自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC

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1、 東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 課程 PLC工程課程設(shè)計(jì) 題目 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制工藝 專(zhuān)業(yè) 自動(dòng)化 姓名 學(xué)號(hào) 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等 主要內(nèi)容： 1.掌握利用Auto-CAD繪制常減壓裝置常壓爐控制工藝流程圖。 2.掌握節(jié)流裝置的計(jì)算方法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算方法,完成常壓加熱爐燃料油指示。 3.掌握調(diào)節(jié)閥的選型及口徑計(jì)算方法，完成對(duì)常壓加熱爐燃料油的調(diào)節(jié)。 基本要求：

2、1.在工程設(shè)計(jì)中，必須嚴(yán)格貫徹執(zhí)行一系列國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。 2.邊學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，邊上機(jī)設(shè)計(jì)。 3.必須按階段完成任務(wù)。 4.設(shè)計(jì)完成后交出一份包括上述三個(gè)部分符合撰寫(xiě)規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告。 主要參考資料： [1]HG/T20636～20639-1998，化工裝置自控工程設(shè)計(jì)規(guī)定(上下卷)[S] . [2]GB/T2624-1993，流量測(cè)量節(jié)流裝置 [S] . [3]奚文群，翁維勤.調(diào)節(jié)閥口徑計(jì)算指南[M].蘭州：化工部自控設(shè)計(jì)技術(shù)中心站，1991. [4]董德發(fā)，張?zhí)齑?自控工程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].大慶：大慶石油學(xué)院，1999. [5]王驥程，祝和云.化工過(guò)程控制工程[M]

3、.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003. 完成期限 2013.11.4~2013.11.15 指導(dǎo)教師 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人 2013年 11 月 20 日 目錄 第1章 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制工藝分析 1 1.1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制過(guò)程描述 1 1.2 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制工藝分析 1 第2章 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 4 2.1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)硬件組成 4 2.2 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制方法分析 4 2.3 I/O分配 5 2.4 外部接線 7 第3章 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制系統(tǒng)

4、梯形圖程序設(shè)計(jì) 8 3.1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制程序流程圖設(shè)計(jì) 8 3.2 控制程序設(shè)計(jì)思路 8 第4章 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 4.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊 12 4.2 上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 12 4.3 實(shí)現(xiàn)的效果 12 第5章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 14 5.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問(wèn)題 14 5.2 結(jié)果分析 15 參考文獻(xiàn) 17 附 錄 18 PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 第1章 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制工藝分析 1.1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制過(guò)程描述 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)的運(yùn)行原理即升降橫移類(lèi)機(jī)械停車(chē)庫(kù)利用托盤(pán)

5、移位產(chǎn)生垂直通道，實(shí)現(xiàn)高層車(chē)位升降存取車(chē)輛。其車(chē)位結(jié)構(gòu)為2維矩陣形式，可設(shè)計(jì)為多層和多列。由于受收鏈裝置及進(jìn)出車(chē)時(shí)間的限制，一般為2-4層，2層、3層者居多，現(xiàn)以較為典型的地上33升降橫移式為例，說(shuō)明停車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理。 圖1-1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)原理圖 (1)泊車(chē)駕駛員只需用按鈕操作，系統(tǒng)完成對(duì)應(yīng)泊位托板位置調(diào)整，將托板調(diào)到車(chē)輛進(jìn)出口處，存取車(chē)完畢后，托板自動(dòng)回復(fù)原位。 (2)系統(tǒng)具有停電時(shí)狀態(tài)保持功能：當(dāng)斷電后恢復(fù)通電，在操作者重新啟動(dòng)后，系統(tǒng)能按停電前原 動(dòng)作順序繼續(xù)工作。 (3)為防止超長(zhǎng)車(chē)輛進(jìn)入車(chē)庫(kù)造成車(chē)輛和車(chē)庫(kù)損壞， 系統(tǒng)應(yīng)具有車(chē)輛

6、測(cè)長(zhǎng)功能， 對(duì)超長(zhǎng)車(chē)輛能做超 長(zhǎng)報(bào)警處理。 (4)上層泊位應(yīng)具有防墜落保護(hù)裝置。 (5)具有必要的工作狀態(tài)指示和提示功能。 (6)具有系統(tǒng)故障檢測(cè)和報(bào)警功能。 (7)托板上下運(yùn)動(dòng)速度0.05m/s，左右移動(dòng)速度為0.1m/s，停位精度10mm。 確定設(shè)計(jì)思想。 1.2 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制工藝分析 下排車(chē)位只需直接將車(chē)子開(kāi)出即可。如果要呼叫上排車(chē)位，只需按下1至3的按鈕，再按下[叫車(chē)]按鈕，擇所按車(chē)位將降至下層，而下排車(chē)位將左右移動(dòng)，讓出位置讓上層車(chē)位降下來(lái)。即底層只能平移，頂層只能升降。除頂層外，底層都必須預(yù)留一個(gè)空車(chē)位，供進(jìn)出車(chē)升降之用。當(dāng)?shù)讓榆?chē)位進(jìn)出車(chē)時(shí)，無(wú)需移

