【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于萬字。有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。編程控制器為控制核心，電機為升降橫移動力，完成對升降和橫移的準(zhǔn)確控制，時采集和遠(yuǎn)程控制功能。最終實現(xiàn)一種多通道、多層次的存取車的方式。和控制系統(tǒng)設(shè)計。監(jiān)控系統(tǒng)是基于WINDOW平臺的組態(tài)

　　

【正文】 下面簡單的介紹一下變量類型和 寄存器 類型。 （ 1）變量類型 ： 在組態(tài)里 基本類型的變量也可以按照數(shù)據(jù)類型分為離散型、實型、整型和字符串型。 （ 2）寄存器類型 ： 寄存器的類型，在和 PLC的通信時主要用到 I、 Q、 V、 M寄存器，采集和傳輸數(shù)據(jù)， 在組態(tài)數(shù)據(jù)詞典建立時，要實現(xiàn) PLC和組態(tài)的通信，主要依據(jù)變量的建立，在組態(tài)里，自帶的 PLC驅(qū)動，可以識別寄存的數(shù)據(jù)，所以，在變量的寄存器的設(shè)置上，組態(tài)的每個數(shù)據(jù) 寄存器對應(yīng)于 PLC是對應(yīng)，例如 PLC的輸入模塊對應(yīng)組態(tài)的 I寄存器。根據(jù)設(shè)計要求建立好完整的數(shù)據(jù)詞典。 界面設(shè)計以及 動畫 連接 界面設(shè)計 在組態(tài)王工程瀏覽器中新建工程畫面，設(shè)置畫面基本屬性，在數(shù)據(jù)詞典中定義所 22 需變量和設(shè)置參數(shù)，在工具箱里選擇相應(yīng)工具，完成三維立體 [8]。車庫的仿真界面設(shè)計布局 在組態(tài)界面的設(shè)計里，點開工具箱，可以選擇不同的工具根據(jù)要求畫圖，在圖庫里可以選用圖庫的圖片，組態(tài)界面主要介紹一個功能，點位圖，在組態(tài)王里有一個點位圖功能，在本身圖庫里沒有的情況下，可以選擇點位圖，從文件中 加載所要的圖片，用以完善和美華組態(tài)界面。本次課程設(shè)計的界面如圖 42 所示。 圖 42 組態(tài)界面 動畫連接設(shè)計 界面的設(shè)計只是為了只管顯示工業(yè)現(xiàn)場的狀況和數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)詞典是定義數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，在沒有動畫連接之前，這兩個只是獨立的模塊，要使兩個之間建立聯(lián)系，要通過素圖里的動畫連接，連接不同屬性。動畫連接需要兩個步驟： （ 1） 將畫面里的每個素位圖和數(shù)據(jù)詞典的變量建立聯(lián)系 以按鍵 “ 一號車位載板 ” 為例，一號車位載車板要實現(xiàn)移動，首先要連接數(shù)據(jù)詞典的變量 “ 車位一 ” 如圖，在載車板動畫屬性里選擇垂直移動屬性，在彈 出連接框里，連接 “ 車位一 ” 如圖 43 所示。 對界面上的按鍵，指示燈都連接數(shù)據(jù)詞典的變量，這樣素位圖和數(shù)據(jù)詞典之間建立了聯(lián)系。 （ 2）腳本編輯 界面的動畫應(yīng)該是一個整體的圖形， 每個素位圖之間 都有著 邏輯 聯(lián)系，要是這些變量聯(lián)系起來就要使用畫面命令的腳本編輯功能，這也是組態(tài)王的重要部分之一。 組態(tài)監(jiān)控的腳本編輯在組態(tài)畫面命令語言中編輯，主要應(yīng)用判斷、賦值、函數(shù)等各種邏 23 輯將變量想關(guān)聯(lián)。 圖 43 動畫連接 在和 PLC 通信時，組態(tài)接收的 PLC 輸出的時間信號，而組態(tài)就需要接收這些不同的時間信號，執(zhí)行不同的移動方案，這樣就 可以模擬出整個存取過程。在畫面腳本里對時間進(jìn)行判斷和賦值可以實現(xiàn)，編輯框在右擊 ， 畫面屬性的命令語言中編寫。下面以一號車板的移動腳本為例，腳本編輯如 圖 44 所示。 圖 44 車位腳本編輯 24 當(dāng) “ 車一存車 ” 按鍵按下為 1 時，且接收 PLC 的時間數(shù)據(jù)車一時間為 0~20 時候，每個車位重新賦值水平距離 +15，這樣一號車位下方載車板右移成功。