【正文】 移 13 14 15 16 PLC 控制系統(tǒng)配置 C C CPU D I1 D I2 D O1 P R S A PLC 主要設(shè)備選型如下： CPU 模塊 : DI（開關(guān)量輸入）模塊： DO（開關(guān)量輸出）模塊： AI（模擬量輸入）模塊： 控制方式 通過組態(tài)王及 PLC 上位下位組態(tài)程序?qū)崿F(xiàn)以下運(yùn)行功能 ： 1）程控自動停車 2）程控自動調(diào)車 3）手動停車、調(diào)車 上位機(jī)監(jiān)控畫面可以實(shí)現(xiàn)立體車庫單體設(shè)備手動控制和程控自動控制。 圖 主監(jiān)控界面 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 33 另外使用組態(tài)王控件繪制出報(bào)表窗口及報(bào)警窗口。 組態(tài)王可以實(shí)現(xiàn)的動 畫連接有： ? 屬性變化 ? 位置大小變化 ? 值輸出 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 34 ? 權(quán)限管理 ? 命令語言連接等。 。 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 35 5 總 結(jié) 本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于 PLC 和組態(tài)王的立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)功能能滿足設(shè)計(jì)要求。 圖 變量定義界面 在變量定義中連接設(shè)備，選中端口設(shè)置好的 PLC，根據(jù)數(shù)據(jù)類型設(shè)置好寄存器及數(shù)據(jù)類型、讀寫屬性等。 上位監(jiān)控工程建立 啟動組態(tài)王程序，選擇新建工程，如下圖： 工程成功創(chuàng)建后將在組態(tài)王工程管理器中列出該工程，選中“立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)”工程后選擇開發(fā)，對立體車庫上位監(jiān)控進(jìn)行組態(tài)。實(shí)時(shí)顯示車庫具體情江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 29 況 。 220V AC 供電。組態(tài)王支持和 FX 系列 PLC 通過以太網(wǎng)方式進(jìn)行通訊 。 三菱 FX2N 系列與組態(tài)王軟件的連接 組態(tài)王與三菱硬件連接可以使用 RS323,也可以使用 RS485。進(jìn)入運(yùn)行方式后，點(diǎn)擊“參數(shù)”設(shè)置 P、 I、 D，以及正、反作用。點(diǎn)“？”圖標(biāo)，選擇關(guān)聯(lián)變量“設(shè)定值”，設(shè)置數(shù)據(jù)輸出格式、對齊方式，確定。 1）在畫面中，雙擊圖標(biāo) —— 矩形框，填充，表達(dá)式： a，顏色，確定。 SepTime：查詢的數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔，單位為秒。 ReportSetHistData(String szRptName, String szTagName, Long nStartTime, Long nSepTime, String szContent) 。 歷史數(shù)據(jù)報(bào)表： a，向報(bào)表單元格中實(shí)時(shí)加入數(shù)據(jù)。選中江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 26 三個(gè)格，點(diǎn)擊合并單元格圖標(biāo)，輸入報(bào)表名稱。主要適用 于溫度控制，流量控制等等。實(shí)時(shí)趨勢曲線最多可顯示四條曲線，運(yùn)行時(shí)，可以自動卷動；而歷史趨勢曲線（通用的：圖庫中，自定義：工具箱中，）最多可顯示十六條曲線，不能自動卷動，與功能按鈕一起工作，共同完成歷史數(shù)據(jù)的查看工作。 （ 2）組態(tài)王的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)可以值輸出的方式、曲線形式和以報(bào)表形式顯示。 點(diǎn)擊“顯示調(diào)色板”圖標(biāo)，出現(xiàn)調(diào)色板。 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 25 創(chuàng)建組態(tài)畫面 工程瀏覽器目錄樹中，選中文件 \畫面，雙擊“新建”圖標(biāo)。 構(gòu)造數(shù)據(jù)庫 工程瀏覽器目錄樹中，選中數(shù)據(jù)庫 \數(shù)據(jù)詞典，雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“定義變量”對話框，設(shè)置基本屬性： ? 變量名：水箱液位 ? 變量類型： I/O 實(shí)數(shù) ? 初始值 /最小值 /最不原始值： 4 ? 最大值 /最大原始值： 20（和現(xiàn)場儀表信號保持一致，可以在組態(tài)畫面中用命令語言將其轉(zhuǎn)換為真實(shí)值） ? 連接設(shè)備： ADAM4017 ? 寄存器： AI0 ? 數(shù)據(jù)類型： FLOAT ? 讀寫屬性：只讀 其它參數(shù)如圖 18所示。選擇串口 1，下一步，設(shè)地址為 1（地址幫助：設(shè)備地址設(shè)置、通訊參數(shù)設(shè)置、變量定義），下一步，出現(xiàn)“通信參數(shù)”對話框，可以使用默認(rèn)值，點(diǎn)擊下一步，出現(xiàn)“信息江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 24 總結(jié)”對話框，點(diǎn)擊完成。出現(xiàn)設(shè)備配置向?qū)А? 文件 \新建工程，瀏覽，找到組態(tài)王所在路徑，點(diǎn)擊下一步，提示“路徑不存在，是否新建”，選擇確定。 7） 全新的 WebServer 架構(gòu)，全面支持畫面發(fā)布、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布、歷史數(shù)據(jù)發(fā)布以及數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的發(fā)布 。 3） 可以對畫面中的一部分進(jìn)行保存，以便以后進(jìn)行分析或打印 。 組態(tài)王軟件與 IO 設(shè)備進(jìn)行通信一般是通過調(diào)用 *.dll 動態(tài)庫來實(shí)現(xiàn)的，不同的設(shè)備、協(xié)議對應(yīng)不同的動態(tài)庫。若不寫 END 指令， PLC 將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用 END 指令可縮短掃描周期。 ORB 指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號，因此， ORB 指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。 三菱 FX2N 系列的基本邏輯指令 基本邏輯指令是 PLC 中最基本的編程語言，掌握了它也就初步掌握了 PLC 的使用方法，各種型號的 PLC 的基本邏輯指令都大臺大同小異，現(xiàn)在我們針對 FX2N系列，逐條學(xué)習(xí)其指令的功能和使用方法。 3) RAM 文件寄存器 通道分配 D6000～ D7999，共 2020 點(diǎn)。用外部設(shè)備口進(jìn)行寫入操作。除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會丟失，不論電源接通與否， PLC 運(yùn)行與否，其內(nèi)容也不變化。但是，由 RUN→ STOP 時(shí)， 全部數(shù)據(jù)均清零。 數(shù)據(jù)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的元件，用于存放各種數(shù)據(jù)。 設(shè)定值 K0與 K1 含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)就動作。 