升降橫移式立體車庫車輛入庫管理PLC控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、升降橫移式立體車庫車輛入庫管理PLC控制畢業(yè)設(shè)計(jì)論畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）題0 :升降橫移式立體車庫車輛入庫管理PLC控制所屬系：自動(dòng)化技術(shù)系班級(jí)：自動(dòng)化0811摘要隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、汽車擁有率的迅速上升,城市停車難問題不斷 惡化，而作為解決城市停車難的有效措施?立體車庫，以其占地面積少、停車率高、 布置靈活等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的青睞。智能立化體車庫以其操作方便、安全 可靠、高效低耗等優(yōu)點(diǎn)，正受到在國(guó)內(nèi)外的關(guān)注。本文主要以升降橫移式智能立 體車庫為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行控制系統(tǒng)研究與設(shè)訃。升降橫移式智能立體車庫利 用托盤左右移位產(chǎn)生垂直通道，實(shí)現(xiàn)車位升降存取車輛。本系統(tǒng)中充分利用PLC 可靠性

2、強(qiáng)、性價(jià)比高、擴(kuò)展性好、操作方便，適于頻繁啟動(dòng)和惡劣環(huán)境的特點(diǎn), 本文中分別采用三菱公司FX-2N型PLC和西門子S7-200型PLC作為控制系統(tǒng)的 核心，采用組態(tài)王工控組態(tài)軟件對(duì)PLC進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)車輛的存取。 在系統(tǒng) 中,PLC作為控制器直接控制車庫運(yùn)行，工控機(jī)作為上位機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)通信監(jiān)視整 個(gè)車庫的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)車庫的安全運(yùn)行和管理。本文詳細(xì)介紹了車庫的PLC控 制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，給出了控制系統(tǒng)組成和存取車流程圖，系統(tǒng)具有友好的人機(jī) 交互界面，控制靈活,系統(tǒng)的安全性和可靠性高。 關(guān)鍵詞:立體車庫 控制系統(tǒng)PLC人機(jī)界面目錄第一章緒論11. 1課題研究背景及意義11. 2自動(dòng)化立體車庫主要結(jié)構(gòu)

3、組成和類型21.2. 1自動(dòng)化立體車庫車庫類型及特點(diǎn)21. 2. 2升降橫移式立體車庫主要結(jié)構(gòu)組成31.3設(shè)計(jì)的主要目的和意義31.4本設(shè)計(jì)主要完成的工作4第2章 車庫控制系統(tǒng)的分析與研究51. 1計(jì)算機(jī)控制類型 52. 2升降橫移式立體車庫運(yùn)行原理62.3 立體車庫控制系統(tǒng)的組成 72. 4車庫模型仿真軟件的選擇72. 4. 1組態(tài)王組態(tài)軟件簡(jiǎn)介82. 4. 2組態(tài)王軟件系統(tǒng)要求10笫三章PLC的研究及在車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用103.1可編程控制器103. 1. 1可編程控制器的簡(jiǎn)介103. 1. 2可編程控制器的組成及控制原理113. 1. 3 PLC的編程語言123. 2車庫模型的分析研究

4、133. 3 PLC的主要性能指標(biāo)和選型163.4 PLC的應(yīng)用系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)流程173.5 PLC在控制模型中的I/O分配及流程、編程思路193. 5. 1 I/O 的分配 193.5.2 PLC流程、編程思路20笫四章基于組態(tài)王對(duì)車庫控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究234. 1基于組態(tài)王仿真實(shí)現(xiàn)的意義234. 2組態(tài)王軟件研究分析及工程畫面的實(shí)現(xiàn)234. 3組態(tài)王實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的研究254. 3. 1數(shù)據(jù)對(duì)象的類型254. 3. 2車庫控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的研究及構(gòu)造264.4工程畫面的連接及圖畫仿真研究274. 5控制系統(tǒng)控制流程的研究294.5. 1命令語言簡(jiǎn)介294. 5. 2命令語言和內(nèi)部函數(shù)294. 5

5、. 3命令語言的編輯294. 5.4組態(tài)中車庫控制流程、編程及調(diào)試 30第五章總結(jié)及展望325.1設(shè)計(jì)總結(jié)325. 2課題展望33致謝 34參考文獻(xiàn)35附件37第一章緒論1. 1課題研究背景及意義隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，世界各大中城市汽車的擁 有量急劇增加，中國(guó)汽車市場(chǎng)未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告中顯示，從世界汽車市場(chǎng)排 名前7位的國(guó)家來看，唯獨(dú)中國(guó)市場(chǎng)需求量逐年增長(zhǎng)，以每年熬的速率增長(zhǎng)，曲線 斜率很高;其他6個(gè)國(guó)家的需求量都是平行的，基本不增長(zhǎng)。車輛的增加,交通擁 擠所造成的商場(chǎng)、酒店車位限制，使得車主為停車而發(fā)愁，擴(kuò)展停車場(chǎng)引起人們的 廣泛關(guān)注。普通露天停車場(chǎng)和建筑物下的停車庫雖然

6、停放方便，但占地面積廣， 且停車數(shù)量有限，尤其是土地價(jià)格突飛猛進(jìn)增長(zhǎng)的今天，投資商不得不考慮土地 占用的成本，為了充分利用立體空間，規(guī)范和科學(xué)管理汽車的停放，建造智能立體 車庫已刻不容緩。H前，在國(guó)內(nèi)一些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、人口密度較大的城市中，己經(jīng)著 手開發(fā)推廣立體停車庫。立體車庫占用土地少、充分利用空間，緩解了城市中道 路空間小的矛盾，乂適應(yīng)了城市高節(jié)奏快速發(fā)展的需要，更重要的是順應(yīng)社會(huì)的 發(fā)展，減少了污染，為城市向更大規(guī)模發(fā)展提供有利的條件。科學(xué)技術(shù)的不斷的 發(fā)展,控制技術(shù)的不斷提高，立體車庫對(duì)智能化和規(guī)?；囊笠苍絹碓礁摺Ｗ畛?的簡(jiǎn)易二層立體車庫釆用電機(jī)與鏈條直接驅(qū)動(dòng)的方式，發(fā)展到今己經(jīng)用計(jì)

7、算機(jī)全 自動(dòng)化控制的升降橫移、巷道堆跺、旋轉(zhuǎn)式等立體車庫，車庫的車位也隨著從兒 個(gè)發(fā)展到今天的兒白個(gè)其至達(dá)到一千個(gè)。同時(shí)提高立體車庫的可弟性和經(jīng)濟(jì)效益, 在設(shè)訃與制造立體車庫時(shí),要考慮的影響因素越來越多，越來越復(fù)雜。比如大型的 智能化升降橫移式立體車庫在設(shè)訃與建造過程中考慮要受到車庫容量、現(xiàn)場(chǎng)土地 面積與空間、車輛存放效率、土地價(jià)格、立體車庫總造價(jià)、周圉的車流量等眾多 因素的影響。這就使得需要對(duì)在車庫設(shè)訃中選擇何種合理的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的 研究，以期采用合理的設(shè)計(jì)方案降低立體車庫的成本。國(guó)外對(duì)大型自動(dòng)化立體車 庫設(shè)訃方案研究己經(jīng)日漸成熟,對(duì)各種門類的立體車庫已經(jīng)釆用系統(tǒng)化、模塊化 設(shè)訃，充分利