7、動(dòng)其他托盤(pán)就可直接進(jìn)出車(chē)；頂層進(jìn)出車(chē)時(shí)，先要判斷其對(duì)應(yīng)的下方位置是否為空，不為空時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的平移處理，直到下方為空才可進(jìn)行下降動(dòng)作，進(jìn)出車(chē)完成后再上升回到原位置。其運(yùn)動(dòng)的總原則是：升降復(fù)位，平移復(fù)位。 由于停車(chē)設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，系統(tǒng)各機(jī)械部分可以根據(jù)不同地形和空間進(jìn)行任意的組合、排列，規(guī)?？纱罂尚。瑢?duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。 自動(dòng)雙層車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)。存車(chē)時(shí)，在人機(jī)界面的主界面中按“存車(chē) 界面”，在選擇需要存車(chē)的車(chē)位，判斷無(wú)誤后按確認(rèn)，自動(dòng)完成存車(chē)過(guò)程；取車(chē)時(shí)人機(jī)界面進(jìn)去取車(chē)界面，直接選擇想要取車(chē)的庫(kù)位，判斷無(wú)誤后按確定，自動(dòng)完成驅(qū)車(chē)過(guò)程。用戶存車(chē)

8、，進(jìn)入存車(chē)界面。發(fā)布存車(chē)指令，人機(jī)界面將相應(yīng)信號(hào)送給PLC，此時(shí)，大門(mén)打開(kāi)，司機(jī)將車(chē)開(kāi)到升降臺(tái)指定位置后下車(chē)，選擇庫(kù)位并按“確定”鍵，此時(shí)，大門(mén)開(kāi)始關(guān)閉。PLC判斷是否升降，升降臺(tái)低速上升，達(dá)到指定位置碰到主平層行程開(kāi)關(guān)時(shí)，主電機(jī)制動(dòng)。此時(shí)汽車(chē)在制定車(chē)位，并且人機(jī)界面上顯示相應(yīng)庫(kù)位有存車(chē)信息。 司機(jī)開(kāi)車(chē)入庫(kù) 檢測(cè)車(chē)輛是否停車(chē)到位，提示鎖車(chē)門(mén) 根據(jù)車(chē)庫(kù)指令判斷是否上升 檢查車(chē)是否停放可靠 司機(jī)出庫(kù)，庫(kù)門(mén)關(guān)閉 升降機(jī)上升 停車(chē)到位，存車(chē)結(jié)束 圖1-2 存車(chē)流程圖 取車(chē)時(shí)，在人機(jī)界面上選擇取車(chē)界面，判斷無(wú)誤

9、后按確認(rèn)，進(jìn)入驅(qū)車(chē)操作。 根據(jù)庫(kù)位位置，PLC判斷所取車(chē)位是否下降，升降臺(tái)下降，并復(fù)位。人機(jī)界面上顯示相應(yīng)庫(kù)位的消失，并檢測(cè)升降臺(tái)是否到位，大門(mén)打開(kāi)，司機(jī)把車(chē)從升降臺(tái)上開(kāi)出，延時(shí)一段時(shí)間后大門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，驅(qū)車(chē)過(guò)程結(jié)束。 取車(chē)時(shí)，在人機(jī)界面上選擇取車(chē)界面，選擇枯萎，判斷無(wú)誤后按確認(rèn)，進(jìn)入驅(qū)車(chē)操作。根據(jù)庫(kù)位位置，PLC判斷所取車(chē)位是否下降，升降臺(tái)下降，并復(fù)位。人機(jī)界面上顯示相應(yīng)庫(kù)位的消失，并檢測(cè)升降臺(tái)是否到位，大門(mén)打開(kāi)，司機(jī)把車(chē)從升降臺(tái)上開(kāi)出，延時(shí)一段時(shí)間后大門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，驅(qū)車(chē)過(guò)程結(jié)束。 取車(chē)指令輸入 根據(jù)車(chē)位判斷是否下降 升降機(jī)下降到底層 司機(jī)入庫(kù)把車(chē)開(kāi)出 升降機(jī)

10、到驅(qū)車(chē)泊位處 車(chē)庫(kù)門(mén)開(kāi) 取車(chē)結(jié)束 圖1-3 取車(chē)流程圖 第2章 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2.1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)硬件組成 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)系統(tǒng)所用到的主要硬件有： (1)電動(dòng)機(jī)：根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)要求，油泵電動(dòng)機(jī)5.5Kw,平移托板電動(dòng)機(jī)1.1Kw； 擋板電動(dòng)機(jī)0.75K?？紤]設(shè)備使用環(huán)境，三臺(tái)電動(dòng)機(jī)