計(jì)數(shù)器（ C） FX2N 中的 16 位增計(jì)數(shù)器，是 16位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩個(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。在后一種情況下，一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。在 FX2N 中普遍途采 用 M0～ M499，共 500 點(diǎn)輔助繼電器，其地址號按十進(jìn)制編號。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的 。它們一般位于機(jī)器的上端。 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 19 輸入繼電器（ X） PLC 的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號的窗口， PLC 內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器 X是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號與接線端子編號一致（按八進(jìn)制輸入），線 圈的吸合或釋放只取決于 PLC 外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。 三菱 FX2N 系列的編程元件 三菱 FX 系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，但它們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱它們?yōu)椤败浝^電器”。 組態(tài)王軟件是一種通用的工業(yè)監(jiān)控軟件，他融過程控制設(shè)計(jì)、現(xiàn)場操作以及工廠資源管理于一體，將一個(gè)企業(yè)內(nèi)部的各種生產(chǎn)系統(tǒng)和應(yīng)用以及信息交流匯集在一起，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化管理。 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 18 2 基于三菱 PLC和組態(tài)王的監(jiān)控系統(tǒng) 日本三菱公司的 FX2N 系列是三菱 PLC 是 FX家族中最先進(jìn)的系列。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、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 PID 處理一般是運(yùn)行專用的 PID 子程序。 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 17 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。 運(yùn)動控制 PLC 可以用于圓周運(yùn)動或直線運(yùn)動的控制。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 此三步驟 稱為 PLC 之掃描周期，而完成所需的時(shí)間稱為 PLC 之反應(yīng)時(shí)間， PLC 輸入訊號之時(shí)間若小于此反應(yīng)時(shí)間，則有誤讀的可能性。 即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi) 的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 16 其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化，I/O映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會改變。 因此能大大減少控制器所需之硬件空間。 PLC 的內(nèi)部工作方式 圖 小型可編程控制器結(jié)構(gòu)框圖 PLC 采用循環(huán)掃描的工 作方式，包括內(nèi)部處理、通訊操作、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理幾個(gè)階段。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序改變生產(chǎn)過程成為可能。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無故障時(shí)間高達(dá) 30 萬小時(shí)。 圖 電氣控制原理圖 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 13 PLC 控制系統(tǒng) PLC 的概念 PLC 是 Programmable logic Controller的 縮寫 ， 即 可編程邏輯控制器， 是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。 6．自鎖及閉鎖同路。 4．自動與手動問路。 2．保護(hù)回路。 4．測量功能 燈光和音響信號只能定性地表明設(shè)備的工作狀態(tài)（有電或斷電），如果想定量地知道電氣設(shè)備的工作情況，還需要有各種儀表測量設(shè)備，測量線路的各種參數(shù)，如電壓、電流、頻率和功率的大小等。 立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能 為了保證一次設(shè)備運(yùn)行的可靠與安全，需要有許多輔助電氣設(shè)備為之服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)某項(xiàng)控制功能的若干個(gè)電器組件的組合，稱為控制回路或二次回路。 立體車庫監(jiān)控系統(tǒng) 立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn) ? 立體車庫設(shè)備較多，相互連鎖繁雜 統(tǒng)。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。中間兩層停車既可作升降動作又可做橫移動作。 升降橫移式車庫簡介 升降橫移式立體車庫以鋼結(jié)構(gòu)框架為主題，采用電機(jī)驅(qū)動鏈條帶 動載車板做升降橫移運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)存取車輛。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。 國內(nèi)立體車庫的現(xiàn)狀 我國機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從 80 年代中期開始， 90 年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停 車場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。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。 作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識。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，最近幾年我國城市機(jī)動車輛平均增長速度在 15%20%，而同時(shí)期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均 增長速度只有 2%3%，特別是大城市的機(jī)動車擁有量的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長速度，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。 關(guān)鍵詞： 立體車庫； PLC 控制；組態(tài)王 江蘇科技大學(xué)南徐學(xué)院本科畢業(yè)論文 4 Abstract Threedimensional garage in domestic is a new profession, threedimensional garage can relieve urban dynamic and st