雙層立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計

1、本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）（ 2013屆） 設(shè)計（論文）題目 基于FX2N的雙層立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計 作 者 張雨龍 分 院 信息與機電工程分院 專 業(yè) 班 級 機械092班 指導(dǎo)教師（職稱） 王玉槐（講師） 論 文 字 數(shù) 9200 論文完成時間 2013年 4月 18日 杭州師范大學(xué)錢江學(xué)院教學(xué)部制基于FX2N的雙層立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計機械092班 張雨龍 指導(dǎo)教師 王玉槐 摘 要：城市土地資源緊缺，停車難已制約中國城市的發(fā)展。據(jù)報道：30%的堵車是為找停車位造成的。在人們對生活質(zhì)量和環(huán)境意識不斷增強之時“車庫”日漸成為熱門話題，它以占地面積小、效率高、安全可靠、空間靈活等優(yōu)點越來越受歡迎。機

2、械自動化立體車庫將會在新開發(fā)的樓盤及商業(yè)區(qū)大顯身手。本設(shè)計基于日本三菱公司的FX2N系列PLC作為核心控制器建立雙層五車位升降式立體車庫的設(shè)計，完成了系統(tǒng)需求分析、硬件選型、控制電路設(shè)計和控制梯形圖程序設(shè)計。同時，以組態(tài)王6.53工業(yè)組態(tài)軟件對其立體車庫的工作過程進行模擬。關(guān)鍵詞：升降式立體車庫；PLC；組態(tài)王； Design of control system for the double-layer parking garage based on the FX2N Mechanical class 092 Zhang Yulong Instructor: Wang YuhuaiAbstra

3、ct：Urban land resources are scarce, difficult parking has restricted the development of Chinese city. According to the daily reports: 30% of the traffic jam caused by finding a parking space, More and more popular in people's quality of life and the environment and increasing awareness of the &q

4、uot;garage" is becoming a hot topic, small footprint, high efficiency, safe and reliable, flexible space, etc. The mechanical automatic stereoscopic Garage will play an active role in the new real estate development and commercial. This design is based on Japan's mitsubishi FX2N series PLC

5、as the core controller is a double five lifting of stereoscopic parking garage design, at the same time to and configuration software kingview 6.53 to simulate the process of the stereo garage work. Key words: elevating the three-dimensional garage; PLC; Kingview;目 錄1 引言11.1研究背景11.1.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀11.1.2國外研

6、究現(xiàn)狀12 概述22.1需求分析22.2 整體方案設(shè)計43.1 PLC控制器的選型53.2 硬件電路設(shè)計63.2.1 電機驅(qū)動電路設(shè)計63.2.2 PLC控制電路設(shè)計74 系統(tǒng)軟件設(shè)計84.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計84.2 PLC程序設(shè)計84.2.1 主程序設(shè)計84.2.2 手動子程序設(shè)計94.2.3 1#車位自動程序設(shè)計94.2.4 2#車位自動程序設(shè)計114.2.5 3#車位自動程序設(shè)計124.2.6 公共程序設(shè)計134.3 組態(tài)仿真系統(tǒng)設(shè)計144.3.1 仿真界面設(shè)計144.3.2 取車仿真腳本程序174.3.3 存車仿真腳本程序174.4 系統(tǒng)測試及分析185 總結(jié)與展望20參考文獻21致謝2

7、2附錄23I基于FX2N的雙層立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計機械092班 張雨龍 指導(dǎo)教師 王玉槐1 引言 1.1研究背景 1.1.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，世界各大中城市轎車擁有量的迅速膨脹，車輛的增加、交通擁擠所造成的商場、酒店車位限制，使得車主為停車發(fā)愁。因此，擴展停車場引起人們的廣泛關(guān)注。普通露天停車場和建筑物下的停車場雖然停車方便，但占地面積廣，且停車數(shù)量有限，加上當(dāng)今土地價格突飛猛進增長。因此，減少土地占用成本，充分利用立體空間，緩解城市中道路空間小的矛盾，減少污染，規(guī)范和科學(xué)管理汽車的停放，建立立體停車場已經(jīng)刻不容緩。升降橫移式立體停車庫是一種比較典型的機電一體

