基于PLC的停車場立體化設計

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基于PLC的停車場立體化設計 摘 要 在基礎學科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F代科學技術的發(fā)展，進入了許多新領域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現，往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅。 PC 是一個數字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數與演算等功能，并通過數字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機械或工作程序。一部數字電子計算機若是從事執(zhí)行PC 之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。 可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關外部設備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。 關鍵詞：傳感器 可編程控制器 監(jiān)控系統(tǒng) 引導系統(tǒng) 檢測系統(tǒng) 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………… 1 關鍵詞………………………………………………………………………………………… 1 前言…………………………………………………………………………………………… 2 第一章 停車場的系統(tǒng)……………………………………………………………………… 3 1.1 引導系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 3 1.2 檢測系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 4 1.2.1 傳感器的組成……………………………………………………………… 5 1.2.2 傳感器的分類……………………………………………………………… 5 1.3存放系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 6 1.3.1 升降橫移式………………………………………………………………… 6 1.3.2 液壓吊掛式………………………………………………………………… 6 1.3.3 旋轉入庫式………………………………………………………………… 6 1.4 保護系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 7 1.4.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)……………………………………………………………… 7 1.4.2 防盜報警系統(tǒng)……………………………………………………………… 8 1.5 立體停車場的電機選用……………………………………………………… 9 1.5.1 驅動電機的選定…………………………………………………………… 9 1.5.2 用于立體停車場設備上的減速電機性能………………………………… 9 第二章 PLC的基本原理及概述……………………………………………………………… 9 2.1 PLC的概述………………………………………………………………………… 9 2.2 PLC的定義………………………………………………………………………… 9 2.3 PLC的特點………………………………………………………………………… 10 2.3.1 PLC的主要特點…………………………………………………………… 10 2.3.2 PLC的主要功能…………………………………………………………… 12 2.4 PLC的工作原理…………………………………………………………………… 12 2.5 PLC內部處理階段………………………………………………………………… 12 2.6 三菱系列PLC……………………………………………………………………… 13 2.7 三菱PLC各部分名稱……………………………………………………………… 14 第三章 單車進出程序的編寫……………………………………………………………… 15 3.1 輸入輸出地址表…………………………………………………………………… 15 3.2 狀態(tài)流程圖………………………………………………………………………… 16 3.3 外部接線圖………………………………………………………………………… 17 3.4 程序梯形…………………………………………………………………………… 18 第四章 結束語……………………………………………………………………………… 20 參考文獻……………………………………………………………………………………… 21 前 言 隨著社會的發(fā)展，城市人口日益增多，樓房和車輛也越來越多，特別是隨著改革開放以來，國民經濟的高速發(fā)展為汽車工業(yè)的振興注入了強勁的動力。