立體車庫控制設(shè)計

1、福州職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計設(shè)計題目系 別年級專業(yè)學 號姓 名指導教師職 稱2010年3 月 26 日目錄內(nèi)容摘要 2 關(guān)鍵詞 2一、可編程控制器的簡介 2（一）可編程控制器的定義2（二）可編程控制器的應(yīng)用3（三）可編程控制器的特點3二、立體車庫的構(gòu)成及工作原理4三、雙層立體車庫控制要求5四、雙層立體車庫的硬件設(shè)計6（一）輸入/輸出（I/O）地址分配6（二）PLC的選型6（三）PLC外部接線圖6五、雙層立體車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計7（一）流程圖7（二）梯形圖程序8六、指令表16 結(jié)論 22 參考文獻 221立體車庫控制設(shè)計【內(nèi)容摘要】升降橫移式立體車庫由機電機構(gòu)和控制系統(tǒng)構(gòu)成，本文對其控制系統(tǒng)的工作原

2、理進行了分析，控制系統(tǒng)主要由車位掃描、叫車、車位移動等部分構(gòu)成。設(shè)計采用三菱FX2n系列PLC為主控單元，應(yīng)用三菱編程軟件，完成梯形圖的編寫及仿真調(diào)試，并通過試驗調(diào)試、運行，證明采用可編程控制器可以很好的對立體車庫實現(xiàn)自動控制，具有穩(wěn)定、可靠、操作方便、性價比高等優(yōu)點?！娟P(guān)鍵詞】立體車庫 控制系統(tǒng) 可編程控制器隨著汽車的急增致使城市停車難問題不斷惡化,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、性價比高、安全可靠等優(yōu)點,越來越受到人們的青睞。目前市面上常見的機械式立體停車庫有：升降橫移類、垂直循環(huán)類、多層循環(huán)類、水平循環(huán)

3、類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類和簡易升降類等8種,其中升降橫移類以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、造價低等優(yōu)點,在國內(nèi)車庫市場占有絕對優(yōu)勢的市場份額。升降橫移類機械停車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道,實現(xiàn)高層車位升降存取車輛。其車位結(jié)構(gòu)為2維矩陣形式,可設(shè)計為多層和多列。由于受收鏈裝置及進出車時間的限制,一般為24層(國家規(guī)定最高為4層),2層、3層者居多,現(xiàn)以典型的地上2X2升降橫移式為例,說明停車庫的運行原理。本系統(tǒng)采用三菱FX2N-40MR-D作為主控設(shè)計一種橫移式立體車庫的自動控制系統(tǒng)。一、可編程控制器的簡介（一）可編程控制器的定義早期的可編程控制器主要是用來代替繼電器控制系統(tǒng)的，

4、因此功能較為簡單，只能進行開關(guān)量邏輯控制，稱為可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller),簡稱PLC。 隨著微電子技術(shù)，計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，20世紀70年代后期位處理器被用作可編程控制器的中央處理單元（Central Processing Unit,簡稱CPU）， 2從而大大擴展了可編程控制器的功能，除了進行開關(guān)量邏輯控制外，還具有模擬量控制、高速計數(shù)、PID回路調(diào)節(jié)、遠程I/O和網(wǎng)絡(luò)通信等許多功能。1980年，美國電氣制造協(xié)會正式將其命名為可編程控制器簡稱PC，其定義為：PC是一種數(shù)字式的電子裝置，它使用可編程序的存儲器以及存儲指令，能夠完成邏輯、

5、順序、定時、計數(shù)及算術(shù)運算等功能，并通過數(shù)字或模擬的輸入、輸出接口控制各種機械或生產(chǎn)過程。（二）可編程控制器的特點編程方法簡單易學HTSS PLC配備了梯形圖語言進行程序設(shè)計,梯形圖語言的表達方式與繼電器電路原理圖中電路符號的表示法極為相似，且某些僅有開關(guān)量邏輯控制功能的PLC只有十幾條指令。工程技術(shù)人員能夠很快熟悉并掌握梯形圖語言的使用方法并用他來編制用戶程序,這就為使用者快速的編制出本單位所需要的控制程序提供了非常便捷的條件。PLC的硬件配套齊全,接線端子一目了然，便于用戶使用HTSS 由于PLC的設(shè)計和生產(chǎn)大多是系列化和模塊化的，其硬件配置相當靈活，可以組合成多種規(guī)模的，滿足用戶各種控制

6、要求的控制系統(tǒng)。（三）可編程控制器的應(yīng)用目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)。可歸納如下幾類1、開關(guān)量的邏輯控制這是PLC最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設(shè)備的控制。2、模擬量控制在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器能夠處理模擬量，必須實現(xiàn)模擬量和數(shù)字量之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換，使可編程控制器用于模擬量控制。3、運動控制3PLC可用于圓周運動或直線運動的控制。如應(yīng)用于各種機械、機床、機器人、電梯

