plc--自动双层停车场控制设计(共21页).doc

精选优质文档-----倾情为你奉上目 录第1章 自动双层停车场控制工艺分析1.1 自动双层停车场控制过程描述PLC英文全称ProgrammableLogicController，中文全称为可编程逻辑控制器，定义是:一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程可编程控制系统（ProgrammableLogicController）是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作电子系统它采用一种可编程的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字式或模拟式的输入输出来控制各种类型的机械设备或生产过程　可编程控制器是计算机技术与自动化控制技术相结合而开发的一种适用工业环境的新型通用自动控制装置，是作为传统继电器的替换产品而出现的随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，可编程控制器更多地具有了计算机的功能，不仅能实现逻辑控制，还具有了数据处理、通信、网络等功能由于它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的各个领域，大大推进了机电一体化的进程。

作为解决城市静态交通的有效措施——自动双层停车场自动化立体停车设备已向空间、高层发展，以其占地面积小、停车效率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点，越来越受到人们的青睐立体停车设备的发展在国外，尤其在日本有近30—40年的历史无论在技术上还是在经验上均已获得成功我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有10年历程在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件1.2 自动双层停车场控制工艺分析从图中可知设计的自动双层停车场控制主要完成取车时车位的变换，如图1-1所示 图1-1自动双层停车场示意图1. 泊车驾驶员只需用按钮操作，系统完成对应泊位托板位置调整，将托板调整到车辆进出口处，存取车完毕后，托板自动回复原位2. 系统具有停电时状态保持功能：当断电后恢复通电，在操作者重新启动后，系统能按停电前原动作顺序继续工作3. 为防止超长车辆进入车库造成车辆和车库损坏，系统应具有车辆测长功能，对超长车辆能做超长报警处理。

4. 上层泊位应具有防坠落保护装置5. 具有必要的工作状态指示和提示功能6. 具有系统故障检测和报警功能自动双层停车场的运行原理即升降横移类机械停车库利用托盘移位产生垂直通道，实现高层车位升降存取车辆其车位结构为2维矩阵形式，可设计为多层和多列由于受收链装置及进出车时间的限制，一般为2-4层，2层、3层者居多，现以较为典型的地上3×3升降横移式为例，说明停车库的运行原理下排车位只需直接将车子开出即可如果要呼叫上排车位，只需按下1至3的按钮，再按下[叫车]按钮，择所按车位将降至下层，而下排车位将左右移动，让出位置让上层车位降下来即底层只能平移，顶层只能升降除顶层外，底层都必须预留一个空车位，供进出车升降之用当底层车位进出车时，无需移动其他托盘就可直接进出车；顶层进出车时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降动作，进出车完成后再上升回到原位置其运动的总原则是：升降复位，平移复位由于停车设备对场地的适应性强，系统各机械部分可以根据不同地形和空间进行任意的组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低，因此，应用非常广泛第2章 控制系统总体方案设计2.1系统硬件组成传统的控制方法是采用继电器—接触器控制。

这种控制系统较复杂，并且大量的硬件接线使系统可靠性降低，也间接地降低了设备的工作效率采用可编程控制器较好地解决了这一问题，可编程控制器是一种将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合在一起的新型工业自动控制设备，不仅能实现对开关量信号的逻辑控制还能实现与上位计算机等智能设备之间的通信因此，将可编程控制器应用于多种液体混合灌装机，完全能满足控制要求且具有操作简单、运行可靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等优点[1]在本控制系统中，所需的开关量输入为6点，开关量输出为7点，考虑到系统的可扩展性和维修的方便性，选择模块式PLC由于本系统的控制是顺序控制，选用日本松下电工公司生产的AFP12417 PLC作控制单元来控制整个系统之所以选择这种PLC，主要考虑FP系列PLC有以下特点[2]：（1）丰富的指令系统在FP系列PLC中，即使是小型机，也具有近200条指令除能实现一般的逻辑控制外，还可进行运动控制、复杂数据处理，甚至可直接控制变频器实现电动机调速控制而且各类PLC产品的指令系统都具有向上兼容性，便于应用程序的移植2）快速的CPU处理速度、大程序容量3）大的网络通信功能可直接连接调制解调器，可方便地与其他PLC或上位机连成通信网络，通过上位计算机对生产现场的PLC进行实时监控。

