【正文】 31 致謝 為期一個(gè)學(xué)期的畢業(yè)論文已經(jīng) 接近尾聲了，我的 四 年大學(xué)生涯也即將圈上一個(gè)句號(hào)。在組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)中選擇“文件 \切換到 View”菜單命令，進(jìn)入組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)。單擊“確定”。 創(chuàng)建動(dòng)畫連接 ， 繼續(xù)上節(jié)的工程。在“變量名”處輸入變量名： a1；在“變量類型”處選擇變量類型： IO離散，在“連接設(shè)備”中選擇先前定義好的 IO 設(shè)備：西門子 PLC；在“寄存器”中定義為：；在“數(shù)據(jù)類型”中定義為： Bit類型。數(shù)據(jù)庫中變量的集合記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。在定義數(shù)據(jù)庫變量時(shí)，只要把 IO變量連結(jié)到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。填寫設(shè)備地址，為 2，單擊“下一步”。選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“設(shè)備 \COM2”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?。 本設(shè)計(jì)中使用 S7200 PLC和組態(tài)王進(jìn)行 通信。 定義 I/O 設(shè)備 組態(tài)王把那些需要與之交換數(shù)據(jù)的設(shè)備或程序都作為外部設(shè)備。點(diǎn)擊“確定 ”按鈕進(jìn)入內(nèi)嵌的組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)。同時(shí)支持畫面之間的圖形對(duì)象拷貝，可重復(fù)使用以前的開發(fā)結(jié)果。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形）、直線、橢圓（圓）、扇形（圓弧）、點(diǎn)位圖、多邊形（多邊線）、文本等基本圖形對(duì)象，及按鈕、趨勢(shì)曲線窗口、報(bào)警窗口、報(bào)表等復(fù)雜的圖形對(duì)象。“組態(tài)王”用工作目錄標(biāo)識(shí)工程，不同的工程應(yīng)置于不同的目錄。 TOUCHVEW 是 “ 組態(tài)王 ” 軟件的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境，在應(yīng)用工程的開發(fā)環(huán)境中建立的圖形畫面只有在 TOUCHVEW 中才能運(yùn)行。您需要在這個(gè)環(huán)境中完成畫面設(shè)計(jì)、動(dòng)畫連接等工作 。 組態(tài)王 軟件由 工程瀏覽器 、 工程管理 和 畫面運(yùn)行系統(tǒng) 三部分組成。在兩個(gè)絲桿驅(qū)動(dòng)模塊上均設(shè)有一個(gè)零點(diǎn)，用以校正位置及提供一個(gè)位置參考點(diǎn)。 設(shè)置 SW1=OFF、 SW2=ON、SW3=OFF， 輸出相電流為 。 設(shè)置SW4=ON、 SW5= OFF、 SW6=ON， 細(xì)分設(shè)置為 800 步數(shù) /圈 ， 即 800 個(gè)脈沖使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈 ， 此時(shí)步距角為 （ 800 =360o） 。 用四相步進(jìn)電機(jī) 42J1834810， 與之配套的驅(qū)動(dòng)器選用美國(guó) IMS 公司生產(chǎn)的 M415B細(xì)分型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ， 其細(xì)分功能使步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)精度提高 ， 振動(dòng)減小 ， 雜訊降低 ， 且具有光隔離信號(hào)輸入 （ 抗干擾 ）， 靜止時(shí)電流 減半 ， 電源接反保護(hù)功能等優(yōu)點(diǎn) 。 步進(jìn) 驅(qū)動(dòng)模 塊 步進(jìn)驅(qū)動(dòng)模塊由步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器組成 。 c、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 ,易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有如下特點(diǎn)： a、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與輸入脈沖數(shù)嚴(yán)格成正 比。由于該系統(tǒng)沒有反饋檢測(cè)環(huán)節(jié)，它的精度較差，速度也受到步進(jìn)電機(jī)性能的限制。 CPU224 配有１個(gè) RS485通訊／編程口，具有 PPI 通訊、 MPI 通訊和自由方式通訊能力，是具有較強(qiáng)控制能力的小型控制器。 、重量輕、功耗低、維護(hù)方便 PLC 是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低 ，具有 強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。同時(shí)還提供了功能圖、語句表等編程語言。 ，容易掌握 目前，大多數(shù) PLC 仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。用戶在硬件確 定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變 PLC 的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。（ 5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 PLC 的選型 及特點(diǎn) ，抗干擾能力強(qiáng) （ 1）所有的 I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與 PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。輸入信號(hào)包括按扭開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電傳感器、熱電偶、熱電阻、位置檢測(cè)開關(guān)和編碼器等。輸入組件（ Inputs）：輸入組件的功能是將操作開關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)送給中央處理器。隨著半導(dǎo)體技術(shù)尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到七十年代中期以后， PLC 已廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出組件和外圍電路也都采用了中、 大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的 “PLC” 已不再是僅有邏輯（ Logic）判斷功能了，同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、 PID 調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通訊功能。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算 ,順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入 /輸出控制各種類型的機(jī)械 或生產(chǎn)過程。如 5有物，該程序?qū)⒆詣?dòng)把 5物品轉(zhuǎn)至 3倉庫。如 4都已存放貨物， 15秒內(nèi)若無外部 操作指令，自動(dòng)將貨物放在 2倉庫。 c、指令完成后，機(jī)構(gòu)自動(dòng)復(fù)位。 c、指令完成后，機(jī)械自動(dòng)返回。 2．