8、用CAD技術(shù),使得設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)者可以給出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案，這也 有利于規(guī)模大型化、功能復(fù)雜化的智能立體車庫產(chǎn)品質(zhì)量的提高和成本的降低。 在我國(guó)對(duì)立體車庫設(shè)訃方案的合理性研究還處于起始階段,特別是山于智能化立 體車庫的發(fā)展在我國(guó)還是剛剛起步，對(duì)該類型的立體車庫設(shè)計(jì)方案的研究雖有一 些成果，但還有許多不足。我國(guó)的機(jī)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)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，轎車擁有量的迅速膨脹,機(jī)械式 車庫的現(xiàn)有功能已不能完全滿足于人們的要求?，F(xiàn)有車庫技術(shù)的不足主要表現(xiàn)在: 取車時(shí)間比較長(zhǎng)，智能化程度比較低，安全程度不夠,設(shè)計(jì)型式比較陳舊。上海和 北京等地現(xiàn)有的許多高質(zhì)量

9、的立體停車庫，都是運(yùn)用大量的外匯從國(guó)外進(jìn)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(jìn)口的格局，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(dòng)國(guó)內(nèi)車庫行 業(yè)的發(fā)展。因此，對(duì)升降橫移式智能化停車庫的研究顯得尤為重要。隨著微電子技術(shù)、通訊技術(shù)、控制技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)更加廣泛的 進(jìn)入工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域，并正發(fā)揮著越來越重要的作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在車庫系 統(tǒng)中的應(yīng)用，可使設(shè)施集自動(dòng)化、系統(tǒng)化、綜合化為一體，提高立體車庫的中存取 車輛的速度，提高立體車庫工作的可幕性。利用訃算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和管理車庫 運(yùn)行成為發(fā)展趨勢(shì),降低車庫的投資成本，實(shí)現(xiàn)無人化管理,增強(qiáng)車庫的智

10、能化程 度，將會(huì)對(duì)我國(guó)立體車庫的發(fā)展起到很好的推動(dòng)作用。1.2自動(dòng)化立體車庫主要結(jié)構(gòu)組成和類型1. 2. 1自動(dòng)化立體車庫車庫類型及特點(diǎn)根據(jù)立體車庫的修建位置及在空間伸縮方向的不同，立體停車庫的主要 類型有:升降橫移式，垂直升降式、巷道堆垛式和地下停車場(chǎng)等。它們的類型眾多, 設(shè)計(jì)各有不同，庫容量變化比較大，可滿足不同用戶要求。但它們都具有建筑面積 小，停車層數(shù)多，地上和地下空間利用率高的優(yōu)點(diǎn)。停相同數(shù)量車的情況下，在車 輛流量大的繁華地段建一座立體停車庫比建一地面停車場(chǎng)節(jié)省將近50%- 70%的 投資。嚴(yán)格的車庫管理還保證了車庫運(yùn)行的安全性和可黑性，為存車人提供了最 大的方便，存車人只需把車開

11、到指定位置，下面的事都可由車庫控制系統(tǒng)來完成。 升降橫移式：多層升降橫移式立體停車庫采用卷筒、滑輪和鋼絲繩進(jìn)行升降，在整 個(gè)機(jī)構(gòu)中有交流減速橫移電機(jī)和升降電機(jī)、鋼絲繩、停車位框架、搬運(yùn)器和橫移 導(dǎo)軌等。它的運(yùn)行原理是取上層車時(shí)，將下層車板移開留出空位。該設(shè)備下層為 左右橫移，上層為上下升降。升降橫移式立體車庫如圖1-1所示。圖1-1升降橫 移式立體車庫圖2垂直升降式:也就是電梯式結(jié)構(gòu),一般以兩輛車為一個(gè)層面, 中間部分是升降機(jī)，左右兩旁是車架。工作原理是:用升降機(jī)將車輛或載車板升降 到指定層，然后用安裝在提升機(jī)械上的橫移機(jī)械將車輛或載車板送入存車位；或 是相反，通過橫移機(jī)械將指定存車位上的車輛

12、或載車板送入升降機(jī)，升降機(jī)降到 車輛出入口處，打開庫門，駕駛員將車輛開走。如圖1-2所示。3巷道堆跺式:它的工作原理和堆跺式自動(dòng)化倉庫很相近，升降機(jī)構(gòu)可以 上升和水平移動(dòng)，在運(yùn)行到停車位時(shí)，通過伸縮機(jī)構(gòu)的伸縮,完成在車架上存取車 工作。圖1-2垂直升降式立體車庫4地下停車場(chǎng)：它是為賓館，商廈等原有的停車場(chǎng)專門設(shè)計(jì)的，原有的停 車場(chǎng)一般只能存放一層車輛，經(jīng)過改建加上專用設(shè)備后，可放置上下兩層車。有些 地下停車場(chǎng)本身是專門設(shè)計(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)的立體自動(dòng)化車庫。其它的立體車庫還 有垂直循環(huán)類停車設(shè)備、水平循環(huán)類停車設(shè)備、簡(jiǎn)易升降類停車設(shè)備等。垂直 升降式特點(diǎn)：占地面積少,耗能低，但是智能化程度最高,對(duì)地基

13、，消防要求很高, 車位造價(jià)高。 巷道堆跺式特點(diǎn):低噪聲、低耗能、智能化程度高，等待時(shí)間長(zhǎng), 進(jìn)出口少。 水平循環(huán)式特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是占地面積大，忖前應(yīng)用較少。 多 層升降橫移式立體停車庫如圖1-1所示是中小型車庫的一種典型機(jī)電一體化產(chǎn) 品，與其它車庫相比:它屬于中低密度經(jīng)濟(jì)型停車庫，規(guī)?？纱罂尚?層到6層; 對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)、可同時(shí)移動(dòng)多個(gè)車板，提高了工作效率，減少了運(yùn)行時(shí)間; 控制系統(tǒng)采用可編程控制器PLC,操作管理簡(jiǎn)便明了，易于操作維護(hù)?？傊Y(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單,柔性好，啟動(dòng)平穩(wěn)，噪聲小,且安全可靠、同一層的車位移動(dòng)獨(dú)立，可以自由 動(dòng)作，并且動(dòng)作時(shí)間短，是升降橫移式立體車庫最大的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)場(chǎng)

