【正文】
s brain and calculators, with the mode that person39。t guarantee the request of the higher quantity and high new the image of the technique business enterprise.The people see in produce practice, automate brought the tremendous convenience and the product quantities for people up of assurance, also eased the personnel39。 the operation that list depends the artificial has already can39。最后,再次衷心的感謝每位老師,謝謝你們?cè)趯W(xué)習(xí)上、生活中給予我的關(guān)心與支持。還要感謝我們小組的其他四位成員,在設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中,我們相互討論,也解決了一定的問題,從你們身上我看到了“認(rèn)真”二字,在無形中也促使我更加用心的完成本次設(shè)計(jì)。還要感謝所有教授我們知識(shí)和在學(xué)習(xí)生活中,給予我們幫助和指導(dǎo)的老師,為我們打下了良好的基礎(chǔ),使得我們做到有條理地分析問題,不至于手忙腳亂。首先要感謝葉老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求,使我們能夠順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì),從課題選擇到具體的寫作過程,老師給予了我們?cè)敿?xì)的講解和要求。這里留下了我求學(xué)的足跡,這里見證了我成長的點(diǎn)滴。謝辭轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)將要從唐山學(xué)院離開了,在這里我不僅接觸到了傳道授業(yè)解惑的良師,還認(rèn)識(shí)了許在多方面比我優(yōu)秀的同學(xué)、朋友。通過國內(nèi)外機(jī)械停車設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),可以發(fā)現(xiàn)人們?cè)诶脵C(jī)械停車設(shè)備存取車時(shí),比較追求的是存取車速度、等待時(shí)間以及方便的程度。分析各種載車板的提升方案,最終確定了最穩(wěn)定、可靠且經(jīng)濟(jì)的方案。通過對(duì)市場需求的分析,分析了立體車庫廣闊的市場前景和趨勢,分析了不同立體車庫類型的原理,得出“安全、快適、經(jīng)濟(jì)”自動(dòng)化倉庫式立體車庫適合我國現(xiàn)狀。本文在參閱了國內(nèi)外有關(guān)立體停車庫的大量資料的前提下,對(duì)升降橫移式立體車庫設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)裝置和控制系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致研究,得出了以下重要的結(jié)論:通過對(duì)立體車庫運(yùn)行原理的分析,探討了用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)車庫控制系統(tǒng)的基本方法,實(shí)現(xiàn)了升降橫移式立體車庫模型的控制,對(duì)PLC在復(fù)雜控制系統(tǒng)中的靈活應(yīng)用有一定的理論意義和較大的實(shí)際價(jià)值。我國立體車庫發(fā)展雖經(jīng)歷了十來年的發(fā)展,但仍處于初級(jí)的停車功能,是最原始的使用階段,它的設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)價(jià)值還有待于完善和開發(fā)。具體操作如圖414所示。之后點(diǎn)擊“通道連接”,在對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)對(duì)象的空白處點(diǎn)擊右鍵會(huì)彈出相應(yīng)變量,將對(duì)應(yīng)的變量分配給相應(yīng)的I/O口或者中間繼電器變量。圖 413 設(shè)備屬性編輯最后,上述介紹僅僅是實(shí)現(xiàn)了PLC與上位機(jī)的連接,那么要實(shí)現(xiàn)交互通信還需要做些什么呢?那就是設(shè)置MCGS中變量的通道,下邊介紹通道的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)你也需要將電腦端的COM口方式改為偶校驗(yàn)。設(shè)備添加完成如圖412所示。下面將介紹如何實(shí)習(xí)MCGS如何與PLC交互通信,如何實(shí)現(xiàn)MCGS對(duì)PLC的有效控制,以及MCGS對(duì)PLC信息的監(jiān)視。圖 49 循環(huán)屬性設(shè)置然后選中循環(huán)策略,點(diǎn)擊策略組態(tài),出現(xiàn)如410所示窗口時(shí),雙擊腳本程序按鈕就會(huì)出現(xiàn)腳本編寫窗口,如圖411所示,在窗口中編寫腳本程序。要實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫效果要進(jìn)行如下操作:在運(yùn)行策略中找到循環(huán)策略,并右擊打開循環(huán)策略屬性。在腳本程序中,你需要用IF THEN以及ENDIF語句來實(shí)現(xiàn)變量間的邏輯關(guān)系。腳本是使用一種特定的描述性語言,依據(jù)一定的格式編寫的可執(zhí)行文件。