據中國汽車工業(yè)協會公布的數據表明，1997年全國汽車保有量為1100萬量，其中轎車400萬輛，當年轎車生產量48.2萬量，微型車生產量38.2萬量，1998轎車生產量50萬量，1999年55萬量，2000年57萬量，2002年中國汽車產量達到了325萬量，比上年增長38%，全球排名由2001年的第八位上升至第五位。隨著中國加入世貿、十六大的順利召開和政府平穩(wěn)過渡、2008年北京奧運會、2010年世界博覽會等重大盛事的影響以及內需的進一步拉動和“費改稅”等政策的驅動我國的汽車工業(yè)仍將具有很大的發(fā)展空間并將繼續(xù)保持快速平穩(wěn)發(fā)展。國務院發(fā)展研究中心在一組中國汽車產業(yè)增長潛力與外部環(huán)境的研究課題中提出的預測，目前中國家用轎車的保有量為489萬輛，到2010年將增加2倍，達到1466萬輛，到2020年這一數字再增加4倍，達到7200萬輛。屆時中國各種汽車的總保有量將達到1.15億輛，是美國今天汽車總保有量的一半。而2010年、2015年、2020年家用轎車的市場需求量，分別是501萬輛、913萬輛和1584萬輛。其后中國將全面進入汽車社會。 車輛無處停放的問題是城市的社會、經濟、交通發(fā)展到一定程度產生的結果立體停車設備的發(fā)展在國外，尤其在日本已有近30-40年的歷史，無論在技術上還是在經驗上均已獲得了成功。我國也于90年代初開始研究開發(fā)機械立體停車設備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內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立體機械停車設備以其平均單車占地面積小的獨特特性已被廣大用戶接受。機械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道平均一輛車就要占據40平方米的面積，而如果采用雙層機械車庫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。 機械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內或車不停準位置由電子控制的整個設備便不會運轉。應該說機械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫中采用機械存車，還可以免除采暖通風設施。因此，運行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統(tǒng)而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設立機械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。 立體停車庫屬于倉儲設施,專門為各類車輛自動停放科學寄存.其由鋼構架、回轉臺采用埋人式、輸送車或升降電梯、監(jiān)控操作臺及輔助設備消防、配電、防盜機構六大部分聯合構成,目前在國內一些經濟較發(fā)達人口密度較大的城市中開發(fā)推廣,并已經日趨成熟。 立體停車庫以停放轎車為主,其代價較昂貴,而且立體停車庫使用時涉及到人身和車輛的安全,所以對設備的安全性和可靠性要求非常高。PLC采用了以計算機為核心的通用自動控制裝置,集微機技術、自動化技術、通訊技術為一體,可靠性強、性價比高、設計緊湊、擴展性好、操作方便,適用于頻繁啟動和惡劣的環(huán)境,因此在立體停車庫控制系統(tǒng)中通常采用PLC作為電控系統(tǒng)的核心輔佐以限位開關來控制精確的存取車 第1章 停車場的系統(tǒng) 目前，停車庫已由地面向地下或空中發(fā)展，由單層向多層發(fā)展。停車方式也由坡道式向智能立體機械式發(fā)展和機械停車場按其停放形式的不同，可分為機械立體停車庫和機械復式停車庫。機械立體停車庫是庫內無停車道、無人員停留的先進形式；機械復式停車庫是庫房內有停車道、且有人員停留的傳統(tǒng)形式。