8、化產(chǎn)品形式，它主要涉及機械、電子、建工等多個領(lǐng)域，它需要各方面的專業(yè)技術(shù)人員協(xié)同工作。在現(xiàn)代化大都市中，升降橫移式立體車庫已經(jīng)滲入到人們的各個生活領(lǐng)域，在機關(guān)、賓館酒店、醫(yī)院和居民區(qū)等許多地方，升降橫移式立體停車庫成了一道必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。但是我國的機械式停車庫技術(shù)發(fā)展比較晚，大部分還沿用著日本80年代的技術(shù)。經(jīng)濟的飛速發(fā)展，機械式車庫的現(xiàn)有功能已落后于人們的要求。現(xiàn)有車庫技術(shù)的不足主要表現(xiàn)在取車得時間比較長，智能化程度比較低，安全程度不夠，設(shè)計型式比較陳舊。上海和北京等地現(xiàn)有的許多高質(zhì)量的立體停車庫，都是運用大量的外匯從國外進口的，并且售后服務(wù)也得不到令人滿意的保障。為了打破這種依賴進口的

9、格局，打出具有自身特色的車庫產(chǎn)品，就得要在原有技術(shù)上有重大突破，從而帶動國內(nèi)車庫行業(yè)的發(fā)展。因此，對立體停車庫的系統(tǒng)研究顯得尤為重要。 1.1.2國外研究現(xiàn)狀立體停車庫設(shè)備的應(yīng)用已有30多年的歷史了發(fā)展較早、較好的有日本、韓國、臺灣省、德國等眾所周知，我國經(jīng)濟在經(jīng)歷了近30年的高速增長之后，大眾對生活質(zhì)量的要求日益提高，“衣食住行”中的“行”提高到一個新的高度。隨之而來的交通方面的情況也日加緊張，而這包含了動態(tài)與靜態(tài)兩個方面。如同城市中由平房改建成高樓大廈一樣，停車也從平面轉(zhuǎn)向立體化停放，立體停車在靜態(tài)交通中已經(jīng)占有越來越重要的地位。立體停車庫與傳統(tǒng)的地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性首先

10、是節(jié)地優(yōu)勢，以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層立體停車庫，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多層（21層）立體式車庫的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，可以節(jié)省土地資源和減少土建開發(fā)成本。例如北京印度尼西亞駐華大使館未建多層立體停車庫前平面只能放五輛車，現(xiàn)建成三層立體升降橫移類停車庫后，能停放13輛車，基本能滿足駐華大使館要求。人們普遍認(rèn)為停車設(shè)備行業(yè)發(fā)展前景良好，并已被譽為21世紀(jì)最熱門的行業(yè)之一。2 概述 2.1需求分析隨著汽車的急增致使城市停車難問題不斷惡化,而作為解決城市靜態(tài)交通的有效措施向空間、向高層發(fā)展的自動

11、化立體停車設(shè)備,以其占地面積少、停車率高、布置靈活、高效低耗、性價比高、安全可靠等優(yōu)點,越來越受到人們的青睞。目前市面上常見的立體停車庫有：升降橫移類、垂直循環(huán)類、多層循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類和簡易升降類等8種,其中升降橫移類以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、造價低等優(yōu)點,在國內(nèi)車庫市場占有絕對優(yōu)勢的市場份額。升降橫移式立體停車庫作為一種新興的停車設(shè)備，以其獨特的特點應(yīng)用在酒店、賓館、機關(guān)單位以及居民小區(qū)等各種場所。本文主要以升降橫移式立體停車庫為研究對象，對其進行控制系統(tǒng)研究與設(shè)計。升降橫移式立體車庫利用托盤左右移位產(chǎn)生垂直通道，實現(xiàn)車位升降存取車輛。在系統(tǒng)中，

