PLC與組態(tài)技術的自動車庫控制系統(tǒng)的設計

1、畢業(yè)設計（論文）畢業(yè)設計（論文）標 題： PLC 與組態(tài)技術的自動車庫控制系統(tǒng)的設與組態(tài)技術的自動車庫控制系統(tǒng)的設計計學生姓名：xxx xxx 系 部：電子信息系 專 業(yè)：電氣自動化技術 班 級：電氣 xxxx 班 指導教師：xxx 1湖南汽車工程職業(yè)技術學院教務處制目錄摘要()1、緒論21.1 車庫門研究現(xiàn)狀31.2 車庫門研究意義42、自動車庫門的設計要求與任務52.1 設計任務5 2.2 設計的基本思路53、MCGS 組態(tài)軟件的的設計63.1 組態(tài)元器件的平面分布63.2 變量的設置63.3 運行策略中腳本的編寫93.4 模擬設備連接設置 104 丶西門子 S7-200 程序的設計114

2、.1 流程圖 114.2 I/0 地址分配表 124.3 自動車庫門控制 PLC 接線圖134.4 PLC 程序的設計 14參考文獻21致 謝222摘要 本設計介紹基于 PLC 組態(tài)技術的自動車庫門控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用西門子 S7-200CPU224 型的 PLC、MCGS 組態(tài)軟件、V4.0 STEP 7 MicroWIN SP9 編程軟件。利用組態(tài)與 PLC 之間的通信，將各種腳本程序與 PLC 程序完美結(jié)合，共同去控制一個對象，以達到控制要求和控制目的。關鍵詞：S7-200CPU224、MCGS 組態(tài)軟件、V4.0 STEP 7 MicroWIN 3第一章 緒論1.1 車庫門研究現(xiàn)狀車庫

3、的發(fā)展，應該說從第一輛汽車誕生以來就隨之產(chǎn)生。公安部交通管理局的統(tǒng)計顯示，截至 2006 年底，我國汽車保有量為 2421 萬輛，與 2005 年相比，增長 279 萬輛，增長率為 13%。在汽車快速增加的同時， “停車難”的問題越來越嚴重的凸顯出來。以上海市為例，截止 2006 年底，上海市己擁有機動車輛 150 萬輛，其中汽車 80 萬輛。而目前全市各類停車場停車位加起來約為 49 萬個。而這種情況也擋不住上海市機動車輛以每年 7 萬輛的數(shù)量迅猛增長。據(jù)預測，到 2012 年機動車擁有量將達到 200 多萬輛。停車泊位的現(xiàn)狀及發(fā)展速度遠遠不能適應客觀發(fā)展的需求。而對于快速發(fā)展的中國各個城市

4、，停車難也隨著城市經(jīng)濟的快速發(fā)展和汽車數(shù)量的激增接踵而來。資料顯示，全國 36 個大中城市停車位滿足率不足 20%，也就是說，目前我國城市每 5 輛機動車輛只有 1 個停車位。國內(nèi)家用汽車擁有量的迅速增加，使城市道路交通變得十分擁擠，各大城市高峰時塞車已經(jīng)成為天天可見的一道景觀。家用汽車的停放也逐漸成為一個社會問題。我國大城市中由于停車位少，而土地越來越緊缺的情況下，停車位價格十分昂貴，為解決城市停車難的問題，家用車庫是必然出路。我國家用車庫發(fā)展雖經(jīng)歷了近幾十年的發(fā)展，但仍處于初級的停車功能，是最原始的使 3用階段，它的設計水平、經(jīng)濟價值還有待于完善和開發(fā)。為此對家用車庫設計4方案優(yōu)化具有重大

5、的現(xiàn)實意義和潛在的市場經(jīng)濟效益。1.2 車庫門研究意義隨著生產(chǎn)力和科學技術的不斷發(fā)展，人們的日常生活和生產(chǎn)活動大量的使用了自動化控制，不僅節(jié)約了人力資源，而且很大程度上提高了生產(chǎn)效率，又進一步的促進了生產(chǎn)力的快速發(fā)展，并不斷的豐富著人們的生活。近 20 年來，隨著我國城市建設速度的加快，城市交通需求量也日益增大，城市人口相對密集，無論是私家車輛還是公交車輛都不能真正滿足正常的停放，公交需求更很大。因此車輛停放依舊是市民最關注的問題。在超級市場、公共建筑、銀行、別墅車庫門，經(jīng)常使用自動門控制系統(tǒng)。早期的自動門控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已經(jīng)逐漸被淘汰。1969 年，出現(xiàn)了可編程邏輯控制器 PLC