11、均選用Y系列封閉自扇冷式籠型異步電動(dòng)機(jī)，同步轉(zhuǎn)速1500r/min，型號(hào)分別為Y1325-4;Y905-4和Y802-4。 (2)熔斷器：由單臺(tái)電動(dòng)機(jī)熔體額定電流計(jì)算公式：I=(1.5-2.5)In，系數(shù)取值視負(fù)載輕重而定。油泵電動(dòng)機(jī)熔體額定電流：實(shí)際選用RT14-20/20A 型熔體。擋板電動(dòng)機(jī)熔體額定電流：實(shí)際選用RT14-20/2A 型熔體。托板平移電動(dòng)機(jī)熔體額定電流：A=4.18A (3)接觸器：系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)運(yùn)行不頻繁，線圈電壓去交流220V，接觸器主觸頭通斷負(fù)載額定電壓380V。主觸頭額定通斷電流由經(jīng)驗(yàn)公式：(K=1.0-1.4)。但是考慮同一控制系統(tǒng)中元器件規(guī)

12、格型號(hào)盡可能一致，按最大的油泵電動(dòng)機(jī)5.5Kw選用 B25型交流接觸器，主觸頭額定電壓380V,主觸頭額定電流20A。 (4)中間繼電器：中間及電子選用主要是依據(jù)是受控對(duì)象的負(fù)載性質(zhì)、觸頭數(shù)量、控制電壓和電流。實(shí)際選用TP511型中間繼電器，其線圈電壓220V（與接觸型線圈電壓一致）；觸頭額定電流2A，電壓220V。 (5)控制箱內(nèi)配線導(dǎo)線5.5Kw 電動(dòng)機(jī)主電路選用銅心絕緣硬線（環(huán)境溫度下允許載流 23A）1.1Kw、0.75Kw 電動(dòng)機(jī)主電路選用銅心塑料絕緣硬線（環(huán)境溫度下允許載流17A），其它配線用0.5多股軟線。 (6)行程開(kāi)關(guān)考慮兩層車(chē)庫(kù)設(shè)備較龐大，行程

13、開(kāi)關(guān)選用LXK3T型可調(diào)滾輪轉(zhuǎn)臂式行程開(kāi)關(guān)，該行程開(kāi)關(guān)的滾輪行程較大，工作可靠性較高。 (7)主令按鈕 (8)光電開(kāi)關(guān)從車(chē)庫(kù)管理需要出發(fā)，為了防止非值班人員隨意操作，故選用鑰匙按鈕。如試驗(yàn)測(cè)試節(jié)所述，為達(dá)到8m測(cè)量距離和動(dòng)作重復(fù)精度，選用SNNXNX5-PRUM 5A型紅外光電傳感器。 2.2 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制方法分析 傳統(tǒng)的控制方法是采用繼電器—接觸器控制。這種控制系統(tǒng)較復(fù)雜，并且大量的硬件接線使系統(tǒng)可靠性降低，也間接地降低了設(shè)備的工作效率。采用可編程控制器較好地解決了這一問(wèn)題，可編程控制器 是一種將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合在一起的新型工業(yè)自動(dòng)

14、控制設(shè)備，不僅能實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)量信號(hào)的邏輯控制。還能實(shí)現(xiàn)與上位計(jì)算機(jī)等智能設(shè)備之間的通信。因此，將可編程控制器應(yīng)用于多種液體混合灌裝機(jī)，完全能滿足控制要求。且具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、工藝參數(shù)修改方便、自動(dòng)化程度高等優(yōu)點(diǎn)。在本控制系統(tǒng)中，所需的開(kāi)關(guān)量輸入為6點(diǎn)，開(kāi)關(guān)量輸出為7點(diǎn)，考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和維修的方便性，選擇模塊式PLC。 由于本系統(tǒng)的控制是順序控制，選用日本松下電工公司生產(chǎn)的AFP12417 PLC作控制單元來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)。之所以選擇這種PLC，主要考慮FP系列PLC 有以下特點(diǎn)： （1）豐富的指令系統(tǒng)。在FP系列PLC中，即使是小型機(jī)，也具有近200條指令。除能實(shí)現(xiàn)一般的邏

15、輯控制外，還可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制、復(fù)雜數(shù)據(jù)處理，甚至可直接控制變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制。而且各類(lèi)PLC產(chǎn)品的指令系統(tǒng)都具有向上兼容性，便于應(yīng)用程序的移植。 （2）快速的CPU處理速度、大程序容量。 （3）大的網(wǎng)絡(luò)通信功能?？芍苯舆B接調(diào)制解調(diào)器，可方便地與其他PLC或上位機(jī)連成通信網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)上位計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的PLC進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在生產(chǎn)規(guī)模較大，所控制的機(jī)床達(dá)到兩臺(tái)以上時(shí),可采用1：n上位鏈接通信方式，用一臺(tái)計(jì)算機(jī)管理多臺(tái)床，構(gòu)成一個(gè)二級(jí)分布式集一散控制系統(tǒng)。 （4）編程及監(jiān)控功能強(qiáng)大、維護(hù)簡(jiǎn)單、價(jià)格適中。際電工委員會(huì)（International Electrotechnical Commis