自動(dòng)運(yùn)行 （ 1）將程序下載到 PLC （ 2）將選擇開關(guān)置“自動(dòng)”位置（通電狀態(tài)下，各機(jī)構(gòu)復(fù)位，即返回零位）。整個(gè)系統(tǒng)需要三維的位置控 制。電氣控制是由西門子 S200 系列可編 程序控制器 (PLC)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源模塊、開關(guān)電源、位置傳感器等器件組成。 通過控制 X軸 、 Z軸步進(jìn)電機(jī)的脈 沖個(gè)數(shù) ， 就可以控制載物臺(tái)在 X軸 、 Z軸上移動(dòng)的距離 ， 實(shí)現(xiàn)載物臺(tái)在 X— Z軸平面的精確定位 ， 從而把物體放到倉庫的指定位置 。 7． 將程序輸入 PLC 程序進(jìn)行調(diào)試，查出錯(cuò)誤，讓程序更加完善。 3． 根據(jù)所設(shè)計(jì)的場(chǎng)所，選擇電動(dòng)機(jī)的類型。在對(duì)國(guó)內(nèi)外各種同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降橫移式立體車庫形式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，而且對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)采用這類設(shè)備的車庫十分普遍。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場(chǎng)均解決不了上述問題時(shí)，采用機(jī)械式立體停車設(shè)備是一個(gè)非常有效的措施。在地下車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下 車庫低得多。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。其運(yùn)動(dòng)的總原則是：升降復(fù)位 ,平移不 復(fù)位 。 立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：底層只能平移 ,頂層只能升降。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內(nèi)彌補(bǔ)不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車輛平均增長(zhǎng)速度在 15%20%，而同時(shí)期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長(zhǎng)速度只有2%3%，特別是大城市的機(jī)動(dòng)車擁有量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。上世紀(jì) 80年代初期，北京市權(quán)威部門對(duì) 2020 年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測(cè)僅僅是 70 萬－ 80 萬輛，而事實(shí)上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預(yù)期多了 100 萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達(dá) 45 萬輛。以北京市為例，截止 2020 年底，市區(qū)僅有公共停車場(chǎng) 828 處，共計(jì)車位 萬個(gè)，僅占市區(qū)機(jī)動(dòng)車擁有量的 ％，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。其中，汽車保有量首次突破 1 億輛。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、升降橫移式立體車庫的實(shí)際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車庫可以安全平穩(wěn)的運(yùn)行。升降橫移式立體車庫就其組成部分而言，可分為三大部分：車庫結(jié)構(gòu)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。隨著城市 汽車保有量的不斷增加，停車難問題己經(jīng)成為大中型城市的一個(gè)普遍現(xiàn)象。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位 論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 3 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 基于 PLC 的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué) ?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 4 摘 要 立體車庫是專門實(shí)現(xiàn)各種車輛的自動(dòng)停放及科學(xué)寄存的倉儲(chǔ)設(shè)施。 本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外車庫現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)做了充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇四層三列式車庫結(jié)構(gòu)為研究模型。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價(jià)比高的特點(diǎn)使得控制系統(tǒng)非常完美。 PLC 6 目 錄 1 緒論……………………………………………………………………………… 1 本題設(shè)計(jì)的背景 …………………………………………………………… 1 本題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 …………………………………………………………… 2 本題設(shè)計(jì)的目的及意義 …………………………………………………… 2 2 系統(tǒng)控制方案的設(shè)定 …………………………………………………………… 3 自動(dòng)化立體車庫的描述 …………………………………………………… 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 ……………………………………………………… 3 3 立體車庫系統(tǒng)硬件方面的設(shè)計(jì) ………………………………………………… 4 硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 4 PLC 控制 模塊的 設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 9 步進(jìn) 驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì) …………………………………………………… 10 絲桿驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì) …………………………………………………… 14 電氣原理圖的設(shè)計(jì) …………………………………………………… 14 4 升降橫移式立體車庫系統(tǒng)軟件方面的設(shè)計(jì) …………………………………… 15 系統(tǒng)主程序的設(shè)計(jì) …………………………………………………… 15 系統(tǒng) 子 程序 的 設(shè)計(jì) …………………………………………………… 16 5 基于組態(tài)王的監(jiān)控設(shè)計(jì) ……………………………………………………… 17 組態(tài)王軟件的介紹 …………………………………………………… 17 利用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控 …………………………………………… 18 參考文獻(xiàn) …………………………………………………………………………… 24 致謝 ………………………………………………………………………………… 25 附 錄 1: 電氣原理 圖設(shè)計(jì) ………………………………………………………… 26