12、PLC作為控制器直接控制車庫運行，工控機作為上位機通過網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)視整個車庫的運行狀態(tài)，實現(xiàn)車庫的安全運行和管理。停車庫控制系統(tǒng)的硬件和軟件相互依托，相互補充，才能有效地以最低的成本完成對車庫系統(tǒng)的控制。升降橫移式立體停車庫具有非常廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展前景，其未來的發(fā)展方向就是要使停車庫實現(xiàn)真正的智能化，以互聯(lián)網(wǎng)為依托，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。操作人可通過靈活多樣，比較友好的人機界面，控制靈活，系統(tǒng)的安全性和可靠性高。在工業(yè)自動化控制中，最常用的三種控制方式有單片機控制、可編程控制器控制和繼電器控制，這三種控制方式各有優(yōu)缺點。在20世紀(jì)80年代以來單片微機依它的控制功能強、體積小、成本低、功耗小、成本低和使

13、用方便等優(yōu)勢得到飛速發(fā)展。理論上也可用于立體停車庫系統(tǒng)，但實際上在立體停車庫的控制系統(tǒng)中，單片微機控制卻沒有得到廣泛的推廣應(yīng)用，其原因主要有以下幾點:單片機只是一個芯片，用單片機直接開發(fā)控制系統(tǒng)，還必須進行系統(tǒng)硬軟件設(shè)計和抗干擾設(shè)計才能付諸應(yīng)用，這里包含大量個性化及針對性的設(shè)計，對開發(fā)者要就相當(dāng)高，工作量大、成本高、編程比較復(fù)雜、開發(fā)周期長，有很強的針對性；控制系統(tǒng)開發(fā)周期比較長，系統(tǒng)調(diào)試耗時比較多；抗干擾能力比較弱，所以對現(xiàn)場工作環(huán)境要求很苛刻；單片機自身就是弱電驅(qū)動，若用于控制必須添加多個驅(qū)動裝置，而隨著驅(qū)動環(huán)節(jié)的增加，系統(tǒng)的可靠性不僅下降，而且大大提高系統(tǒng)的復(fù)雜程度，編程復(fù)雜，容易出錯；

14、單片機應(yīng)用范圍主要是大批量重復(fù)生產(chǎn)的民用消費品以及小批量產(chǎn)品，特別是儀器儀表，家電以及小型控制系統(tǒng)。PLC和繼電器相比具有明顯的優(yōu)勢：A. 控制方式 繼電器控制是采用硬件接線（硬接線）實現(xiàn)過程控制，即利用導(dǎo)線把繼電器、接觸器的線圈以及它們的開關(guān)的觸點按邏輯關(guān)系順次連接起來完成既定的邏輯控制。一量系統(tǒng)設(shè)計完成后，若想改變或增加功能將十分困難；由于繼電器的觸點有限，其靈活性和擴展性也受到制約。PLC通過編制程序?qū)崿F(xiàn)各種邏輯控制，控制要求改變，只需改變用戶程序即可，故稱“軟連接”。它的接線少，體積和功耗小。B. 控制速度繼電器控制是靠繼電器的觸點的通斷實現(xiàn)控制的，其動作頻率受制于機械結(jié)構(gòu)，動作速度慢

15、；機械觸點的現(xiàn)抖動現(xiàn)象會引起系統(tǒng)的誤操作。 PLC是由程序指令控制半導(dǎo)體電路來實現(xiàn)控制，速度極快并且PLC內(nèi)部有嚴(yán)格的同步，不會出現(xiàn)抖動問題。C. 延時控制繼電器控制系統(tǒng)的延時控制是靠時間繼電器的滯后動實現(xiàn)，精度不高且易受環(huán)境溫度和濕度的影響，調(diào)整時間困難。PLC用半導(dǎo)體集成電路作定時器，精度高。定時器數(shù)量多，用戶可隨意更改設(shè)定值。D. 控制數(shù)據(jù)類型繼電器控制系統(tǒng)一般只能進行開關(guān)量的邏輯控制。PLC除了能進行開關(guān)量的邏輯控制外，還具有模擬量控制、數(shù)據(jù)處理、能通訊聯(lián)網(wǎng)、生產(chǎn)監(jiān)控等功能，可實現(xiàn)多種復(fù)雜控制。E. 可靠性和可維護性繼電器控制系統(tǒng)使用大量的機械觸點，連線多而復(fù)雜而且壽命短，系統(tǒng)的可靠性