其它移動方案可以根據(jù)以上的事例進(jìn)行編 輯，將畫面里的每個素位圖和變量進(jìn)行編輯，可以實現(xiàn)整體的畫面連接 。 指示燈的設(shè)置，在工具里，選擇圖庫，找到指示燈，在畫面適當(dāng)位置畫下指示燈，雙擊指示 燈，選擇連接的變量，下面有閃爍條件，連接變量其閃爍的變量，設(shè)置界面如圖 45 所示。 圖 45 指示燈設(shè)置 按鈕的設(shè)置，在工具里選擇按鈕，對按鈕進(jìn)行命名，雙擊按鈕，在彈出的動畫連接中，選擇命令語言連接，選擇按下時，在對話框里對本站點的語言進(jìn)行編輯，如圖46 所示。這樣完成一個按鈕的設(shè)置。 圖 46 按鈕設(shè)置 25 組態(tài)監(jiān)控界面的 電機控制介紹： 電機的正反轉(zhuǎn)的動作執(zhí)行，主要 是組態(tài)軟件采集PLC 端口的電機的運行信息， 本次設(shè)計的 3*3 立體車庫共用五個電機，電機位置示意圖如下圖 47 所示。 圖 47 電機位置 電機動作以一號電機為例：當(dāng)接受到一號載車板或者四號載車板下降指令，電機1 正傳，一號 載車 板上升或者四號載車板上升，電機 1 反轉(zhuǎn)。電機啟停在組態(tài)模擬界面上以其上面的指示燈為標(biāo)志，紅色 停止，綠色為運行。 組態(tài)界面 里 的設(shè)計和腳本編輯 結(jié)束 ， 完成對組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計 ，只要在上位機和 PLC 之間建立通信， 接收數(shù)據(jù)，就可以實現(xiàn)立體車庫的監(jiān)控系統(tǒng)。 1 號電機 2 號電機 3 號電機 4 號電機 5 號電機 26 第五章 系統(tǒng) 調(diào)試 通信設(shè)置 PLC 編程軟件和 PLC 的通信 在設(shè)計完整的 PLC 程序中，在 STEP 7 Micro WIN 里進(jìn)行編譯，確定程序編譯沒有錯 誤的之后， 下一步是 將程序下載入西門子 S7200 的 PLC 中，在下載程序之前，首先要讓 STEP 7 Micro WIN 和 PLC 之前建立通信。 圖 51 通信設(shè)置 如圖 51 所示是通信設(shè)置的流程標(biāo)注圖片。通信線采用的是 USB 轉(zhuǎn) PPI 的串行線，此線需要安裝驅(qū)動，在電腦設(shè)備管理器里讀出 USB 的所造的 COM 地址，在 STEP 7 Micro WIN 的通信模塊上，只要設(shè)置好波特率和通信類型，值得注意的是 首先 遠(yuǎn)程地址要設(shè)為 2，其次， 設(shè)置 PG/PC 接口，在更多設(shè)置里， PPI 的參數(shù)最好默認(rèn)值，本例連接為 COM 的參數(shù)，如圖 51 所示 4 處。 然后， 通信端口里的 PLC 地址要和遠(yuǎn)程地址一致，一般為 2，最后， 在連接時， PLC 必須打開，且為 STOP 狀態(tài)。在 STEP 7 27 Micro WIN 的通信雙擊刷新設(shè)備（如圖 51 所示 2 處）會出現(xiàn) S7200 的設(shè)備，然后在設(shè)備模塊讀取其 CPU 型號，即可實現(xiàn)的程序的下載。 組態(tài)王和 PLC 的通信 建立在 STEP 7 Micro WIN 已經(jīng)和 PLC 通信成功的基礎(chǔ)上，組態(tài)王和 PLC 之間的通信就比較簡單了，將 PLC 設(shè)為 RUN 狀態(tài)，打開組態(tài)王，在設(shè)備里設(shè)置自己定義的設(shè)備， 步驟為【雙擊已經(jīng)定義的設(shè)備】 → 【 西門子 S7200】 → 【自由口】 → 【 PPI】下一步設(shè)置 COM 口要與電腦上的 PPI 通信線的 COM 口一致，【完成】。這是可以運行組態(tài)王，查看通信是否成功，首先可以查看組態(tài)王【信息窗口】，查看運行記錄，其次可以在演示界面【調(diào)試】的通信里，選擇要測試的功能，然后進(jìn)行點測試，還是在【信息窗口】顯示調(diào)試結(jié)果。 