PLC課程設計(論文)-自動雙層停車場控制系統(tǒng)設計

1、機電工程學院課程設計說明書 設計題目: 自動雙層停車場控制系統(tǒng)設計 學生姓名： 陳鷗糧 學 號： 201048050504 專業(yè)班級： 機制F1007班 指導教師： 薛東斌 2012年 12 月 09 日內容摘要可編程序控制器（Programmable controller）簡稱PLC，是近年來一種極為迅速，應用極為廣泛的工業(yè)控制裝置。它是一種專為工業(yè)環(huán)境應用而設計的數字運行的電子系統(tǒng)，它采用可編程程序的存儲器，用來存儲用戶指令，通過數字或模擬的輸入/輸出完成確定的邏輯順序、定時、記數、運算和一些確定的功能來控制各種類型的機械或生產過程。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，以及國家的經濟型社會、節(jié)約型經濟的政

2、策、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等，決定了立體停車設備的發(fā)展和立體停車設施問題。 近年來由于汽車數量的快速增加，對停車場的需求必將日益提高，停車難的問題越來越突出，人們對停車的要求也越來越迫切。而對于快速發(fā)展的中國各個城市，停車難也隨著城市經濟的快速發(fā)展和汽車數量的激增接踵而來。關鍵詞：plc; 自動化; 方便0目 錄前言1第1章課程內容及設計方案2 1.1組成原理2第2章方案設計3 2.1取車過程3 2.2存車過程4 2.3結構特點5 2.4系統(tǒng)硬件設計5 2.5外部硬件連接圖6 2.6操作面板設計7 2.7控制線路圖7 2.8主電路圖8第3章軟件設計10 3.1系統(tǒng)軟件設計過程10 3.1.1X10車盤

3、的調試10 3.1.2X11車盤的調試10 3.1.3X12車盤的調試11 3.1.4X13，X14車盤的調試11 3.2梯形圖11 3.3語句表14第4章 結束語17第5章 謝辭18參考文獻19附錄20前言 PLC一經出現，由于它的自動化程度高、可靠性好、設計周期短、使用和維護簡便等獨特優(yōu)點，備受國內外工程技術人員和工業(yè)界廠商的極大關注，生產PLC的廠家云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在PLC中的應用，使PLC的功能不斷得到增強，產品得到飛速發(fā)展。國內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

4、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，立體車庫是必然出路。我國立體車庫發(fā)展雖經歷了近十年的發(fā)展，但仍處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設計水平、經濟價值還有待于完善和開發(fā)。為此對立體車庫設計方案優(yōu)化具有重大的現實意義和潛在的市場經濟效益。采用基于PLC的控制系統(tǒng)來取代原來由單片機、繼電器等構成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結構，具有良好的可移植性和可維護性。對提高企業(yè)生產和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產線的效率、使用壽命和質量，減少了企業(yè)產品質量的波動，因此具有廣闊的市場前景。用PLC進行開關量控制的實例很多，在冶金、機械、

5、紡織、輕工、化工、鐵路等行業(yè)幾乎都需用到它，如燈光照明、機床電控、食品加工、印刷機械、電梯、自動化倉庫、液體混合自動配料系統(tǒng)、生產流水線等方面的邏輯控制，都廣泛應用PLC來取代傳統(tǒng)的繼電器控制。本次設計是將PLC用于自動雙層停車場控制，對學習與實用是很好的結合。第1章 課程內容及設計方案1.1組成原理 自動雙層停車場的運行原理即升降橫移類機械停車庫利用托盤移位產生垂直通道，實現高層車位升降存取車輛。其車位結構為2維矩陣形式，可設計為多層和多列。由于受收鏈裝置及進出車時間的限制，一般為2-4層，2層、3層者居多，現以較為典型的地上33升降橫移式為例，說明停車庫的運行原理。圖圖1-1 自動雙層停車

6、場原理圖 下排車位只需直接將車子開出即可。如果要呼叫上排車位，只需叫車按鈕,再按下按下1至3的按鈕，擇所按車位將降至下層，而下排車位將左右移動，讓出位置讓上層車位降下來。即底層只能平移，頂層只能升降。除頂層外，底層都必須預留一個空車位，供進出車升降之用。當底層車位進出車時，無需移動其他托盤就可直接進出車；頂層進出車時，先要判斷其對應的下方位置是否為空，不為空時要進行相應的平移處理，直到下方為空才可進行下降動作，進出車完成后再上升回到原位置。由于停車設備對場地的適應性強，系統(tǒng)各機械部分可以根據不同地形和空間進行任意的組合、排列，規(guī)?？纱罂尚?，對土建的要求比較低，因此，應用非常廣泛第2章 方案設計

