呼叫開關(guān)；X3到X6為功能開關(guān)；X10至X20為限位開關(guān)。 1號(hào)車位上限開關(guān) X10 3號(hào)車位下限開關(guān) X20 2號(hào)車位上限開關(guān) X11 1號(hào)車位呼叫開關(guān) X0 3號(hào)車位上限開關(guān) X12 2號(hào)車位呼叫開關(guān) X1 4號(hào)車位上限開關(guān) X13 3號(hào)車位呼叫開關(guān) X2 5號(hào)車位上限開關(guān) X14 復(fù)位開關(guān) X3 6號(hào)車位上限開關(guān) X15 叫車開關(guān) X4 1號(hào)車位下限開關(guān) X16 停止開關(guān) X6

25、2號(hào)車位下限開關(guān) X17 關(guān)于輸出點(diǎn)的定義，它們兩兩成對(duì)，構(gòu)成控制交流接觸器吸合條件。 1號(hào)車平臺(tái)上升 Y0 1號(hào)車平臺(tái)下降 Y1 2號(hào)車平臺(tái)上升 Y2 2號(hào)車平臺(tái)下降 Y3 3號(hào)車平臺(tái)上升 Y4 3號(hào)車平臺(tái)下降 Y5 4號(hào)車平臺(tái)左移 Y6 4號(hào)車平臺(tái)右移 Y7 5號(hào)車平臺(tái)左移 Y10 5號(hào)車平臺(tái)右移 Y11 4.3 PLC外部接線端口圖 系統(tǒng)外部接線如圖：: 圖4.3-1 根據(jù)I/O分配,及電路原理圖： 4.4車位檢測(cè)部分 FX2N-48MR可編程控制器采用直流輸入形式，車庫(kù)所有車位到位及限位檢測(cè)采用了光電對(duì)管，

26、檢測(cè)電路電源使用PLC內(nèi)部提供的24V直流電源，其最大驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)400mA.光電對(duì)管的導(dǎo)通電流在30mA左右，內(nèi)阻為600Ω，為滿足光電對(duì)管的性能指標(biāo)，我們將可編程控制器的內(nèi)置24V直流電源上串聯(lián)了一個(gè)200Ω/1W的大功率電阻。立體車庫(kù)共有6個(gè)上下到位檢測(cè)光電對(duì)管和3個(gè)左右到位檢測(cè)光電對(duì)管，總驅(qū)動(dòng)電流為9*30mA=270mA，小于可編程控制器24V直流電源的最大輸出電流，滿足設(shè)計(jì)要求。 4．5手動(dòng)控制部分 程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件,當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài),以保存現(xiàn)場(chǎng)信息,待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作;當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí),按下急停按鈕中止

27、系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場(chǎng)斷點(diǎn)信息;當(dāng)出現(xiàn)如電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱電氣或機(jī)械故障時(shí),自動(dòng)中止系統(tǒng)的運(yùn)行,并發(fā)出聲光報(bào)警,同時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)方式進(jìn)行故障處理?？紤]到組態(tài)控制可能出現(xiàn)上述問(wèn)題，系統(tǒng)也設(shè)計(jì)了最基本的手控控制，設(shè)計(jì)了車庫(kù)上層三個(gè)車位的選擇按鈕、呼叫車位按鈕和復(fù)位按鈕，并且考慮到如果車位動(dòng)作出現(xiàn)錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)了急停按鈕，這樣能使車庫(kù)系統(tǒng)無(wú)論處于何種運(yùn)行狀態(tài)都能立即停止運(yùn)行，避免事故的發(fā)生。 4.6 軟件設(shè)計(jì) PLC的編程語(yǔ)言有梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、順序功能圖語(yǔ)言等。其中前兩種語(yǔ)言用得較多，順序功能圖語(yǔ)言也在許多場(chǎng)合被采用。本設(shè)計(jì)所采用的編程語(yǔ)言為梯形圖語(yǔ)言。 梯形圖程序：

28、 5 結(jié)論與討論 近幾年，隨著人民生活水平的提高，及汽車價(jià)格的一降再降，有車在老百姓看來(lái)已是越來(lái)越平常的事?？墒牵绻阕≡谝恍┹^老的小區(qū)，會(huì)發(fā)現(xiàn)，買車容易，停車可就難了；更有甚者，有些人為了能在市中心上班地找到一個(gè)泊車位，不得不比擠公車起得還早。為什么會(huì)這樣，這既有歷史原因，人們沒(méi)想到國(guó)人會(huì)如此快的擁有自己的家庭轎車，也有中國(guó)過(guò)于太快的城市化，使城市本就薄弱的基礎(chǔ)設(shè)施捉襟見肘，所以，國(guó)家不能承受城市無(wú)限度的外擴(kuò)，也就不允許在每個(gè)建筑外面留下大塊的空地作為停車場(chǎng)。因此，“車庫(kù)”是大中城市

