【正文】 代建筑中不可或缺的一部 分。隨著計算機控制技術(shù)的發(fā)展，停車場管理控制系統(tǒng)的功能及軟硬件設(shè)施也伴隨其發(fā)展而不斷改進(jìn)。 常州機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 基于 PLC 的車庫自動門控制 系 部： 機械工程系 專 業(yè)： 機電一體化技術(shù) 題 目： 基于 PLC車庫自動門控制系統(tǒng)設(shè)計 ABSTRACT 摘 要 雖著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展， 人們對車庫的需求量日益增長。本次課程設(shè)計主要闡述車庫自動門的設(shè)計思想與程序編制，應(yīng)用 PLC 自動控制技術(shù)實現(xiàn)自動控制車庫門的打開或關(guān)閉。隨著計算機控制技術(shù)的發(fā)展，停車場管理控制系統(tǒng)的功能及軟硬件設(shè)施也伴隨其發(fā)展而不斷改進(jìn)。在此基礎(chǔ)上給出控制系統(tǒng)軟件的流程圖。 因此車輛停放成為市民最關(guān)注的問題。 PLC 控制自動門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用。車輛進(jìn)出指示可完全由 PLC 進(jìn)行中央控制處理 ,停車場空位指示可利用價格便宜的數(shù)碼管顯示 。 (3)目前較大型車庫有的采用多層模式 ,需要利用電梯進(jìn)行移位處理 ,控制 比較復(fù)雜 ,布局也不太合理。 2 PLC的介紹及選擇 可編程控制器（ Programmable Controller 簡稱 PLC）。 PLC 的簡介 二十世紀(jì) 60 年代，計算機技術(shù)已開始應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。因而設(shè)想把計算機的完備功能、靈活及通用等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，制成一種適合于工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置，并把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用 “ 面向控制過程，面向?qū)ο?” 的“ 自然語言 ” 進(jìn)行編程，使不熟悉計算機的人也能方便地使用。 1973 年，西歐國家也研制出了他們的第一臺可編程序控制器。所以，通常稱為可編程序邏輯控制器（ PLC— Programmable Logic Controller）。使 PLC 在概念、設(shè)計、性能、價 格以及應(yīng)用等方面都有了新的突破。 1982 年，國際電工委員會（ International Electrical Committee， IEC）頒布了 PLC 標(biāo)準(zhǔn)草案第一稿， 1985 年提交了第二稿，并在 1987 年的 3 稿中對PLC 作了如下的定義：“ PLC 是一種數(shù)字運算的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。 PLC 的主要功能及優(yōu)越性 PLC 的主要功能 （ 1）開關(guān)邏輯和順序控制 這是 PLC 應(yīng)用最廣泛、最基本的場合。 （ 3）定時 /計數(shù)控制 PLC 具有很強的定時、計數(shù)功能，它可以為用戶提供數(shù)十甚至上百個定時器與計數(shù)器。 （ 6）數(shù)據(jù)處理 大部分 PLC 都具有不同程度的數(shù)據(jù)處理能力，它不僅能進(jìn)行算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送，而且還能進(jìn)行數(shù)據(jù)比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)顯示打印等操作，有些 PLC還可以進(jìn)行浮點運算和函數(shù)運算。 PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。 (1)可靠性高，抗干擾能力強 傳統(tǒng)的繼電器控 制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時間繼電器。 PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。