6、（Programmable Logic Controller），其特點是：具備邏輯控制、定時、計數(shù)、等功能，編程語言采用直觀的梯形圖語言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。PLC 控制自動門由于具有故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點，因而得到廣泛的應用。所以在停車場智能管理領域，相應的也出現(xiàn)了 PLC 停車場智能管理的概念，即含有高科技的智能系統(tǒng)，與普通的停車系統(tǒng)不同的是，它能以PLC 技術為基礎來解決停車難的問題，直接為目標安全、迅速地到達目的地。停車場管理系統(tǒng)重點要做到準確指示車輛進出,車輛進入時給與司機準確的車位數(shù)量與具體位置,車輛進入車庫后,記錄車輛總量;車輛離開車庫時,減少車輛數(shù)量。車

7、輛進出指示可完全由 PLC 進行中央控制處理,停車場空位指示可利用價格便宜的數(shù)碼管顯示。因此，在大力加強車輛停放智能管理的建設方面，尤其在實現(xiàn)快捷、便利、安全這一點上擁有很大的發(fā)展空間和潛力。5第二章 自動車庫門的設計任務與思路2.1 設計任務1）存車：當汽車到達車庫門前時，車燈亮 3 次，B2 車感檢測傳感器收到信號后，延時 5S 自動開啟車庫門，直至壓住其上限位開關 S10。之后道桿自動上升，直到壓住道桿上限位開關 S30。汽車經(jīng)過道桿時，地磁檢測傳感器 B1 檢測到有車通過。通過道桿后，B1 出現(xiàn)下降沿，道桿自動下降，直到壓住其下限位開關 S40。汽車到位后，B3 車位檢測傳感器動作，車

8、庫門自動關閉，直到壓住門下限位開關 S20。2）取車：當汽車倒車時，B3 傳感器出現(xiàn)下降沿，延時 5S 自動開啟車庫門，直至壓住門上限位開關 S10。之后道桿自動上升，直到壓住道桿上限位開關S30。汽車退出車庫，通過道桿后，地磁檢測傳感器 B1 出現(xiàn)下降沿，道桿自動下降，關閉車庫門，直到壓住各自下限位開關。3）車庫門開關壓住上限位開關時，提示燈 H1 亮，提示司機可以進出。4）按下急停按鈕或車庫門電機過載或道桿電機過載時，報警燈 BJD 以0.5S 的周期閃爍。5）車庫門內(nèi)外設有車庫門和道桿手動控制按鈕，用來進行人工控制。2.2設計的基本思路建立組態(tài)模擬模塊，小車設置水平移動，車庫門設置為利用

9、組態(tài)畫面的坐標，當小車進入水平移動的某一個坐標時，小車停止，道桿先上升，然后車庫門上升，車庫門上升到設置的上限坐標時，停止上升，小車進入車庫內(nèi)，小車6到位，車位檢測完畢，車庫門下降，實現(xiàn)車庫門關閉。第三章 MCGS 組態(tài)軟件的設計3.1 組態(tài)元器件的平面分布圖 3-1 自動車庫監(jiān)控系統(tǒng)平面圖（元器件的插入）3.2 各變量的動態(tài)設置7圖 3-2 小車和門的行程設置圖 3-3 自動 手動切換按鈕設置圖 3-4 上下道桿設置8圖 3-5 外開門 外開門（其他一樣設置） 圖 3-6 地磁傳感器車位傳感器設置9圖 3-7 數(shù)據(jù)庫的寫入3.33.3 運行策略中腳本的編寫運行策略中腳本的編寫10圖 3-8