14、地大小及客 戶需要，該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)2-6層的多車位設(shè)計(jì)。由于占地面積小且動(dòng)作靈活、易操 作、造價(jià)低，因此是公司及單位在建造立體停車庫時(shí)的理想選擇。以三層三排存 車為例，可存車7輛，且占地面積僅有20 m,左右。另外，口前國(guó)內(nèi)售價(jià)在每車位3. 5-5萬元，而我國(guó)的車庫行業(yè)剛剛起步, 汽車,尤其是轎車正逐步走入家庭，購車與停車的矛盾己逐漸變大,立體車庫正是 為克服這一矛盾走向市場(chǎng)的。根據(jù)專家建議，我國(guó)LI前的機(jī)械式立體停車庫價(jià)格 應(yīng)在6萬/車位以下,最好在4萬/車位以下，而升降橫移式停車庫正好適應(yīng)這一價(jià) 格定位。因此以“安全、快速、經(jīng)濟(jì)”著稱的升降橫移式立體車庫，已成為一個(gè) 新的“熱點(diǎn)”。LI前采用

15、這類設(shè)備的停車庫被普遍看好，具有良好的市場(chǎng)詢景。1.2.2升降橫移式立體車庫主要結(jié)構(gòu)組成 升降橫移式立體車庫主要山三 部分組成:機(jī)械部分、電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分和控制管理部分。1機(jī)械部分：山車架、起升結(jié)構(gòu)和雙向平移結(jié)構(gòu)組成，它是車庫的主架。2電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分：山多個(gè)電機(jī)組組成，III它來帶動(dòng)平移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)的運(yùn) 行，完成搬運(yùn)器的上下和左右移動(dòng)，以完成存取車過程。3控制管理部分:立體車庫控制系統(tǒng)隨著它所采用的控制器智能化程度的不 同而不同，參見下節(jié)內(nèi)容。1.3設(shè)計(jì)的主要LI的和意義 隨著社會(huì)的發(fā)展,城市人口的日益增多，樓房 和車輛也越來越多。特別是改革開放以來，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展為汽車工業(yè)注入 了強(qiáng)勁的動(dòng)力

16、。 在2001年，我國(guó)通過了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展十五計(jì)劃綱要，在 綱要中提及到“鼓勵(lì)轎車進(jìn)入家庭”。這是建國(guó)五十余年來官方文件中第一次明 確“轎車進(jìn)入家庭”這樣的提法，我國(guó)進(jìn)入了汽車擁有率迅速上升時(shí)期。據(jù)統(tǒng) 計(jì),1985年我國(guó)汽車擁有量為321. 12萬輛，1990年為551. 36萬輛,1997年全國(guó) 汽車保有量1100萬輛,2000年達(dá)到1608. 91萬輛。我國(guó)在2001年為全球第7大 汽車銷售市場(chǎng),2003年全國(guó)汽車銷售達(dá)到439萬輛，全球排名上升到笫5位，僅列 美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)之后。年銷售將有望在2010年達(dá)到700萬輛，將成為全 球笫3大市場(chǎng)。 在2005年我國(guó)轎車保有量達(dá)10

17、00萬輛，到2010年將達(dá)2000 萬輛。根據(jù)交通規(guī)劃專家的總體測(cè)算:一個(gè)城市停車位數(shù)量與機(jī)動(dòng)車數(shù)量之比至 少為1. 2:11才能基本滿足城市的停車需要,也就是說一輛車除去應(yīng)該擁有一個(gè) 固定停車位之外，包括工作、娛樂、消費(fèi)還至少應(yīng)該有0.2個(gè)停車位。從2005 年到2010年，我國(guó)將總共增加停車位480萬個(gè)，平均每年要96萬個(gè)。表1 一 1兒個(gè)主要城市汽車保有量及停車位現(xiàn)狀2005城市 汽車總量（萬輛）停車位數(shù)量（萬） 所缺車位數(shù)量（）北京 241 109.8131.2廣州 66.821.645.2天津 104 13. 590. 5沈陽 70 565從以上數(shù)據(jù)可以看出，有一大半的機(jī)動(dòng)車的停放處

18、于無序狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)1|-：2001 年的上海，每天停在馬路上的汽車就多達(dá)35萬輛,廣州每天也有35萬輛機(jī)動(dòng)車 “露宿”街頭，北京更有90萬輛之多，這些車大都停在馬路上、綠化隔離帶、胡 同、非機(jī)動(dòng)車道、消防通道等非停車地帶。151致使本來就緊張的交通更擁擠不 堪，嚴(yán)重滯后了城市交通的發(fā)展。行車難、停車難、亂停車，加劇交通擁堵、降低 生活質(zhì)量、惡化投資環(huán)境，成為城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的障礙，大大降低了城市的文明程 度。為了緩解這種局面,城市停車場(chǎng)所的建設(shè)，尤其是多停車位、少占空間、使用操作簡(jiǎn)單、安全可幕的“立體停車庫”的建設(shè)，對(duì)現(xiàn)在寸土寸金的大都市有 著不可替代的價(jià)值。自動(dòng)立體車庫已成為城市交通一個(gè)研究熱點(diǎn)，

19、并且國(guó)家將其 列入了重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目之一。1.4本設(shè)計(jì)主要完成的工作立體車庫是一種多平面的空間立體停車車庫， 它以單層平面停車場(chǎng)為核心，通過可編程控制器Programming Logic Controller, 簡(jiǎn)稱PLC控制車位的空間位置變動(dòng)，使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間到平面的轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)多 重單層平面停車的功能。論文在查閱大量資料的基礎(chǔ)上，以立體車庫車位設(shè)備 控制為研究對(duì)象,通過對(duì)可編程控制器PLC以及組態(tài)王組態(tài)軟件的學(xué)習(xí)和研究, 實(shí)現(xiàn)了用可編程控制器PLC對(duì)3X3升降橫移式立體車庫模型控制系統(tǒng)的控制，對(duì) 車庫的監(jiān)控采用組態(tài)軟件組態(tài)王,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的模擬仿真。主要研究的內(nèi)容 包括：（1）升降橫移式立

20、體車庫存取車策略的研究。（2）可編程控制器PLC在升 降橫移式立體車庫模型中的研究與實(shí)現(xiàn)。（3）應(yīng)用組態(tài)軟件組態(tài)王實(shí)現(xiàn)升降橫移式立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)的模擬仿真。 笫2章 車庫控制系統(tǒng)的分析與研究1.1計(jì)算機(jī)控制類型 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有多種分類方法，根據(jù)設(shè)計(jì)方法的不 同，有以單片機(jī)為核心的控制系統(tǒng)、以IPC工業(yè)PC機(jī)或稱工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心 的訃算機(jī)控制系統(tǒng)和以PLC可編程控制器為核心的訃算機(jī)控制系統(tǒng)。一單片機(jī)控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，突出優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)小 型、價(jià)格低廉，廣泛應(yīng)用于智能儀器、儀表、及小規(guī)模的控制系統(tǒng)上。 由于它 的硬件電路和軟件都要單獨(dú)設(shè)計(jì)，不能充分利用普通PC機(jī)提供的各種軟