16、sion, IEC）頒布的PLC的定義為：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ) 器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算數(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字的、模擬的輸入和輸出來(lái)控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。 PLC的一般結(jié)構(gòu)主要有6個(gè)部分組成，包括CPU(中央處理器)、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路、電源、外設(shè)接口、I/O擴(kuò)展接口。 中央處理單元(CPU)與通用計(jì)算機(jī)中的CPU一樣。PLC中的CPU也是整個(gè)系統(tǒng)的核

17、心部件，主要有運(yùn)算器、控制器、寄 存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線構(gòu)成，此外還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。CPU在很大程度上決定了PLC的整體性能，如整個(gè)系統(tǒng)的控制規(guī)模、工作速度和內(nèi)存容量等。 存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器 稱為用戶程序存儲(chǔ)器。PLC常用的存儲(chǔ)器類(lèi)型有RAM、EPROM、EEPROM 等。 輸入模塊和輸出模塊通常稱為I/O模塊或 I/O單元。PLC的對(duì)外功能主要是通過(guò)各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系而實(shí)現(xiàn)的。輸入模塊和輸出模塊是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O裝置或設(shè)備之間的連接部件，起著PLC與外部設(shè)備之間傳遞信息的作用。通常I

18、/O模塊上還有狀態(tài)顯示和I/O接線端子排，以便于連接和監(jiān)視。 電源模塊輸入、輸出接口電路是PLC與現(xiàn)場(chǎng)I/O設(shè)備相連接的部件。它的作用是將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為PLC能夠接收和處理的信號(hào)，將CPU送來(lái)的弱電信號(hào)轉(zhuǎn)換為外部設(shè)備所需要的強(qiáng)電信號(hào)。 2.3 I/O分配 表2-1 I/O分配 輸入點(diǎn)地址 功能 輸出點(diǎn)地址 功能 X0 SB0啟動(dòng)按鈕 Y0 1 車(chē)位升降電機(jī) X1 SB1停止按鈕 Y1 2 車(chē)位升降電機(jī) X2 1 車(chē)位行程開(kāi)關(guān) Y2 3 車(chē)位升降電機(jī) X3 2 車(chē)位行程開(kāi)關(guān) Y3 4 車(chē)位移動(dòng)電機(jī) X

19、4 3 車(chē)位行程開(kāi)關(guān) Y4 5 車(chē)位移動(dòng)電機(jī) X5 4 車(chē)位行程開(kāi)關(guān) Y5 報(bào)警指示燈 X6 5 車(chē)位行程開(kāi)關(guān) Y6 加熱器H Y7 熱繼電器FR 表2-2 輸入信號(hào)的地址分配表 輸入信號(hào)名稱 輸入點(diǎn) 1號(hào)車(chē)極限開(kāi)關(guān) 00010 2號(hào)車(chē)極限開(kāi)關(guān) 00011 3號(hào)車(chē)極限開(kāi)關(guān) 00012 4號(hào)車(chē)極限開(kāi)關(guān) 00013 5號(hào)車(chē)極限開(kāi)關(guān) 00014 1號(hào)車(chē)呼叫 00001 2號(hào)車(chē)呼叫 00002 3號(hào)車(chē)呼叫 00003 叫車(chē)按鈕 00000 6號(hào)車(chē)極限開(kāi)關(guān) 00015 表2-3 輸出信號(hào)的地址分配表 輸出信號(hào)名稱 輸出

20、點(diǎn) 1號(hào)車(chē)平臺(tái)上升 01000 1號(hào)車(chē)平臺(tái)下降 01001 2號(hào)車(chē)平臺(tái)上升 01002 2號(hào)車(chē)平臺(tái)下降 01003 3號(hào)車(chē)平臺(tái)上升 01004 3號(hào)車(chē)平臺(tái)下降 01005 4號(hào)車(chē)平臺(tái)左移 01006 4號(hào)車(chē)平臺(tái)右移 01007 5號(hào)車(chē)平臺(tái)左移 01010 5號(hào)車(chē)平臺(tái)右移 01011 1號(hào)車(chē)取走顯示燈 01100 2號(hào)車(chē)取走顯示燈 01101 3號(hào)車(chē)取走顯示燈 01102 2.4 外部接線 外部接線圖如圖2-1所示： 圖2-1　PLC外部接線圖

21、 第3章 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計(jì) 3.1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制程序流程圖設(shè)計(jì) 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制程序流程圖如圖3-1所示。 圖3-1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)控制程序流程圖 3.2 控制程序設(shè)計(jì)思路 呼叫1號(hào)車(chē)盤(pán)時(shí)運(yùn)行梯形圖如下圖所示。助記符見(jiàn)附錄1。 呼叫2號(hào)車(chē)盤(pán)時(shí)運(yùn)行梯形圖如下圖 圖3-1 呼叫1號(hào)車(chē)時(shí)運(yùn)行的梯形圖 圖3-2呼叫1號(hào)車(chē)時(shí)運(yùn)行的梯形圖 呼叫2號(hào)車(chē)盤(pán)時(shí)運(yùn)行梯形圖如下圖所示。助記符