16、和維護性都較差。PLC采用微電子技術(shù)，開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路完成，因此壽命長，可靠性高。PLC本身的監(jiān)測和自診斷功能，方便現(xiàn)場調(diào)試和維護。此外，PLC具有如下特點：a. 可靠性高，抗干擾能力強。 PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。b. 配套齊全，功能完善，適用性強。 PLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制

17、領(lǐng)域。c. 易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎。d. 系統(tǒng)的設(shè)計、建造工作量小，維護方便，容易改造。e. 體積小，重量輕，能耗低。綜合以上原因，選擇PLC來進行立體車庫控制是最為合適的。2.2 整體方案設(shè)計升降橫移立體車庫車位結(jié)構(gòu)為N*M二維矩陣形式，可設(shè)計為多層、多列。由于受收鏈裝置及進出車時間的限制，通常設(shè)計為2到4層(國家規(guī)定最高為4層)，其中以2、3層者居多，實際上可以根據(jù)泊車的多少決定立體車庫的規(guī)模。車庫提供的總車位容量為：P=N*M-(N-1)，其中N為二維矩陣的行，即車庫的層數(shù)；M為二維矩陣的列，即車庫的列數(shù)。從結(jié)構(gòu)上來說，通常立體停車庫除頂層外的其他層都必須留出一個空位，用來向載車

18、盤提供上升和下降的通道。當(dāng)車輛位于底層時，無需移動其他托盤就可以直接取出車；若準(zhǔn)備將車存于底層，同樣不需要移動其他層的載車盤，直接將車駛?cè)爰纯?。但若車輛存于中間層或頂層，在存取車時，則需要判斷預(yù)存取車位處所在的下方是否為空，不為空則要通過橫移將車位以下的托盤調(diào)整為空，進行平移操作后，在進行下降至一層，進行存取車。整體操作時，遵循底層托盤只進行平移操作，頂層托盤只能進行升降操作，中間層既可平移又可升降操作的原則。本次設(shè)計一個雙層5車位的升降橫移式立體車庫，兩層平面為：上平面U和下層平面M。上平面U只能進行升降動作，下層平面M只能進行平移動作。立體車庫中總共有6個車位，其中一個為空位向載車盤提供上

19、升和下降的通道，另外5個車位用于存放車輛。當(dāng)下層平面M車位進出車時，不需要移動其他托盤就可直接進行進出車處理。當(dāng)上平面U車位進出車時，首先要判斷其對應(yīng)的下方位置是否為空，不為空時要進行相應(yīng)的平移處理，直到下方為空才可進行下降動作到達下層平面M，進行進出車處理，進出車完畢后上升回到原位置。根據(jù)運動的規(guī)律存取車的過程主要包括3個步驟:1.為了讓出空位，載車板需要橫移;2.為了存取車，需要載車板的升降;3.載車板左右橫移一個準(zhǔn)確的停車位行程和升降到準(zhǔn)確的位置。下圖是一個兩層平面立體車庫的結(jié)構(gòu)示意圖1號車2號車3號車4號車空位5號車空位圖 2-1 立體停車庫示意圖3 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1 PLC控制器的

20、選型本設(shè)計PLC選擇三菱FX2N-48MR型PLC，F(xiàn)X2n系列是FX系列三菱小型PLC家族中最可靠的系列。FX2n系列PLC具有程式執(zhí)行更快、全面補充了通信功能、適合世界各國不同的電源以及滿足單個需要的大量特殊功能模塊，它可以為你的工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。該機型是一種小型化、高速度、各方面都相當(dāng)于FX系列中最高檔次的小型PLC，具有豐富的功能指令和強大的通信能力。FX2N系列PLC由基本單元、擴展單元、擴展模塊和特殊功能單元構(gòu)成。FX2N系列PLC性能見表3.1所示。表3-1 三菱FX2N系列PLC技術(shù)參數(shù)名稱性能規(guī)格運算控制方式存儲程序反復(fù)運算方式、中斷命令輸入輸出控制方