21、硬件資 源，對(duì)設(shè)汁人員要求較高。因此產(chǎn)品通常沒有通用性，U前在工控即工業(yè)控制領(lǐng)域 應(yīng)用最多的是各種智能儀器顯示調(diào)節(jié)儀表和智能傳送器。二工業(yè)控制計(jì)算機(jī)IPC 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱工控機(jī)是一種應(yīng)用于工業(yè)生 產(chǎn)過程控制的專用計(jì)算機(jī)，它能將生產(chǎn)的過程和管理調(diào)度相結(jié)合，從而使工業(yè)在 就地控制加集中控制的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步向自動(dòng)化方向發(fā)展。工控機(jī)系統(tǒng)包括硬件和軟件兩部分。硬件由主機(jī)板、外部總線、內(nèi)部總 線、人機(jī)接口、通訊接口等組成。軟件包括系統(tǒng)軟件、支持軟件和應(yīng)用軟件。硬 件組成如圖2-1所示：2. 2升降橫移式立體車庫運(yùn)行原理 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(jì)為多層、多列，車庫提供的總車

22、位容量為:PN*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) 由于受 收鏈裝置及進(jìn)出車時(shí)間的限制,一般為2-4層國(guó)家規(guī)定最高為4層，以2, 3層者 居多，可根據(jù)泊車的多少?zèng)Q定停車庫的規(guī)模。假如要設(shè)訃一座能提供50車位的4 層升降橫移式立體車庫。曲公式2-1可知,4, P30則M14,即設(shè)計(jì)4x14立體車庫 完全可滿足要求。車庫可設(shè)在地上，也可設(shè)在地下，或一半設(shè)在地下一半設(shè)在地上。其鋼結(jié) 構(gòu)框架按一定規(guī)格的分格單元進(jìn)行組合，可縱向延伸、分段集中控制，也可橫向并 列，分排單獨(dú)控制。車庫組合布置的不同形式可適應(yīng)不同場(chǎng)地條件的需要，配置非 常靈活。圖2-2為3X3升降

23、橫移立體車庫運(yùn)動(dòng)原理圖。升降橫移停車庫利用托盤 移位產(chǎn)生垂直通道,實(shí)現(xiàn)高層車位升降存取車輛，全部邏輯過程均山PLC進(jìn)行控 制。 圖2-2 3*3升降橫移式立體車庫運(yùn)動(dòng)原理圖地面上布置的升降橫移立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:底層只能平移，頂層只能升 降，中間層既可平移乂可升降。除頂層和底層外，中間層必須預(yù)留一個(gè)空車位，供 進(jìn)出車升降之用。當(dāng)中間層車位要存取車時(shí)，無需移動(dòng)其它托盤就可直接進(jìn)出車; 底層、頂層進(jìn)出車時(shí)，先要判斷其對(duì)應(yīng)的上下方位置是否為空，不為空時(shí)要進(jìn)行相 應(yīng)的平移處理，直到對(duì)應(yīng)位置為空才可進(jìn)行上升下降和進(jìn)出車動(dòng)作，進(jìn)出車后托 盤再回到原位置。其運(yùn)動(dòng)總原則是:升降平移復(fù)位，地下布置、半地上半地下

24、布置 車庫的結(jié)構(gòu)與此類似。如圖2-3所示，第一層和第三層都有三個(gè)停車位，笫二層 有一個(gè)空位。假如停車庫的狀態(tài)如圖d所示，現(xiàn)在要把車停放到A31停車位上, 則首先應(yīng)將A31停車位下的車位移開，即將A21,向右移，如圖a,最后將A31降至 底層，如圖b,車停到A31上,然后托盤復(fù)位，如圖d。圖2-3為停車全過程的運(yùn)動(dòng) 示意圖，同樣'層M排的存取車原理相同。立體車庫控制系統(tǒng)的組成立體車庫控制系統(tǒng)山上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)組，圖2-4 為該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖?？刂葡到y(tǒng)山“上級(jí)總線機(jī)或網(wǎng)絡(luò)可選+上位機(jī)+PLC+現(xiàn)場(chǎng)操作 機(jī)構(gòu)”構(gòu)成，以PLC機(jī)為核心，配備有打印機(jī)、音效設(shè)備、收款機(jī)、顯示器等

25、。上級(jí)總線控制機(jī)或網(wǎng)絡(luò)、操作器、觸摸屏、IC卡磁卡機(jī)都是可選部分，為進(jìn)一步開發(fā)內(nèi)容，可根據(jù)車庫規(guī)模以及實(shí)際情況合理選用。例如多個(gè)3X3單元組合車庫，我們可以用一個(gè)PLC控制一個(gè)車庫單元，多個(gè)PLC共同構(gòu)成多點(diǎn)結(jié)構(gòu)的局域網(wǎng)。如果車庫的規(guī)模足夠大，還可以考慮配備操作器、觸摸屏和IC卡磁卡機(jī)實(shí)現(xiàn)智能化自動(dòng)控制。圖2-4控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2.4車庫模型仿真軟件的選擇 組態(tài)軟件的概念最早來自英文 configuration,其含義是使用軟件工具對(duì)計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置，達(dá) 到使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置，自動(dòng)執(zhí)行特定任務(wù)，以滿足使用的要求。一般英 文簡(jiǎn)稱有三種，分別為HMI/MMI/SCADA,對(duì)應(yīng)全

26、稱為Human and Machine Interface/Man and Machine Interface/Supervisory Control and DataAcquisition,中文翻譯為：人機(jī)界面/監(jiān)視控制/數(shù)據(jù)采集軟件。忖前在工業(yè)領(lǐng) 域應(yīng)用較廣的組態(tài)軟件有國(guó)外Wonder ware公司的工nTouch軟件、Intellut ion 公司的Fix組態(tài)軟件、CiT公司的Citech、國(guó)內(nèi)的組態(tài)王和MCGS等。InTouch, Fix, Citech是最早出現(xiàn)的組態(tài)軟件,它們能提供強(qiáng)大的組態(tài)功能，但是其不具有通用 性，比如InTouch提供了豐富的圖庫，但是驅(qū)動(dòng)程序通信性能較差;F

27、iX的OPC組 件和驅(qū)動(dòng)程序需要單獨(dú)購買，不具有兼容性；Citech具有簡(jiǎn)潔的操作方式，但它 提供進(jìn)行二次開發(fā)的腳本語言類似C語言，其操作方式更多的是面向程序員，而 不是工控用戶，這無疑為用戶進(jìn)行二次開發(fā)增加了難度。另外價(jià)格貴也是國(guó)外組 態(tài)軟件的另一大缺點(diǎn)。組態(tài)王和MCGS提供資源管理器式的操作主界面,提供了以漢字作為關(guān)鍵字的腳本語言支持，價(jià)格也低，因 此訂前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多。2.4. 1組態(tài)王組態(tài)軟件簡(jiǎn)介本監(jiān)控系統(tǒng)采集控制軟件選用中國(guó)本土軟件廠商北京亞控科技發(fā)展有限 公司生產(chǎn)的，國(guó)內(nèi)最早的商用組態(tài)軟件“組態(tài)王”。截止到2009年底，“組態(tài)王” 已在國(guó)內(nèi)裝機(jī)量有10萬套，成功地應(yīng)用于我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域