22、見(jiàn)附錄2。 圖3-3 呼叫2號(hào)車(chē)時(shí)運(yùn)行的梯形圖 呼叫3號(hào)車(chē)盤(pán)時(shí)運(yùn)行梯形圖如下圖所示。助記符見(jiàn)附錄3。 圖3-4 呼叫3號(hào)車(chē)時(shí)運(yùn)行的梯形圖 第4章 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊 本次課程設(shè)計(jì)涉及到歐姆龍PLC與力控組態(tài)軟件的通訊。目前歐姆龍的小型PLC組要是CPM1A和CPM2A系列；PLC與組態(tài)軟件通過(guò)串口RS232通信，那么就要了解PLC的通信協(xié)議是什么方式的。 第一步：通過(guò)PLC的編程軟件來(lái)了解通信協(xié)議，在歐姆龍PLC的“PLC設(shè)定”對(duì)話框 中“外圍端口”標(biāo)簽中設(shè)置“通信協(xié)議”為“標(biāo)準(zhǔn)”，模

23、式是“Host Link”，單元號(hào)為“0”，在網(wǎng)絡(luò) 設(shè)置對(duì)話框的“驅(qū)動(dòng)器”標(biāo)簽中，設(shè)置“端口名稱”為“COM3”，“波特率”為“9600”，“數(shù)據(jù)位” 為“7”，“校驗(yàn)”為“偶校驗(yàn)”，“停止位”為“2”，在“設(shè)備類(lèi)型設(shè)置”的“通用”標(biāo)簽中，設(shè)置“CPU 類(lèi)型”為“CPU40”在“變更 PLC”對(duì)話框中，“設(shè)備類(lèi)型”為“CPM1（CPM1A）”，“網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型” 為“SYSMAC WAY”。 第二步：與力控的通訊：在上位機(jī)力控組態(tài)軟件的“設(shè)備配置—第一步”的對(duì)話框中，設(shè)置“設(shè)備地址”為“0”，“通訊方式”為“串口（RS232/422/485）”，在“設(shè)備配置—第二步” 的對(duì)話框中，設(shè)置“串口”為

24、“COM8”,點(diǎn)擊“設(shè)置”按鈕設(shè)置通信參數(shù)“波特率”為“9600”，“數(shù) 據(jù)位”為“7”，“校驗(yàn)”為“偶校驗(yàn)”，“停止位”為“2”。 4.2 上位監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計(jì) 仿真程序的編寫(xiě)利用FORCECONTROL2.6,下位機(jī)程序的編制則利用PLC專(zhuān)用編程軟件完成的。再詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程中，沒(méi)有將上位機(jī)的設(shè)計(jì)和下位機(jī)的設(shè)計(jì)整體分開(kāi)來(lái)寫(xiě)，而是相互交替盡量清楚的敘述。 人機(jī)界面顯示按鍵可以用來(lái)存、取相應(yīng)號(hào)位的車(chē)，其應(yīng)用方便直接，不需要復(fù)雜的應(yīng)用知識(shí)。使用者只需選擇存車(chē)或者叫車(chē)，確定后選取相應(yīng)的車(chē)號(hào)即可。如圖4-1。 圖4-1 自動(dòng)雙層停車(chē)場(chǎng)

25、存、取車(chē)的人機(jī)界面 4.3 實(shí)現(xiàn)的效果 實(shí)現(xiàn)的效果PLC選用Modbus RTU主通訊模塊（master）。Pakscan IIE主站控制器是一個(gè)遠(yuǎn)程終端單元，做為Modbus從設(shè)備（slave）。PLC的CPU通過(guò)Modbus RTU主通訊模塊控制Pakscan IIE主站控制器的讀寫(xiě)，被稱為Modbus host。系統(tǒng)采用單Modbus host兩線通訊方式，該方式最多可以連接32個(gè)Pakscan IIE主站控制器。 　　通訊模塊的初始化工作主要是配置3個(gè)初始化控制塊的參數(shù)：Slave控制塊（SCB），信息控制塊（MCB）和通訊要求參數(shù)塊（COM_REQ）。SCB是一個(gè)15

26、個(gè)寄存器長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊，功能是定義與其通訊的Slave的型號(hào)、個(gè)數(shù)、狀態(tài)等參數(shù)，每一個(gè)Slave需要定義一個(gè)SCB塊。MCB是一個(gè)6個(gè)寄存器長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊，功能是定義Master要求每個(gè)Slave執(zhí)行的命令信息，包括命令類(lèi)型、RTU引用地址偏移、PLC引用地址偏移、主機(jī)號(hào)等參數(shù)，每一種命令需要定義一個(gè)MCB塊。COM_REQ是一個(gè)17個(gè)寄存器長(zhǎng)的數(shù)據(jù)塊，功能是定義通訊方式、端口控制字及監(jiān)測(cè)SCB和MCB的狀態(tài)參數(shù)等，每一端口需要定義一個(gè)COM_REQ塊。所有這些初始化參數(shù)在PLC上電或冷啟動(dòng)初始化的第一個(gè)掃描周期內(nèi)加載到RTU主通訊模塊，此后RTU主通訊模塊負(fù)責(zé)與PakscanIIE主站控制器通訊，而