21、式批處理方式程序語言繼電器符號+步進梯形圖方式程序存儲器最大存儲容量16K步，有磁盤保護功能內(nèi)置存儲器容量9K步可選存儲卡盒RAM8K指令種類順控先進梯形圖順控指令27條，步進梯形圖指令2條應(yīng)用指令128種298個運算處理速度基本指令0.08/指令應(yīng)用指令1.52-數(shù)百/指令輸入輸出點數(shù)擴展并用時輸入點數(shù)X0-X287184點（8進制）擴展并用時輸出點數(shù)Y0-Y287184點（8進制）擴展并用時總點數(shù)256點輔助繼電器一般用500點保持用524點保持用2048點特殊用156點定時器100ms200點10ms46點圖3-1 三菱FX2N系列PLC3.2 硬件電路設(shè)計3.2.1 電機驅(qū)動電路設(shè)計

22、電機驅(qū)動電路完成各車位驅(qū)動電機的動力驅(qū)動，電路見附錄A所示，電路中詳細(xì)功能見表3.2所示。表3-2 電機驅(qū)動電路器件明細(xì)表圖紙編號器件名稱器件功能QS01隔離開關(guān)電路隔離、系統(tǒng)檢修QF01低壓斷路器1#車位控制電機短路保護QF02低壓斷路器2#車位控制電機短路保護QF03低壓斷路器3#車位控制電機短路保護QF04低壓斷路器4#車位控制電機短路保護QF05低壓斷路器5#車位控制電機短路保護QF06低壓斷路器控制系統(tǒng)電源短路保護KM1A交流接觸器1#車位控制電機正轉(zhuǎn)KM2A交流接觸器2#車位控制電機正轉(zhuǎn)KM3A交流接觸器3#車位控制電機正轉(zhuǎn)KM4A交流接觸器4#車位控制電機正轉(zhuǎn)KM5A交流接觸器5

23、#車位控制電機正轉(zhuǎn)KM1B交流接觸器1#車位控制電機反轉(zhuǎn)KM2B交流接觸器2#車位控制電機反轉(zhuǎn)KM3B交流接觸器3#車位控制電機反轉(zhuǎn)KM4B交流接觸器4#車位控制電機反轉(zhuǎn)KM5B交流接觸器5#車位控制電機反轉(zhuǎn)FR01熱繼電器4#車位控制電機過載保護FR02熱繼電器5#車位控制電機過載保護FR03熱繼電器6#車位控制電機過載保護FR04熱繼電器7#車位控制電機過載保護FR05熱繼電器8#車位控制電機過載保護3.2.2 PLC控制電路設(shè)計 PLC控制電路是系統(tǒng)控制核心，電路見附錄A所示，PLC輸入輸出地址見表3.3所示。表3-3 PLC輸入輸出地址分配表圖紙編號輸入地址功能注釋圖紙編號輸出地址功能

24、注釋SQ01X00車位行程_01#KM1AY001#車位下降控制(正轉(zhuǎn))SQ02X01車位行程_02#KM1BY011#車位上升控制(反轉(zhuǎn))SQ03X02車位行程_03#KM2AY022#車位下降控制(正轉(zhuǎn))SQ04X03車位行程_04#KM2BY032#車位上升控制(反轉(zhuǎn))SQ05X04車位行程_05#KM3AY043#車位下降控制(正轉(zhuǎn))SQ06X05車位行程_06#KM3BY053#車位上升控制(反轉(zhuǎn))X06KM4AY064#車位右移控制(正轉(zhuǎn))X07KM4BY074#車位左移控制(反轉(zhuǎn))SB01X101#車位選擇按鈕/手動點動KM5AY105#車位右移控制(正轉(zhuǎn))SB02X112#車位

