伺服系統(tǒng)課程設計報告書基于PLC的立體車庫伺服系統(tǒng)集成設計

1、changzhou institute of technology伺服系統(tǒng)課程設計報告書題目：基于plc的立體車庫伺服系統(tǒng)集成設計二級學院（直屬學部）： 延陵學院 專業(yè)：電氣工程及其自動化 班級： 09電y2 學生姓名：袁 惠學號： 09121037 指導教師姓名： 劉明芳 職稱： 講師 28摘要立體停車庫生產在中國是個新興行業(yè)，立體停車庫可緩解城市動、靜態(tài)交通問題，改善居住環(huán)境，有效利用土地價值。機械式立體車庫可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對象，綜合考慮立體車庫制造成本和運行效率的雙重因素。

2、本文在對國內外車庫現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做了充分調研的基礎上，選擇三層三列式車庫結構為研究模型。設計采用可分組合，模塊式安裝，方便靈活，具備維護使用方便，造價低等特點。為了使停車設備滿足使用要求，根據國家關于機械式停車設備通用安全要求的標準、升降橫移式立體車庫的實際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的安全技術，這樣保證了車輛的絕對安全，使得整個車庫可以安全平穩(wěn)的運行。在對升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設計中，采用了先進的plc控制，并經調試、運行，證明采用可編程序控制器(plc)作為控制系統(tǒng)簡單易行。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價比高的特點使得控制系統(tǒng)非常完美。關鍵詞：立體車庫，控制系統(tǒng)，可編程序控制器a

3、bstractthree-dimensional stops the garage production in china is an emerging profession, three-dimensional stops the garage to be possible to alleviate the urban tendency, the static transportation question, the improvement environment, uses the land value effectively. mechanical stereo garage can u

4、se land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. it has become an important way for static traffic problem of cities. the issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage, and regards of the

5、two factors of cost of manufacture and operational efficiency synthetically.on the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and three-formulistic garage structure as the research model. the design uses the separable comb

6、ination, the module type installment, facilitates nimbly, has the maintenance easy to operate, the construction cost low status characteristic. in order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of t

7、he up-down and translation stereo garage the paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. this can ensure absolute safety for car and make the whole stereo garage safety and running smooth. the paper adopted plc as control system in designing th

8、e up-down and translation stereo garage, plc was used to weave the program of control system, through debugging running. the result proved that adopted plc as control system is simple and easy to realize. the characteristic of stabilization, credibility, speediness and high capability made the contr

9、ol system very perfection. keywords：stereo garage, control system, plc目錄摘要iabstractii第一章 課題背景11.課題研究背景及意義12.國內外研究現(xiàn)狀31.2.1 國外研究現(xiàn)狀31.2.2 國內有關現(xiàn)狀5第二章 硬件集成設計71.方案設計72.存取車原理83.硬件選型92.3.1電機的選擇92.3.2變頻器的選擇122.3.3 plc的選擇13第三章 軟件集成設計143.1主程序：153.1.1程序設計原則153.1.2 plc程序編制原則與程序設計流程163.1.3程序設計要求:163.2功能子程序18第四章 實

10、踐調試與仿真24離線仿真plc運行步驟：24第五章 結論和心得27第六章 參考文獻28第一章 課題背景1.課題研究背景及意義 隨著我國城市經濟和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對應的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止2006年底，市區(qū)僅有公共停車場827處，共計車位5.6萬個，僅占市區(qū)機動車擁有量的8.5，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無法樂觀，僅有的227個地下車庫使用面積不足60萬平方米，只能滿足1.3萬輛機動車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢，比例高達64，而且還有繼續(xù)上升之勢。據建設部城市交通工程技術中心對全國15個大城市停車現(xiàn)狀的調查，

11、城市機動車保有量與停車位之比平均為4.84：1，這一比值對于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。停車難產生最主要的原因是城市建設規(guī)劃上的準備不足。上世紀80年代初期，北京市權威部門對2000年北京汽車發(fā)展數的預測僅僅是70萬80萬輛，而事實上到新世紀鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預期多了100萬輛，其中私人小客車的數量就高達45萬輛。面對迅速發(fā)展的城市車流，停車設施建設的落后也就不足為奇。據建設部停車技術開發(fā)推廣中心介紹，北京市停車設施的“欠賬”最保守估計應為2030。 停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問題，靜態(tài)交通是相對于動態(tài)交通（車輛行駛狀態(tài)）而存在的