在生产规模较大，所控制的机床达到两台以上时，可采用1：n上位链接通信方式，用一台计算机管理多台床，构成一个二级分布式集一散控制系统4）编程及监控功能强大、维护简单、价格适中国际电工委员会（International Electrotechnical Commission, IEC）颁布的PLC的定义为：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出来控制各种类型的机械或生产过程可编程控制器及其有关设备，都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计PLC的一般结构如图3所示，由图可见主要有6个部分组成，包括CPU(中央处理器)、存储器、输入／输出接口电路、电源、外设接口、I/O扩展接口1）中央处理单元（CPU）与通用计算机中的CPU一样PLC中的CPU也是整个系统的核心部件，主要有运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成，此外还有外围芯片、总线接口及有关电路CPU在很大程度上决定了PLC的整体性能，如整个系统的控制规模、工作速度和内存容量等。

2）存储器存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器存放应用软件的存储器称为用户程序存储器PLC常用的存储器类型有RAM、EPROM、 EEPROM等图3 PLC结构图（3）I/O模块输入模块和输出模块通常称为I/O模块或I/O单元PLC的对外功能主要是通过各种I/O接口模块与外界联系而实现的输入模块和输出模块是PLC与现场I/O装置或设备之间的连接部件，起着PLC与外部设备之间传递信息的作用通常I/O模块上还有状态显示和I/O接线端子排，以便于连接和监视4）电源模块输入、输出接口电路是PLC与现场I/O设备相连接的部件它的作用是将输入信号转换为PLC能够接收和处理的信号，将CPU送来的弱电信号转换为外部设备需要的强电信号2.2控制方法分析 自动双层车库控制系统通过人机界面来实现存车时，在人机界面的主界面中按“存车界面”，在选择需要存车的车位，判断无误后按确认，自动完成存车过程；取车时人机界面进去取车界面，直接选择想要取车的库位，判断无误后按确定，自动完成驱车过程 用户存车，进入存车界面发布存车指令，人机界面将相应信号送给PLC，此时，大门打开，司机将车开到升降台指定位置后下车，选择库位并按“确定”键，此时，大门开始关闭。

PLC判断是否升降，升降台低速上升，达到指定位置碰到主平层行程开关时，主电机制动此时汽车在制定车位，并且人机界面上显示相应库位有存车信息司机开车入库检测车辆是否停车到位，提示锁车门根据车库指令判断是否上升检查车是否停放可靠司机出库，库门关闭升降机上升停车到位，存车结束图2-1 存车流程图取车时，在人机界面上选择取车界面，选择枯萎，判断无误后按确认，进入驱车操作根据库位位置，PLC判断所取车位是否下降，升降台下降，并复位人机界面上显示相应库位的消失，并检测升降台是否到位，大门打开，司机把车从升降台上开出，延时一段时间后大门自动关闭，驱车过程结束取车指令输入根据车位判断是否下降升降机下降到底层司机入库把车开出升降机到驱车泊位处车库门开取车结束图2-2 取车流程图2.3 I/O分配I/O地址分配表如表2-3、表2-4所示表2-3 输入信号的地址分配表输入信号名称输入点1号车极限开关000102号车极限开关000113号车极限开关000124号车极限开关000135号车极限开关000141号车呼叫000012号车呼叫000023号车呼叫00003叫车按钮000006号车极限开关00015表2-4 输出信号的地址分配表输出信号名称输出点1号车平台上升010001号车平台下降010012号车平台上升010022号车平台下降010033号车平台上升010043号车平台下降010054号车平台左移010064号车平台右移010075号车平台左移010105号车平台右移010111号车取走显示灯011002号车取走显示灯011013号车取走显示灯01102第3章 控制系统梯形图程序设计3.1 控制程序流程图设计启动1-5位置都有车辆假设1、2、3取车4或5位置按照不同情况左右移动1、2、3取车位上下移动所取车辆到达出口将未取车辆回复原位按停止按钮？结束图2-1程序框图3.2 控制程序设计思路 停车场的底层只能平移，顶层只能升降。

除顶层外，底层都必须预留一个空车位，供进出车升降之用当底层车位进出车时，无需移动其他托盘就可直接进出车；顶层进出车时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降动作，进出车完成后再上升回到原位置其运动的总原则是：升降复位，平移复位自动双层停车场采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低梯形图如图2-3所示图2-2梯形图第4章 监控系统设计 4.1 PLC与上位监控软件通讯本次课程设计涉及到欧姆龙PLC与力控组态软件的通讯目前欧姆龙的小型PLC组要是CPM1A和CPM2A系列；PLC与组态软件通过串口RS232通信，那么就要了解PLC的通信协议是什么方式的第一步：通过PLC的编程软件来了解通信协议，在欧姆龙P。