27、PLC則與RTU主通訊模塊交換數(shù)據(jù)。 讀寫(xiě)Modbus/RTU數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)通訊狀態(tài)的編程相對(duì)簡(jiǎn)單，只要讀寫(xiě)初始化時(shí)定義的相應(yīng)的PLC參數(shù)地址即可。 第5章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析 5.1 系統(tǒng)調(diào)試及解決的問(wèn)題 本停車(chē)庫(kù)操作系統(tǒng)中，由于底層不需要升降，只需左、右橫移。所以，可直接 進(jìn)行停、取車(chē)操作。 （1）X10車(chē)盤(pán)停、取車(chē)的調(diào)試：系統(tǒng)上電以后，各指示燈正常情況下。當(dāng)按下SB（I0.1）啟動(dòng)按鈕時(shí)，KM1線圈得電，其電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)X13車(chē)盤(pán)右移。當(dāng)車(chē)盤(pán)右移到行程開(kāi)關(guān) SQ1(I1.3)時(shí)，啟動(dòng)能耗制動(dòng)，X13車(chē)盤(pán)停止。同時(shí)，SQ1觸發(fā)X10車(chē)盤(pán)上掛鉤（YB1）得電，掛鉤動(dòng)作（

28、Q3.3）輸出信號(hào)（I3.3）。此時(shí)，KM8得電，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng) X10 車(chē)盤(pán)下降。當(dāng)車(chē)盤(pán)下降到行程開(kāi)關(guān)SQ14（I3.0）時(shí)，電機(jī)制動(dòng)X10車(chē)盤(pán)停穩(wěn)。進(jìn)行停車(chē)或取車(chē)過(guò)程。操作完畢之后，按下 SB6(I0.6)上升啟動(dòng)按鈕時(shí)，線圈KM7得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)并帶動(dòng)X10車(chē)盤(pán)上升。當(dāng)車(chē)盤(pán)上升至行程開(kāi)關(guān) SQ9（I2.3）時(shí)，掛鉤得電并動(dòng)作（Q3.3）輸出信號(hào)(I3.3) ，促使線圈KM2得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)X13車(chē)盤(pán)左移（Q1.4）。當(dāng)左移到位觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)SQ2（I1.4）制動(dòng)開(kāi)始，X13車(chē)盤(pán)停穩(wěn)，即完成了X10車(chē)盤(pán)停取車(chē)過(guò)程。 （2）X11車(chē)盤(pán)停、取車(chē)的調(diào)試：在按下SB2（I0.2）啟動(dòng)按鈕，線圈KM

29、3得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)X14車(chē)盤(pán)左移，當(dāng)車(chē)盤(pán)左移到位觸發(fā)SQ3（I1.5）開(kāi)關(guān)時(shí)，輸出信號(hào)使得X12車(chē)盤(pán)掛鉤YB2（Q3.4）動(dòng)作。同時(shí)輸出信號(hào)（I3.4）使線圈KM12得電，電機(jī)帶動(dòng)X11車(chē)盤(pán)下降。當(dāng)下降到位SQ16(I3.2)時(shí), 車(chē)盤(pán)停止動(dòng)作，進(jìn)行停取車(chē)操作。當(dāng)按下SB7（I0.7）上升啟動(dòng)按鈕時(shí)，線圈KM11通電，電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)X11車(chē)盤(pán)上升。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到行程開(kāi)關(guān)SQ10（I2.4）時(shí)，電機(jī)制動(dòng)車(chē)盤(pán)停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，掛鉤YB2得電動(dòng)作（Q3.4），輸出信號(hào)（I3.4）使KM4線圈得電。電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)X14車(chē)盤(pán)右移。右移到位觸發(fā)SO14（I1.6）行程開(kāi)關(guān)后，制動(dòng)進(jìn)行車(chē)盤(pán)停止運(yùn)動(dòng)。即完成X11車(chē)盤(pán)停

