【正文】 線圖 ............................................... 21 立體車庫的 I/O 分配表 .......................................... 23 梯形圖設(shè)計 ..................................................... 24 程序仿真 ....................................................... 26 5 結(jié)論與展望 ............................................................ 29 結(jié)論 ........................................................... 29 展望 ........................................................... 29 致謝 .................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................ 31 附錄 .................................................................... 32 1 基于 PLC 的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計 1 緒 論 課題設(shè)計的目的及意義 隨著我國城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，截至2020 年 8 月底，全國機(jī)動車保有量達(dá)到 億輛。而與此相對應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。 停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通問題，靜態(tài)交通是相對于動態(tài)交通而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對停車設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者 之間失去平衡，城市里就會出現(xiàn)停車難的一系列問題。機(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，就停車設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。鼓勵按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展 。韓國機(jī)械車庫技術(shù)是日本機(jī)械停車技術(shù)的派生。 3 課題設(shè)計的內(nèi)容 介紹了基于可編程控制器的車庫控制系統(tǒng)，簡述了 3 層 3 列式 7 車位升降橫移式立體停車庫的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、并通過 PLC 軟件設(shè)計及 其優(yōu)化，實現(xiàn)了立體車庫的自動控制。 4 2 PLC 的簡介與立體車庫的概述 可編程控制器的介紹 可編程控制器的概述 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。 可編程控制器的結(jié)構(gòu) PLC 實質(zhì)是一種專用于工業(yè)控制的計算機(jī)，其硬件結(jié)構(gòu)基本上與微型計算機(jī)相同，基本構(gòu)成為 ： (1)電源 ： PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。當(dāng) PLC 投入運行時，首先它以掃描的方式接收現(xiàn)場各輸入裝置的狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并分別存入 I/O 映象區(qū)，然后從用戶程序存儲器中逐條讀取用戶程序，經(jīng)過命令解釋后按指令的規(guī)定執(zhí)行邏輯或算數(shù)運算的結(jié)果送入 I/O 映象區(qū)或數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)。 存放應(yīng)用軟件的存儲器 5 稱為用戶程序存儲器 。 (6)通信模塊 ： 如以太網(wǎng)、 RS48 ProfibusDP 通訊模塊等 。 ⑥體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便。 (3)經(jīng)濟(jì)型原則：力求控制系統(tǒng)簡單、實用、合理。整個系統(tǒng)的設(shè)計分以下 5 步進(jìn)行： (1)熟悉被控對象 深入了解被控系統(tǒng)是設(shè)計控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 ②選 擇 PLC： PLC 選擇包括對 PLC 的機(jī)型、容量、 I/O 模塊、電源等的選擇。 ⑤計數(shù)器、定時器及內(nèi)部輔助繼電器的地址分配。初始化程序的主要內(nèi)容有：對某些數(shù)據(jù)區(qū)、計數(shù)器等進(jìn)行清零，對某些數(shù)據(jù)區(qū)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，對某些繼電器進(jìn)行置位或復(fù)位，對某些初始狀態(tài)進(jìn)行顯示等等。 (4)程序調(diào)試 程序調(diào)試分為 2 個階段，第一階段是模擬調(diào)試、第二階段是現(xiàn)場調(diào)試。 ②軟件模擬法是在 PLC 中另外編寫一套模擬程序，模擬提供現(xiàn)場信號，其簡單易行，但時效性不易保證。它們的類型眾多，設(shè)計各有不同，庫容量變化比較打，可滿足不同用戶要求。 (1)升降橫移式立體車庫 8 升降橫移式立體停車庫是指利用載車版在升降或橫向平移存取停放車輛在機(jī)械式停車設(shè)備。其形式較多，規(guī)?？纱罂尚?，對場地的適應(yīng)性較強(qiáng)。 (4)巷道堆垛式停車庫 巷道堆垛式停車庫由三個系統(tǒng)組成，即機(jī)械系統(tǒng)，堆垛機(jī)搬運系統(tǒng)和計算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)由出入口檢測系統(tǒng)和搬運控制系統(tǒng)等組成，分別完成汽車停車位置檢測和載車板搬運工作。 (7)平面移動式立體停車庫 平面移動式立體車庫中放置轎車的托盤是一種橫向小車，通過控制臺操作移動，轎車可以自由出入，自由移動的停車托板將轎車從中央通道的平臺運到車位的電梯或出口。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、是最經(jīng) 濟(jì)的一種停車設(shè)備。尤其環(huán)保節(jié)能，低噪音的設(shè)計更是滿足現(xiàn)代人的需求。立體車庫中總共有 9 個車位，中間和底層各預(yù)留一個空位向載車盤提供上升和下降的通道 ,另外七個車位用于存放車輛。 (2)為了存取車需要載車板的升降 。 (3)載車板升降是否到位檢測 只有上層載車板有升降運動，在每個載車板垂直運動的軌道上，在低層和上層分別安裝一只限位開關(guān)，用于檢測載車板下降和上升是否到位。 PLC 輸出信號給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷，同時將車位的空閑情況用燈泡顯示。 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計 立體車庫控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是使汽車迅速準(zhǔn)確地對號入位。在升降橫移式立體車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示 燈及其各種安全設(shè)施等。 1 號與 2 號只能平移各用一臺電機(jī)控制， 3 號 4 號能橫移與升降各用 2 臺電機(jī)控制， 5 號 6 號 7 號只能升降各用一臺電機(jī)控制。系統(tǒng)中采用三相交流異步電動機(jī)。 (2)PLC 容量的估算 I/O 的點數(shù)和用戶存儲器的容量。 ② PLC 用戶程序所需內(nèi)存容量一般與開關(guān)量輸入、輸出點數(shù)，模擬量輸入、輸出點數(shù)及用戶程序的編寫質(zhì)量等有關(guān)。 它表示的含義包括如下幾部分：基本單元，內(nèi)部包括 CPU、存儲器、輸入輸出口及 電源；其輸入輸出總點數(shù)為 128 點，其中輸入點數(shù)為 64 點，輸出點數(shù)為 64 點；輸出類型為繼電器型。 發(fā)射器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光 15 束 ， 發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體 光源 ，發(fā)光 二極管 LED、 激光二極管 及 紅外發(fā)射二極管 。在接收器的前面，裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。當(dāng)物體接近靜物時，開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)的接點引起閉合的及誒單分段或者斷開的接點閉合。本設(shè)計選用三相異步電機(jī)帶動，電機(jī)表示如圖 圖 異步電機(jī)表示 車庫升降電機(jī)一般要求功率為 Y90L2， 額定功率 ，額定 電流 。 熔斷器類型的選擇：根據(jù)負(fù)載保護(hù)特性的短路電流大小及安裝條件來選擇。保護(hù)升降電機(jī)的熔斷器額定電流在 ~12A，選擇 RC1A15 型熔斷器，其熔體額定電流為 10A。 吸引線圈的電流種類及額定電壓： 對于頻發(fā)動作的場合，宜選用直流勵磁方式，一般情況下采用交流控制。 升降電機(jī)啟動、停止交流接觸器的額定電流大于 到 10A 所以選用 CJX212， 其額定電流為 12A。升降電機(jī)的熱繼電器 FR 大于 小于 最大不超過 ?？刂瞥绦虿捎媚K化編程形式，車位運行過程中只需調(diào)用子程序模塊，這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度，方便了程序的修改，而且為車位的拓展提供了便利條件。 I/O 分配表如表 。 25 車位狀態(tài)顯示 每個車位上裝有一個光電開關(guān)與燈泡用于顯示車位是否空閑，如圖 。所以，首先判斷 1 號車位是否有托盤，當(dāng) 1 號托盤有托盤時，在判斷 102 車位是否有托盤，當(dāng) 1 號車位無托盤時， 3 號托盤 可以直接下降。 圖 3號車位的子程序 1 號托盤右移當(dāng)碰到 102 號車位的右限開關(guān) X34 時停止轉(zhuǎn)動， 3 號車位托盤開始下降當(dāng)碰到 1 號車位的下限開關(guān) X15 停止轉(zhuǎn)動，當(dāng)車取完成后光電開關(guān) X42 閉合 3 號托盤開始上升碰到 3 號車位的限位開關(guān) X21 停止轉(zhuǎn)動代表復(fù)位完成。當(dāng)取車按鈕 X5 按下時判斷下層處于哪種情況。 圖 仿真圖 當(dāng)碰到一號車位的下限開關(guān) X15，電機(jī)下降到位等待車主取車。 本次設(shè)計采用可編程控制器 PLC 和電機(jī)的結(jié)合來達(dá)到控制立體車庫自動手動運行目的，由于 PLC 的安全可靠性強(qiáng)和停車系統(tǒng)的智能化，大容量的要求， PLC的特點很適合作為這樣的控制系統(tǒng)，本次設(shè)計采用 PLC 的梯形圖設(shè)計，直觀易懂，易于擴(kuò)展，更容易合理的安排編程模塊，設(shè)計中采用 PLC 仿真，也很直觀的觀察到設(shè)計的可靠性，正確性。 30 致謝 緊張充實的畢業(yè)設(shè)計就要結(jié)束了，我們的生活也到了尾聲。其嚴(yán)以律己，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力，令我如沐春風(fēng)，倍感溫馨。畢業(yè)設(shè)計的完成也算是對我們學(xué)習(xí)生涯的一個句號，回想在學(xué)時光，與老師和同學(xué)們的點點滴滴，你們給與我的種種幫助，使我得以今天能順利完成畢業(yè)設(shè)計，完成學(xué)業(yè)