7、等場合。4、過程控制過程控制是指對溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計算機，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。5、數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代PLC具有數(shù)學運算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無人控制的柔性制造系統(tǒng)；也可用于過程控制系統(tǒng)，如造紙業(yè)、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6、通信及聯(lián)網(wǎng)PLC通信包含PLC間的通信及PLC與其他智能設(shè)備間的通信。二、立體車庫的結(jié)構(gòu)及工作原理立體車庫有雙層五個車位，由底盤、倉位、運動機械及電氣控制四

8、個部分組成。機械部分由滾珠絲杠、滑杠、普通絲杠等機械元件組成，采用步進電機、支流電動機作為拖動元件?？刂撇糠植捎萌釬X型可編程控制器、步進電機驅(qū)動電源模塊、開關(guān)電源、位置傳感器等元件組成。立體車庫的工作原理如圖1所示，PLC是車庫控制系統(tǒng)的核心，當用戶對操作平臺進行動作時，PLC會接受并分析指揮用戶的操作，判斷檢測元件的狀態(tài)，讀取執(zhí)行元件的信息，然后通過軟件作出合理的工控安排，反饋信息到執(zhí)行元件、操作平臺，拖動車位移動到相應(yīng)的水平位置，實現(xiàn)車位的位置移動到相應(yīng)的水平位置，實現(xiàn)車位的移動4圖1立體車庫工作原理圖三、雙層立體車庫控制要求1、1、2、3號車位只能上下移動，不能左右移動，4、5車位只

9、可左右移動不可上下移動。2、4、5號車位可直接將車開出。3、如要呼叫上層車位，自動運行時，先按下車位編號按鈕，再按下取車按鈕，可自動運行將車移至下排車位。圖2立體車庫配置圖5四、雙層立體車庫的硬件設(shè)計（一）輸入/輸出（I/O）地址分配（二）PLC的選型根據(jù)控制功能需要及輸入輸出點數(shù)選擇三菱FX系列PLC：FX2N-64MR。 （三）PLC外部接線圖圖3 立體車庫電氣控制原理圖6五、雙層立體車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計（一）流程圖圖4雙層車庫控制流程圖7（二）梯形圖程序1、車位掃描（032）當X10的常閉觸點閉合X11和X12常開觸點閉合時表明1號位為空位號，2號和3號位不為空，已停放了車，則輸出M10

10、。其它車位同理。2、車位按鍵及叫車按鍵（3659）當按下對應(yīng)的車位號按鍵時M1、M2、M3形成互鎖，再按叫車。如按下1按鈕，再按叫車按鈕SB0，1號車位就將下降到底層。83、車位移動控制（63212）本段程序以叫1號車位為例說明具體的控制過程。按1號車位鍵SB1，X1常開觸點閉合、M1接通并自鎖，按叫車鍵SB0，X0常開觸點M100常開觸點閉合并自鎖。1) 4號車位沒車位（X13常閉觸點閉合X14，X15常開觸點閉合或M13閉合）M200接通并自鎖、Y1接通，1號車位下行。當1號車位下行至4號位時，X13常閉觸點斷開，M200，Y1失電，1號車位停止，完成車位移動控制過程。92) 4號位有車位

11、、5號位沒車位（X14常閉觸點閉合X15，X13常開觸點閉合或M14常開觸點閉合）M201常開觸點閉合并自鎖，Y7接通，4號車位右移。當4號車位右行至5號位時，X14常閉觸點斷開，M201、Y7失電，4號車位停止。M201的下降沿觸發(fā)M301使M200接通并自鎖，Y1接通，1號車位下降。當1號車位下降至4號位時，X13常閉觸點斷開，M200、Y1失電，1號車位停止。3) 4號位有車位、5號位有車位、6號位沒車位（X15常閉觸點閉合X14、X13常開觸點閉合或M15常開觸點閉合）：M202常開觸點閉合并自鎖，Y11接通，5號車位右移。當5號車位右移至6號位時，X15常閉觸點斷開，M202、Y11

12、失電，5號車位停止。M202的下降沿觸發(fā)M302使M201接通并自鎖，Y7接通，4號車位右移。當4號車位右移至5號位時，X14常閉觸點斷開，M201、Y7失電，4號車位停止。M201的下降沿觸發(fā)M301使M200接通并自鎖，Y1接通，1號車位下降。當1號車位下降至4號位時，X13常閉觸點斷開，M200、Y1失電，1號車位停止。4) 4號位5號位6號位均有車位且2號位沒車位（X11常閉觸點閉合X12、X10常開觸點閉合或M11常開觸點閉合）：M203常開觸點閉合并自鎖，Y2接通，5號車位上升。當5號車位上升至2號位時,X11常閉觸點斷開，M203、Y2失電，5號車位停止。M203的下降沿觸發(fā)M3

