【正文】 要下降時(shí)，電磁鐵先得電，將安全鉤打開，此時(shí)托盤能順利的下降。本設(shè)計(jì)中采用光電開關(guān)進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，通過(guò)PLC處理信號(hào)，再由接觸器來(lái)控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，CPU是整個(gè)系統(tǒng)的核心，控制著整個(gè)系統(tǒng)有條不紊的進(jìn)行工作。通常開關(guān)量I/O模塊的產(chǎn)品分為：輸入模塊、輸出模塊以及輸入/輸出模塊。模擬量I/O模塊的主要功能就是完成模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換，一般都自帶CPU和存儲(chǔ)器，只要PLC一上電，PLC 主控模塊就將控制字裝入其內(nèi)部存儲(chǔ)器中，模擬量I/O模塊就能獨(dú)立工作并且與主控模塊共享存儲(chǔ)器，主控模塊只需用讀寫指令便可對(duì)模擬量I/O模塊進(jìn)行操作。 PLC模塊選取的基本原則對(duì)主控模塊的選擇之前，應(yīng)對(duì)被控對(duì)象和生產(chǎn)過(guò)程的生產(chǎn)工藝及PLC的工作環(huán)境有足夠的了解，明確控制要求，確定控制輸入、輸出點(diǎn)數(shù)和性質(zhì)等，然后才能針對(duì)具體的實(shí)際情況選擇PLC的主控模塊。對(duì)于控制要求很復(fù)雜，控制點(diǎn)數(shù)多并且分布較分散，不僅要進(jìn)行快速的實(shí)時(shí)處理和控制，而且要求PLC控制系統(tǒng)能夠進(jìn)行分析、決策和具有一定生產(chǎn)管理功能，這是必須考慮采用多個(gè)PLC此外在選擇主控模塊時(shí)，還必須考慮用戶程序存儲(chǔ)器容量，通信聯(lián)網(wǎng)功能，通信口，外圍設(shè)備借口等等。此外，PLC中還需要存儲(chǔ)一些車庫(kù)相關(guān)信息，如托盤上車輛的有無(wú)，各托盤在程序中的代碼等等。 開關(guān)的選擇按鈕和開關(guān)時(shí)自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用的元器件，由于按鈕、開關(guān)常用于發(fā)送控制指令，所以常稱他們?yōu)橹髁铍娖?。將電源總開關(guān)做成鑰匙形狀的旋式按鈕。 接近開關(guān)接近開關(guān)是無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)。在本設(shè)計(jì)中，考慮到接近開關(guān)工作穩(wěn)定可靠、壽命長(zhǎng)、定位精度高，因此將它作為托盤上升項(xiàng)目/型號(hào)型號(hào)：TLW20ME1型號(hào)：TLW20ME2檢測(cè)距離20mm177。此外，其工作環(huán)境溫度為－25℃~75℃，對(duì)于車庫(kù)這種熱源較多場(chǎng)所能夠適應(yīng)，因此作出上述選擇。反射型的接受部分和發(fā)射部分合做在一起，發(fā)射部分發(fā)射紅外光，由反射鏡反射回來(lái)，被接收部分接收。在本設(shè)計(jì)中，需要用光電開關(guān)檢測(cè)的量比較多，如托盤是否到位，車輛的有無(wú)，車輛是否停放準(zhǔn)確等等。在檢測(cè)托盤是否到位時(shí)，光電開關(guān)的響應(yīng)速度必須快速、準(zhǔn)確。（具體調(diào)節(jié)方式可參考OMRON 官方資料）檢測(cè)方式回歸反射型（帶反射板）項(xiàng)目 型號(hào)E3GR13E3GR17E3GMR19E3GMR19T設(shè)定距離/標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體Φ18mm以上的不透明時(shí)應(yīng)差距離/指向角本體1～5176。由于所需功率不同，在水平和垂直托盤上采用不同的電機(jī)。一般觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)選大一點(diǎn)。由額定電流來(lái)選擇熱繼電器。 其他裝置選擇本設(shè)計(jì)中還需要運(yùn)用的有讀卡機(jī)、蜂鳴器、觸摸屏。觸摸屏采用easyview公司的MT510T。