28、的各行各業(yè)，例如石油、 化工、電力、冶金、造紙、橡膠、環(huán)保、機(jī)械制造等等，在中國(guó)使用的監(jiān)控軟件 中，組態(tài)王擁有國(guó)內(nèi)最多的用戶。下面介紹組態(tài)王通用強(qiáng)大的功能1快速便捷的應(yīng)用設(shè)訃 用組態(tài)軟件構(gòu)造“監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”的好 處之一就是能大大縮短開發(fā)時(shí)間，并能保證系統(tǒng)的質(zhì)量。能快速便捷地進(jìn)行圖形 維護(hù)和數(shù)據(jù)采集是此類系統(tǒng)的關(guān)鍵點(diǎn)。組態(tài)王正是提供了豐富的快速應(yīng)用設(shè)訃的 工具。2. 豐富的可擴(kuò)充的圖形庫 設(shè)計(jì)者利用系統(tǒng)提供的圖庫，可以輕松構(gòu)造 自己需要的圖形。3. 對(duì)多媒體的支持 組態(tài)王6. 53進(jìn)一步完善了對(duì)多媒體的支持。充分利 用這些特性，用戶可以設(shè)訃出更容易被接受和使用的人機(jī)界面。4. 靈活簡(jiǎn)便的變

29、量定義和管理設(shè)計(jì)者在數(shù)據(jù)庫中定義過程參數(shù)和其他 變量。變量的類型有：內(nèi)存離散變量?jī)?nèi)存整數(shù)變量?jī)?nèi)存實(shí)數(shù)變量?jī)?nèi)存字符串變量I/O離散變量I/O整數(shù)變量I/O實(shí)數(shù)變量I/O字符串變量結(jié)構(gòu)變量其中，10變量用于和外部釆集元件連接，也用于和其他應(yīng)用程序交換數(shù) 據(jù)。內(nèi)存變量主要用來存放中間結(jié)果。組態(tài)王在系統(tǒng)運(yùn)行過程中維護(hù)一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中存放所有變量 的最新數(shù)據(jù)。通過檢測(cè)變量值的變化,組態(tài)王改變圖形對(duì)象的狀態(tài)并跟蹤報(bào)警的 發(fā)生。5. 強(qiáng)大的控制語言利用組態(tài)王可以快速構(gòu)造一個(gè)完善的“監(jiān)控和數(shù)據(jù) 采集系統(tǒng)”，但是每個(gè)工程系統(tǒng)乂具有特殊性，需要一些細(xì)致的調(diào)整和擴(kuò)充的功能。組態(tài)王命令語言是集成在組態(tài)王系統(tǒng)內(nèi)

30、部的簡(jiǎn)便、但功能強(qiáng)大的編程語 言。它的作用就在于擴(kuò)充應(yīng)用系統(tǒng)的功能，以及對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行最精確的控制。6. 采集和顯示歷史數(shù)據(jù)7. 強(qiáng)有力的安全管理系統(tǒng)對(duì)于可能有不同類型的用戶共同使用的大型復(fù)雜應(yīng)用，必須解決好授權(quán) 與安全性的問題，系統(tǒng)必須能夠依據(jù)用戶的使用權(quán)限允許或禁止其對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操 作。8. 強(qiáng)大的通訊能力組態(tài)王LT前能連接PLC、智能儀表、板卡、模塊、變頻器等兒白種外部 設(shè)備。支持設(shè)備之多之廣可與國(guó)外優(yōu)秀同類軟件相媲美。組態(tài)王通過驅(qū)動(dòng)程序和 這些工控設(shè)備通訊,所有的驅(qū)動(dòng)程序存在于一張光盤上，在用戶購買組態(tài)王時(shí)作 為附件免費(fèi)提供。組態(tài)王的大部分驅(qū)動(dòng)程序采用組件COM技術(shù)，使通訊程序和組態(tài)王構(gòu)

31、成 一個(gè)完整的系統(tǒng)。這種方式既保證了運(yùn)行系統(tǒng)的高效率，也使系統(tǒng)能夠達(dá)到很大 的規(guī)模。組態(tài)王同時(shí)保留了 DDE通訊方式。這種通訊方式在早期的Windows版本 中有比較廣泛的應(yīng)用。一些應(yīng)用軟件需要通過這種方式和組態(tài)王通訊。組態(tài)王支持OPC協(xié)議，即可以作為OPC服務(wù)器，也可作為OPC客戶。9. 先進(jìn)的報(bào)警和事件管理完善的“監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)”應(yīng)當(dāng)能檢測(cè)到非正常狀態(tài)的發(fā)生,并將報(bào) 警信息按照正確的順序登錄到數(shù)據(jù)庫，并且不能丟失任何數(shù)據(jù)，以便事后對(duì)它們 進(jìn)行分析。組態(tài)王是通過報(bào)警和事件這兩種情形來通知操作人員過程的活動(dòng)情 況。組態(tài)王的事件驅(qū)動(dòng)的報(bào)警方式和緊湊高效的結(jié)構(gòu)使得報(bào)警信息可以被完整地 記錄，即

32、使突然發(fā)生大量的報(bào)警也不會(huì)遺漏。報(bào)警是過程狀態(tài)出現(xiàn)問題時(shí)發(fā)生的警告，同時(shí)要求操作人員做出響應(yīng)。組 態(tài)王報(bào)警系統(tǒng)全新改版，具有方便、靈活、可幕、易于擴(kuò)展的特點(diǎn)。組態(tài)王分布 式報(bào)警管理提供多種報(bào)警管理功能。包括:基于事件的報(bào)警、報(bào)警分組管理、報(bào) 警優(yōu)先級(jí)、報(bào)警過濾、新增死區(qū)和延時(shí)概念等功能，以及通過網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程報(bào)警管 理。事件說明了系統(tǒng)的正常狀態(tài)信息，不要求操作人員響應(yīng)。除報(bào)警事件外， 組態(tài)王還可以記錄應(yīng)用程序事件和操作員操作信息。報(bào)警和事件具有多種輸出方式:文件、數(shù)據(jù)庫、打印機(jī)和報(bào)警窗。10. 廣泛的數(shù)據(jù)獲取和處理一般地，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備構(gòu)成的控制網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)完成自動(dòng)控制的功能，保證 工廠的運(yùn)行，但它難

33、于讓工廠操作和管理人員看到生產(chǎn)過程的實(shí)際運(yùn)行狀況。組 態(tài)王能夠很好地解決這一問題，它將數(shù)據(jù)從不同的數(shù)據(jù)源取過來，并直觀、形象地 顯示出來，供操作和管理人員操作和分析。在組態(tài)王的開放式結(jié)構(gòu)中，系統(tǒng)可以與廣泛的數(shù)據(jù)源交換數(shù)據(jù)，如10驅(qū) 動(dòng)程序,ODBC數(shù)據(jù)庫,OPC服務(wù)器，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE), ActiveX控件等，同時(shí)可 以將數(shù)據(jù)以趨勢(shì)曲線、報(bào)表等形式顯示出來。11. 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)和冗余功能組態(tài)王6. 53完全基于網(wǎng)絡(luò)的概念，可運(yùn)行在基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)上, 使用戶能夠?qū)崿F(xiàn)上、下位機(jī)以及更高層次的廠級(jí)連網(wǎng)，另外,隨著您網(wǎng)絡(luò)的無限蔓 延,組態(tài)王的Internet功能可以使您的數(shù)據(jù)在任何時(shí)

