PLC自动双层停车场位控制系统设计方案 .docx

精品名师归纳总结第 1 章 自动双层停车场掌握工艺分析1.1 自动双层停车场掌握过程描述自动双层停车场的掌握过程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，现以较为典型的的上 3× 3 升降横移式为例，说明停车库的运行原理。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：当断电后复原通电，在操作者重新启动后，系统能按停电前原动作次序连续工作。(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爱护装置。 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。7 托板上下运动速度0.05m/s ，左右移动速度为0.1m/s ，停位精度±10mm。 确定设计思想。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.2 自动双层停车场掌握工艺分析下排车位只需直接将车子开出即可。假如要呼叫上排车位，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，底层都必需预留一个空车位，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，先要判定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。其运动的总原就是：升降复位，平移复位。由于停车设备对场的的适应性强，系统各机械部分可以依据不同的势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，应用特别广泛。自动双层车库掌握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”，在挑选需要存车的车位，判定无误后按确认，自动完成存车过程。取车时人机界面进去取车界面，直接挑选想要取车的库位，判定无 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，挑选库位并按“确定”键，此时，大门开头关闭。PLC 判定是否升降，升降台低速上升，达到指定位置遇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。图 1-2存车流程图取车时，在人机界面上挑选取车界面，判定无误后按确认，进入驱车操可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作。 依据库位位置， PLC判定所取车位是否下降，升降台下降，并复位。人机界面上显示相应库位的消逝，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，驱车过程终止。图 1-3取车流程图第 2 章 自动双层停车场掌握系统总体方案设计2.1 自动双层停车场系统硬件组成自动双层停车场系统所用到的主要硬件有：(1) 电动 机： 依据 机械传动 要求，油泵电动机5.5Kw, 平移托板电动机1.1Kw 。 挡板电动机 0.75K。考虑设备使用环境，三台电动机均选用Y 系列封闭自扇冷式笼型异步电动机，同步转速1500r/min，型号分别为Y1325-4 。Y905-4 和 Y802-4。(2) 熔断器：由单台电动机熔体额定电流运算公式：I=1.5-2.5In ，系数取值视负载轻重而定。油泵电动机熔体额定电流：实际选用RT14-20/20A 型熔体。挡板电动机熔体额定电流：实际选用RT14-20/2A 型熔体。托板平移电动机熔体额定电流： A=4.18A(3) 接触器：系统中电动机运行不频繁，线圈电压去沟通220V ，接触器主触头通断负载额定电压380V。主触头额定通断电流由体会公式： K=1.0-1.4。但是考虑同一掌握系统中元器件规格型号尽可能一样，按最大的油泵电动机5.5Kw 选用 B25 型沟通接触器，主触头额定电压 380V,主触头额定电流 20A。4中间继电器：中间及电子选用主要是依据是受控对象的负载性质、触头可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结数量、掌握电压和电流。实际选用 TP511 型中间继电器，其线圈电压 220V（与接触型线圈电压一样）。触头额定电流 2A，电压 220V。(5) 掌握箱内配线导线 5.5Kw 电动机主电路选用铜心绝缘硬线（环境温度下答应载流 23A ） 1.1Kw、0.75Kw 电动机主电路选用铜心塑料绝缘硬线（环境温度下答应载流 17A ），其它配线用 0.5 多股软线。(6) 行程开关考虑两层车库设备较巨大，行程开关选用LXK3T型可调滚轮转臂式行程开关，该行程开关的滚轮行程较大，工作牢靠性较高。