此外， PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。 PLC 的安裝接線也很方便，一般用接線端子連接外部接線。加上 PLC 通信能力的增強及人機界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。為不熟悉電子電路、不懂計算機原理和匯編語言的人使用計算機從事工業(yè)控制打開了方便之門。這種編程方法很有規(guī)律，很容易掌握。這很適合多品種 、小批量的生產(chǎn)場合。 PLC 的組成與基本結(jié)構(gòu) PLC 是微機技術(shù)和繼電器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，從廣義上講， PLC 也是一種計算機系統(tǒng)，只不過它比一般計算機具有更強的與工業(yè)過程相連接的輸入 /輸出接口，具有更適用于控制要求的編程語言，具有更適應(yīng) 于工業(yè)環(huán)境的抗干擾性能。 PLC 是采用周期循環(huán)掃描的工作方式， CPU 連續(xù)執(zhí)行用戶程序和任務(wù)的循環(huán)序列稱為掃描。 （ 2）執(zhí)行用戶程序掃描階段 這是第二個集中批處理過程，在執(zhí)行用戶程序階段， CPU 對用戶程序按順序進(jìn)行掃描。 在這個階段，除了輸入映像寄存器外，各個元件映像寄存器的內(nèi)容是隨著程序的執(zhí)行而變化的。 FX的特征 : 1體積小 , 尺寸 : 160 80 62mm由于其緊湊的設(shè)計 ,FX可以適合于任何機器控制環(huán)境。 2 輸入和輸出 (I/O):是系統(tǒng)的控制點 ,輸入用于監(jiān)視現(xiàn)場裝置，輸出用于控制執(zhí)行機構(gòu)。具體見圖 22 所示 ： 圖 22 S7200 控制接線圖 課題任務(wù) 本設(shè)計的主要研究 目的：由于 PLC 控制自動門具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應(yīng)用。車輛進(jìn)出指示可完全由 PLC 進(jìn)行中央控制處理 ,停車場空位指示可利用價格便宜的數(shù)碼管顯示。 3 車庫自動門控制系統(tǒng)的設(shè)計 本章從自動門的控 制要求、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)原理等方面系統(tǒng)介紹了車庫自動門控制系統(tǒng)方案設(shè)計應(yīng)考慮的問題及解決辦法。 （ 3）光電開關(guān)：當(dāng)有物體穿過開關(guān)，并遮住了光束，在光束重新接收時，開關(guān)的狀態(tài)由開變常閉。 （ 7）防盜開關(guān)：在卷閘 門片的最下面一片內(nèi)安裝水平裝置，在車庫門正常開啟或手動開啟的時候，水平裝置內(nèi)的小球始終處于中間位置擺動，當(dāng)車庫門受到非法外力撬動時，由于卷閘門片的傾斜，裝置內(nèi)的小球滾到一側(cè)而觸碰防盜開關(guān)，防盜開關(guān)初始狀態(tài)為常開。 （ 11）遠(yuǎn)程遙控開關(guān)：當(dāng)主人家有聚會，親朋好友到訪時，主人可在家附近的任意地方，可以遙控車庫門開啟和關(guān)閉，以便于將朋友的車輛駛進(jìn)車庫內(nèi)，既大大的減輕了主人的勞動，又可以使車 輛處于安全狀態(tài)。在庫門的上方裝設(shè)一個超聲波探測開關(guān)，超聲波開關(guān)發(fā)射超聲波。若行車（人）遮斷了光束，當(dāng)行車（人）通過后，接收機再次接收信號時，光電開關(guān)便產(chǎn)生電脈沖，由該信號啟動定時器繼電器，定時 10S（車出庫時定時 30S）后使電機 M反轉(zhuǎn)，從而 使卷閘門開始下降關(guān)門，當(dāng)門移動到關(guān)門限位開關(guān)時，電機停止運行。本控制系統(tǒng)的輸入點數(shù)有 14 個，輸出點數(shù)有 10 個，共 24 個輸入輸出點，再考慮 15%~20%的備用擴展余量，松下 FP0 系列 PLC 可以作為該控制系統(tǒng)的 PLC。 綜上所述，本控制系統(tǒng)的 PLC主機定為松下 FP0C32。 （ 4）手動開關(guān)門控制程序： 圖 手動開關(guān)門控制程序 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時， plc程序未能按正常運行，可手動開啟 關(guān)閉車庫門。