7、2.1取車過程：自動雙層車庫控制系統(tǒng)通過人機界面來實現。取車時人機界面進去取車界面，按取車按鈕，直接選擇想要取車的庫位，判斷無誤后按確定，自動完成驅車過程。 發(fā)布取車指令，將相應信號送給PLC，判斷無誤后按確認，進入取車操作。根據庫位位置，PLC判斷所取車位是否下降，4和5號車位是否左右移，并復位。并檢測升降臺是否到位，司機把車從升降臺上開出，按下完成按鈕后，各車位恢復原來位置，取車過程結束。流程圖見下圖圖2-1 取車流程圖2.2存車過程 自動雙層車庫控制系統(tǒng)通過人機界面來實現。取車時人機界面進去取車界面，按存車按鈕，直接選擇想要存車的庫位，判斷無誤后按確定，自動完成存車過程。 發(fā)布存車指令，

8、將相應信號送給PLC，判斷無誤后按確認，進入存車操作。根據庫位位置，PLC判斷所取車位是否下降，4和5號車位是否左右移，并復位。并檢測升降臺是否到位，司機把車開進升降臺，按下完成按鈕后，各車位恢復原來位置，存車過程結束。流程圖見下圖圖2-2 存車流程圖2.3結構特點 此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低，產品特點：1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設周期短。2) 價格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。3) 可采用自動控制，構造簡單，安全可靠。4) 存取車迅速，等候時間短。5) 運行平穩(wěn)，工作噪聲低。6) 適用于商業(yè)、機關、住宅小區(qū)配套停車場的使用。2.4 系統(tǒng)硬件設計 表2-1 詳

9、細的I/O輸入信號的地址分配控制信號信號名稱元件名稱元件符號地址編碼輸入信號存車信號常開按鈕SB1I0.0取車信號SB2I0.1完成信號SB4I0.31號車下降SB3I0.22號車下降SB5I0.43號車下降SB6I0.51號車位有無車判斷行程開關SQ10I0.62號車位有無車判斷SQ11I0.73號車位有無車判斷SQ12I1.04號車位有無車判斷SQ13I1.15號車位有無車判斷SQ14I1.21號車上升停止SQ1.0I1.41號車下降停止SQ1.1I1.32號車上升停止SQ2.0I1.52號車下賤停止SQ2.1I2.03號車上升停止SQ3.0I2.13號車下降停止SQ3.1I2.24號車左

10、移停止SQ4.0I2.34號車右移停止SQ4.1I2.45號車左移停止SQ5.0I2.55號車右移停止SQ5.1I2.6輸出信號1號車下降接觸器KM1Q0.11號車上升KM2Q0.22號車下降KM3Q0.3 續(xù)表2-1 2號車上升KM4Q0.43號車下降KM5Q0.53號車上升KM6Q0.64號車右移KM7Q0.74號車左移KM8Q0.05號車右移KM9,KM11Q1.0，Q1.25號車左移KM10Q1.12.5外部硬件連接圖圖2-3 外部硬件連接圖2.6操作面板設計存車 OK 取車 1號 2號 3號圖2-4 操作面板2.7控制線路設計圖2-5 控制線路圖2.8主電路設計圖2-6主電路設計圖第

11、3章軟件設計3.1 系統(tǒng)軟件設計過程 在本停車庫操作系統(tǒng)中，由于底層不需要升降，只需左、右橫移頂層只能上下不能左右。本系統(tǒng)的操作方法：先確定存車或者取車，假如車主存車，則需先按存車按鈕，再按想要存放的車位，開車進車盤后，還需要按下完成按鈕，讓車進入車位，方便后面的車停放。比如，想存在一號車位（假設一號車位沒車），則“存車”“1”開車入庫“OK”，在本系統(tǒng)中，如果不按“存車”，單按車位按鈕是無效的。同樣，取車也是一樣。當想要存放的車位中早已有車，則就算按步驟操作也依然無效，系統(tǒng)無反應，需要從新選擇車位。比如一號車位已經停放有車，按”存車”，再按“1”，系統(tǒng)無反應。此時，一號車位只能按“取車”，再

12、按“1”才能下降。3.1.1 X10車盤的調試：X10車盤存車的調試假設4號車位沒車系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于4號車位沒車，SB13常閉按鈕連通，此時，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM1自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開進去后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖，電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ1.0處時，KM2失電，啟動制動X10車盤停止，完成存車過程。假設4號車位有車系統(tǒng)上電以后，當按下SB1（I0.0

13、）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于4號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM7，KM9通電并自鎖，電機正轉帶動4,5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ4.1，SQ5.1時，KM7，KM9失電，電機停止，同時，SQ4.1的常開按鈕關閉，KM1得電并自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開進去后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ1.0處時，KM2失電，啟動制動X10車盤停止，此時，SQ1.0常開按鈕關閉，KM