12、一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設施是城市靜態(tài)交通的主要內容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對停車設施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會出現(xiàn)停車難的一系列問題。數據顯示，最近幾年我國城市機動車輛平均增長速度在15%-20%，而同時期城市停車基礎設施的平均增長速度只有2%-3%，特別是大城市的機動車擁有量的增長速度遠遠超過停車基礎設施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。 專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規(guī)，限制路面停車，提高停車場利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以

13、減少機動車對停車場的需求。而硬措施，主要包括增建停車場，建設地下及立體停車場、利用其它空間滿足停車需求。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內彌補不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。 隨著人類社會的不斷進步和科學技術的發(fā)展，人類的生產、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開始建設立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網，汽車的住宅-停車場也有了長足的發(fā)展，由平面停車向立體停車，由簡單的機械車庫向計算機管

14、理高度自動化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強的實用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進入家庭，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對居住環(huán)境要求的提高，給停車產業(yè)提供了前所未有發(fā)展機遇，停車產業(yè)市場前景廣闊。 作為現(xiàn)代大都市的標志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當今快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識。目前我國經濟正處在高速發(fā)展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進入家庭的步伐正在加快，停車產業(yè)市場前景廣闊。機械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實施，是解決城市停車難最有效的手段

15、也是停車產業(yè)發(fā)展的必由之路。當前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機械式立體停車產業(yè)。機械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機械車庫具有突出的節(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40平方米的面積，而如果采用雙層機械車庫，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，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。 機械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內或車不停準位置，由電子控制的整個設備便不會運轉。應該說，機械車庫從管理上可

16、以做到徹底的人車分流。 在地下車庫中采用機械存車，還可以免除采暖通風設施，因此，運行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設立機械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。 近年來 ，隨著經濟的發(fā)展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數量的不斷增加。截至2003年底，我國個人汽車保有量為12427672輛。其中，個人轎車4890387輛，比2002年增加1462441輛，增長率為42.7%，但與此同時，汽車停車場地的增長卻不能與之同步

17、，汽車泊位與汽車數量的比例嚴重失調，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場均解決不了上述問題時，采用機械式立體停車設備是一個非常有效的措施。機 械 式立 體停車設備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個有效手段。國家計委已明確機械式立體停車設備及城市立體停車場為國家重點支持的產業(yè)，1998年1月1日起執(zhí)行的國家計委6號令把機械式停車序和立體停車場列入“國家重點鼓勵發(fā)展的產業(yè)、產品和技術日錄”，國家海關總署對機械式停車產品規(guī)定“國內投資項目給予免征進口稅”、上述措施為我國立體車

18、庫產業(yè)的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車間題提供了機會?？梢灶A見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。2.國內外研究現(xiàn)狀1.2.1 國外研究現(xiàn)狀早在50多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對家庭使用的雙層停車設備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設地下車庫。自70年代末起，世界經濟高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和一些發(fā)達國家積極開展了機械式停車技術的研究開發(fā)和制造應用。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達國家在停車技術領域的研究處于世界領先水平，韓國和我國的港、澳、臺

19、地區(qū)的停車業(yè)也通過引進-移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術和出口產品。 國外高容量的立體車庫目前世界停車產業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術幾乎包含了當今機械、電子、液壓、光學、磁控和計算機技術等領域的所有成熟先進技術。機械方面，應用了許多新材料、新工藝。設備結構采用模塊化設計，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結構選用新型優(yōu)質鋼材，既提高了設備的強度和剛度，又使設備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強韌、耐用?？刂萍夹g方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調速閉環(huán)控制技術，使運行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動和噪音也趨于最小?？刂菩问接校粹o式

20、、鎖匙式、ic卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機械式行程開關、磁性接近開關、光敏感應開關等，安全保護裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護與多重機構互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超范圍報警和彈性變形自動補償、汽車圖象攝影停車技術的派生。其機械停車產業(yè)從20世紀70年代中期開始起步，80年代開始引進日本技術，經過消化生產和本土化，90年代開始為供應使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機械停車設備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。目前韓國停車設備行業(yè)進入穩(wěn)步發(fā)展階段。1.2.2 國內有