并且卷閘門始終處于緊緊鎖閉狀態(tài)。 （ 10）車庫外起火控制程序： 圖 車庫外起火控制程序 在卷閘門外有煙霧或者明火時，火災(zāi)煙塵感應(yīng)開關(guān)閉合，高音喇叭響起，報警設(shè)施自動向消防隊聯(lián)網(wǎng)報警同時屋檐消防雨淋閥噴水，卷閘門始終處于關(guān)閉狀態(tài)以隔絕火災(zāi)繼續(xù)向車庫內(nèi)蔓延。 4 系統(tǒng)使用注意事項 （ 1） 溫度 PLC 要求環(huán)境溫度在 0～ 55℃。 （ 2） 濕度 為了保證 PLC 的絕緣性能，空氣的相對濕度一般應(yīng)小于 85%。 （ 5） 使用“手動 ’ 檔時，按下按鈕后，不要長期按按鈕，以免損壞機器。 5 車庫自動門維修全程指南 （ 1）自動門必須知道的注意事項？應(yīng)該避免的自動門維修方法可能原因： 及吊輪不能上油；否則吊架上的滾輪有滑動現(xiàn)象， 使門發(fā)生碰撞。 測范圍。 （ 4）自動門門扇開關(guān)時發(fā)生跳動？ 可能原因： 。 。 。 6 系統(tǒng)設(shè)計調(diào)試 歷時十二周的畢業(yè)設(shè)計結(jié)束了，我基本上完成了老師布置的各項任務(wù)，較圓滿的完成了此次的畢業(yè)論文工作，為了完成好這次的畢業(yè)論文，我查閱了大量關(guān)于松下 FP0 系列的 PLC 教材資料，初步了解了各個知 識要點。創(chuàng)新，是要我們學(xué)會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，從為人類造福的意愿出發(fā)，做自己力所能及的，別人卻沒想到的事。 PLC 技術(shù)對于我們這個專業(yè)來說是非常重要的， PLC 技術(shù)在日常生活中也是到處可見的，雖然我對這門專業(yè)的了解還只是冰山一角，但是通過本次課設(shè)，讓我對 PLC 這門專業(yè)的興趣更加的濃，所以我想在以后的生活學(xué)習(xí)中多看一些關(guān)于 PLC 的知識，多學(xué)習(xí)，多思考，多應(yīng)用！ 致 謝 至此，畢業(yè)設(shè)計論文的寫作可以畫上圓滿的句號了。 在這里衷心地對楊紅霞老師和周微 張曉麗 說聲謝謝。通過這次設(shè)計，我學(xué)到了許多原來未能學(xué)到的東西，對過去沒有掌握的知識得到了更進(jìn)一步鞏固。從而我得出一個結(jié)論：無論是現(xiàn)在還是以后走上工作崗位，還是再深造，都應(yīng)該虛心向老師和前輩們學(xué)習(xí)，從而不斷完善自我，提高自我水平。希望各位老師多提寶貴意見。確實我們的畢業(yè)設(shè)計是一個新穎的課題，具有一定的難度，而且時間很緊，為了能按時完成任務(wù)，指導(dǎo)老師和我們共同進(jìn)退，鼓勵我們，最后我們還是得到最后的成果，也就是我們應(yīng)該得到的收獲。本次設(shè)計也暴露了我們不少的缺點和問題：對于所學(xué)知識還沒有做到仔細(xì)、認(rèn)真消化，許多方面還是只有一個大概的認(rèn)識，沒有深入探討，對實際事物沒有深刻得了解，沒有做到理論聯(lián)系實際，沒有達(dá)到對所學(xué)的知識熟練運用的水平。 參考文獻(xiàn) [1] 《可編程序控制器原理及應(yīng)用教程》清華大學(xué)出版社 孫振強 , [2] 《 可編程序控制器（ PLC）應(yīng)用技術(shù) 》 .山東科學(xué)技術(shù)出版社 徐德 . [3] 《常用 PLC 應(yīng)用手冊》 ． 電子工業(yè)出版社 , 何衍慶，何一平、王鵬 [4] 《電氣控制與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》 ． 北京機械工業(yè)出版社李鳳閣，佟為明 ． [5] 《電氣控制與可編程控制器技術(shù)》 ． 北京人民郵電出版社 , 陳立定 ． [6] 《 可編程控制器技術(shù)及應(yīng)用 》 ． 北京理工大學(xué)出版社 , 夏辛明 ． [7] 《電器與 PLC 控制技術(shù)》 ． 北京清華大學(xué)出版社 , 郭和偉 ． [8] 《微波原理與技術(shù)》 ． 北京高等教育出版社 , 趙克裕 ,許福永 ． [9] 《電氣控制與 PLC 實訓(xùn)教程》 ． 人民郵電出版社 , 阮有德 ． [10] 《機電一體化技術(shù)》 .西安電子科技大學(xué)出版社 , 邱士安 . [11] 《現(xiàn)代電氣