各信號(hào)的輸入采用NPN 輸入方式。（如圖4－2 所示）對(duì)于交流電源或直流電源電壓較低的電路，在負(fù)載上并R、C串聯(lián)放電電路。主要是控制接觸器，通過(guò)接觸器線圈，來(lái)控制相應(yīng)的觸點(diǎn)，由此控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。K22為緊急故障處理按鈕，當(dāng)發(fā)生緊急事件時(shí)，按下K22，所有電源全部切斷。通常情況下，管理員首先用鑰匙打開總開關(guān)，即K2閉合。在電機(jī)控制圖中，首先運(yùn)用的是空氣開關(guān)和熔斷器。當(dāng)電路中熱量過(guò)大時(shí)，熱繼電器開始工作，此時(shí)PLC信號(hào)輸出電路中的熱繼電器相應(yīng)結(jié)點(diǎn)斷開，導(dǎo)致接觸器電源斷開，從而使電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，起到保護(hù)電機(jī)的作用。此處主要設(shè)計(jì)停車場(chǎng)管理系統(tǒng)的局域網(wǎng)，因?yàn)樗婕暗慕痤~多、實(shí)時(shí)處理要求高，故要求上位機(jī)能進(jìn)行計(jì)時(shí)與收費(fèi)處理，還要能監(jiān)控車庫(kù)狀態(tài)，對(duì)于異常情況進(jìn)行報(bào)警。數(shù)據(jù)通信就是將數(shù)據(jù)信息通過(guò)適當(dāng)?shù)膫魉途€路從一臺(tái)機(jī)器傳送到另一臺(tái)機(jī)器。 工業(yè)局域網(wǎng)簡(jiǎn)介 局域網(wǎng)4大要素網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、介質(zhì)訪問的控制、通道利用方式，傳送介質(zhì)是局域網(wǎng)的4大要素。局域網(wǎng)上的信息交換方式有兩種：一種是線路交換，即發(fā)送結(jié)點(diǎn)與接收結(jié)點(diǎn)之間有固定的物理通道，且該通道一直保持到通話結(jié)束。介質(zhì)訪問的控制方法主要是：令牌傳送法和爭(zhēng)用方式。為確保通信雙方能正確而自動(dòng)的進(jìn)行通信，制定了一整套的約定，這就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的通信協(xié)議。網(wǎng)羅組織結(jié)構(gòu)是指從網(wǎng)絡(luò)的物理實(shí)現(xiàn)方面來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；網(wǎng)羅配置指從網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)的布局、硬件、軟件等；網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)指從功能上來(lái)描述網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，至于體系結(jié)構(gòu)中的功能如何實(shí)現(xiàn)，由網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)廠家解決。該模型規(guī)定了7 個(gè)功能層，每層都使用自己的協(xié)議，目的就是使各設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。因此在選擇供應(yīng)商時(shí)，應(yīng)考慮：合法性、設(shè)備先進(jìn)性、性能價(jià)格比、售后服務(wù)、廠商信譽(yù)、對(duì)新技術(shù)的適應(yīng)性、軟件升級(jí)和人員培訓(xùn)等因素。準(zhǔn)確，因此考慮以星形網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)以雙絞線作為傳送介質(zhì)。PLC與計(jì)算機(jī)之間采用的時(shí)串行通信，而PLC和計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)信息是并行傳送的。其中B500AL004 鏈接適配器起將RS232C 與RS422電平轉(zhuǎn)換的功能。