21、關現(xiàn)狀我國機械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引進和生產停車設備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標準制定的我國行業(yè)標準也于近幾年出臺，目前停車設備生產廠已發(fā)展到幾百家，生產各種類型的停車設備，有些停車設備已開始出口。機械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機械停車設備，其規(guī)劃建設涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導、建筑結構、供電照明、通訊監(jiān)視、通風排水、環(huán)境保護、安全消防、收費管理等各學科領域，就停車設備本身而言，其機械結構的發(fā)展已形成了停車設備獨有的技術特征，需要多學科、多專業(yè)的復合型人才積極參與，把國外停車技術和各領域的成熟技術移植到我國停

22、車產業(yè)，開發(fā)出安全、經濟、高效、節(jié)能、省地的產品，滿足國內外市場的需求在我國的停車產業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術標準；多數產品是仿效或引進國外技術制造，技術水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產能力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設計單位的參與，技術創(chuàng)新能力嚴重不足；政策不配套，對停車產業(yè)發(fā)展和管理嚴重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術多方面做出努力。政策方面應參照發(fā)達國家的有關政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數量，實現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費標準，給予投資和經營者相應的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場方面應建

23、立車庫市場運行機制，利用價格杠桿調高占路停車收費標準，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則經營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調控，使停車產業(yè)良性發(fā)展。在我國廣泛使用的升降橫移式立體車庫第二章 硬件集成設計1.方案設計升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機械式停車設備。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進入車庫內將汽車開進或開出車庫。圖2-1 為一個地上7車位

24、的升降橫移式停車設備，其工作原理是：三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時借用。1 、2號車位可以直接存放車輛;7 號車位需下降后再存放車輛;3 號車位，則需先將1 號和2號載車板右移，再將3號載車板下降; 4 號車位，則需先將2 號載車板右移，再將4號存車板下降；5號車位需要先將1、2、3、4號四個載車板右移，再將5號載車板下降；6號車位則需要先將2、4號載車板右移，再將6號載車板降下。由于升降橫移式停車設備對場地的適應性強，介紹系統(tǒng)各機械部分部件結構和功能 可根據不同的地形和空間進行任意的組合、排列，規(guī)模可大可小，對土建

25、的要求比較低，因此，應用非常廣泛.2-1七車位升降橫移式立體車庫工作原理圖2.存取車原理升降橫移停車庫利用托盤移位產生垂直通道，實現(xiàn)高層車位升降存取車輛，全部邏輯過程均由plc進行控制。地面上布置的升降橫移立體車庫結構特點是:底層只能平移，頂層只能升降，中間層既可平移又可升降。除頂層外，中間層和底層都必須預留一個空車位，供進出車升降之用。當底層車位要存取車時，無需移動其它托盤就可直接進出車;中間層、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和進出車動作，進出車后托盤再上升回到原位置。其運動總原則是:升降復位，平移不復位。地下布置、半地

26、上半地下布置車庫的結構與此類似。如圖2-1所示，3*3升降橫移立體車庫運動原理第一層和第二層都有兩個停車位，一個空位;第三層有三個停車位，無空位。假如停車庫的狀態(tài)如圖(a)所示，除了a32是空的，其它車位有車。現(xiàn)在要把車停放到a32停車位上，則首先應將a32停車位下的車位移開，即將a12, a22,向左移，如圖(b)，最后將a32降至底層，如圖(c)，車停到a32上，然后托盤復位，如圖(d)。圖2-2為停車全過程的運動示意圖，同樣n層m排的存取車原理相同。三層升降橫移式立體停車庫運動示意圖2-2三層升降橫移式立體停車庫運動示意圖3.硬件選型本設計中主要介紹電機的選擇，變頻器和plc的選擇。2.

27、3.1電機的選擇1平移電機的選擇水平移動的電機驅動力是通過主動輪與軌道的粘著摩擦來實現(xiàn)的。假設電機輸出的牽引力最大值為f，總牽引力是各從動輪的運行靜摩擦力fc和運動慣性力fa之和，于是主動輪不打滑的條件是： 。單個從動輪的滾動摩擦阻力偶矩m用下式計算： （2-1）式中，滾動摩阻系數，鋼制車輪與鋼軌的；滾輪與鋼軌支撐面的正壓力n。假設載車板和汽車的總質量為m=2000kg，根據公式2-1得：。假設滾輪的直徑r=100mm，則單個從動輪的牽引力為：。假設水平移動速度，則其最大變化量，的范圍通常在0.010.5s之間，根據情況可選取，于是運動慣性力：。由此可得，總牽引力為：。電機需要的輸出功率為：。