30、取車(chē)過(guò)程。 （3）X12車(chē)盤(pán)停、取車(chē)的調(diào)試：在按下X12車(chē)盤(pán)啟動(dòng)按鈕SB3（I0.3）線圈KM1、KM5得電，橫移電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)X13、X10車(chē)盤(pán)右移（Q1.7、Q1.3），當(dāng)車(chē)盤(pán)左移到位觸發(fā)SQ、SQ5（I1.3、I1.7）開(kāi)關(guān)時(shí)，輸出信號(hào)使得X11車(chē)盤(pán)掛鉤YB3（Q3.5）動(dòng)作并輸出信號(hào)（I3.5），使線圈KM14得電，電機(jī)正傳帶動(dòng)X11 車(chē)盤(pán)下降（Q0.3）當(dāng)下降到位SQ14(I3.0)時(shí), 線圈KM14失電車(chē)盤(pán)停止動(dòng)作，進(jìn)行停取車(chē)操作。當(dāng)按下SB8（I1.0）X12車(chē)盤(pán)上升啟動(dòng)按鈕時(shí)，線圈KM13通電，電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)X12車(chē)盤(pán)上升。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到行程開(kāi)關(guān)SQ11（I2.5）時(shí)，電機(jī)制動(dòng)車(chē)盤(pán)停

31、止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，掛鉤YB3得電動(dòng)作（Q3.5），輸出信號(hào)（I3.5）使KM2、KM5 線圈得電。電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)X13、X14車(chē)盤(pán)左移（Q1.4、Q2.0）。當(dāng)左移到位觸發(fā)SQ2（I1.4）、SQ6（I2.0）行程開(kāi)關(guān)后，制動(dòng)進(jìn)行車(chē)盤(pán)停止運(yùn)動(dòng)。即完成 X12 車(chē)盤(pán)停取車(chē)過(guò)程。 （4）X13車(chē)盤(pán)停、取車(chē)的調(diào)試：在按下啟動(dòng)按鈕SB4 （I4.0）使得X13車(chē)盤(pán)掛鉤YB4（Q3.6） 動(dòng)作。同時(shí)輸出信號(hào)（I3.6）使線圈KM16得電，電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)X12車(chē)盤(pán)下降。當(dāng)下降到位觸及行程開(kāi)關(guān)SQ15(I3.1)時(shí), 線圈失電電機(jī)制動(dòng)，車(chē)盤(pán)停止運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行停取車(chē)操作。當(dāng)按下SB9（I1.1）上升啟動(dòng)按鈕時(shí)，線圈K

32、M15得電，電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)X13車(chē)盤(pán)上升(Q1.1)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到行程開(kāi)關(guān)SQ12（I1.6）時(shí)。此時(shí)，掛鉤YB4得電并動(dòng)作（Q3.6），即完 X13 車(chē)盤(pán)停取車(chē)過(guò)程。 （5）X14車(chē)盤(pán)停、取車(chē)的調(diào)試： 當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕SB5（I0.5），線圈KM3、KM9得電，橫移電機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng)X14、X12車(chē)盤(pán)左移（Q1.5、Q2.1），當(dāng)車(chē)盤(pán)分別左移到行程開(kāi)關(guān)時(shí)觸發(fā)SQ3（I1.5）、SQ7（I2.1）時(shí)，輸出信號(hào)使得303車(chē)盤(pán)掛鉤YB5得電并動(dòng)作（Q3.7），同時(shí)輸出信號(hào)（I3.7）使線圈KM18得電，電機(jī)正傳帶動(dòng)X14車(chē)盤(pán)下降（Q0.5）。當(dāng)下降到位SQ16(I3.2)時(shí), 線圈KM18失電車(chē)盤(pán)停止動(dòng)作，

33、進(jìn)行停取車(chē)操作。當(dāng)按下SB10（I1.2）車(chē)盤(pán)上升啟動(dòng)按鈕時(shí)，線圈KM17通 電，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)X14車(chē)盤(pán)上升(Q1.2)。當(dāng)車(chē)盤(pán)運(yùn)動(dòng)到行程開(kāi)關(guān)SQ13（I2.7）時(shí)，KM17失電電機(jī)制動(dòng)車(chē)盤(pán)停止運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，掛鉤YB5得電動(dòng)作（Q3.7） 輸出信號(hào) ，（I3.7）KM4、使KM10線圈得電。電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)X14、X12車(chē)盤(pán)右移（Q1.6、Q2.2）。當(dāng)右移到行程開(kāi)關(guān)觸發(fā)SQ4（I1.6）、SQ8（I2.2）后，線圈KM4、KM10失電。電機(jī)制動(dòng)進(jìn)行車(chē)盤(pán)停止運(yùn)動(dòng)。即完成 X14 車(chē)盤(pán)停取車(chē)過(guò)程。 5.2 結(jié)果分析 自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)集中了現(xiàn)代多方面的先進(jìn)技術(shù)，是科技含量較高的車(chē)庫(kù)，其中雙層自動(dòng)停