(7) 主令按钮(8) 光电开关从车库治理需要动身，为了防止非值班人员随便操作，应选用 钥匙按钮。照试验测试节所述，为达到8m 测量距离和动作重复精度，选用SNNXNX5-PRUM 5A型红外光电传感器。2.2 自动双层停车场掌握方法分析传统的掌握方法是采纳继电器接触器掌握。这种掌握系统较复杂，并且大量的硬件接线使系统牢靠性降低，也间接的降低了设备的工作效率。采纳可编程掌握器较好的解决了这一问题，可编程掌握器是一种将运算机技术、自动掌握技术和通信技术结合在一起的新型工业自动掌握设备，不仅能实现对开关量信号的规律掌握。仍能实现与上位运算机等智能设备之间的通信。因此，将可编程掌握器应用于多种液体混合灌装机，完全能满意掌握要求。且具有操作简洁、运行牢靠、工艺参数修改便利、自动化程度高等优点。在本掌握系统中，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修理的便利性，挑选模块式 PLC。由于本系统的掌握是次序掌握，选用日本松下电工公司生产的 AFP12417 PLC 作掌握单元来掌握整个系统。之所以挑选这种 PLC，主要考虑 FP 系列PLC 有以下特点：（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。除能实现一般的规律掌握外，仍可进行运动掌握、复杂数据处理，甚至可直接掌握变频器实现电动机调速掌握。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，可便利的与其他PLC 或上位机连成通信网络，通过上位运算机对生产现场的PLC 进行实时监控。在生产规模较大，所掌握的机床达到两台以上时,可采纳 1： n 上位链接通信方式，用一台运算机治理多台床，构成一个二级分布式集一散掌握系统。（ 4 ） 编程 及监 控功能强 大、 爱护 简洁、 价格适 中。 际电工委员会（ International Electrotechnical Commission, IEC）颁布的 PLC 的定义为：可编程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结掌握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 采纳可编程序的储备 器，用来在其内部储备执行规律运算、次序掌握、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掌握各种 类型的机械或生产过程。可编程掌握器及其有关设备，都应当按易于与工业控 制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原就设计。PLC 的一般结构主要有 6 个部分组成，包括 CPU中心处理器 、储备器、输入/输出接口电路、电源、外设接口、 I/O 扩展接口。中心处理单元 CPU与通用运算机中的 CPU 一样。 PLC 中的 CPU 也是整个系统的核心部件，主要有运算器、掌握器、寄存器及实现它们之间联系的的址总线、数据总线和掌握总线构成，此外仍有外围芯片、总线接口及有关电路。 CPU 在很大程度上打算了PLC 的整体性能，如整个系统的掌握规模、工作速度和内存容量等。储备器存放系统软件的储备器称为系统程序储备器。存放应用软件的储备器 称为用户程序储备器。 PLC 常用的储备器类型有 RAM 、EPROM、EEPROM等。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 模块上仍有状态显示和I/O 接线端子排，以便于连接和监视。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所需要的强电信号。2.3 I/O 安排表 2-1I/O 安排输入点的址X0 X1 X2 X3 X4 X5X6功能SB0 启动按钮SB1 停止按钮1 车位行程开关2 车位行程开关3 车位行程开关4 车位行程开关5 车位行程开关输出点的址Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6Y7功能1 车位升降电机2 车位升降电机3 车位升降电机4 车位移动电机5 车位移动电机报警指示灯 加热器 H热继电器 FR2.4 外部接线外部接线图如图 2-1 所示：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2-1PLC外部接线图第3章 自动双层停车场掌握系统梯形图程序设计3.1 自动双层停车场掌握程序流程图设计自动双层停车场掌握程序流程图如图3-1 所示。