如果在各個模擬設(shè)計在軟件調(diào)試的時候經(jīng)常會發(fā)生畫面不按照命令語言正常運行的情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，每次運行之前只要將要運行的畫面重新存儲一次，就可以避免這種情況再次發(fā)生 [9]。 調(diào)試運行結(jié)果 工業(yè)工程的實時監(jiān)控，提高 了工業(yè)的自動化水平，有很重要的實踐意義 [10] 。 調(diào)試運行的端口數(shù)據(jù)設(shè)置以后，確定通信成功以后，將 PLC 的程序通過 STEP 7 Micro WIN 編程軟件下載入 PLC 中，載入程序以后，再打開組態(tài)軟件，將通電線與組態(tài)連接，值得注意的是在下載程序和運行時候，組態(tài)和 STEP 7 Micro WIN 軟件不能同時開打，否則會通信失敗，因為通信共用一根 PPI 線和 COM 口，會顯示端口占用而無法通信。 組態(tài)進(jìn)入演示界面 。 調(diào)試成功后，主要的組態(tài)界面如圖 52 所示，系統(tǒng)開關(guān)按鈕控制系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉， 系統(tǒng)運行指示燈會根據(jù)系統(tǒng)開 關(guān)變化，運行時為綠色，系統(tǒng)關(guān)閉時候為紅色，故障報警為閃爍狀態(tài)。 存取車位的按鈕如圖所示，例如按下 1 號存車， 進(jìn)行自動存車運行。 存車以后車位顯示燈為 紅色 ，在小車存取的過程，車位顯示燈是在閃爍狀態(tài)，以便提示系統(tǒng)正在運行存取車過程。另外在車庫框架上的模擬電機 與實際電機同步 ， 控制載車板的運行 ，停止時為紅色，運行時候為綠色。設(shè)有復(fù)位按鈕，實現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位功能。還有系統(tǒng)的當(dāng)前時間，以便存取車時顯示時間。此外在 PLC 的硬件上有系統(tǒng)的急停的按鈕，從實際角度考慮一般的應(yīng)急開關(guān)都為工作人員才可以操作，所以和系統(tǒng)控制面板分開，應(yīng)急開關(guān) 為系統(tǒng)在一定狀態(tài)下緊急停止， 且系統(tǒng)運行指示燈也會變 28 為紅色且閃爍狀態(tài)， 當(dāng)關(guān)閉后，系統(tǒng)又會繼續(xù)運行。 圖 52 系統(tǒng)運行結(jié)果 設(shè)計中的問題及其解決方案 本次設(shè)計是基于 PLC 和組態(tài)軟件的立體車庫停車系統(tǒng)，在整個系統(tǒng)設(shè)計和調(diào)試中遇到了一些問題。 車位載車板的移動 停止方案問題。 在做課題之前，查閱各方面的資料和信息以后，確定了車位的移動的方案，起初的方案為在每個移動載車板的位置設(shè)置到位停止開關(guān)，以實現(xiàn)載車板的 到位 停止，但問題是，這樣在程序的編寫里就會占用更多的 I/O端口，且在程序編寫上也更加復(fù)雜。解決方案是 使用時序判定法， 在每個載車板的呼叫移動周期里，用一個計時器計時，用時間軸的形式限定每個載車板的移動。 組 態(tài)監(jiān)控系統(tǒng) 無法控制 PLC 問題 。 由于設(shè)計是用上位機組態(tài)王的按鈕制作立體車庫的存取車控制面板，但在控制通信上在設(shè)好的可以通信的點上，無發(fā)通過組態(tài)王去控制 PLC，但可以在 PLC 上實現(xiàn)控制。解決方法：使用中間變量，在 PLC 程序里將控制 按鈕設(shè)為輔助繼電器， 并且寄存器設(shè)的 讀寫方式上設(shè)為讀寫 ，結(jié)果可以控制。 29 結(jié) 語 此次設(shè)計是 基于 PLC 和組態(tài)軟件的 中小型 升降橫移式立體車庫 控制系統(tǒng) ， 采用了 PLC 控制和組態(tài)控制兩 種方式 的 雙向控制，使得系統(tǒng)的可靠性 和安全性 大大提高。系統(tǒng)整體方案的 時序判定法 設(shè)計使存取 車 過程 更加靈活和效率。 對 3x3 升降橫移式立體車庫的設(shè)計， 整個系統(tǒng)設(shè)計 實現(xiàn) 了基本的自動存取車功能、升降橫移系統(tǒng)、組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和安全防墜掛鉤功能。 