一般上位機(jī)的操作系統(tǒng)選用WINDOWS NT，用BASIC，C語(yǔ)言或機(jī)器的匯編語(yǔ)言來(lái)編寫通信軟件。HOST LINK能夠?qū)挠?jì)算機(jī)發(fā)送來(lái)的字符串進(jìn)行分析、檢查數(shù)據(jù)的格式、分析指令代碼，然后根據(jù)指令代碼進(jìn)行相應(yīng)的操作，并向計(jì)算機(jī)發(fā)出響應(yīng)信號(hào)，通知計(jì)算機(jī)已完成的操作或反映通信重的錯(cuò)誤、FCS錯(cuò)誤、代碼錯(cuò)誤。5． FCS幀檢查序列。在收到命令后，對(duì)于命令的相應(yīng)格式如下：圖5－4 響應(yīng)格式圖中設(shè)備號(hào)、識(shí)別碼的含義同命令格式中的解釋。 上位機(jī)需要進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)在車庫(kù)運(yùn)行時(shí)，上位機(jī)需要對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，來(lái)監(jiān)測(cè)車庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)。上位機(jī)也需要檢測(cè)車庫(kù)運(yùn)行是否安全，在我的程序中，這一部分內(nèi)容也被放置在LR 區(qū)，上位機(jī)在檢測(cè)時(shí)，發(fā)出命令如下：設(shè)備號(hào)RL00020001FCS*其中“0002”表示所讀通道為L(zhǎng)R02，“0001”表示讀1 個(gè)通道。響應(yīng)格式為：設(shè)備號(hào)RG 異常碼0/1FCS*車庫(kù)未滿的狀態(tài)為“0”，車庫(kù)滿后為“1”。當(dāng)讀卡機(jī)讀到對(duì)應(yīng)的卡后，上位機(jī)就會(huì)將相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳送到PLC 的DM98通道。用戶可以通過(guò)人機(jī)界面隨時(shí)了解、觀察并掌握整個(gè)控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，必要時(shí)還可以通過(guò)人機(jī)界面向控制系統(tǒng)發(fā)送出故障警報(bào)，進(jìn)行人工干預(yù)。 人機(jī)界面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的幾個(gè)問題人機(jī)界面設(shè)計(jì)的根本出發(fā)點(diǎn)是為了使用戶更方便、更容易的操作和使用PLC控制系統(tǒng)。在人機(jī)界面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該讓用戶以最快的方式學(xué)會(huì)使用，響應(yīng)速度要快，控制要安全、可靠。通過(guò)觸摸屏，操作人員能進(jìn)行車庫(kù)單動(dòng)和自動(dòng)的切換。這一功能是通過(guò)觸摸屏的位狀態(tài)切換開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在下方，有一“READY”指示燈，這是一個(gè)狀態(tài)顯示開關(guān)。此時(shí)管理員要提醒用戶停好車。左下方的鍵是畫面切換開關(guān)。圖6－2 是觸摸屏的單動(dòng)操作畫面。以上只是對(duì)整個(gè)車庫(kù)中的一個(gè)子車庫(kù)的控制設(shè)計(jì)，如果要對(duì)多個(gè)子車庫(kù)實(shí)現(xiàn)控制，則可以設(shè)計(jì)一個(gè)主畫面，在主畫面上對(duì)子車庫(kù)進(jìn)行選擇，然后再按照以上的方式編制對(duì)應(yīng)子車庫(kù)的組太軟件。控制程序的好壞直接關(guān)系到整個(gè)車庫(kù)的狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，將整個(gè)軟件根據(jù)功能要求分成幾個(gè)獨(dú)立部分，分析他們之間在邏輯上，時(shí)間上的相互關(guān)系，使設(shè)計(jì)出的軟件總體上結(jié)構(gòu)清晰、簡(jiǎn)潔、流程合理，保證后繼各個(gè)開發(fā)階段及其軟件設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書的完全性和一致性。