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-1自动双层停车场掌握程序流程图3.2 掌握程序设计思路呼叫 1 号车盘时运行梯形图如图 3-2 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-2呼叫 1 号车时的运行的梯形图呼叫 2 号车盘时运行梯形图如图 3-3 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-3呼叫 2 号车时的运行的梯形图呼叫 3 号车盘时运行梯形图如图 3-4 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-4呼叫 3 号车时的运行的梯形图第 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，那么就要明白 PLC 的通信协议是什么方式的。第一步：通过 PLC 的编程软件来明白通信协议，在欧姆龙PLC 的“ PLC 设定”对话框 中“外围端口”标签中设置“通信协议”为“标准”，模式是“ Host Link ”，单元号为“ 0”，在网络 设置对话框的“驱动器”标签中，设置“端口名称”为“ COM3 ”，“波特率”为“ 9600”，“数据位” 为“ 7”，“校验”为“偶校验”，“停止位”为“2”，在“设备类型设置”的“通用”标签中，设置“ CPU 类型”为“ CPU40”在“变更 PLC”对话框中，“设备类型”为“ CPM1（CPM1A ）”，“网络类型” 为“ SYSMAC WAY ”。其次步：与力控的通讯：在上位机力控组态软件的“设备配置第一步”的 对 话 框 中 ， 设 置 “ 设 备 的 址 ” 为 “ 0 ” ， “ 通 讯 方 式 ” 为 “ 串 口（ RS232/422/485）”，在“设备配置其次步”的对话框中，设置“串口”为“ COM8 ” ,点击“设置”按钮设置通信参数“波特率”为“9600”，“数 据可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结位”为“ 7”，“校验”为“偶校验”，“停止位”为“2”。4.2 系统软件设计及调试过程本停车库操作系统中，由于底层不需要升降，只需左、右横移。所以，可直接 进行停、取车操作。（1） ） X10 车盘停、取车的调试：系统上电以后，各指示灯正常情形下。当按下 SB（I0.1）启动按钮时， KM1 线圈得电，其电机正转带动X13 车盘右移。当车盘右移到行程开关SQ1I1.3时，启动能耗制动， X13 车盘停止。同时， SQ1 触发 X10 车盘上挂钩（ YB1 ）得电，挂钩动作（Q3.3）输出信号（ I3.3）。此时， KM8 得电，电机转动带动 X10 车盘下降。当车盘下降到行程开关 SQ14（ I3.0）时，电机制动 X10 车盘停稳。进行停车或取车过程。操作完毕之后，按下 SB6I0.6 上升启动按钮时，线圈KM7得电，电机反转并带动X10 车盘上升。当车盘上升至行程开关SQ9（ I2.3 ）时，挂钩得电并动作（ Q3.3）输出信号 I3.3 ，促使线圈KM2 得电，电机反转带动X13 车盘左移（ Q1.4）。当左移到位触发行程开关SQ2（I1.4）制动开头， X13 车盘停稳，即完成了 X10 车盘停取车过程。（2） X11 车盘停、取车的调试：在按下 SB2（ I0.2）启动按钮，线圈 KM3 得电，电机正转带动 X14 车盘左移，当车盘左移到位触发 SQ3（ I1.5 ）开关时，输出信号使得 X12 车盘挂钩 YB2 （Q3.4）动作。同时输出信号（ I3.4）使线圈 KM12 得电，电机带动 X11 车盘下降。当下降到位 SQ16I3.2时, 车盘停止动作，进行停取车操作。当按下 SB7（ I0.7）上升启动按钮时，线圈 KM11 通电，电机反转带动 X11 车盘上升。当运动到行程开关 SQ10（ I2.4）时，电机制动车盘停止运动。此时，挂钩 YB2 得电动作（ Q3.4），输出信号（ I3.4）使KM4 线圈得电。电机反转带动 X14 车盘右移。右移到位触发 SO14（ I1.6）行程开关后，制动进行车盘停止运动。即完成 X11 车盘停取车过程。（3） X12 车盘停、取车的调试：在按下X12 车盘启动按钮 SB3（I0.3）线圈 KM1 、KM5 得电，横移电机正转带动 X13、X10 车盘右移（ Q1.7、Q1.3）， 当车盘左移到位触发 SQ、SQ5（ I1.3、I1.7）开关时，输出信号使得 X11 车盘挂钩 YB3 （Q3.5）动作并输出信号（ I3.5），使线圈 KM14 得电，电机正传带动X11 车盘下降（ Q0.3）当下降到位 SQ14I3.0时, 线圈 KM14 失电车盘停止动作，进行停取车操作。当按下SB8（ I1.0 ） X12 车盘上升启动按钮时，线圈KM13 通电，电机反转带动X12 车盘上升。当运动到行程开关SQ11（ I2.5） 时，电机制动车盘停止运动。此时，挂钩YB3 得电动作（ Q3.5），输出信号（ I3.5）使 KM2 、KM5 线圈得电。