PLC 控制和組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合，形象的模擬了整個立體車庫的運行過程。 現(xiàn)代的立體車庫發(fā)展聚集了 各個 科學(xué)領(lǐng)域 的 成熟 先進(jìn)技術(shù) ， 對于本次立體車庫系統(tǒng)設(shè)計， 本文所做的工作只是個開端，對科學(xué) 殿堂 的前瞻。對于 下一步展望工作，首先， 西門子 S7200 作為一個小型的工業(yè)控制系統(tǒng)， 但 在較為復(fù)雜的 控制 系 統(tǒng)下 較為乏力 ， 社會的不停發(fā)展，車位的需求 量的 與日俱增， 應(yīng)以更加大型的 PLC 控制 系統(tǒng)為核心， 讓立體車庫 向高層空間發(fā)展。 其次， 本次設(shè)計的立體車庫存取車系統(tǒng)，只是實現(xiàn)了基本的存取過程監(jiān)控和部分功能，系統(tǒng)應(yīng)更加趨于完善和使用化，例如光電測位傳感器、汽車影像識別等 ， 讓立體車庫更加安全和人性化。 30 致 謝 光陰似箭，日月如梭 ，四年的大學(xué)時光若白駒過隙，即將至于這個濃情六月，而我也將得到一個新的開始 。 首先感謝四年來 母校給了我學(xué)習(xí)和自我提高的機會和條件；感謝老師們的諄諄教誨，特別是周瑜導(dǎo)師在畢業(yè)設(shè)計中的 指導(dǎo)和幫助，畢業(yè)設(shè)計才能如期順利完成；感謝家人對我學(xué)業(yè)的默默支持；感謝同學(xué)們的陪伴，在學(xué)習(xí)和生活上的互幫互助，讓我感到很多的溫暖。有了你們，我心存感激，我的大學(xué)才是一個完整而值得回憶的一段生活。 雖然對我而言大學(xué)生活 將是個句號，而在我的人生只是個逗號而已，在今后的工作生活中，我將繼續(xù)揚帆遠(yuǎn)航，劈波斬浪， 弘揚我船魂精神。 31 參考文獻(xiàn) [1] 馬紅麟 . 基于 PLC控制的升降橫移式立體車庫的研究與設(shè)計 [J]. 技術(shù)與工程 ， 20xx年： 8586 [2] 華中平 ， 張立 . 基于 PLC 的電梯 式立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 三峽大學(xué)學(xué)報 , 20xx， 28 (3)：268 269 [3] 姜艷華 ， 張連勇 . 基于 PLC 的立體車庫自動控制系統(tǒng) [J]. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用 ， 20xx， 20（ 5） :2121 [4] 鐘曉強 . 組態(tài)軟件和 PLC 在智能化立體車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 浙江工商技術(shù)學(xué)院學(xué)報 , ， 7（ 3）： 5657 [5] 居榮，鞠勇 . 基于 PLC 的通用多層升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計 [J]. 電氣自助化 , 20xx， 29（ 2）： 4546 [6] 劉美，蓮滕，旭輝，熊光 潔，吳雪 . 基于 PLC 的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計 [J]： 23 [7] 王明渝，劉述喜 . 基于組態(tài)王和 PLC 的主變壓器冷卻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計李玉軍 [J]. 自動化儀表 , ， 28（ 8）： 4143 [8] 師玲萍 . 基于組態(tài)的立體車庫作業(yè)運行的仿真與研究 [J]. 科技論壇 . 20xx 年 :1011 [9] 朱兵 . 組態(tài)王在 PLC 課程教學(xué)中的應(yīng)用 [M]. 學(xué)科研究 , 20xx .8 .18:140141 [10] 賀文化 . 升降橫移式立體車庫的控制研究與仿真實現(xiàn) [J]. 長安大學(xué) 碩士學(xué)位論文 . 20xx 年 ：11 32 附錄 ： 升降橫移式立體車庫的實物圖 33 組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)