而其機械系統(tǒng)只是類似于普通貨架倉庫中的貨物存取裝置。本文重點介紹的是立體停車機械系統(tǒng)。 1.1引導系統(tǒng) 車位引導系統(tǒng)是隨著車庫規(guī)模的不斷擴大而出現的一種提高停車服務水平的裝置。它一般設置在停車庫的主要通道上，如停車庫入口處，每層停車區(qū)入口處，通過大型顯示屏動態(tài)顯示余車位數量，并對去往空車位的路徑進行指引。在多層停車庫和大容量停車區(qū)，采用停車引導系統(tǒng)，能幫助停車者方便的找到空車位，減少他們尋找車位的時間和由此產生的煩躁情緒，為他們創(chuàng)造有好的停車環(huán)境。 由于停車引導技術的這些特點，近年來，越來越多的車廠經營管理公司開始在他們經營的停車場中應用了此項技術。有些新建停車庫從開始建設就引入了這套系統(tǒng)，出于城市智能交通管理的需要，政府部門也開始在主要的停車場合設置停車引導裝置，使停車者快速找到有的空車位。城市中心區(qū)也就成為停車引導技術最重要的應用市場。 1.2檢測系統(tǒng) 　　人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現象和規(guī)律以及生產活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。 　　新技術革命的到來，世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。 　　在現代工業(yè)生產尤其是自動化生產過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產過程中的各個參數，使設備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產品達到最好的質量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現代化生產也就失去了基礎。 　　在基礎學科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F代科學技術的發(fā)展，進入了許多新領域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 厘米的粒子世界，縱向上要觀察長達數十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應。此外，還出現了對深化物質認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現，往往會導致該領域內的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅。 　　傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域。可以毫不夸張地說，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。 由此可見，傳感器技術在發(fā)展經濟、推動社會進步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術將會出現一個飛躍，達到與其重要地位相稱的新水平。 1.2.1 傳感器的組成 傳感器一般由敏感元件、轉換元件、基本轉換電路三部分組成： 敏感元件：它是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。 轉換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入摶換成電路參量。 基本轉換電路：上述電路參數接入基本轉換電路（簡稱轉換電路），便可轉換成電量輸出。傳感器只完成被測參數至電量的基本轉換，然后輸入到測控電路，進行放大、運算、處理等進一步轉換，以獲得被測值或進行過程控制。 1.2.2 傳感器的分類 傳感器是知識密集、技術密集的行業(yè)，它與許多學科有關，它的種類十分繁多。為了很好地掌握它、應用它，需要有一個科學的分類方法。 　 第一，按傳感器的工作機理，可分為物理型、化學型、生物型等。 　 第二，按構成原理，可分為結構型與物性型兩大類。 　 第三，也有基于守恒定律和統(tǒng)計定律的傳感器，但為數較少。 　 第四，根據傳感器的能量轉換情況，可分為能量控制型傳感器和能量轉換型傳感器。能量控制型傳感器，在信息變化過程中，其能量需要外電源供給。如電阻、電感、電容等電路參量傳感器都屬于這一類傳感器。基于應變電阻效應、磁阻效應、熱阻效應、光電效應、霍爾效應等的傳感器也屬于此類傳感器。 能量轉換型傳感器，主要由能量變換元件構成，它不需要外電源。