14、8，KM10得電，其電機反轉，帶動4,5號車盤左移，當移到SQ4.0，SQ5.0行程開關時，KM8，KM10失電，電機停止并制動，完成存車過程。 X10車盤取車的調試：假設4號車位沒車系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB2（I0.1）啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，由于4號車位沒車，SB13常閉按鈕連通，此時，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM1自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖，電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ1.0處時，KM

15、2失電，啟動制動X10車盤停止，完成取車過程。 假設4號車位有車系統(tǒng)上電以后，當按下SB2（I0.1）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于4號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時，按下一號車位按鈕，SB3導通，KM7，KM9通電并自鎖，電機正轉帶動4,5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ4.1，SQ5.1時，KM7，KM9失電，電機停止，同時，SQ4.1的常開按鈕關閉，KM1得電并自鎖，其電機正轉帶動X10車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ1.1(I0.3)時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM2導通并自鎖電機反轉帶動X10車盤上升，當車盤上

16、升到行程開關SQ1.0處時，KM2失電，啟動制動X10車盤停止，此時，SQ1.0常開按鈕關閉，KM8，KM10得電，其電機反轉，帶動4,5號車盤左移，當移到SQ4.0，SQ5.0行程開關時，KM8，KM10失電，電機停止并制動，完成取車過程。3.1.2 X11車盤的調試： 假如5號車盤沒車系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于5號車位沒車，SB14常閉按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，SB5導通，KM3自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ2.1(I2.0)時，啟動制動X11車盤停止。司機將車開進去后，按OK按

17、鈕，此時，KV1失電，KM4導通并自鎖，電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，完成存車過程。假設5號車位有車系統(tǒng)上電以后，當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，由于5號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，SB5導通，KM11通電并自鎖，電機正轉帶動5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ5.1時，KM9失電，電機停止，同時，SQ5.1的常開按鈕關閉，KM3得電并自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關SQ2.0時，啟動制動X10車盤停止。司機將車進去后，按OK按鈕，此時，K

18、V1失電，KM4導通并自鎖電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，此時，SQ2.0常開按鈕關閉，KM10得電，其電機反轉，帶動5號車盤左移，當移到SQ5.0行程開關時，KM10失電，電機停止并制動，完成存車過程。X11車盤取車的調試假如5號車盤沒車系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB2（I0.1）啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，由于5號車位沒車，SB14常閉按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，SB5導通，KM3自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關 SQ2.1(I2.0)時，啟動制動X11車盤停止。司機將車

19、開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM4導通并自鎖，電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，完成取車過程。假設5號車位有車系統(tǒng)上電以后，當按下SB2（I0.1）啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，由于5號車位有車，SB13常開按鈕連通，此時，按下2號車位按鈕，SB5導通，KM11通電并自鎖，電機正轉帶動5號車位右移，當車盤移到行程開關SQ5.1時，KM9失電，電機停止，同時，SQ5.1的常開按鈕關閉，KM3得電并自鎖，其電機正轉帶動X11車盤下降。當車盤下降到行程開關SQ2.0時，啟動制動X10車盤停止。司機將車開出后，按O

20、K按鈕，此時，KV1失電，KM4導通并自鎖電機反轉帶動X11車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ2.0處時，KM4失電，啟動制動X11車盤停止，此時，SQ2.0常開按鈕關閉，KM10得電，其電機反轉，帶動5號車盤左移，當移到SQ5.0行程開關時，KM10失電，電機停止并制動，完成取車過程。3.1.3 X12車盤的調試：系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB1（I0.0）啟動存車按鈕，KV1（M0.1）線圈得電，此時，按下3號車位按鈕，SB6導通，KM5自鎖，其電機正轉帶動X12車盤下降。當車盤下降到行程開關 S3.1時，啟動制動X12車盤停止。司機將車開進后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM6

21、導通并自鎖，電機反轉帶動X12車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ3.1處時，KM6失電，啟動制動X10車盤停止，完成存車過程。X12車盤取車的調試：系統(tǒng)上電以后，在正常情況下。當按下SB2啟動取車按鈕，KV2（M0.2）線圈得電，此時，按下3號車位按鈕，SB6導通，KM5自鎖，其電機正轉帶動X12車盤下降。當車盤下降到行程開關 S3.1時，啟動制動X12車盤停止。司機將車開出后，按OK按鈕，此時，KV1失電，KM6導通并自鎖，電機反轉帶動X12車盤上升，當車盤上升到行程開關SQ3.1處時，KM6失電，啟動制動X10車盤停止，完成取車過程3.1.4 X13、X14車盤的調試：由于本停車場設計規(guī)則上層只能上下不能左右，底層的只能左右不能上下。故在下層取車時，不需要任何操作方可把車直接開出。3.2梯形圖 第4章結束語自動停車場集中了現代多方面的先進技術，是科技含量較高的車庫，其中雙層自動停車場停車方便、存取速度快、車庫結構靈活、造價低的特點，將可能成為今后停車庫發(fā)展的主要