34、間、任何地點(diǎn)暢通無阻。組 態(tài)王每一臺(tái)數(shù)據(jù)釆集站從工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)，可以被網(wǎng)絡(luò)上的所有其他站點(diǎn)直 接訪問，同時(shí)支持分布式網(wǎng)絡(luò)報(bào)警、分布式歷史數(shù)據(jù)庫等，功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠。組態(tài)王的網(wǎng)絡(luò)是一種基于分布式處理的柔性結(jié)構(gòu)。在一個(gè)分布的系統(tǒng)上, 可以將整個(gè)應(yīng)用程序分配給多個(gè)服務(wù)器，這樣可以提高項(xiàng)U的整體容量結(jié)構(gòu)并改 善系統(tǒng)的性能。組態(tài)王6. 53在雙機(jī)熱備基礎(chǔ)上增加了豐富的冗余功能。組態(tài)王是一個(gè)可以根據(jù)您的應(yīng)用程序的需要，非常靈活地進(jìn)行配置的產(chǎn) 品。2. 4. 2組態(tài)王軟件系統(tǒng)要求硬件:奔騰PIII 500以上IBM PC或兼容機(jī)內(nèi)存:最少64MB,推薦128MB顯示器:VGA、SVGA或支持桌面操作系

35、統(tǒng)的任何圖形適配器。要求最少顯示 256色鼠標(biāo):任何PC兼容鼠標(biāo)通訊:RS-232C并行口：用于插入組態(tài)王加密鎖操作系統(tǒng):Win2000/WinNT4. 0補(bǔ)丁 6/Win XP簡(jiǎn)體中文版笫三章PLC的研究及在車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用3. 1可編程控制器可編程控制器英文為Programmable Controller,簡(jiǎn)稱PC,它最初稱為可 編程邏輯控制器Programming Logic Controller,簡(jiǎn)稱PLC,在1980年正式命名 為可編程控制器簡(jiǎn)稱PC,但是由于PC常常用來稱呼個(gè)人計(jì)算機(jī)PersonalComputer,為了避免混淆，因此仍常用PLC來表示可編程控制器。3. 1.

36、1可編程控制器的簡(jiǎn)介1980 年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì) NEMA National Electrical ManufacturesAssociation定義了可編程控制器PLC： PLC是一種數(shù)字式電子裝 置,它使用了可編程的記憶體存儲(chǔ)指令，用于諸如邏輯、順序、實(shí)時(shí)訃數(shù)及演算等 功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，來控制各種機(jī)械或者丄作程序。國(guó)際電工委員會(huì) International Electro Technical Commission 在 1985 年頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第二稿修改的基礎(chǔ)上，于1987年2月進(jìn)一步完善 了 PLC的定義也就是H前被大家認(rèn)同并且所接受的定義:可編程控

37、制器是一種 數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，它采用可編程的存儲(chǔ) 器,用來執(zhí)行內(nèi)部的邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)或算術(shù)運(yùn)算等操作指令, 并通過數(shù)字式或模擬式輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷?其相關(guān)的外圍設(shè)備，都是按照易與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充的原則 而設(shè)計(jì)。山此可知,可編程控制器PLC的本質(zhì)就是一臺(tái)為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工業(yè)或生產(chǎn)過 程而專門設(shè)訃的、具有獨(dú)特功能的軟硬件系統(tǒng)的電子計(jì)算機(jī)。它是基于電子計(jì)算 機(jī),但不是普通的計(jì)算機(jī)，普通的計(jì)算機(jī)進(jìn)行輸入輸出信息的變換，多只考慮信息 的本身，信息的輸入輸出，只要人機(jī)界面友好，如使用多媒體就可以了，而PLC則 重點(diǎn)

38、考慮輸入輸出信息的可黑性、實(shí)時(shí)性，以及信息的實(shí)際應(yīng)用，另外還必須考慮 所使用的環(huán)境、便于安裝維護(hù)、抗干擾等問題。3. 1. 2可編程控制器的組成及控制原理(l)PLC的組成可編程控制器PLC-般III主機(jī)、擴(kuò)展單元及外設(shè)組成。主機(jī)是必不可少 的，其他外設(shè)可以按照需要配置。主機(jī)曲輸入、輸出和CPU三部分組成。輸入部 分:PLC與生產(chǎn)過程相連接的輸入通道,輸入部分接受來自生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種信號(hào), 如限位開關(guān)、按鈕、CPU部分:PLC的核心部分，傳感器的信號(hào)等。山微處理器系統(tǒng)、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器組成，負(fù)責(zé)系統(tǒng)程序 的調(diào)度、管理、運(yùn)行和PLC的自診斷。主要負(fù)擔(dān)對(duì)用戶程序作出編譯解釋處理以 及調(diào)

39、度用戶LI標(biāo)程療;運(yùn)行的任務(wù)。輸出部分:PLC與生產(chǎn)過程相連接的輸出通道,輸出部分接收CPU的處理 輸出，并轉(zhuǎn)換成被控設(shè)備所能接受的電壓、電流信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)被控設(shè)備。擴(kuò)展單元主要是1/0、電源模塊、與主機(jī)的連接電纜、接口模塊。外設(shè):最基本的外設(shè)是編程器，有的還配有可編程終端、條碼讀入器，打印 機(jī)等。從編程和調(diào)試程序的角度上講，個(gè)人計(jì)算機(jī)也算是PLC的終端。圖3-1 PLC硬件構(gòu)成PLC的組成決定了 PLC的功能，隨著技術(shù)的發(fā)展和PLC的應(yīng)用范圍的擴(kuò) 大,PLC的組成不斷增加和完善,它的功能葉在不斷完善中。(2)PLC的工作原理及控制的實(shí)現(xiàn)最初研制生產(chǎn)PLC的主要U的是用于代 替?zhèn)鹘y(tǒng)的山繼電器接觸

40、器構(gòu)成的控制裝置，但是它們兩者的運(yùn)行方式有如下區(qū) 別：1繼電器控制裝置采用的運(yùn)行方式是硬邏輯運(yùn)行，也就是說，當(dāng)繼電器的 線圈通電或者斷電，該繼電器的所有觸點(diǎn)包括常開和常閉點(diǎn)在繼電器的控制電路 上的任何位置都會(huì)同時(shí)動(dòng)作。2 PLC的CPU則采取的是順序邏輯掃描用戶程序的運(yùn)行方式，即如果一個(gè) 輸出線圈或者邏輯被接通或者斷開，該線圈上的所有觸點(diǎn)包括常開和常閉點(diǎn)不會(huì) 立即動(dòng)作，必須等待掃描到該觸點(diǎn)時(shí)才一會(huì)動(dòng)作。當(dāng)PLC投入運(yùn)行后，它的工作是以循環(huán)掃描的方式來完成的，一般分為3 個(gè)階段:輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸岀刷新三個(gè)階段。完成上述三個(gè)階段稱作 一個(gè)掃描周期，在整個(gè)PLC的運(yùn)行期間,CPU以一定的掃