25、選擇按鈕/手動點動KM5BY115#車位左移控制(反轉(zhuǎn))SB03X123#車位選擇按鈕/手動點動Y12SB04X134#車位手動點動Y13SB05X145#車位手動點動Y14X15Y15SB06X16取車位控制按鈕Y16SB07X17存車位控制按鈕Y17SB00X20系統(tǒng)緊急停止HL01Y201#車位有車指示SA01X21手動/自動工作方式HL02Y212#車位有車指示SA02X22車位正/反轉(zhuǎn)點動方式HL03Y223#車位有車指示X23HL04Y234#車位有車指示X24HL05Y245#車位有車指示X25HL06Y25系統(tǒng)手動指示X26HL07Y26系統(tǒng)自動指示FRX27車位故障輸入HL0

26、8Y27系統(tǒng)故障指示4 系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)PLC程序結(jié)構(gòu)如圖4-1所示。PLC程序由：主程序、手動子程序、自動子程序和公共子程序構(gòu)成。主程序：主程序完成系統(tǒng)工作方式、急停處理子程序調(diào)用等工作；手動子程序：完成系統(tǒng)手動控制；自動子程序：完成系統(tǒng)1、2、3車位的自動存取控制；公共子程序：完成系統(tǒng)手動和自動的匯合輸出控制；PLC程序主程序手動子程序（P0）自動子程序（P1、2、3）公共子程序（P4）圖4-1 PLC程序結(jié)構(gòu)4.2 PLC程序設(shè)計4.2.1 主程序設(shè)計 下位機PLC主程序主要完成系統(tǒng)的緊急停止處理以及子程序的調(diào)用。詳細(xì)內(nèi)容如下： （1）系統(tǒng)緊急停止程序段：系統(tǒng)緊急停止

27、程序段如圖4-2所示，系統(tǒng)緊急停止由按鈕停止和故障停止構(gòu)成，X21為系統(tǒng)緊急停止按鈕當(dāng)按下X20時通過MOV指令將輸出寄存器Y00Y27清零實現(xiàn)，X27為系統(tǒng)電機故障輸入，其輸入邏輯為反邏輯(輸入常閉)因此當(dāng)斷開的瞬間將輸出寄存器Y00Y27清零，同時點亮Y27故障指示。圖4-2 系統(tǒng)緊急停止處理程序段 （2）子程序調(diào)用程序段：子程序調(diào)用通過CALL指令實現(xiàn)，以手動子程序調(diào)用為例，如圖4.3所示當(dāng)X21斷開時為手動工作方式通過CALL指令實現(xiàn)對P0手動子程序的調(diào)用，同時點亮手動工作指示燈Y25。圖4-2 系統(tǒng)緊急停止處理程序段4.2.2 手動子程序設(shè)計手動子程序用于系統(tǒng)故障時以及調(diào)試檢修等工作

28、使用，手動控制由SB01SB05五個車位點動控制按鈕和一個點動方向轉(zhuǎn)換開關(guān)SA02構(gòu)成。SA02用于調(diào)整點動方向控制在配合SB01SB05實現(xiàn)各車位的上升、下降、左右移動等控制。手動操作內(nèi)存緩存地址見表4-1所示。表4-1 手動操作程序緩存地址分配表編號地址功能手段緩存M1001#車位下降控制(正轉(zhuǎn))M1011#車位上升控制(反轉(zhuǎn))M1022#車位下降控制(正轉(zhuǎn))M1032#車位上升控制(反轉(zhuǎn))M1043#車位下降控制(正轉(zhuǎn))M1053#車位上升控制(反轉(zhuǎn))M1064#車位右移控制(正轉(zhuǎn))M1074#車位左移控制(反轉(zhuǎn))M1105#車位右移控制(正轉(zhuǎn))M1115#車位左移控制(反轉(zhuǎn))手動控制原