29、的熱門話題，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委將“城市立體車庫(kù)”列為“近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)”，隨著家用汽車的不斷增加，公共場(chǎng)所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問(wèn)題將會(huì)越來(lái)越突出，在人們對(duì)生活質(zhì)量和環(huán)境意識(shí)不斷增強(qiáng)之時(shí)“車庫(kù)”日漸成為熱門話題，機(jī)械自動(dòng)化立體車庫(kù)將會(huì)在新開發(fā)的樓盤及商業(yè)里大顯身手。 隨著汽車的急增致使城市停車難問(wèn)題不斷惡化,而作為解決城市靜態(tài)交通的有效措施——向空間、向高層發(fā)展的自動(dòng)化立體停車設(shè)備,以其占地面積少、停車率高、布置靈活、高效低耗、性價(jià)比高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越受到人們的青睞。目前市面上常見的機(jī)械式立體停車庫(kù)有：升降橫移類、垂直循環(huán)類、多層循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類、

30、垂直升降類和簡(jiǎn)易升降類等8種,其中升降橫移類以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)內(nèi)車庫(kù)市場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)份額。本文介紹了立體車庫(kù)發(fā)展?fàn)顩r以及立體車庫(kù)的主要功能與優(yōu)越性，并進(jìn)一步結(jié)合給出了一個(gè)物業(yè)小區(qū)內(nèi)地下三層升降橫移式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案的實(shí)踐操作來(lái)闡述PLC的應(yīng)用。 升降橫移類立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)通過(guò)采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制,使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車庫(kù)的控制功能與使用性能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。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;同時(shí),由于PLC軟件設(shè)

31、計(jì)上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對(duì)于車位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)便;此外,軟件設(shè)計(jì)還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車時(shí)間,提高了工作效率。 同時(shí)，本文還介紹了基于可編程控制器(PLC)和Profibus總線的車庫(kù)控制系統(tǒng),簡(jiǎn)述了多層升降橫移立體停車庫(kù)工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)PLC軟件設(shè)計(jì)及其優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了立體車庫(kù)的自動(dòng)控制。升降橫移類立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)通過(guò)采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制,使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車庫(kù)的控制功能與使用性能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。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

32、系統(tǒng)的可靠性;同時(shí),由于PLC軟件設(shè)計(jì)上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對(duì)于車位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)便;此外,軟件設(shè)計(jì)還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車時(shí)間,提高了工作效率。本文的一些觀點(diǎn)和實(shí)際操作是根據(jù)具體的實(shí)際情況不同而不同，存在一定差異性，還有就是希望能多和同行業(yè)的同仁通交流探討。 參考文獻(xiàn) 1 　李雪雪, 柯尊忠. PLC在立體車庫(kù)自動(dòng)控制中的應(yīng)用研究 J .機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2003 (3) 2 　郭建江, 于有生. PLC 在塔式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 J . 機(jī)電工程技術(shù), 2003 (5) 3 　

33、鄭晟, 鞏建平. 現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用 M . 北京: 科學(xué)出版社, 1999 4 　趙躍華. 可編程序控制器及其應(yīng)用 M . 成都: 電子 科技大學(xué)出版社, 1998 5 SIMATIC S7 - 200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè) 6 　西門子SIMATIC S7 - 200 可編程序控制器選型手冊(cè) 7 　西門子MicroMaster440 通用型變頻器使用大全 8 　殷際英. 機(jī)電一體化基礎(chǔ) M . 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1997 9 　任伯淼. 機(jī)械式立體停車庫(kù) M .北京: 海洋出版社, 2001 10　皮壯行, 宮振鳴, 李雪華.

34、 可編程序控制器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例 M . 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000 11 王新生 , 張華強(qiáng)，基于PLC的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[工業(yè)控制計(jì)算機(jī) Industrial Control Computer] 12 張華強(qiáng) , 王陶 , 蘇曉良 , 王蕾，基于HMI和PLC的立體車庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)[電氣傳動(dòng) Electric Drive] 13 程懷舟基于PLC的多層升降橫移立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 Electronic Design & Application World-Nikkei Electronics China] 14 戴士杰 , 李斌 ,

35、師占群 , 岳宏，基于PLC控制的液壓立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)[機(jī)床與液壓 Machine Tool & Hydraulics] 15 宋勝濤 , 李瑞琴PLC在機(jī)械式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） Journal of Taiyuan Teachers College(Natural Science Edition)] 結(jié)語(yǔ) 升降橫移類立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)通過(guò)采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制,使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車庫(kù)的控制功能與使用性能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。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;同時(shí),由于PLC軟件設(shè)計(jì)上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對(duì)于車位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)便;此外,軟件設(shè)計(jì)還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車時(shí)間,提高了工作效率。