【正文】 PLC已經(jīng)在我國(guó)市場(chǎng)占了很大的比重，應(yīng)用范圍比較大，說(shuō)明其應(yīng)用方便可靠，其技術(shù)資料、軟硬件資料豐富全面，并且西門子PLC知識(shí)簡(jiǎn)單易學(xué)，所以在此處升降橫移式立體車庫(kù)中選用了西門子PLC。由于升降橫移式立體車庫(kù)屬于中型的自動(dòng)化設(shè)備，控制要求不是很高，所以選擇中型的PLC即可，還考慮到經(jīng)濟(jì)性，選擇西門子S7系列的PLC，西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性更高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7300）和中、高性能要求的PLC（如S7400）等。而S7200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。S7200 PLC的強(qiáng)大功能使其無(wú)論單機(jī)運(yùn)行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。S7300是模塊化小型PLC系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨(dú)的模塊之間可進(jìn)行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與S7200 PLC比較，S7300 PLC采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（~）的指令運(yùn)算速度；用浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算比較有效地實(shí)現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算；一個(gè)帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進(jìn)行參數(shù)賦值；方便的人機(jī)界面服務(wù)已經(jīng)集成在S7300操作系統(tǒng)內(nèi)，人機(jī)對(duì)話的編程要求大大減少，但是S7300經(jīng)濟(jì)要求高，同時(shí)S7300一般用于控制要求比較高的場(chǎng)合。S7400PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。S7400 PLC采用模塊化無(wú)風(fēng)扇的設(shè)計(jì)，可靠耐用，同時(shí)可以選用多種級(jí)別（功能逐步升級(jí)）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)大或升級(jí)時(shí)，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０?，便能使系統(tǒng)升級(jí)和充分滿足需要。它是用于更加高級(jí)的控制要求的PLC，其價(jià)格更高。西門子S7400PLC是應(yīng)用于控制要求比較高的場(chǎng)合，其價(jià)格昂貴，而S7200系列PLC適用用小型的設(shè)備，而S7300則綜合了以上兩種的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)升降橫移式立體車庫(kù)又是中型化的設(shè)備，控制要求不是很高，也考慮到其成本的問(wèn)題，所以選用S7300PLC作為控制器，與其他西門子系列PLC相比，S7300性價(jià)比高，有很好的適用性，因此確定選用S7300系列PLC作為升降橫移式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的控制器。8 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) I/0的分配根據(jù)機(jī)構(gòu)的選擇與確定，及系統(tǒng)中的控制要求， 編制了I/O分配表，見表81。表81 I/O分配表輸入輸出序號(hào)端口說(shuō)明序號(hào)端口說(shuō)明121存取按鈕111車輛指示燈222存取按鈕212車輛指示燈323存取按鈕313車輛指示燈424存取按鈕414車輛指示燈525存取按鈕515車輛指示燈631存取按鈕621車輛指示燈732存取按鈕722車輛指示燈833存取按鈕823車輛指示燈934存取按鈕924車輛指示燈1035存取按鈕1025車輛指示燈1136存取按鈕1131車輛指示燈1211庫(kù)位檢測(cè)1232車輛指示燈1312庫(kù)位檢測(cè)1333車輛指示燈1413庫(kù)位檢測(cè)1434車輛指示燈1514庫(kù)位檢測(cè)1535車輛指示燈1615庫(kù)位檢測(cè)1636車輛指示燈1716庫(kù)位檢測(cè)1721升降電機(jī)開閘1821庫(kù)位檢測(cè)1822升降電機(jī)開閘1922庫(kù)位檢測(cè)1923升降電機(jī)開閘2023庫(kù)位檢測(cè)2024升降電機(jī)開閘2124庫(kù)位檢測(cè)2125升降電機(jī)開閘2225庫(kù)位檢測(cè)2231升降電機(jī)開閘2326庫(kù)位檢測(cè)2332升降電機(jī)開閘2421載車盤上限位2433升降電機(jī)開閘2522載車盤上限位2534升降電機(jī)開閘2623載車盤上限位2635升降電機(jī)開閘2724載車盤上限位2736升降電