13、03使M201接通并自鎖，Y7接通，4號車位右移。當4號車位右移至5號位時，X14常閉觸點斷開，M201、Y7失電，4號車位停止。M201的下降沿觸發(fā)M301使M200接通并自鎖，Y1接通，1號車位下降。當1號車位下降至4號位時，X13常閉觸點斷開，M200、Y1失電，1號車位停止。5) 4號位5號位6號位均有車位且3號位沒車位（X12常閉觸點閉合X10、X11常開觸點閉合或M12常開觸點閉合）：M204常開觸點閉合并自鎖，Y4接通，6號車位上升。當5號車位上升至3號位時，X12常閉觸點斷開，M204,Y4失電，6號車位停止。M204的下降沿觸發(fā)M304使M202接通并自鎖，Y11接通， 5號

14、車位右移。當5號車位右移至6號位時，X15常閉觸點斷開，M202、Y11失電，5號車位停止。M202的下降沿觸發(fā)M302使M201接通并自鎖，Y7接通，4號車位右移。當4號車位右移至5號位時，X14常閉觸點斷開，M201、Y7 10失電，4號車位停止。M201的下降沿觸發(fā)M301使M200接通并自鎖，Y1接通，1號車位下降。當1號車位下降至4號位時，X13常閉觸點斷開，M200、Y1失電，1號車位停止。同理可分析“叫2號車位” “叫3號車位”時的控制過程。111213144、輸出（216251）15八 指令表0 LDI X10 1 AND X11 2 AND X12 3 OUT M10 4 L

15、D X10 5 ANI X11 6 AND X12 7 OUT M11 8 LD X10 9 AND X11 10 ANI X12 11 OUT M11 12 LDI X13 13 AND X14 14 AND X15 15 OUT M13 16 LD X13 17 ANI X14 18 AND X15 19 OUT M14 20 LD X13 21 AND X14 22 ANI X15 23 OUT M15 24 LDI X13 25 ANI X14 26 ANI X15 27 OUT M1628 LD X13 29 ANI X14 30 ANI X15 31 OUT M17 32 LD X

16、13 33 AND X14 34 AND X15 35 OUT M18 36 LD X1 37 OR M1 38 ANI M2 39 ANI M3 40 OUT M1 41 LD X2 42 OR M2 43 ANI M1 44 ANI M3 45 OUT M2 46 LD X3 47 OR M3 48 ANI M1 49 ANI M2 50 OUT M3 51 LD M1 52 AND X0 53 OR M100 54 OUT M100 55 LD M21656 AND X0 57 OR M101 58 OUT M101 59 LD M3 60 AND X0 61 OR M102 89 OU

17、T M202 90 LD M202 91 PLF M302 94 LD M11 95 OR M203 96 AND M100 62 OUT M102 63 LD M13 64 OR M200 65 OR M301 66 AND M100 67 ANI X13 68 OUT M200 69 LD M200 70 PLF M300 73 LD M14 74 OR M201 75 OR M303 76 OR M302 77 AND M100 78 ANI X14 79 OUT M201 80 LD M201 81 PLF M301 84 LD M15 85 OR M202 86 OR M304 87

18、 AND M100 88 ANI X1597 ANI X11 98 OUT M203 99 LD M203 100 PLF M303 103 LD M12 104 OR M204 105 AND M100 106 ANI X12 107 OUT M204 108 LD M204 109 PLF M304 112 LD M14 113 OR M205 114 OR M306 115 OR M307 116 AND M101 117 ANI X14 118 OUT M205 119 LD M205 120 PLF M305 123 LD M13 124 OR M206 125 OR M308191

19、26 AND M101 127 ANI X13 128 OUT M206 129 LD M206 130 PLF M306 133 LD M15 164 ANI X15 165 OUT M210 166 LD M210 167 PLF M310 170 LD M14 171 OR M211 134 OR M207 135 OR M309 136 AND M101 137 ANI X15 138 OUT M207 139 LD M207 140 PLF M307 143 LD M10 145 AND M101 146 ANI X10 147 OUT M208 148 LD M208 149 PL

20、F M308 152 LD M12 153 AND M101 154 ANI X12 155 OUT M209 156 LD M209 157 PLF M309 160 LD M15 161 OR M210 162 OR M311 163 AND M102172 AND M102 173 ANI X14 174 OUT M211 175 LD M211 176 PLF M310 179 LD M14 180 OR M211 181 AND M102 182 ANI X14 183 OUT M211 184 LD M211 185 PLF M311 188 LD M13 189 OR M212

21、190 OR M314 191 AND M102 192 ANI X13 193 OUT M212 194 LD M212 195 PLF M312 198 LD M11 199 OR M213 200 AND M10220201 ANI X11 202 OUT M213 203 LD M213 204 PLF M313 207 LD M10 208 OR M214 228 ANI X14 229 OUT Y3 230 LD M204 231 OR M209 232 ANI X12 233 OUT Y4 209 AND M102 210 ANI X10 211 OUT M214 212 LD M214 213 PLF M314 216 LD M200 217 ANI X13 218 OUT Y1 219 LD M208 220 OR M214 221 ANI