10、腳本程序編寫3.43.4 模擬設備連接設置模擬設備連接設置圖 2-1 在工作臺設備窗口就選中設備工具箱進行設備的選定11第四章 西門子 S7-200 程序的設計4.1. 流程圖 3-8 存車（a）和取車（b）流程圖（b）取車流程圖（a）存車流程圖(b)取車流程圖124.2I/0 地址分配表符號地址注釋符號地址注釋KM1Q0.3車庫門上卷XTYM1.3車位信號產(chǎn)生下跳沿KM2Q0.4車庫門下卷CQM1.4進車申請信號KM3Q0.5道桿上升S01M0.7急停信號KM4Q0.6道桿下降B11M1.5地磁檢測傳感器H1Q0.7車進出車庫指示燈B21M1.6車感檢測傳感器BJDQ1.0故障報警指示B31

11、M1.7車位檢測傳感器ZTM1.0系統(tǒng)總停止標志S11M2.1車庫門上限位ZDM1.1自動運行標志S21M2.2車庫門下限位S71M1.2手動/自動轉(zhuǎn)換開關S31M2.3道桿上限位內(nèi)開門M2.5庫外開門S41M2.4道桿下限位外開門M2.6庫外開門內(nèi)升桿M3.1內(nèi)按鈕升桿內(nèi)關門M2.7庫內(nèi)關門外升桿M3.2外按鈕升桿外關門M3.0庫外開門內(nèi)降桿M3.3內(nèi)按鈕降桿外降桿M3.4外按鈕降桿134.2 自動車庫門控制 PLC 接線圖圖 4-1 自動車庫門的 PLC 接線圖144.3 PLC 程序的設計151617181920參考文獻1 羅麥豐等 西門子 S7-200 系列 plc 在配料生產(chǎn)線上的應

12、用J 微計算機應用 2007,(1)2 羅麥豐等 基于 S7-200 系列 PLC 的順序控制編程方法的研究J 機床電器 2006,(3)3 羅麥豐等 轉(zhuǎn)盤式釬焊機電氣控制系統(tǒng)的設計J 自動化技術與應用2007，(7) 4 羅麥豐等 轉(zhuǎn)盤式釬焊機電氣控制系統(tǒng)的應用研究J可編程序控制器與工廠自動化2007,(3) 5 陳小祝，羅麥豐等 PLC 在二工位釬焊機電氣控制系統(tǒng)中的應用J 計算機與數(shù)字工程 2007,(7) 6 羅麥豐等 三面銑組合機床的 PLC 改造J 煤礦機械2009， （8）7 羅麥豐等 基于 Neza PLC 與變頻技術的直飲水恒壓供水系統(tǒng)J電氣自動化2009， （3）8 三菱公

13、司 FX2N 系列編程手冊M9 高 勤，電器及 PLC 控制技術M 高等教育出版社 2002 年 6 月第一版10 金廣業(yè)，李景學 可編程控制器原理與應用M 電子工業(yè)出版社 1991年 2 月第一版11 史國生 電氣控制與可編程序控制器技術M 化學工業(yè)出版社 2004 年2 月第一版12 廖常初 編程及應用M 機械工業(yè)出版社 2005 年 7 月第二版13 許繆，王淑英 電氣控制與 PLC 應用M 機械工業(yè)出版社 2007 年 1 月第三版14 陳志文等 組態(tài)控制實用技術M 機械工業(yè)出版社 2009 年 2 月第一版15 徐國林 PLC 應用技術M 機械工業(yè)出版社 2009 年 1 月第一版16 袁秀英，牛云陞，余群威 組態(tài)控制技術M 電子工業(yè)出版社 2008 年 5月第一版17 許志軍 工業(yè)控制組態(tài)軟件及應用M 機械工業(yè)出版社21致謝本次畢業(yè)設計設計做的實屬不易，剛剛拿到論文題目的時候，覺得很簡單，但是在拿到任務書，并開始設計的時候，卻處處碰壁，各種問題接踵而至，每次解決單一情況后，卻又同時出現(xiàn)幾個問題點，為此感到非常的沮喪，但是羅麥豐老師不厭其煩的悉心指導我們。最終本設計的各種困難被逐一解決！羅麥豐老師治學態(tài)度嚴謹，學識淵博，為人和藹可親，在基于組態(tài)技術的自動車庫控制系統(tǒng)的設計方面具有獨