圖 48 車庫組態(tài)示意圖最后,上面已經(jīng)畫好了車庫的基本形狀,同時(shí)各種構(gòu)件的屬性也做了相應(yīng)的設(shè)置。其中第一層車位用的是水平移動(dòng),第二層車位用的是垂直移動(dòng),數(shù)碼顯示用的是顏色填充,汽車的送入車位用的是可見度的變化。如果想讓圖形可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫表現(xiàn)的話,你需要在你畫出的圖形的屬性中給出要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)畫狀態(tài),有填充顏色、水平移動(dòng)、垂直移動(dòng)、大小變化、可見度、閃爍等動(dòng)畫動(dòng)作。圖 46 MCGS窗口的重命名再然后,在“用戶窗口”中,選中“升降愛橫移式立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)”,點(diǎn)擊右鍵,選擇下拉菜單中的“設(shè)置為啟動(dòng)窗口”選項(xiàng),將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載的窗口,如圖47所示。圖 45 建立MCGS窗口然后,在屬性窗口中改變窗口名稱為“升降橫移式立體車庫”,并將“最大化顯示”選中。[10] MCGS工程畫面的實(shí)現(xiàn)首先,打開MCGS組態(tài)環(huán)境,在用戶窗口新建窗口,空白區(qū)域出現(xiàn)窗口0,這個(gè)窗口就是我們以后畫圖用的窗口,當(dāng)然如果需要的話我們也可以建立多個(gè)窗口,不同的窗口之間可以用的相同的變量交互控制,形成主從關(guān)系。在模擬運(yùn)行時(shí)不用設(shè)置通道,只要腳本正確就可以實(shí)現(xiàn)想要的動(dòng)畫。4. 模擬運(yùn)行不管是離線還是聯(lián)機(jī),MCGS都需要模擬運(yùn)行環(huán)境。要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)閃爍等一些動(dòng)畫效果必須要在循環(huán)策略里寫出相應(yīng)的程序。3. 腳本的編寫要實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫邏輯效果就必須編寫腳本程序,將相應(yīng)的邏輯塊連接起來。在用戶窗口中通過將相應(yīng)的構(gòu)建鏈接起來實(shí)現(xiàn)自己的功能圖。2. 建立用戶窗口工欲善其事,必先利其器,畫圖前必須建立用戶窗口才可以。首先必須明確需要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容制作升降橫移式立體車庫的仿真。當(dāng)然MCGS的設(shè)計(jì)制作也一定要知道自己的設(shè)計(jì)目的,這樣在畫圖和添加變量時(shí)才能有自己的想法而不會(huì)因?yàn)槟康牟幻鞔_不能完成相應(yīng)的邏輯功能。達(dá)到可以在較短的開發(fā)周期內(nèi)、以較少的代價(jià)完成較好的效果。圖 44 輸出端口外部連線圖 MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)利用MCGS可視化仿真技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)滿足要求的仿真界面,能提供一個(gè)多角度、多層次的觀察仿真過程。圖 42 三號(hào)位SCR指令梯形圖 可編程控制器的外部接線圖設(shè)計(jì)各個(gè)輸入端口的外部連線圖如下圖43所示,進(jìn)行外部實(shí)驗(yàn)連接時(shí)可按照下圖進(jìn)行輸入端口的外部連線。當(dāng)3號(hào)車板到達(dá)1號(hào)限位時(shí)車板停止下降。第二條是當(dāng)1號(hào)右移時(shí)3號(hào)可以下降。其實(shí)這種語句有點(diǎn)像判斷語句,但它又和判斷語句有區(qū)別。下邊以3號(hào)車位下降為例說明SCR指令的應(yīng)用。不能在SCR指令中使用JMP和LBL指令,使用JMP和LBL指令,即不允許用跳入或跳出的方法跳入或跳出SCR段,其實(shí)對(duì)于用順序流程控制指令都能實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn),完全可不用JMP。所以控制SCRT的轉(zhuǎn)換條件就可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的轉(zhuǎn)移。每一控制段必須以它為結(jié)束。LSCR n是標(biāo)記一個(gè)順序控制器段(SCR)的開始,n為順序控制器S的地址,當(dāng)n為1時(shí),該順序控制段開始工作。圖 41 選車按鈕程序梯形圖本程序中使用到了順序控制指令SCR,下邊介紹下SCR指令的使用方法。如此實(shí)現(xiàn)車位的選擇。此程序如何識(shí)別車位是否有車呢?這個(gè)功能的主要實(shí)現(xiàn)方法是將QB1的值自增后送給LB0,之后將LB0接到ROR_B指令的N端,輸入移位位數(shù)。這種設(shè)計(jì)方法優(yōu)點(diǎn)是可以減少輸入口的使用個(gè)數(shù),這樣也就減少了擴(kuò)展模塊的使用。當(dāng)QB1加到6時(shí),QB1就被重新賦值為1。對(duì)程序進(jìn)行I/O分配如下。