當(dāng)9號(hào)托盤到達(dá)中間位置時(shí)，由光電開關(guān)給出信號(hào)，此時(shí)6號(hào)托盤安全鉤先打開，然后再開始下降。如果是取車的話，那在車輛駛出車庫(kù)時(shí)，由每列的安全檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到車輛駛出的信號(hào)，并且由車輛檢測(cè)光電開關(guān)檢測(cè)車輛是否在車庫(kù)內(nèi)，如果此時(shí)車輛已完全駛出，就以此信號(hào)使6號(hào)托盤上升。在程序的開始，有一個(gè)由“P_FIRST CYCLE”控制的車庫(kù)復(fù)位及DM 數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)分配程序。以此類推，將所有的托盤都定義一個(gè)BCD 碼，賦值到DM 區(qū)，在需要使用的時(shí)候就可以取出使用了。隨后一段程序是通過(guò)觸摸屏選擇托盤的程序，觸摸屏上的對(duì)應(yīng)的鍵能將預(yù)先設(shè)定的托盤的定義碼輸入到預(yù)備通道，在車庫(kù)為初始狀態(tài)的情況下，將預(yù)備通道內(nèi)的一個(gè)數(shù)據(jù)調(diào)入工作通道，從而開始車庫(kù)的運(yùn)作。當(dāng)進(jìn)入的車輛過(guò)高時(shí)，蜂鳴器會(huì)報(bào)警；當(dāng)車庫(kù)內(nèi)車輛沒有停放好時(shí)，觸摸屏上會(huì)有所顯示；當(dāng)車庫(kù)容量滿時(shí)，上位機(jī)能檢測(cè)到信號(hào)報(bào)警。為此，我設(shè)計(jì)了一個(gè)隊(duì)列，可以讓所選托盤依次運(yùn)動(dòng)，提高操作效率。此時(shí)我以DM0099作為存放取出指針的通道，每一次取出數(shù)據(jù)后，指針就遞增1。在我的控制程序中以一個(gè)按鈕控制它們的切換。當(dāng)再次按下按鈕時(shí)，計(jì)數(shù)器到達(dá)預(yù)設(shè)值，此時(shí)CNT006 接通， 的信號(hào)被切斷。 單動(dòng)操作中托盤選中時(shí)的互鎖功能圖7－5 托盤互鎖的設(shè)計(jì)在進(jìn)行單動(dòng)操作時(shí)，當(dāng)操作人員進(jìn)行控制時(shí)，可能會(huì)不小心碰到別的托盤的選擇按鈕。再選中其他托盤也無(wú)效。因此在這段程序中，當(dāng)4號(hào)托盤移到中間時(shí)，首先進(jìn)行的動(dòng)作是打開安全鉤。此外，如果車輛停放不正確， 會(huì)有信號(hào)輸入，那么托盤將無(wú)法運(yùn)動(dòng)。 托盤復(fù)位程序設(shè)計(jì)圖7－7 3號(hào)托盤復(fù)位程序?yàn)榱颂岣哕噹?kù)運(yùn)行效率，在取車時(shí)采用托盤自動(dòng)復(fù)位控制，如此一來(lái)要求PLC 首先判斷是取車過(guò)程還是停車過(guò)程，其次才能夠在判斷車輛駛離后實(shí)現(xiàn)復(fù)位的操作。如果沒有，就是車輛離開車庫(kù)，此時(shí)托盤可上升。此外，復(fù)位程序還可以通過(guò)復(fù)位按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖7－8 10 號(hào)托盤復(fù)位程序以10號(hào)托盤為例。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)8號(hào)托盤要使用時(shí)，10號(hào)托盤要先左移。在一些安全與效率矛盾的地方，我選擇以人為本的方案，保證安全第一。比如在安全鉤上，可以裝以行程開關(guān)，保證安全鉤打開后，上層托盤再進(jìn)行動(dòng)作。在此，我要感謝對(duì)我以極大幫助指導(dǎo)老師，在他的幫助下，我才能在短短數(shù)月內(nèi)完成工作量如此巨大的設(shè)計(jì)。此致敬禮主要參考文獻(xiàn)【1】郭宗仁、【2】【3】【4】【5】【6】【7】【8】[J].【9】喻樂康、[J]【10】[J].北京:附錄1 PLC 信號(hào)輸入圖附錄2 PLC 信號(hào)輸出圖附錄3 控制電路圖附錄4電機(jī)控制圖第 49