41、描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè) 階段。3. 1. 3 PLC的編程語言1993年國(guó)際電工委員會(huì)IEC正式頒布了可編程控制器國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC1311, 它規(guī)范了可編程控制器的編程語言及基本元素。IEC1311-3規(guī)定了兩大編程語言: 文本編程語言和圖形化語言。其中文本化語言包括清單指令和結(jié)構(gòu)化文本語言，圖形化語言包括梯形圖語言和功能塊圖語言。至于現(xiàn)在用到的順序功能圖，該標(biāo)準(zhǔn)并沒有將它列入為 編程語言中的一種，而是將它在公用元素中予以規(guī)劃。也就是說，在現(xiàn)在的編程語 言中，不論在文本化語言，還是在圖形化語言中，都可以運(yùn)用SFC順序功能圖的概 念,句法和語法。IEC1311-3允許在同一個(gè)PLC中使用多種編程語

42、言，這樣的話，就允許程 序開發(fā)人員可以對(duì)每一個(gè)特定的任務(wù)選擇一個(gè)適合的語言來編程,還允許在同一 個(gè)控制程序中不同的軟件模塊用不同的編程語言編制。IEC1311-3的編程語言是IEC工作組對(duì)世界范圍內(nèi)的PLC廠商的編程語 言進(jìn)行了借鑒、分析后，在此基礎(chǔ)上形成的一套針對(duì)工業(yè)控制系統(tǒng)的編程控制語 言。它既適合于PLC,也適合于實(shí)際的工業(yè)控制領(lǐng)域。對(duì)編程語言的選擇,取決于 程序設(shè)計(jì)員的語言背景、所面對(duì)的控制問題及控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)等。IEC1311-3中編程語言部分規(guī)范了 4種編程語言，并且定義了這些編程語 言的語法和句法。這4種編程語言是：文本語言兩種指令表語言IL和結(jié)構(gòu)化文本 語盲一 ST,圖形化語言

43、兩種梯形圖語言LD和功能模塊語言FBDo1結(jié)構(gòu)化文本Structured Text語言結(jié)構(gòu)化文本語言Structured Text是專門為工業(yè)控制而開發(fā)的高級(jí)語言, 它可以追溯到Ada, Pascal和C語言。它的特點(diǎn)是格式自山，可以在關(guān)鍵詞和標(biāo) 識(shí)符之間的任何地方插入制表符、換行符和注釋。因?yàn)樗鼘?duì)編程人員的技術(shù)要求較高，普通的技術(shù)人員無法完成，同時(shí)也不 直觀,所以應(yīng)用并不普及。2 指令表 Instruction List 語言指令語言主要是流行在歐洲和日本的一種初級(jí)語言，與匯編語言類似。IL 語言由一系列指令組成。特點(diǎn)是一條指令占一行，指令山操作符及緊跟其后的操 作數(shù)組成，可以用來調(diào)用函數(shù)的

44、功能塊、賦值、在區(qū)段內(nèi)執(zhí)行有條件或無條件的 轉(zhuǎn)移。但是指令結(jié)構(gòu)與一般計(jì)算機(jī)不兼容、指令結(jié)構(gòu)不靈活，浪費(fèi)指令存儲(chǔ)空 間、無法適于一般領(lǐng)域。3梯形圖Ladder Diagram語言梯形圖Ladder Diagram語言是一種源于美國(guó)的圖形化語言，是基于繼電 器的梯形圖形表達(dá)式。它采用圖形化語言，沿用了繼電器的觸點(diǎn)、線圈的串聯(lián)等 術(shù)語,并且增加了繼電器中沒有的符號(hào)。梯形圖一般山不同的階梯Ru託 組成，每一階梯乂曲輸入和輸出組成。在 一個(gè)階梯中，輸出指令出現(xiàn)在階梯的最右邊，輸入指令出現(xiàn)在輸出指令的左邊，當(dāng) 輸入指令所表示的階梯條件為真時(shí)，則執(zhí)行輸出指令，否則就不執(zhí)行輸出指令。因 此，梯形圖允許在一個(gè)階

45、梯中的輸入指令?表示梯形條件永遠(yuǎn)為真;也允許有多個(gè) 輸入指令串、并聯(lián)，其中串聯(lián)表示兒個(gè)條件“與”的關(guān)系，并聯(lián)則表示“或”的關(guān) 系,但對(duì)于輸出指令可以并聯(lián)而不允許串聯(lián)，并聯(lián)表示階梯條件為真時(shí)，兒個(gè)輸出 指令可一并執(zhí)行。4 功能塊圖 Function Block Diagram 語言FBD是一種以功能模塊為單位的圖形化方法，它用一系列相互連接的圖 形塊來表達(dá)函數(shù)、功能塊和程序的行為，就如同電子電路圖一樣。但是因?yàn)槊總€(gè) 功能模塊占用一定的空間，對(duì)每個(gè)功能模塊的執(zhí)行都占有較多的時(shí)間，通常只應(yīng) 用在控制規(guī)模較大，較復(fù)雜的大中型控制系統(tǒng)中。3. 2車庫模型的分析研究山第二章分析我們知道升降橫移式立體車庫的

46、運(yùn)行原理:利用托盤的移 位產(chǎn)生垂直通道，通過高層車位升降來實(shí)現(xiàn)車輛的存放,托盤的移位山PLC來進(jìn) 行控制。該系統(tǒng)中主控單元的控制對(duì)象首先是車庫內(nèi)的橫移小電機(jī)和升降大電機(jī), 控制系統(tǒng)控制它們?cè)诓煌瑫r(shí)間實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn);其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指 示燈等。為了保證托盤能橫移到預(yù)定位置、托盤能上升或下降到準(zhǔn)確位置，采用 限位開關(guān)，為了判斷托盤上有無車輛，采用了光電開關(guān)，在不同的位置有不同的功 能:將接收器和發(fā)射器分別安裝在托盤底層左右兩邊的光電開關(guān)，用以檢測(cè)托盤 上汽車停放是否到位;在托盤對(duì)角線上安裝的光電開關(guān)用以檢測(cè)托盤上有無車輛; 裝在車位入口處左右兩側(cè)的光電開關(guān)用于檢測(cè)外界的錯(cuò)誤動(dòng)作和車位移動(dòng)

