【正文】 基于PLC升降橫移式立體車庫控制系統設計畢業(yè)論文目 錄第1章 緒論 1 1 3 自動化立體車庫的技術分類及其特點 4第2章 PLC的基礎知識 5 PLC簡介 5 PLC的產生 5 PLC的定義 6 6 PLC的特點 8 PLC的組成及工作原理 10 PLC的組成 10 PLC的工作原理 17 PLC的編程語言 19 梯形圖語言（LD） 19 指令表語言（IL） 19 功能模塊圖語言（FBD） 20 順序功能流程圖語言（SFC） 20 結構化文本語言（ST） 20第3章 立體車庫硬件設計 22 硬件器件簡介 22 松下FP1型PLC 22 傳感器（BEN5MMDT） 22 行程開關（YKXX1111（T）） 23 轉換開關（YKXH28） 23 按鈕（YKXY6） 23 指示燈（AD1616DS） 23 升降電機 24 橫移電機 24 硬件設計 24 升降橫移立體車庫簡介 24 車庫外觀圖設計 25 PLC原理圖設計 25 控制面板設計 27第4章 PLC控制系統軟件設計 29 PLC型號的選擇 29 I/O點數的確定 29 選定PLC 29 控制系統I/O地址分配 29 PLC控制程序設計 32 控制程序流程圖 32 閘門控制程序 32 指示燈控制程序 35第5章 結論 38參考文獻 39附錄A 立體車庫運行梯形圖 41附錄B I/O控制原理圖 50致謝 51II第1章 緒論 自動化立體車庫的發(fā)展與現狀簡介據現在所知道的立體車庫最早建于1918年，位于美國的伊利諾斯州芝加哥市華盛頓西大街215號的一家旅館的停車庫。立體車庫的發(fā)展可以說有第一輛車的時候它就產生了，而在近一百年的時間里，它遠不如汽車發(fā)展引人注目，不為人關注。到現在為止仍然沒有人把它嚴格的歸為哪一類，但是它涉及多領域，多空間，比如我們經常能見到的物流倉庫、建筑結構等。立體車庫是一種為減少占地面積，增加停車位而發(fā)明的一種車庫，主要有升降橫移式、垂直循環(huán)式、簡易升降式、垂直升降式、平面移動式、巷道堆垛式等，升降橫移式約占70%。圖11為國外立體車庫： 圖11 自動化立體車庫隨著經濟發(fā)展，城市人口、車輛逐年增加，停車難就顯現出來。傳統的二維平面停車場占用了大量寶貴土地資源，但是遠遠不能滿足社會需求。而先進的自動化立體車庫是空間立體車庫，它是以單層面的停車庫為核心，通過微型計算機的控制來實現，即通過上位機對車庫進行統一管理、監(jiān)控與PLC控制進行車位空間位置變動，讓車位能夠從空間到平面的轉化，來實現多層平面的停車功能。 自動化立體車庫在世界各地的發(fā)展是不平衡的，德國開發(fā)的最早，所以技術較為領先，主要有二層面和多層面的立體車庫，在這一系列中，已經有H型，U型還有Ｖ型。由于日本國土面積小，機械化發(fā)展程度高，汽車擁有量驚人，所以最為廣泛使用，自1959年引進機械化立體車庫的建在技術以后，到1983年為止，總共建造了25454做各式的機械化立體車庫，基本上每座車庫能容納十輛汽車之多，最多的能停上百輛汽車。從1970到1980年起，機械車庫容量每年遞增大約為5%7%，已經超過了同一時期汽車年增長率4%6%，從技術上看，日本很重視升降式立體車庫的發(fā)展。1993年，日本在其首都東京舉行的世界自動立體車庫設備展覽會取得了空前的成功。圖12為國外高容量立體車庫。圖12 國外高容量立體車庫自20世紀來，我國也相繼舉辦了多場與停車設備有關的展覽會，2006年的10月，上海舉辦了名為“2006上海國際停車設備和智能系統展覽會”，取得了很好的效果，同時吸引了包括德國、日本、美國等世界上停車設備知名的制造商。其立體車庫的全自動性能以及容車能力、先進程度被世界各國廣泛接受和認同。種類繁多的停車設備，在做出決斷前，一定要通過詳盡的技術分析，細致的經濟報告，盡最大可能利用一切有利因素，造出合理的車庫。總之，在現經濟迅猛發(fā)展，土地資源日益緊張的情況下，設計、生產以及使用這一設備是可行的、明智的選擇。因此立體車庫的前景是無限廣闊的。截止2011年8月，我國汽車擁有量僅次于美國，位居世界第二，而且其每年以兩位數的速度增長。據統計2006年我國汽車銷售量第一次超過日本，比同期增長超過25%，成為汽車第二大消費國。2007也將以15%的速度增長，銷售總量超過800萬輛。雖然我國人均汽車擁有量水平較為低下，但是隨著經濟增長，其提升幅度很大，“停車難”變成了隨之而來的主要問題。例如，位于我國沿海有東海之濱之稱的上海市，位于中心地帶的黃浦區(qū)，在每天的停車高峰段，會有4000輛以上的轎車停放在這一區(qū)域，也就是說將近每一平方公里就要停放1000輛左右的轎車，而黃浦區(qū)是上海的黃金地段，商家林立，人口流動相當大，停車自然成了一個難題。又如，隨著西寧市經濟迅猛增長，人民生活水平不斷提高，西寧市民汽車擁有量也快速增長。根據調查，戒指2012年12月25日，西寧機動車擁有量為290647，意味著在即將到來的2013年，西寧機動車將會突破30萬輛，但是，停車卻成了有意亟待解決的難題。西寧市的市民有這樣回答記者：“不買車后悔，可買了車更后悔?！庇行┦忻駷榱艘粋€停車位竟然苦苦等了20多分鐘，平均每12輛轎車才有一個停車位。更讓人擔憂的是，西寧市泊位缺口每年正以2000到3000的說量上升。