28、所以選用y801-4型號的電機。該電機額定功率為0.55kw，額定轉速為1500r/min，滿載轉速為1390r/min，質量為17kg。2升降電機的選擇升降機構是垂直升降式立體停車設備中非常重要的一個子系統(tǒng)，負責將存取機構及存入的車輛提升到指定的樓層，或者將出庫的車輛及存取機構帶到地面。它在整個立體車庫中安全要求最高，不能發(fā)生意外，造成車輛或者人員損上。同時，它還決定垂直升降式立體停車設備的整個運行速度和可靠性，并對車庫結構的受力情況也構成影響。在電梯中曳引驅動形式運用的比較多，而在停車設備中，因為搬運輸送的車輛的尺寸較大，有其自身的特殊性，垂直升降式停車設備的曳引驅動機構形式主要有以下幾種

29、設置形式。定滑輪機構曳引驅動形式。曳引驅動機房設置在停車設備上方，傳動形式的曳引比為l。與電梯的起吊方式不同，垂直升降式立體停車設備升降轎廂的起吊方式是四點起吊，四根鋼絲繩連接在升降轎廂的四個角。動滑輪機構曳引驅動形式。曳引驅動機構設置在停車設備上方的機房內，傳動形式的曳引比為2。曳引驅動機構下置驅動形式，曳引驅動機構設置在停車設備下方的地坑內，其傳動形式的曳引比也是1比1。鋼絲繩的一端懸掛連接著升降轎廂，另外一端繞過定滑輪、導輪和地坑內曳引輪之后，再繞過上方的導輪連接對重。車庫升降系統(tǒng)驅動形式。設計采用定滑輪機構曳引驅動形式，曳引電機上置，機房設置在升降設備的上方，升降轎廂四點起吊，曳引機選

30、用雙伸出軸的曳引機，對重布置在升降轎廂的前方，為了增加鋼絲繩與曳引輪之間的包角（一般要求包角135）而增設壓向導輪。提升系統(tǒng)的垂直升降運動是靠曳引繩和曳引輪之間的摩擦力來實現(xiàn)的。這種力就稱為曳引力。要使系統(tǒng)能夠被提升，曳引力就必須大于或等于曳引繩中較大載荷與較小載荷之差。即：。曳引力是靠曳引繩和曳引輪繩槽之間的摩擦力產生的，因此必須保證曳引繩在曳引輪繩槽中不打滑，增大曳引力的方法有：選擇合適形狀的曳引輪繩槽；增大曳引繩在曳引輪上的包角；選擇耐磨且摩擦系數大的材料制造曳引輪；曳引繩不能過度潤滑； 使平衡系數達到0.40.5，提升系統(tǒng)不能超過額定載荷。車庫選用的是凹形槽繩槽的曳引輪，保證有較大的摩

31、擦力，同時又有較長的使用壽命。在通過各種措施提高系統(tǒng)的曳引能力之外，還必須對系統(tǒng)的曳引能力進行驗算，以保證曳引系統(tǒng)在任何條件下都能夠有足夠的曳引力。在曳引條件為不打滑的情況下驗算時，一般采用如下公式：。 （2-2）本設計中，t1按汽車最大載重量（1500kg）、車庫提升轎廂重量（300kg）和載車板重量（200kg）之和計算，對重重量為2600kg。鋼絲繩在曳引輪的包角為150。根據公式2-2，計算得：滿足要求，可見系統(tǒng)具有足夠的曳引力。根據對重系統(tǒng)的力學關系，有對重電梯的電動機的額定功率為： （2-3） （2-4）上式中，平衡系數，0.40.5； k系數，1.11.6； 電梯額定負載；載重的

32、質量，；載車板的質量，；電梯的傳動系統(tǒng)效率，與懸吊方式及曳引類型有關。取，根據公式2-4可得；取k=1.3，將數據帶入公式2-4，得：所以選擇y132m-4型電機，功率為7.5kw，額定電壓380v，額定電流15.4a，額定轉速1440r/min。2.3.2變頻器的選擇1變頻器選型時要確定以下幾點：l)采用變頻的目的：恒壓控制或恒流控制。2)變頻器的負載類型：葉片泵或容積泵等，特別注意負載的性能曲線，性能曲線決定了應用時的方式方法。3)變頻器與負載的匹配問題。電壓匹配：變頻器的額定電壓與負載的額定電壓相符。電流匹配：普通的離心泵，變頻器的額定電流與電機的額定電流相符。對于特殊的負載如深水泵等則