如基于壓電效應、熱電效應、光電動勢效應等的傳感器都屬于此類傳感器。 第五，按照物理原理分類，可分為： 1.電參量式傳感器。包括電阻式、電感式、電容式等三個基本型式。 2.磁電式傳感器。包括磁電感應式、霍爾式、磁柵式等。 3.壓電式傳感器。 4.光電式傳感器。包括一般光電式、光柵式、激光式、光電碼盤式、光導纖維式、紅外式、攝象式等。 5.氣電式傳感器。 6.熱電式傳感器。 7.波式傳感器。包括超聲波式、微波式等。 8.射線式傳感器。 9.半導體式傳感器。 10.其它原理的傳感器等。 　 第六，可以按照傳感器的用途來分類，例如位移傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、 溫度傳感器等等。 第七，根據傳感器輸出是模擬信號還是數字信號，可分為模擬傳感器和數字傳感器；根據轉換過程可逆與否，可分為雙向傳感器和單向傳感器等。 1.3 存放系統(tǒng) 1.3.1 升降橫移式 工作原理：存取的車輛置于升降機的活動載車板上。機械系統(tǒng)通過橫移運動完成程序， 駕駛員只在升降平臺上交、取車輛。 該類系統(tǒng)包括鋼結構、載車板、運動系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)。 其突出特點：對場地的適應性強，可根據不同的地形和空間進行任意組合排列，不受存車規(guī)模的限制。 1.3.2 液壓吊掛式 工作原理：存取的車輛通過指引到達停車位置，由特殊的液壓掛鉤裝置將汽車按斜向軌道拉起到一定位置。 該類系統(tǒng)包括鋼結構導軌、載車板、液壓系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)。 其突出特點：對場地的空間利用力高，不受停車規(guī)模限制，停車方式新穎，較能吸引顧客。 1.3.3 旋轉入庫式 工作原理：存取的車輛抵達停車位位置后，停在載車板上，由整個停車庫的旋轉使汽車45后前移至車庫。 該類系統(tǒng)包括鋼結構、載車板、液壓系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)。 其突出特點：對車輛的保護較高，適合長期停放的寄存式停車。 1.4 保護系統(tǒng) 1.4.1 安全監(jiān)控系統(tǒng) 1.4.1.1 數字圖像監(jiān)控系統(tǒng) 這是當今世界最得天獨厚的計算機全數字壓縮監(jiān)控系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點。它不受各種人為的干擾，對所監(jiān)控的地點時行監(jiān)控，具有視頻報警功能，可以任意設置報警區(qū)域，自動向預定的電話（手機、呼機、單位電話等）報警，真正的做到了系統(tǒng)的安全性。它具有以下優(yōu)勢： （1）信息化：網絡是在計算機的基礎上建立起來的，數字監(jiān)控系統(tǒng)以計算機為操作平臺，為信息化的管理建立了基礎，使公司、商場、超市、銀行、工廠、倉庫、企業(yè)等現代化場所管轄范圍的信息； （2）智能化：以數字監(jiān)控主機為操作中心，通過監(jiān)控軟件來實現系統(tǒng)的智能化控制，如監(jiān)視、錄像、多種畫面分割、畫面切換、視頻報警、報警聯動、回放檢索、云臺鏡頭控制、打印、網絡遠程傳輸等； （3）現代化：建立以數字監(jiān)控主機為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過軟件的控制，快速追蹤最新通訊技術發(fā)展，通過解碼器可以控制云臺等前端設備，可以更清楚的看到您想要看的活動場景； （4）實用性：系統(tǒng)設備立足于用戶對整個系統(tǒng)的具體要求，最大限度地發(fā)揮投資的效益，充分考慮軟件、硬件技術的成熟性和性能價格比，注重實用性；系統(tǒng)標準化模塊化，易于升級和擴展。 1.4.1.2. 遠程錄音監(jiān)控系統(tǒng) 這是可以通過局域網或者電話MODEM進行遠程管理的錄音監(jiān)控系統(tǒng)。該錄音監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成： （1）數據采集終端：數據采集終端可以工作在自動數據采集方式或者手動數據采集方式，工作在自動數據采集方式時數據采集終端會自動識別有話音到來并自動啟動數據采集，當數據采集終端識別到話音中斷后延時一定時間（可以設置）自動停止數據采集。如果數據采集終端工作在手動方式，數據采集的啟動和停止靠人工來控制。 （2）本地錄音管理軟件：本地錄音管理軟件接收數據采集終端傳送來的數據并進行壓縮，然后存入本地數據庫，本地錄音管理軟件可以按時間查詢、回放監(jiān)控錄音，也可以實時監(jiān)聽。