機(jī)開閘2825載車盤上限位2821上升2931載車盤上限位2922上升3032載車盤上限位3023上升3133載車盤上限位3124上升3234載車盤上限位3225上升3335載車盤上限位3331上升3436載車盤上限位3432上升3521防墜掛鉤檢測(cè)3533上升3622防墜掛鉤檢測(cè)3634上升3723防墜掛鉤檢測(cè)3735上升3824防墜掛鉤檢測(cè)3836上升3925防墜掛鉤檢測(cè)3921下降4031防墜掛鉤檢測(cè)4022下降4132防墜掛鉤檢測(cè)4123下降4233防墜掛鉤檢測(cè)4224下降4334防墜掛鉤檢測(cè)4325下降4435防墜掛鉤檢測(cè)4431下降4536防墜掛鉤檢測(cè)4532下降46復(fù)位4633下降47回原位4734下降48急停4835下降49自動(dòng)4936下降50手動(dòng)5021制動(dòng)5111車輛光電檢測(cè)5122制動(dòng)5212車輛光電檢測(cè)5223制動(dòng)5313車輛光電檢測(cè)5324制動(dòng)5414車輛光電檢測(cè)5425制動(dòng)5515車輛光電檢測(cè)5531制動(dòng)5621車輛光電檢測(cè)5632制動(dòng)5722車輛光電檢測(cè)5733制動(dòng)5823車輛光電檢測(cè)5834制動(dòng)5924車輛光電檢測(cè)5935制動(dòng)6025車輛光電檢測(cè)6036制動(dòng)6131車輛光電檢測(cè)6111橫移電機(jī)開閘6232車輛光電檢測(cè)6212橫移電機(jī)開閘6333車輛光電檢測(cè)6313橫移電機(jī)開閘6434車輛光電檢測(cè)6414橫移電機(jī)開閘6535車輛光電檢測(cè)6515橫移電機(jī)開閘6636車輛光電檢測(cè)6621橫移電機(jī)開閘676722橫移電機(jī)開閘686823橫移電機(jī)開閘696924橫移電機(jī)開閘707025橫移電機(jī)開閘輸出7111左移9025右移7212左移9121防墜掛鉤彈開7313左移9222防墜掛鉤彈開7414左移9323防墜掛鉤彈開7515左移9424防墜掛鉤彈開7621左移9525防墜掛鉤彈開7722左移9631防墜掛鉤彈開7823左移9732防墜掛鉤彈開7924左移9833防墜掛鉤彈開8025左移9934防墜掛鉤彈開8111右移10035防墜掛鉤彈開8212右移10136防墜掛鉤彈開8313右移102自動(dòng)8414右移103故障8515右移104光電8621右移105等待8722右移106就位8823右移107蜂鳴器8924右移 PLC模塊的選擇根據(jù)所確定的I/0分配表，可知道I/O點(diǎn)數(shù)，由于I/0點(diǎn)數(shù)較多所以必須擴(kuò)展I/O模塊。PLC模塊選擇如下：（1）CPU模塊圖81 CPU模塊S7300PLC總共有20多種不同型號(hào)的CPU，根據(jù)需要現(xiàn)選擇CPU型號(hào)為CPU3152DP，這種CPU型號(hào)的PLC具有中規(guī)模的程序存儲(chǔ)容量，可用于大規(guī)模的I/O配置，可用于建立分布式I/O結(jié)構(gòu)，見圖81。（2）輸入/輸出模塊由于I/O點(diǎn)數(shù)較多，所選擇的CPU模塊不帶I/O口，所以必須擴(kuò)展I/O模塊，根據(jù)I/O點(diǎn)分配需要，現(xiàn)選擇2個(gè)32個(gè)輸入點(diǎn)的SM321（型號(hào)：6ES7 3211BL000AA0，額定負(fù)載電壓與輸入電壓都是24VDC），3個(gè)32個(gè)輸出點(diǎn)的SM322（型號(hào)：6ES7 3221BL000AA0，24VDC、），1個(gè)16個(gè)輸入點(diǎn)與16個(gè)輸出點(diǎn)的SM323（型號(hào)：6ES7 3231BL000AA0）。（3）電源模塊西門子公司為S7300專配了24V DC 電源PS307。PS307提供了輸出額定電流為2A、5A、10A三種類型?，F(xiàn)選擇輸出額定電流為10A的PS307模塊，其輸入接單向交流。 PLC的硬件連接圖及PLC系統(tǒng)接線圖的設(shè)計(jì)接線圖的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的編號(hào)對(duì)應(yīng)于電氣控制原理圖上的編號(hào)，根據(jù)PLC的I/O分配表及各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型，可做出PLC的輸入輸出端子接線圖，其接線圖如下圖82所示：（詳細(xì)圖見附錄）圖82 PLC系統(tǒng)接線圖9 電氣原理圖的設(shè)計(jì) 電器原件的選擇根據(jù)總體設(shè)計(jì)中的各執(zhí)行機(jī)構(gòu)方案，及被控對(duì)象所要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作，選取各機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電磁鐵，以及及低壓電氣元件。各機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電磁鐵在上面幾節(jié)已經(jīng)確定，下面主要選擇電器柜中的其他電氣元件。電氣控制柜中其它一些獨(dú)立器件主要包括低壓電器、端子板、交流接觸器等。