[7]表41 S7200 CPU226模塊主要技術(shù)指標(biāo)器件名稱CPU226程序存儲(chǔ)器4096字用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器2560字用戶存儲(chǔ)器類型EEPROM數(shù)據(jù)后備(超級(jí)電容)典型時(shí)間190h本機(jī)I/O24入/16出擴(kuò)展模塊數(shù)量7個(gè)數(shù)字量I/O映像區(qū)大小256(128入/128出)模擬量I/O映像區(qū)大小32入/32出33MHz下布爾指令執(zhí)行速度內(nèi)部繼電器256計(jì)數(shù)器/定時(shí)器256/256順序控制繼電器256內(nèi)置高速計(jì)數(shù)器6H/W(20KHz)模擬量 調(diào)節(jié)電位器2高速脈沖輸出2(20KHz,DC)脈沖捕捉14個(gè)通信中斷1發(fā)送器/2接收器定時(shí)中斷2(1~255ms)硬件輸入中斷4,輸入濾波器實(shí)時(shí)時(shí)鐘有(內(nèi)置)口令保護(hù)有通信口數(shù)量2(RS485)通過車庫的設(shè)計(jì)以及可編程邏輯控制器的分析,可編程邏輯控制器主要對(duì)車庫門限位的控制、車位電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制、車位限位的控制等。運(yùn)行速度快、功能強(qiáng),適用于要求較高的中小型控制系統(tǒng)。有2個(gè)高速脈沖輸出端和2個(gè)RS485通信口。可帶7個(gè)擴(kuò)展模塊。例如,CPU226模塊的I/O總數(shù)為40點(diǎn)。近期西門子公司推出的S7200 CPU22X系列產(chǎn)品有:CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224模塊、CPU226模塊、CPU226XM模塊。本次設(shè)計(jì)用到的S7200價(jià)格便宜,并且可以滿足本設(shè)計(jì)的需求。不能為做一個(gè)小系統(tǒng),而花費(fèi)上萬元去購買一個(gè)PLC,這樣就造成了資源的極度浪費(fèi)。5. 對(duì)PLC價(jià)格的考慮PLC的價(jià)格可謂是差距天地之分,便宜的僅幾百,貴的則上萬。擴(kuò)展主要是用來應(yīng)對(duì)程序變更時(shí)I/O不夠用而設(shè)計(jì)的,PLC擴(kuò)展性能的好壞也是PLC的重要指標(biāo)。從應(yīng)用角度出發(fā),通??砂纯刂乒δ芑蜉斎胼敵鳇c(diǎn)數(shù)選型。因本程序設(shè)計(jì)較為簡單,S7200的存儲(chǔ)空間已經(jīng)可以輕松滿足。設(shè)計(jì)階段,由于用戶應(yīng)用程序還未編制,因此,程序容量在設(shè)計(jì)階段是未知的,需在程序調(diào)試之后才知道。[8]1. 輸入輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)的估算I/O點(diǎn)數(shù)估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?,通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù),再增加10%~20%的可擴(kuò)展余量后,作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。在進(jìn)行可編程邏輯控制器的選擇時(shí)要詳細(xì)分析工藝過程的特點(diǎn)、控制要求,明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作和動(dòng)作,然后根據(jù)控制要求,估算輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器容量、確定可編程邏輯控制器的功能、外部設(shè)備特性等,最后選擇有較高性能價(jià)格比的可編程邏輯控制器和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。PLC的可擴(kuò)展能力包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展、存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展、聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展、各種功能模塊的擴(kuò)展等。近年來各PLC廠商非常重視特殊功能單元的開發(fā),特殊功能單元種類日益增多,功能越來越強(qiáng),使PLC的控制功能日益擴(kuò)大6. 特殊功能單元這些元件的種類與數(shù)量越多,表示PLC的存儲(chǔ)和處理各種信息的能力越強(qiáng)。指令功能的強(qiáng)弱、數(shù)量的多少也是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。PLC用戶手冊(cè)一般給出執(zhí)行各條指令所用的時(shí)間,可以通過比較各種PLC執(zhí)行相同的操作所用的時(shí)間,來衡量掃描速度的快慢。掃描速度是指PLC執(zhí)行用戶程序的速度,是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)是PLC可以接受的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總和,是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。用戶程序存儲(chǔ)器的容量大,可以編制出復(fù)雜的程序。1. 存儲(chǔ)容量方便控制復(fù)雜的運(yùn)行流程:MCGS嵌入版開辟了“運(yùn)行策略”窗口,用戶可以選用系統(tǒng)提供的各種條件和功能的策略構(gòu)件,用圖形化的方法和簡單的類Basic語言構(gòu)造多分支的應(yīng)用程序,按照設(shè)定的條件和順序,操作外部設(shè)備,控制窗口的打開或關(guān)閉,與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,實(shí)現(xiàn)自由、精確地控制運(yùn)行流程,同時(shí)也可以由用戶創(chuàng)建新的策略構(gòu)件,擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。