29、理以5#車位的左右移動為例，見圖4-3所示當(dāng)SB05(X14)按下時通過SA02(X22)識別正反轉(zhuǎn)控制，在控制M110和M111，在通過公共子程序輸出到Y(jié)寄存器實現(xiàn)手動控制。圖4-3 5#車位手動左右移動控制程序段4.2.3 1#車位自動程序設(shè)計1#自動子程序（P1）工作流程見圖4-4所示，其工作原理為逆序出車位，順序回車位控制思路，程序控制緩存地址見表4-2所示。圖4-4 1#車位自動程序工作流程表4-2 1#車位自動程序工作緩存地址分配表編號地址功能1#存取M2105#右移M2114#右移M2121#下降M2191#取出完成M2201#上升M2214#左移M2225#左移1#自動子程序控

30、制過程以5#車位右移動à到位停止à4#右移為例，見圖4-5所示，當(dāng)D10等于1并取車按鈕按下(X16)時M210置位5#車位右移動，當(dāng)碰觸6號車位行程時停止，同時啟動4#車位右移動(M211)由此實現(xiàn)順序控制。 圖4-5 1#車位5#車位右移動à到位停止à4#右移程序段4.2.4 2#車位自動程序設(shè)計2#自動子程序（P2）工作流程見圖4-6所示，其工作原理為逆序出車位，順序回車位控制思路，控制原理同1#車位。程序控制緩存地址見表4-3所示。表4-3 2#車位自動程序工作緩存地址分配表編號地址功能2#存取M3105#右移M3112#下降M3192#取出完成

31、M3202#上升M3215#左移圖4-6 2#車位自動程序工作流程4.2.5 3#車位自動程序設(shè)計3#自動子程序（P2）工作流程見圖4-7所示，其工作原理為逆序出車位，順序回車位控制思路，控制原理同1#車位。程序控制緩存地址見表4-4所示。表4-4 4#車位自動程序工作緩存地址分配表編號地址功能3#存取M4103#下降M4192#取出完成M4203#上升圖4-7 3#車位自動程序工作流程4.2.6 公共程序設(shè)計公共子程序(P4)完成系統(tǒng)車位有無車指示和自動手動匯合輸出構(gòu)成。車位指示燈的控制以2#車位為例，見圖4-8所示當(dāng)SQ02(X1)接通時表示有車，同時Y21輸出(HL01)由此實現(xiàn)車位指示

32、。圖4-8 2#車位有無車指示控制程序段0自動和手動的匯合輸出以2#車位的下降為例，見圖4-9程序段所示，當(dāng)M102（手動下降）接通時Y002接通，或M311（自動下降）接通時Y002接通，二者以或邏輯合并輸出。由此實現(xiàn)自動和手動的匯合輸出控制。圖4-9 2#車位下降控制程序段4.3 組態(tài)仿真系統(tǒng)設(shè)計4.3.1 仿真界面設(shè)計 本設(shè)計采用組態(tài)王6.53搭建立體車庫的仿真系統(tǒng)，系統(tǒng)仿真界面見附錄B所示。仿真系統(tǒng)設(shè)計過程分為：系統(tǒng)變量建立、 （1）系統(tǒng)變量建立：系統(tǒng)變量是系統(tǒng)仿真控制緩存地址，位于組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典中管理。建立過程如圖4-10所示。圖4-10 組態(tài)王變量建立對話框 通過上述方法建立圖4-

33、11所示變量集合。圖4-11 仿真系統(tǒng)變量表（2）車位動畫模擬：車位的動畫模擬由上升、下降、右移、左移構(gòu)成，1、2、3號車位只使用上升、下降，4、5號車位只使用右移、左移。以3號車位的上升下降為例，雙擊3號托板彈出圖4-12所示對話框。圖4-12 3#車位動畫屬性對話框選擇“垂直移動”選項彈出圖4-13所示對話框，將PY3設(shè)置為表達式，其PY3的值對應(yīng)3#車位的動畫移動像素，由此實現(xiàn)升降動畫。圖4-13 3#垂直上下移動動畫向?qū)υ捒?選擇“填充屬性”選項彈出圖4-14所示對話框，將CS3設(shè)置為表達式，其CS3的值對應(yīng)3#車位的有無車動畫，由此實現(xiàn)有無車動畫。圖4-14 3#車位有無車動畫向?qū)?/p>