34、車(chē)場(chǎng)停車(chē)方便、存取速度快、車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)靈活、造價(jià)低的特點(diǎn)，將可能成為今后停車(chē)庫(kù)發(fā)展的主要形式。立體停車(chē)庫(kù)目前在全國(guó)各地的很多新建小區(qū)內(nèi)逐漸開(kāi)始應(yīng)用，今后隨著家庭轎車(chē)的增加，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)的立體停車(chē)庫(kù)必將興起，車(chē)庫(kù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制是未來(lái)車(chē)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主方向?？梢栽O(shè)置PC機(jī)作為控制系統(tǒng)的上位機(jī)，通過(guò)靈活、友好的人機(jī)界面，以互聯(lián)網(wǎng)作為信息通道，可實(shí)現(xiàn)對(duì)停車(chē)庫(kù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制和管理。 “車(chē)庫(kù)”是大中城市的熱門(mén)話題，國(guó)家經(jīng)貿(mào)委將“城市立體車(chē)庫(kù)”列為“近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)”，在現(xiàn)代化大都市中，自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)已經(jīng)滲入到人們的各個(gè)生活領(lǐng)域，在機(jī)關(guān)、賓館酒店、醫(yī)院和居民區(qū)等許多地方，升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)成了一個(gè)

35、必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。 根據(jù)雙層自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)原理及特點(diǎn)，明確了運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過(guò)對(duì)PLC的輸入、輸出信號(hào)數(shù)量的確定合理的對(duì)PLC進(jìn)行了選型。并對(duì)其運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了PLC控制程序的編程?？傮w來(lái)說(shuō)，此次設(shè)計(jì)給我的影響頗大，讓我知道了怎樣做好一件事情，也明白了以往所學(xué)PLC課程還很不夠，所以在本設(shè)計(jì)中可能存在考慮不周全、設(shè)計(jì)漏洞等問(wèn)題。我希望大家提出寶貴意見(jiàn)與建議。  心得體會(huì) 自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)集中了現(xiàn)代多方面的先進(jìn)技術(shù)，是科技含量較高的車(chē)庫(kù)，其中雙層自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)停車(chē)方便、存取速度快、車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)靈活、造價(jià)低的特點(diǎn)，將可能成為今后停車(chē)庫(kù)發(fā)展的主要形式。此次設(shè)計(jì)給我的影響頗大，讓我知道了怎樣做好一件事

36、情，也明白了以往所學(xué)PLC課程還很不夠，所以在本設(shè)計(jì)中可能存在考慮不周全、設(shè)計(jì)漏洞等問(wèn)題。 近四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，讓我的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的提高。課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)習(xí)中一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，它是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，為我們以后從事實(shí)際的技術(shù)工作打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。并且對(duì)我們掌握所學(xué)知識(shí)情況，進(jìn)行了全面而又直觀的檢驗(yàn)。想想這次的課程設(shè)計(jì)，我在其中學(xué)到了很多知識(shí)，但其中所遇到的困難，也仍舊記憶猶新。它讓我明白了無(wú)論是設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，還是改造原先的老產(chǎn)品，都是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)過(guò)程，容不得半點(diǎn)含糊。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，拓寬了我的知識(shí)面，是一個(gè)鍛煉的好機(jī)會(huì)。

37、 參考文獻(xiàn) [1]陳建明．電氣控制與PLC應(yīng)用，電子工業(yè)出版社，2007． [2]鄧則名．電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2005． [3]郁漢琪．電氣控制與可編程序控制器，東南大學(xué)出版社，2003． [4]S7-200 PLC編程及應(yīng)用/廖常初主編.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2007. [5]S7-200PLC原理與實(shí)用開(kāi)發(fā)指南/李艷杰,等編著.北京:機(jī)械工業(yè)出版社 2009. 附 錄 附錄1：呼

38、叫1號(hào)車(chē)的助記符 17 LD 0.00 AND 0.01 OUT TR0 ANDNOT 0.14 OUT 10.11 LD TR0 AND 10.11 TIM 0000 #0100 LD TR0 AND T0000 ANDNOT 0.14 OUT 10.07 LD TR0 AND 10.07 TIM 0001 #0100 LD TR0 AND

39、 T0001 OUT 10.01 LD TR0 AND 10.01 TIM 0002 #0100 LD TR0 AND T0002 AND 0.10 OUT 10.15 END(01) 附錄2：呼叫2號(hào)車(chē)的助記符 LD 0.00 AND 0.02 OUT TR0 ANDNOT 0.14 OUT 10.11 LD TR0 AND 10.11

40、 TIM 0003 #0100 LD TR0 AND T0003 OUT 10.02 LD TR0 AND 10.02 TIM 0004 #0100 LD TR0 AND T0004 AND 0.11 OUT 11.01 LD TR0 AND 11.01 AND 0.11 OUT 10.02 LD TR0 AND 10.02 TIM

41、 0005 #0100 LD TR0 AND T0005 ANDNOT T0006 ANDNOT 0.14 OUT 10.10 LD TR0 AND 10.10 TIM 0006 #0100 END(01) PLC控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 附錄3：呼叫3號(hào)車(chē)的助記符 18 LD 0.00 AND 0.03 IL(02) OUT 10.05 LD 10.05 TIM 0007 #0100 LD T0007 AND 0.12 AND T0008 OUT 11.02 LD 11.02 AND NOT 0.12 OUT 10.04 LD 10.04 TIM 0008 #0100 ILC（03） END(01)