多樣化的報(bào)警功能:MCGS嵌入版提供多種不同的報(bào)警方式,具有豐富的報(bào)警類型,方便用戶進(jìn)行報(bào)警設(shè)置,并且系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示報(bào)警信息,對(duì)報(bào)警數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)答,為工業(yè)現(xiàn)場安全可靠地生產(chǎn)運(yùn)行提供有力的保障。此外,MCGS嵌入版還提供了工程密碼功能,以保護(hù)組態(tài)開發(fā)者的成果。MCGS嵌入版還為用戶提供了豐富的動(dòng)畫構(gòu)件,每個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的動(dòng)畫功能。實(shí)時(shí)性強(qiáng)、有良好的并行處理性能:MCGS嵌入版在處理數(shù)據(jù)采集、設(shè)備驅(qū)動(dòng)和異常處理等關(guān)鍵任務(wù)時(shí),可在主機(jī)運(yùn)行周期時(shí)間內(nèi)插空進(jìn)行象打印數(shù)據(jù)一類的非關(guān)鍵性工作,實(shí)現(xiàn)并行處理。[8] MCGS組態(tài)軟件的主要特點(diǎn)容量小:整個(gè)系統(tǒng)最低配置只需要極小的存貯空間,可以方便的使用DOC等存貯設(shè)備;速度快:系統(tǒng)的時(shí)間控制精度高,可以方便地完成各種高速采集系統(tǒng),滿足實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)要求;成本低:使用嵌入式計(jì)算機(jī),大大降低設(shè)備成本;真正嵌入:運(yùn)行于嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng);穩(wěn)定性高:無風(fēng)扇,內(nèi)置看門狗,上電重啟時(shí)間短,可在各種惡劣環(huán)境下穩(wěn)定長時(shí)間運(yùn)行;功能強(qiáng)大:提供中斷處理,定時(shí)掃描精度可達(dá)到毫秒級(jí),提供對(duì)計(jì)算機(jī)串口,內(nèi)存,端口的訪問。運(yùn)行策略:本窗口主要完成工程運(yùn)行流程的控制。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫:是工程各個(gè)部分的數(shù)據(jù)交換與處理中心,它將MCGS工程的各個(gè)部分連接成有機(jī)的整體。在本窗口內(nèi)配置數(shù)據(jù)采集與控制輸出設(shè)備,注冊(cè)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序,定義連接與驅(qū)動(dòng)設(shè)備用的數(shù)據(jù)變量。主要的組態(tài)操作包括:定義工程的名稱,編制工程菜單,設(shè)計(jì)封面圖形,確定自動(dòng)啟動(dòng)的窗口,設(shè)定動(dòng)畫刷新周期,指定數(shù)據(jù)庫存盤文件名稱及存盤時(shí)間等。主控窗口:是工程的主窗口或主框架。組成部分結(jié)構(gòu)圖如下圖32所示。如圖31所示。 MCGS組態(tài)軟件的系統(tǒng)構(gòu)成及組成部分組態(tài)環(huán)境:組態(tài)生成應(yīng)用系統(tǒng)MCGS組態(tài)軟件(以下簡稱MCGS)由“MCGS組態(tài)環(huán)境”和“MCGS運(yùn)行環(huán)境”兩個(gè)系統(tǒng)組成。此外MCGS嵌入版還帶有一個(gè)模擬運(yùn)行環(huán)境,用于對(duì)組態(tài)后的工程進(jìn)行模擬測試,方便用戶對(duì)組態(tài)過程的調(diào)試。適應(yīng)于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性能有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。MCGS組態(tài)軟件包括三個(gè)版本,分別是網(wǎng)絡(luò)版、通用版、嵌入版。值得注意的是,隨著PLC、DCS相互滲透,二者的界線日趨模糊的時(shí)候,PLC從傳統(tǒng)的應(yīng)用于離散的制造業(yè)向應(yīng)用到連續(xù)的流程工業(yè)擴(kuò)展。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口,通信非常方便。PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。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)?,F(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算(含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算)、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能,可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。大中型PLC都有PID模塊,目前許多小型PLC也具有此功能模塊。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī),PLC能編制各種各樣的控制算法程序,完成閉環(huán)控制。