47、時(shí)出 現(xiàn)的異常情況。如有車輛未停妥、動(dòng)作區(qū)域有人或物、運(yùn)行過程中有車想進(jìn)入等 意外情況，光電開關(guān)光線被遮，會(huì)給PLC個(gè)電平變化信號(hào)，從而改變PLC的輸入， 蜂鳴器發(fā)出長(zhǎng)音并報(bào)警，設(shè)備停止運(yùn)行。選用按鈕控制便于操作,但對(duì)于大型車 庫來說要用上位機(jī)來進(jìn)行控制，同時(shí)在車庫中還運(yùn)用了一些傳感器，如煙溫傳感 器，以及安全預(yù)警裝置，其控制原理見圖3-2所示。因控制系統(tǒng)只有開關(guān)量輸入而無模擬量輸入，憑可編程序控制器本身的抗干擾能力和隔離變壓器就能滿足要求，可不必再另外增加其它抗干擾措施。本 系統(tǒng)對(duì)開關(guān)控制量的速度要求不高，可選用一般的可編程序控制器，其具有的自 診斷功能和采用的循環(huán)掃描工作方式完全能滿足要求

48、。本系統(tǒng)輸入端有各種開關(guān), 工作時(shí)有總開、總停按鈕和其它一些移動(dòng)鍵、緊急停止按鈕，若干個(gè)信號(hào)輸入、 輸出端，并有故障報(bào)警控制等?？刂栖浖捎锰菪螆D語言編寫，二層停車位對(duì)車存 取可直接在對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行,一、三層停車位對(duì)車的存取流程圖如圖3-3所示。在程序設(shè)計(jì)中，采用了模塊化編程形式，車位運(yùn)行過程中只需調(diào)用子程序 模塊，這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度，方便了程序的修改，而且對(duì)于車位的拓展 提供了便利的條件。當(dāng)車位在層數(shù)或排數(shù)上增加時(shí)，只需就其中的一個(gè)子程序和主程序進(jìn)行相應(yīng)的 改動(dòng)，而其它的子程序基本不必改動(dòng),大大減輕了以后重新編程的任務(wù)。圖3-3 一、三層存取車流程圖程序可分為兩大部分，第一部分為主

49、程序，第二部分為子程序。子程序乂 分為三個(gè)模塊，各模塊的作用為：1進(jìn)行新的存取車操作之前把上層托盤復(fù)位;2 空出上層操作托盤下的車位，使操作托盤可以下降;3確定運(yùn)動(dòng)托盤的層數(shù)并賦 予相應(yīng)的值。為了在試驗(yàn)中將車庫的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)出來，我們采用了車庫模型來實(shí)現(xiàn) 車庫的控制系統(tǒng)的模擬。應(yīng)選用PLC是80點(diǎn)I/O左右的可編程控制器，用開關(guān)、 燈以及按鈕來表示車庫控制系統(tǒng)中的電機(jī)、傳感器、光電開關(guān)及報(bào)警裝置等，具 體如下:1各個(gè)車位存取車信號(hào)的輸入用按鈕來表示，存車按鈕輸入存車信號(hào)，取 車按鈕輸入取車信號(hào)。2各層托盤的升降、橫移分別用上升、下降、左右平移指示燈表示。3車位托盤檢測(cè)、車輛檢測(cè)、掛鉤限位狀態(tài)用

50、開關(guān)的常開、常閉狀態(tài)來 表示。具體來說:托盤檢測(cè)開關(guān)常閉狀態(tài)表示車位有托盤,開關(guān)常開狀態(tài)表示托 盤沒有復(fù)位;車輛檢測(cè)開關(guān)常閉狀態(tài)表示車位上存有車，常開狀態(tài)表示車位上沒 有車;掛鉤限位開關(guān)狀態(tài)常閉表示托盤移動(dòng)到位，相應(yīng)電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，常開表示托 盤沒有復(fù)位，車庫對(duì)應(yīng)車位沒有托盤。3.3 PLC的主要性能指標(biāo)和選型在現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中，有大量的數(shù)字量及模擬量的控制裝置，例如 電機(jī)的起停，電磁閥的開閉，以及立體車庫的自動(dòng)控制等，采用可編程序控制器 PLC來解決自動(dòng)控制問題已成為最有效的方法之一。PLC主要性能指標(biāo)有存儲(chǔ)容量、控制容量、掃描周期、指令功能及軟件 支持、網(wǎng)絡(luò)與通信等兒個(gè)方面：1存儲(chǔ)容量

51、可編程控制器的存儲(chǔ)容量山兩部分組成:一部分用來存放系統(tǒng)程序，系統(tǒng) 程序是機(jī)器在出廠前廠家寫入，用戶不能改變也無法訪問的程序；另一部分是用 來存放用戶程療;及所需的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)容量一般是指后者，存儲(chǔ)器包括程序存儲(chǔ)器 和數(shù)字存儲(chǔ)器，有時(shí)候，它也用梯形圖的步序來表示。在實(shí)際的應(yīng)用中，用戶根據(jù) 控制對(duì)象復(fù)雜程度的不同，先預(yù)估所需的容量，進(jìn)而選擇機(jī)型。2控制容量PLC的控制容量也就是I/O容量，也叫I/O能力，通常以離散量數(shù)字量個(gè) 數(shù)來計(jì)算，它是表示輸入輸出J點(diǎn)的個(gè)數(shù)。不同的PLC有不同的I/O容量，微型 PLC的控制容量一般在20點(diǎn)以下，而大型的PLC的I/O容量可達(dá)1OK以上。3掃描周期PLC的掃描周

52、期也稱處理器的掃描時(shí)間。機(jī)器上電后，先進(jìn)行初始化工作, 如復(fù)位定時(shí)器、檢查I/O組件連接等，然后在此基礎(chǔ)上開始進(jìn)入系統(tǒng)的掃描周期。 掃描周期包括:輸入掃描、程序掃描、輸出掃描和內(nèi)務(wù)處理。通常,將輸入掃描和 輸出掃描合稱為I/O掃描,處理器的掃描周期是I/O掃描和程序掃描周期兩者之 和。4指令功能及軟件支持因?yàn)闅v史的原因，各廠家的PLC指令存在很大的區(qū)別，沒有哪一種編程語 言是各廠家的PLC能夠相互通用的,但是梯形圖、順序功能圖、結(jié)構(gòu)化文本語言 還是面向一般工程技術(shù)人員的。最初的可編程控制器只是一些簡(jiǎn)單的開關(guān)量邏輯控制器件，而且其控制 數(shù)口有限，因此只有基本的輸入輸出指令及程序控制指令，編程設(shè)備也很簡(jiǎn)附。但 是隨著科學(xué)的發(fā)展,PLC也在不停地發(fā)展，在指令功能也不斷增強(qiáng)的同時(shí)，開發(fā)的 手段也從早期專用的編程設(shè)備轉(zhuǎn)移到了計(jì)算機(jī)上面,計(jì)算機(jī)的開發(fā)環(huán)境也從早期 的DOS到現(xiàn)在的WIN95/NT上,從而使得可編程控制器的使用變得更加容易，除可 編程外，還使得仿真軟件、PLC的