34、對話框圖4-15 3#車位有無車行車模擬腳本編輯對話框 選擇“彈起時”選項彈出圖4-15所示對話框，通過IF ELSE 條件判斷語句實現(xiàn)CS3變量的控制，由此實現(xiàn)車位有無車指示模擬。4.3.2 取車仿真腳本程序IF(OUT=1)/- IF(SS=0)&&(NUM=1) IF(PX5<130)PX5=PX5+13; IF(PX5=130)&&(PX4<130)PX4=PX4+13; IF(PX4=130)&&(PY1<90)PY1=PY1+9; IF(PX4=130)&&(PX5=130)&&(PY

35、1=90)OUT=0;IN=0;SS=1; /- IF(SS=0)&&(NUM=2) IF(PX5<130)PX5=PX5+13; IF(PX5=130)&&(PY2<90)PY2=PY2+9; IF(PX5=130)&&(PY2=90)OUT=0;IN=0;SS=1; /- IF(SS=0)&&(NUM=3) IF(PX5=0)&&(PY3<90)PY3=PY3+9; IF(PX5=0)&&(PY3=90)OUT=0;IN=0;SS=1; 4.3.3 存車仿真腳本程序IF(IN=

36、1)/- IF(NUM=1) IF(PY1>0)PY1=PY1-9; IF(PY1=0)&&(PX4>0)PX4=PX4-13; IF(PX4=0)&&(PX5>0)PX5=PX5-13; IF(PX4=0)&&(PX5=0)&&(PY1=0)NUM=0;OUT=0;IN=0;SS=0; /- IF(NUM=2) IF(PY2>0)PY2=PY2-9; IF(PY2=0)&&(PX5>0)PX5=PX5-13; IF(PX5=0)&&(PY2=0)NUM=0;OUT=0

37、;IN=0;SS=0; /- IF(NUM=3) IF(PX5=0)&&(PY3>0)PY3=PY3-9; IF(PX5=0)&&(PY3=0)NUM=0;OUT=0;IN=0;SS=0; 4.4 系統(tǒng)測試及分析 以01#號車位為例。如圖4-16，當(dāng)需要取出1號車位時，按01#按鈕，再按取出。05#、06#向右側(cè)移動，01#車位向下。如圖4-17，當(dāng)需要將01#車位存入時，按01#按鈕，再按存入。05#、06#車位向左移入原先位置。這樣就完成了01#號車位的存取車。其他車位存取與01#相同。圖4-16 01#車位取出圖4-1,7 01#車位存入5 總結(jié)與展

38、望 通過查閱大量相關(guān)資料，我了解了立體車庫的產(chǎn)生和發(fā)展歷程，并且熟悉了立體車位的運行過程，加深了對可編程程序控制器的了解，并能夠?qū)⑵溥\用到立體車庫控制系統(tǒng)中。在所學(xué)知識的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己對立體車庫的認(rèn)識，設(shè)計出了雙層5車位立體車庫，并且為其編寫了PLC程序，實現(xiàn)了車庫的自動化控制。并且利用仿真軟件進行了系統(tǒng)測試。同時，用CAD繪制出了PLC的I/O控制原理圖，進一步熟悉了CAD軟件的應(yīng)用。 國內(nèi)立體車庫的發(fā)展之路還很長，受于車輛的不斷增多和土地資源的短缺等現(xiàn)狀，立體車庫還需要不斷地進行改進與完善。 參考文獻：1 S. Da'na, A. Sagahyroon, A. Elrayes, A.R. Al-Ali, R. Al-Aydi. Development of a monitoring and control platform for PLC-based applications. American University of Sharjah, United Arab Emirates .2007.2 H. Flo