如果不需要進行遠程監(jiān)控，數據采集終端和本地錄音管理軟件就可以組成一個本地錄音監(jiān)控系統(tǒng)。 （3）遠程中心管理軟件：遠程中心管理軟件是實現遠程錄音監(jiān)控的主要部件，它通過局域網或者電話MODEM與各地的本地錄音監(jiān)控系統(tǒng)建立連接并根據用戶操作從本地錄音數據庫中讀取錄音數據然后解壓回放，也可以實時的對某地的錄音進行監(jiān)聽。 1.4.2 防盜報警系統(tǒng) 防盜報警系統(tǒng)是指在一個或多個單位構成的區(qū)域范圍內，采用無線、專用線或借用線的方式將各種防盜報警探測器、報警控制器等設備連接構成集中報警信息探測、傳輸、控制和聲、光響應的完整系統(tǒng)。它能及時發(fā)現警情，并將報警信息傳送至有關部門，達到及時發(fā)現警情、迅速傳遞、快速反應。組建一套合理、適用的報警系統(tǒng)，將起到了預防、制止和打擊犯罪的重要作用，能使損失減少到最低程度。 1.4.2.1 系統(tǒng)主要功能 報警主機可與閉路監(jiān)控系統(tǒng)多媒體計算機中央（報警）控制主機及其控制軟件聯動操作，集成了閉路電視監(jiān)控、入侵報警監(jiān)視等安防系統(tǒng)管理和控制功能，并可通過標準的計算機網絡通訊等手段與巡更系統(tǒng)、通訊聯絡系統(tǒng)、火災自動（消防）報警系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)的控制主機聯網，進行必要的數據交流與共享，進行多等級、分范圍、分功能、分優(yōu)先權的保密管理和控制，協調各系統(tǒng)的運行，構成綜合安全防范體系。 1.4.2.2 系統(tǒng)工作原理 本系統(tǒng)主要由多媒體控制軟件、報警主機、報警接口及報警探測器等組成。前 端設備主要由紅外/微波雙鑒探測器、緊急報警按鈕組成。入侵報警監(jiān)視系統(tǒng)的前端設備用于實時監(jiān)測樓宇內各區(qū)域的狀態(tài)，并依次作為判斷是否有非正常事件發(fā)生的主要依據。各種前端報警器有常開或常閉式觸點，就近與分布在各樓層的報警收集器通過雙芯控制電纜相連接，當前端報警器檢測到現場出現的異常情況超出了設定的范圍時，常開或常閉式觸點的狀態(tài)發(fā)生改變。防區(qū)報警收集器與控制主機相連結并實時進行通訊，一旦檢測到前端報警器狀態(tài)發(fā)生變化，即刻將發(fā)生報警信號的前端報警器的編號等信息，以特定的編碼格式傳送到控制主機。系統(tǒng)控制主機可自動判別報警信號的來源，并依據設定的系統(tǒng)自動響應程序，同時為用戶提供現場多方面的信息，包括現場視頻圖像、聲音信號等，為用戶正確判斷非正常事件發(fā)生的可靠性和事態(tài)的嚴重性提供必要的決策依據。 1.5 立體停車場的電機選用 1.5.1 驅動電機的選定 像減速電機一類的驅動機，是根據旋轉而進行“工作”的機器。但是，因為工作形式各具風格，所以驅動機也有擅長和不擅長的情形。因此，我們要捉住負載的特征取得最佳組合方式，這點是非常重要的。 譬如，風機和水泵等是“轉速要隨著負載加大而加快”。我們以運行傳送帶的減速電機考慮，驅動機所需要的動力是與承載物品的重量大小成比例的，若需要運送的速度變快，就需要大的輸出的電動機。僅僅是那種只是工作量大的說法。這個可以說成“摩擦負載”。 那下面我們來看離心分離機。在最初時無論如何，轉速也不會馬上提高，即應該是“慣性”大。一般認為GD2大的機械，讓其旋轉部分工作，需要對應加速時的負載的大小進行選定，稱謂“慣性負載” 。立體停車設備的載車板的起落是什么狀態(tài)的負載呢？這種負載需要與車的重量和卷上速度成比例的動力，因此被稱作“重力負載” 。另外，若讓臺車下降，需要制動力（剎車）。 1.5.2 用于立體停車設備上的減速電機性能 多段式立體停車設備使用“升降”和“橫移”用這兩種減速電機。全都是作為“搬送機用”使用，不過作為“升降”的驅動機是“重力負載”，制動力（剎車）也是很重要的。作為“橫行”用，需要有戰(zhàn)勝在橫移起動時的大的靜止摩擦轉矩的高啟動轉矩的減速電機。 第2章 PLC的基本原理及概述 考慮到通用性，同時使用點位控制較為方便，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對停車進行控制。當停車的動作流程改變時，只需改變PLC程序即可實現，非常方便快捷。最為主要的原因在于液壓系統(tǒng)本身包括液壓站，都是隨車運動的。如果采用傳統(tǒng)的繼電器邏輯線路控制，不但結構復雜，控制柜體積亦大；而且各個繼電器均在運動中動作，易受震動干擾，可靠性差。為此，我采用(PLC)對機械進行控制。 