低壓電器通常是指工作在交流電壓小于1200V、直流電壓小于1500V的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器設(shè)備以及利用電能來(lái)控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)非電過(guò)程和非電裝置的用電裝備。低壓電器的用途廣，品種規(guī)格繁多，為了系統(tǒng)地掌握，必須加以分類。如人手操作發(fā)出動(dòng)作指令的電器，例如刀開關(guān)、按鈕等。產(chǎn)生電磁吸力而自動(dòng)完成動(dòng)作指令的電器，例如接觸器、繼電器、電磁閥等。用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，例如接觸器、繼電器、等。主要用于低壓配電系統(tǒng)中，這類電器包括刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器和自動(dòng)開關(guān)。用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送動(dòng)作指令的電器，例如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。用于完成某種動(dòng)作或傳送功能的電器，例如電磁鐵、電磁離合器等用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器，例如熔斷器、熱繼電器等。根據(jù)升降橫移式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的要求，需要刀開關(guān)若干，熔斷器，交繼電器等等，具體的型號(hào)在后面電器柜的設(shè)計(jì)中說(shuō)明。 電氣控制原理圖根據(jù)升降橫移式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，繪制電氣控制原理圖，如圖91所示。圖91 電氣控制原理圖該電氣控制原理圖由主電路和控制電路組成，由于圖紙大小的限制，在圖中只繪制了一個(gè)載車單元的主電路和交流控制回路。1） 主電路 主電路主要由升降電機(jī)、能耗制動(dòng)、橫移電機(jī)、斷電機(jī)械抱閘、防墜掛鉤電磁鐵幾部分組成。在有升降信號(hào)時(shí)，首先斷電機(jī)械抱閘裝置電磁鐵得電停止抱閘，然后電機(jī)得電正反轉(zhuǎn)。在下降終了時(shí)，能耗制動(dòng)打開，使速度減小。在有橫移信號(hào)時(shí)，首先斷電機(jī)械抱閘裝置電磁鐵得電停止抱閘，然后電機(jī)得電正反轉(zhuǎn)。2） 控制電路 控制電路采用西門子公司的S7300PLC控制，控制又分為PLC自動(dòng)控制和安裝或故障檢測(cè)時(shí)的手動(dòng)控制。為了防止意外事故的發(fā)生，設(shè)有光電檢測(cè)報(bào)警和突發(fā)故障報(bào)警裝置。致 謝經(jīng)過(guò)一學(xué)期的不懈努力，畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，回想半年來(lái)的畢業(yè)設(shè)計(jì)之路，真是酸甜苦辣五味具全。作為一個(gè)本科生在各方面還缺乏經(jīng)驗(yàn)，所以在畢業(yè)設(shè)計(jì)中難免會(huì)存在考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，沒(méi)有周圍同學(xué)的支持幫助，我想我真的很難完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我首先要感謝我的導(dǎo)師陳嬋娟老師，感謝她的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)之初，陳老師在百忙之中抽出時(shí)間，多次帶著我們到工廠實(shí)習(xí)，在畢業(yè)實(shí)習(xí)中我們見到了以前從未見過(guò)的機(jī)械設(shè)備，極大的開闊了我們的眼界。她帶著我參觀了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的成品，為以后的設(shè)計(jì)完成奠定了基礎(chǔ)。在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到課題的最終完成，陳老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，在此謹(jǐn)向陳老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。其次，我還要感謝陳兵和趙大燕同學(xué)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，每次遇到問(wèn)題時(shí)，他們總是在第一時(shí)間給予最大的幫助，在我遇到困難的時(shí)候，他們?yōu)槲掖驓狻⒓佑?，使我一直?jiān)持到最后。他們是我大學(xué)最好的朋友，馬上就要畢業(yè)了，在此我想說(shuō)：“謝謝了朋友，感謝你們”。此外，我還要感謝在一起愉快的度過(guò)四年大學(xué)生活的機(jī)電學(xué)院的各位同學(xué)們，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本次設(shè)計(jì)的順利完成。 在設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到設(shè)計(jì)的順利完成，有許多可