33、需要參考電機性能參數，以最大電流確定變頻器電流和過載能力。轉矩匹配：這種情況在恒轉矩負載或有減速裝置時有可能發(fā)生。在使用變頻器驅動高速電機時，由于高速電機的電抗小，高次諧波增加導致輸出電流值增大。因此用于高速電機的變頻器的選型，其容量要稍大于普通電機的選型。對于一些特殊的應用場合，如高溫、高海拔，會引起變頻器的降容，變頻器容量要放大一擋。在選型過程中變頻器如果要長電纜運行時，要采取措施抑制長電纜對地藕合電容的影響，避免變頻器出力不足，所以在這樣情況下，變頻器容量要放大一檔或者在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。2變頻器選擇由于電動機是立體車庫的動力源，各個載車板的移動均由電動機拖動完成，所以，能否

34、有效控制電機決定了存取車的效率，運行精度，穩(wěn)定性和安全性等。早起的升降橫移式立體車庫采用普通三項交流異步電機，控制過程簡單，但電機恒速運行，是靠犧牲時間來獲得令人滿意的速度的。本次設計針對立體車庫電機控制常規(guī)方法的缺點，提出了plc與變頻器結合的改進方法。控制流程如圖2-4，當plc接觸到上位機傳來的存取車信號，需要電機動作時，plc控制相應的接觸器動作閉合，電機得電運轉，電機轉子通過減速器帶動載車板移動，載車板移動到位后，觸動行程開關，向plc發(fā)送停止信號，plc控制接觸器斷開，電機停轉，并同時制動，保證電機迅速停轉，避免移動錯位。選用安川vs-616g5通用變頻器，其具有可自行設置速度曲線

35、的特點，能實現(xiàn)電機控制系統(tǒng)和精確控制。2.3.3 plc的選擇1plc型號的選擇整個車庫設計由一臺plc對車庫進行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過plc控制載車板縱橫傳動裝置以完成對車輛的存取操作。各車位內車輛的調入調出由plc根據當前各車位的車輛存放情況，按照相應的調度策略調度車輛進出。本次設計選用的是施耐德238系列的plc，其具有堅固性、緊湊性及可擴展性等特點，其開關量i/o點多，同時具備模擬量i/o、高速計數、以及網絡通訊等擴展模板，最大限度地滿足oem對機器控制的各種需求。2.plc的接線圖第三章 軟件集成設計程序流程圖3.1主程序：3.1.1程序設計原則1）簡化原則盡量使用以低成本能完成工作

36、的簡單系統(tǒng)，因為系統(tǒng)越簡單，操作和維護成本越低，可靠性越高，系統(tǒng)響應速度越快。2）靈活性原則系統(tǒng)設計時應該考慮到系統(tǒng)將來的功能，用途方面的擴展，以滿足未來的需要和變化，當然系統(tǒng)設計的靈活性和系統(tǒng)的經濟性是一對矛盾，必須兼顧二者。3）自動化原則最大限度的應用自動化控制進行操作，因為恰當的自動控制能減少差錯，降低使用才成本，提高系統(tǒng)的利用率。4）人機工程原則設計時要考慮系統(tǒng)使用人員的方便，而且不容易犯錯誤。5）易于掌握和操作原則只有容易掌握和使用的系統(tǒng)才會使系統(tǒng)使用人員容易接受。6）可靠性原則系統(tǒng)不因操作人員的誤操作造成系統(tǒng)阻塞，甚至死機現(xiàn)象。另外系統(tǒng)要有數據庫的備份以及恢復功能，以防止系統(tǒng)因為病

37、毒等原因引起的數據庫信息的丟失現(xiàn)象。7）模塊化原則因為模塊化的程序是設計人員思路是否清晰的重要體現(xiàn)，是系統(tǒng)可靠性的重要保證。3.1.2 plc程序編制原則與程序設計流程設計plc應用程序的基本原則是:第一，最大限度滿足車庫的控制要求，即完整性原則。第二，確保計算機控制系統(tǒng)的可靠性。第三，力求控制系統(tǒng)簡單、實用、合理。第四，考慮到擴展的需要，即接口和通信等留有適當的余地。存取車控制只針對上層(二、三層)車位，而對于下層車位，存取車只需直接開進開出即可，采用梯形圖語一言編寫。對車位的操作就是控制橫移小電機和升降大電機，使它們在不同時間實現(xiàn)正反轉。上層升降動作和以下各層的橫移動作必須是互鎖的，即當上