2.1　PLC的概述 可編程序控制器是六十年代末在美國首先出現的，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數等順序控制功能，由此日本稱它為順序控制器（Sequence Controller）。 2.2　PLC的定義 PLC 問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產和發(fā)展標準化，美國電氣制造商協會NEMA（National Electrical Manufactory Association） 經過四年的調查工作，于1984 年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC 作了如下定義 “PC 是一個數字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數與演算等功能，并通過數字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機械或工作程序。一部數字電子計算機若是從事執(zhí)行PC 之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機械式順序控制器。” 以后國際電工委員會（IEC）又先后頒布了PLC 標準的草案第一稿，第二稿，并在1987 年2 月通過了對它的定義： “可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應用而設計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內部存儲程序，執(zhí)行邏輯運算，順序控制，定時，計數與算術操作等面向用戶的指令，并通過數字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P外部設備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。” 總之，可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅動能力。但可編程控制器產品并不針對某一具體工業(yè)應用，在實際應用時，其硬件需根據實際需要進行選用配置，其軟件需根據控制要求進行設計編制。 2.3 PLC的特點 2.3.1　PLC 的主要特點 2.3.1.１　高可靠性 （1）所有的I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現場的外電路與PLC 內部電路之間電氣上隔離。 （2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數一般為10~20ms。 （3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 （4）采用性能優(yōu)良的開關電源。 （5）對采用的器件進行嚴格的篩選。 （6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴大。 （7）大型PLC 還可以采用由雙CPU 構成冗余系統(tǒng)或有三CPU 構成表決系統(tǒng),使可靠性更進一步提高。 2.3.1.２　豐富的I/O 接口模塊 PLC針對不同的工業(yè)現場信號，如： u 交流或直流； u 開關量或模擬量； u 電壓或電流； u 脈沖或電位； u 強電或弱電等。 有相應的I/O 模塊與工業(yè)現場的器件或設備，如： u 按鈕 u 行程開關 u 接近開關 u 傳感器及變送器 u 電磁線圈 u 控制閥 直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人-機對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網絡，它還有多種通訊聯網的接口模塊，等等。 2.3.1.３　采用模塊化結構 為了適應各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC 以外絕大多數PLC 均采用模塊化結構PLC 的各個部件包括CPU 電源I/O 等均采用模塊化設計由機架及電纜將各模塊連接起來系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據用戶的需要自行組合。 2.3.1.４　編程簡單易學 PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對使用者來說不需要具備計算機的專門知識因此很容易被一般工程技術人員所理解和掌握。 