电机反转带动 X13、X14 车盘左移（ Q1.4、Q2.0）。当左移到位触发SQ2（I1.4）、SQ6（ I2.0）行程开关后，制动进行车盘停止运动。即完成 X12 车盘停取车过程。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4） X13 车盘停、取车的调试：在按下启动按钮SB4 （I4.0）使得 X13 车盘挂钩 YB4 （ Q3.6） 动作。同时输出信号（ I3.6）使线圈 KM16 得电，电机正转带动 X12 车盘下降。当下降到位触及行程开关SQ15I3.1时, 线圈失电电机制动，车盘停止运动，进行停取车操作。当按下SB9（I1.1）上升启动按钮时，线圈 KM15 得电，电机反转带动 X13 车盘上升 Q1.1。当运动到行程开关SQ12（ I1.6）时。此时，挂钩YB4 得电并动作（ Q3.6），即完 X13 车盘停取车过程。（5） ） X14 车盘停、取车的调试：当按下启动按钮SB5（ I0.5），线圈KM3 、KM9 得电，横移电机正转带动 X14 、X12 车盘左移（ Q1.5、Q2.1），当车盘分别左移到行程开关时触发SQ3（I1.5）、SQ7（ I2.1）时，输出信号使得303 车盘挂钩 YB5 得电并动作（ Q3.7），同时输出信号（ I3.7）使线圈 KM18 得电，电机正传带动X14 车盘下降（ Q0.5）。当下降到位 SQ16I3.2时, 线圈KM18 失电车盘停止动作，进行停取车操作。当按下SB10（ I1.2）车盘上升启动按钮时，线圈 KM17 通 电，电机运转带动 X14 车盘上升 Q1.2。当车盘运动到行程开关 SQ13（I2.7）时， KM17 失电电机制动车盘停止运动。此时，挂钩YB5 得电动作（ Q3.7） 输出信号 ，（ I3.7） KM4 、使 KM10 线圈得电。电机反转带动X14 、X12 车盘右移（ Q1.6、Q2.2）。当右移到行程开关触发SQ4（ I1.6）、SQ8（I2.2）后，线圈 KM4 、KM10 失电。电机制动进行车盘停止运动。即完成 X14 车盘停取车过程。第 5 章 心得体会自动停车场集中了现代多方面的先进技术，是科技含量较高的车库，其中 双层自动停车场停车便利、存取速度快、车库结构敏捷、造价低的特点，将可 能成为今后停车库进展的主要形式。此次设计给我的影响颇大，让我知道了怎 样做好一件事情，也明白了以往所学PLC 课程仍很不够，所以在本设计中可能存在考虑不周全、设计漏洞等问题。近四年的高校学习，让我的专业学问有了进一步的提高。课程设计是我们学习中一个重要的实践性环节，它是一个综合性较强的设计课题，为我们以后从事实际的技术工作打下了一个良好的基础。并且对我们把握所学学问情形， 进行了全面而又直观的检验。想想这次的课程设计，我在其中学到了许多知 识，但其中所遇到的困难，也仍然记忆犹新。它让我明白了无论是设计新产 品，仍是改造原先的老产品，都是一个复杂的技术过程，容不得半点模糊。这次的毕业设计，拓宽了我的学问面，是一个锤炼的好机会。参考文献可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 陈建明电气掌握与 PLC 应用，电子工业出版社， 20072 邓就名电器与可编程掌握器应用技术，机械工业出版社，20053 郁汉琪电气掌握与可编程序掌握器，东南高校出版社，2003 4S7-200 PLC 编程及应用 /廖常初主编 .北京:机械工业出版社 2007.5S7-200PLC 原理与有用开发指南 /李艳杰, 等 编著.北京:机械工业出版社 2021.附录呼叫1号车的助记LDTIM10.02TIMANDLDTR0LDOUTAND10.02ANDANDNOTAND0004 #0100ANDNOTOUT0.00TR0ANDNOTLD0.01T0004OUTANDTR00.11LDTIM0.14ANDANDLD10.11TIMTIMANDTR0LDEND001ANDNOT10.11AND10.07OUT0000 #0100OUT0001 #0100LDTR0LDTR0符T0000ANDT00010.14TIM10.0110.07LDTR0TR0AND10.010.00AND0002 #01000.02OUTTR0TR0END001T00020.14OUT0.1010.11LD10.15TR0AND11.0110.11ANDTR00003 #0100OUT11.01TR0LD0.11T0003AND10.02呼叫 2 号车： LDAND OUT AND NOT OUT LD AND TIM LD AND OUT LD AND可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结TR0 10.020005 #0100TR0 T0005 T0006 0.1410.10TR0 10.100006 #0100可编辑资料 - - - 欢迎下载