38、層泊位在升降時，下面各層泊位不能移動，當下層車位在進行升降動作時，上層車位也不能移動，并且每次升降只能有一個車位進行上下運動。在智能化立體車庫系統(tǒng)中，用各種光電開關、行程開關檢測位置狀態(tài);用接觸器、繼電器執(zhí)行對拖動電機的起?？刂?用plc來完成對托盤、托板位置及運行狀態(tài)的檢測和存取車的操作。3.1.3程序設計要求:l)下層停車板左右橫方向移動，上層停車板上下升降運動實現(xiàn)存取車;2)手動狀態(tài)時能夠對每個車位單獨啟動和停止:3)自動狀態(tài)時，送車時控制系統(tǒng)能夠自動尋找車位，取車時，控制系統(tǒng)能夠自動將車輛送到地面。表3.1 立體車庫plc控制器i/o分配表輸入、輸出元件作用輸入出點元件作用輸入出點sb

39、1急停x0sb10一層電梯按鈕x20sb2復位x1sb11二層電梯按鈕x21sb3自動運行x2sb12三層電梯按鈕x22sb4手動運行x3sb13一位電梯橫移按鈕x23sq1一層行程開關x11sb14二位電梯橫移按鈕x24sq2二層行程開關x12sb15三位電梯橫移按鈕x25sq3三層行程開關x13sb16二層電梯下降按鈕x26sq4一位電梯橫移行程開關x14sb17二位電梯橫移后退x27sq5二位電梯橫移行程開關x15km1電梯上升繼電器y1sq6三位電梯橫移行程開關x16km2電梯下降繼電器y2hl1到位指示燈y5km3電梯橫移前進繼電器y3km4電梯橫移后退繼電器y43.2功能子程序梯形

40、圖圖中x000控制停止，x001控制復位。通過控制x011一層的行程開關，并且一位行程開關工作，進行車庫底板y004的橫移和后退，在此可以選擇x003（手動）或x002（自動）開關進行操作。完成操作后自動停止。判斷其他層是否有被選擇。利用時間的延時來進行一層一位的板的橫移開始工作，到位后自動停止工作！當一層橫移開始工作并且二位橫移工作，那么底板開始前進，否則繼續(xù)延時直到到位指示到位。當一層橫移開始工作并且三位橫移在工作狀態(tài)，那么底板開始前進，否則繼續(xù)延時直到到位指示到位。當一位橫移開關工作時，并且二層行程開關處于閉合狀態(tài)，則底板繼續(xù)上升；如果二層行程開關并未工作則繼續(xù)等待。倘若二位橫移處于工作

41、狀態(tài)，則繼續(xù)進行前進動作。當二位橫移開關工作時，并且二層行程開關閉合，則底板繼續(xù)上升；如果二層行程開關并未工作則繼續(xù)等待到達指定位后停止工作。當一位橫移開關動作時，并且三層行程開關處于工作狀態(tài)，那么繼續(xù)上升，否則繼續(xù)等待命令到達指定位停止。當底板在二位時，倘若三層行程開關處于閉合工作狀態(tài)，則底板從二位上升到三層，否則繼續(xù)等待命令到達指定位后停止。當底板在三位時，倘若三層行程開關處于閉合工作狀態(tài)，則底板從三位上升到三層，否則繼續(xù)等待命令到達指定位后停止。如果一層有呼叫則底板下降，并且底板后退到一層一位的地方。各層底板在不同樓層的橫移和后退，下降和上升運行。返回和結束！第四章 實踐調試與仿真離線仿真plc運行步驟：1.選擇仿真功能：鼠標右鍵點擊mycontroller (m218) ，下拉菜單選擇“仿真”。2. 登錄仿真程序：鼠標右鍵點擊應用程序 ( 本例應用程序名 application)，下拉菜單選擇“登錄”。3. 進入仿真基面，啟動plc 程序運行仿真：點擊菜單欄的“run ”快捷鍵。如下所示：4.編程界面下方顯示軟件操作信息：仿真、運行。 5. 變量賦值，測試應用程序。鍵盤