2.3.1.５　安裝簡單維修方便 PLC不需要專門的機房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運行使用時只需將現場的各種設備與PLC 相應的I/O 端相連接即可投入運行各種模塊上均有運行和故障指示裝置便于用戶了解運行情況和查找故障。由于采用模塊化結構因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復運行。 　2.3.2 　PLC 主要的功能 （1）邏輯控制 （2）定時控制 （3）計數控制 （4）步進（順序）控制 （5）PID 控制 （6）數據控制 2.4　PLC的工作原理 PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工作的。即PLC運行時，CPU根據用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描。如果無跳轉指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。周而復始。 PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，并進行周期性循環(huán)。 2.5　PLC內部處理階 PLC系統(tǒng)內部的工作原理可分為5個步序：內部處理、通訊服務、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理。 PLC的工作模式分為運行模式（RUN）與停止模式（STOP）兩種。當PLC處于RUN模式時，PLC按步序從內部處理開始，到輸出處理結束一個執(zhí)行周期，一個執(zhí)行周期結束后，將立即開始下一個周期的執(zhí)行，即返回到第一個步序-內部處理，如此一直循環(huán)下去；當PLC處于STOP模式時，PLC按步序從內部處理開始，只執(zhí)行前兩個步序，即到通訊服務結束一個執(zhí)行周期。PLC的這種運行方式稱為循環(huán)掃描方式，而每執(zhí)行一個執(zhí)行周期所需時間稱為循環(huán)掃描時間或掃描周期。 在PLC的存儲器中，設置了一區(qū)域用于存放輸入/輸出信號的狀態(tài)及當前值，它們分別稱為輸入映像區(qū)和輸出映像區(qū)。PLC的其它地址元件也有對應的映像存儲區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像存儲區(qū)。通過建立元件映像存儲區(qū)，使PLC成為一個真正的數字采樣控制系統(tǒng)；雖然PLC不可能像繼電器控制柜那樣隨時根據現場輸入實時控制現場輸出狀態(tài)，但只要采樣周期足夠短，即采樣頻率足夠高，這樣的采樣系統(tǒng)應該完全符合實際系統(tǒng)的需要。 1.內部處理：PLC完成對自身硬件的自檢測，當發(fā)現自身硬件有問題或硬件配置與實際對不上時，PLC將產生錯誤指示。Haiwell PLC對此種錯誤以主機上的ERR錯誤指示燈閃爍指示。 2.通訊服務：PLC處理與計算機、PLC、編程器及別的智能設備的通訊。 3.輸入處理：PLC在輸入操作上采用定時采樣的方式。即在一個掃描周期的固定時刻（一般在掃描周期的開始）一次性集中采樣所有的外部輸入點，采樣結果用二進制的形式存入到RAM中一個區(qū)域（輸入映像寄存器區(qū)）。這樣在執(zhí)行程序時，所需的現場訊息全部從輸入映像區(qū)中取用，不直接從現場取樣。 4.程序執(zhí)行：PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中順序排列。在無跳轉指令的情況下，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結束，執(zhí)行指令時，從元件映像存儲區(qū)中讀出元件的狀態(tài)及當前值，并據指令的需要進行相應的邏輯運算及賦值操作，最后的運算結果寫入到線圈或輸出類指令對應的元件映像存儲區(qū)中。 5.輸出處理：PLC在輸出操作上采用定時輸出的方式。即在一個掃描周期的固定時刻（一般在掃描周期的結束）先將它們存放在RAM中的一個區(qū)域（輸出映像寄存器區(qū)），掃描周期結束時再將輸出映像區(qū)中控制信息集中輸出。 以上是PLC的工作過程,若PLC的I/O響應時間小于掃描周期的話,就不叫PLC了,沒有實時性可言,而PLC本身就是要的是實時性,這樣控制精度才高,才能按用戶的程序要求作出實時的響應 2.６　三菱系列PLC FX系列的可編程控制器的系統(tǒng)配置靈活，用戶除了可以選用不同的系列之外，還可以選用多種基本單元、擴展單元和擴展模塊，組成不同I/O點和不同功能的控制系統(tǒng)，各種不同的配置都可以獲得很高的性價比。