立體車庫在這嚴峻的形勢下應運而生，而大力推廣它既能有效地緩解停車難的問題與城市道路空間狹小的矛盾，又能優(yōu)化城市空間格局，配合市政建設，可以說百利而無一害。 圖13為擁擠的車道。圖13馬路變身停車場 自動化立體車庫的技術分類及其特點根據車庫的結構特征來分類，有平面式和立體式兩種，平面式停車庫的種類有：地下平面式車庫和地上平面式車庫；立體式停車庫主要有升降橫移式、垂直循環(huán)式、簡易升降式、垂直升降式、平面移動式、巷道堆垛式等。立體停車系統，特別是立體車庫在世界各地倍受青睞，其發(fā)展速度極其迅猛，其原因有：　　立體車庫不僅停車容量大，而且占地面積小，同時可以停放各種類型的車輛，由其是轎車。同時資金投入卻比同等容量的平面停車庫少，施工周期短，占地面積也遠遠比平面停車庫少?！? ，操作方便　　立體停車庫適合各種場所，例如：商場、賓館、辦公樓前、旅游區(qū)。在獨具風格的老式建筑物前，采用優(yōu)質的合金材料，用先進裝飾材料，可以吸引人們的目光，是老式建筑不在單一，同時達到耳目一新的效果。而且許多裝置基本上無須專業(yè)人員操作，司機就能夠獨立完成?！　?在選材方面，立體車庫一般選擇塑性、韌性較高的鋼材，這樣避免超重引起的車庫斷裂或倒塌，同時塑性。韌性較好的鋼材都具有較高的吸能能力，可以提高抗震能力。除此之外，立體車庫還有完整的安全系統，如障礙物確認裝置、緊急制動裝置、防止突然落下裝置、過載保護裝置、漏電保護裝置、車輛超長及超高檢測裝置等等，如果應用于公共場合，還可以配有計時裝置，滿足收費要求。存取過程可由人工完成，也可以配備計算機設備全自動完成，這也給今后的開發(fā)設計留有大的空間。第2章 PLC的基礎知識 PLC簡介 PLC的產生20世紀20年代左右，人們發(fā)明出來一種名為繼電接觸器的控制系統，來控制各種機械設備，它是由繼電器、定時器、接觸器及其觸點遵照一定邏輯關系連接而成。其結構簡單，可以滿足一定范圍內的控制要求，所以被廣泛使用，并在工業(yè)控制領域中占領導地位。20世紀60年代，在工業(yè)生產流水線中，基本上所有的自動控制系統都有傳統的繼電接觸器構成。當時，汽車發(fā)展日新月異，這意味著每一次汽車的改型都會導致控制裝置的重新設計和和安裝，這樣不僅費時，還浪費了大量的人力和物力，影響了汽車的更新。為了改進這一現狀，美國通用汽車（GM）公司希望找出一種方法，這種新方法可以減少重新設計所帶來的種種不便，減少資源降低成本，縮短設計周期，并且可以將計算機的優(yōu)點和繼電器控制系統結合起來，形成一種通用的控制裝置。該裝置有以下技術指標：① 編程簡單，可在現場修改程序。② 維護方便，采用模擬化結構。③ 可靠性高于繼電接觸器控制裝置。④ 體積小于繼電接觸器控制裝置。⑤ 成本可以與繼電接觸器控制裝置競爭。⑥ 可將數據直接輸入計算機。⑦ 輸入交流115V（美國標準系列電壓值）。⑧ 輸入為交流115V、2A以上，能直接驅動電磁閥、交流接觸器、小功率電動機等。⑨ 通用性強，能擴展。⑩ 能存儲程序，存儲器容量至少能擴展到4KB。 PLC的定義PLC即可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller），其以繼電控制和計算機為基礎，綜合了控制技術、通信技術等現代科技，形成了一種全新的工業(yè)自動控制裝置。隨著科學技術的發(fā)展，可編程邏輯控制器的功能也不斷的強大，遠遠超出了邏輯控制的范圍，還具有了數據處理等功能。于是，美國電器制造商協會（National Electronic Manufacture Association,即NEMA）,將其命名為可編程控制器（Programmable Controller,即PC）。國際電工委員會（IEC）對PLC定義如下：PLC是一種專為工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數字運算操作的電子系統。它采用可編程的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式、模擬式的輸入輸出，控制各種機械或生產過程。 PLC的種類 到目前為止，PLC有較多的種類，規(guī)格性能也不一樣，尤其在功能、外形、控制規(guī)模、內存容量等方面存在著較大的差異，而且沒有統一的分類標準。通常通過以控制規(guī)模、結構形式、功能為參照進行分類。1. 按控制規(guī)模進行分類為了適應各種工業(yè)生產要求，PLC能夠處理的I/O（輸入/輸出）信號數是不一樣的。我們一般定義一個信號為一個點，把輸入點和輸出點個數綜合稱之為PLC的I/O總點數。根據I/O總點數的多少將PLC分之為小型機、中型機和大型機。（1） 小型機 PLC的I/O總點數少于256的稱為小型機，如S7200系列PLC。小型PLC用于替代傳統的繼電接觸器控制，在生產使用過程中，可以執(zhí)行各種應用指令。I/O總數少于或等于64的PLC稱為微型PLC。（2） 中型機I/O總數在256～1024的PLC稱為中型機，例如S7300系列PLC。中型PLC采用模塊化結構，根據工業(yè)需要，可以將相應的具有特殊功能的模塊組合在一起，它能執(zhí)行具有強的功能，例如：數字計算、PID調節(jié)、