FX系列的硬件配置就像模塊式可編程控制器一樣靈活，因為它的基本單元采用整體式結構，又具有比模塊式可編程控制器更高的性價比。日本三菱電機公司生產的可編程序控制器主要有F、F1、F2系列， FX0、FX2系列以及A系列。F、F1、F2系列是整體式結構的小型PLC。FX系列是繼F、F1、F2系列之后推出的新產品。FX系列兼有整體式PLC簡單、實用及模塊式PLC功能強大，組合靈活的優(yōu)點。 FX1N系列是功能很強大的微PLC，可擴展到多達128 I/O點，并且能增加特殊功能模塊或擴展板。通信和數據鏈接功能選項使得FX1N在體積、通信和特殊功能模塊等重要的應用方面非常完美。 FX1S系列PLC把優(yōu)良的特點都融合進一個很小的控制器中。 FX1S適用于最小的封裝，提供多達30個I/O，并且能通過串行通信傳輸數據，所以它能用在緊湊型PLC不能應用的地方。 FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進的系列。由于FX2n系列具備如下特點：最大范圍的包容了標準特點、程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能,它可以為你的工廠自動化應用提供最大的靈活性和控制能力。 2.7 　三菱PLC各部分的名稱 圖2-7 PLC的基本結構 ①35mm寬DIN導軌 ②安裝孔4個（4.5） ③電源、輔助電源、輸入信號用的裝卸式端子臺（帶蓋板） ④輸入指示燈 ⑤擴展單元、擴展模塊、特殊單元、特殊模塊、接線插座蓋板 ⑥輸出用的裝卸式端子臺 ⑦輸出動作指示燈 ⑧DIN導軌裝卸用卡子 ⑨面蓋板 ⑩外圍設備接線插座、蓋板 第3章 單車進出程序的編寫 下面我先介紹一下停車場的工作過程，首先汽車進入停車場，停在指定的甲板上，程序首先判斷是否有空車位，如沒有空車位，程序無法工作，如有空車位，先判斷一樓是否有空車位，如有空車位，先滿足一樓，再判斷一樓左邊是否有空車位，如有空車位，先滿足左邊，如一樓沒有空車位，再判斷而樓是否有空車位，程序是和一樓的一樣。三樓也是如此。一輛車停好以后，再看有沒有汽車出停車場，如有車輛出去，先滿足三樓，如三樓沒有，再滿足二樓，依次是一樓，最后停放在一樓原始位置。 3.1 輸入輸出地址表（如表３－１） 表3-1 輸入輸出地址表 輸入 輸出 名稱 地址 名稱 地址 停車就位 X1 有車顯示（綠燈） Y0 第一層（左）1號車位檢測 X2 無車顯示（紅燈） Y1 第一層（右）2號車位檢測 X3 第一層水平左移 Y2 第二層（左）1號車位檢測 X4 第一層水平右移 Y3 第二層（右）2號車位檢測 X5 上升至第二層 Y4 第三層（左）1號車位檢測 X6 第二層水平左移 Y5 第三層（右）2號車位檢測 X7 第二層水平右移 Y6 第一層（左）出 X10 上升至第三層 Y7 第一層（右）出 X11 第三層水平左移 Y10 第二層（左）出 X12 第三層水平右移 Y11 第二層（右）出 X13 第三層垂直下降 Y12 第三層（左）出 X14 第二層垂直下降 Y13 第三層（右）出 X15 第一層平層信號 X16 第二層平層信號 X17 第三層平層信號 X20 3.2 狀態(tài)流程圖（如圖３－２） 圖3-2 流程圖 3.3 PLC外部接線圖 PLC外部接線圖 3.3程序梯形圖 結束語 立體停車庫是一個新新的產物，同時對于我來說是一個全新的領域，以前所學的PLC知識只是簡單的控制一些電機，沒有像這次真正的應用到實際的研究中。通過查閱大量的文獻，大概的了解立體停車庫的種類和工作原理。同時體會到在這方面仍然存在很大的研究空間。 對于這次的畢業(yè)設計我也有很多收獲：首先，它提高了我的自學能力，讓我們通過查閱資料，參考別人的優(yōu)秀作品。學到了許多書本上根本就沒有的知識;然后，進一步提高了我們對PLC的理解。所以說通過畢業(yè)設計這樣一個鞏固和學習的過程，不僅對三菱PLC有了更深的理解，并且通過這一次的設計使我把所學的知識融入到生活中去了。 不可否認PLC有其先進性的一面。但在人們平時的生活中卻很少能接觸到有關的東西，往往在工廠生產中才能更好的發(fā)揮其功能。。 參考文獻 [1] 史國生主編，電氣控制與可編程控制器技術，北京：化工出版社，2005.4 [2] 高欽和主編，可編程控制器應用技術與設計實例，北京：人民郵電出版社，2004 [3] 何衍慶等編，可編程控制器編程語言及應用，北京：電子工業(yè)出版社，2006 [4] 郭宗仁主編，可編程序控制器及其通信網絡技術，北京：人民郵電出版社，1999 [5] 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