基于三菱PLC立體車庫(kù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

目錄 2.2自動(dòng)化立體車庫(kù)常見形式 3.1.1升降橫移式立體車庫(kù)的工作原理 3.1.2立體車庫(kù)主要機(jī)械構(gòu)件及其功能 4.1電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 4.2硬件系統(tǒng)配置 4.2.1PLC概述 4.2.2PLC的工作方式 5.2PLC的I/O口資源配置 5.3電氣控制系統(tǒng)PLC接線圖 6.2利用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控 6.2.1建立組態(tài)王新工程 6.2.2創(chuàng)建組態(tài)畫面 6.2.3定義I/O設(shè)備 6.2.4構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù) 6.2.5建立動(dòng)畫連接 6.2.6運(yùn)行和調(diào)試 結(jié)束語 致謝 附錄 年8月底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到2.19億輛。其中，汽車保有量首次突破1億輛。而據(jù)可以看出，短短10年里，中國(guó)的機(jī)動(dòng)車輛增加了17倍，汽車增加了16倍。而與此處，共計(jì)車位5.7萬個(gè)，僅占市區(qū)機(jī)動(dòng)車擁有量的8.6停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。的情況也讓人無法樂觀，僅有的229個(gè)地只能滿足1.3萬輛機(jī)動(dòng)車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢(shì)，比例高達(dá)64而且還有繼續(xù)上升之勢(shì)。停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通問題，靜態(tài)交通是相對(duì)于動(dòng)態(tài)交通而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對(duì)停車設(shè)施的需求也在不者之間失去平衡，城市里就會(huì)出現(xiàn)停車難的一系列問題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國(guó)城市因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。通過政策法規(guī)，限制路面停車，提高停車場(chǎng)利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機(jī)動(dòng)車對(duì)停車場(chǎng)的需求。而硬措施，主要包括增建停車場(chǎng)，建設(shè)地下及立體停車場(chǎng)、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，于局限彌補(bǔ)不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)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(dāng)今快節(jié)奏社會(huì)中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識(shí)。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時(shí)期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進(jìn)入家庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。機(jī)械式立體車庫(kù)既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)機(jī)械車庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫(kù)從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫(kù)中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫(kù)低得多。機(jī)械車庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)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(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場(chǎng)均解決不了上述問題時(shí)，采用機(jī)械式立體停車設(shè)備是一個(gè)非常有效的措施。機(jī)械式立體停車設(shè)備又名立體車庫(kù)，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)目的：是解決城市用地緊，緩解停車難的一個(gè)有效手段。可以預(yù)見立體車庫(kù)具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。早在50多年前，立體停車就在國(guó)外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)車設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設(shè)備；適合城樓和停車塔；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建設(shè)高速發(fā)展，汽車逐漸普及，擁有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國(guó)家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國(guó)家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國(guó)、德國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國(guó)和我國(guó)的港、澳、臺(tái)地區(qū)的停車業(yè)也通過引進(jìn)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，并光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進(jìn)技術(shù)。機(jī)械方面，應(yīng)用了許多新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)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(qiáng)韌、耐用。控制技術(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運(yùn)行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動(dòng)和噪音也趨于最小。控制形式有，按鈕式、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(jī)械式行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應(yīng)開關(guān)等，安全保護(hù)裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動(dòng)識(shí)別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車泊位自動(dòng)跟蹤、鏈條和鋼絲繩長(zhǎng)度超圍報(bào)警和彈性變形自動(dòng)補(bǔ)償、汽在我國(guó)的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無序，個(gè)別企業(yè)為搶占市場(chǎng)，采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)；缺少科研設(shè)計(jì)單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對(duì)停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問題，需要我們?cè)谡呤袌?chǎng)、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國(guó)家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫(kù)的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資和經(jīng)營(yíng)者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場(chǎng)方面應(yīng)建立車庫(kù)市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫(kù)空”現(xiàn)象。鼓勵(lì)按市場(chǎng)規(guī)則經(jīng)營(yíng)車庫(kù)，并實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。類停車庫(kù)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。由于受收鏈裝置及存取車時(shí)間的限制,一般為2~4層國(guó)(家規(guī)定最高為4層),2層、3層者居多,現(xiàn)以典型常見的地上3×3升降橫移式為例,說明停車庫(kù)的運(yùn)行原理。立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:最底層只能平移,最頂層只能升降，中間層既可升降也可平移。除頂層外,底層都必須預(yù)留一個(gè)空車位,供進(jìn)出車升降之用。當(dāng)?shù)讓榆囄贿M(jìn)出車時(shí),無需移動(dòng)其他托盤就可直接進(jìn)出車；頂層進(jìn)出車時(shí),先要判斷其對(duì)應(yīng)的下方位置是否為空,不為空時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的平移處理,直到下方為空才可執(zhí)行下降動(dòng)作,進(jìn)出車完成后再上升回到原位置。隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來時(shí)下的現(xiàn)狀立體車庫(kù)迅速發(fā)展起來，其設(shè)計(jì)也在不斷的趨向于完善化，本車庫(kù)模型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有很多不同的方法。我們對(duì)車庫(kù)模型控制作了兩種設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其進(jìn)行了研究和討論控制步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)所要設(shè)計(jì)的控制電路較多，較為復(fù)雜。（1）單片機(jī)抗干擾能力比較弱，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境要求很苛刻。（2）單片機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)周期比較長(zhǎng)，系統(tǒng)調(diào)試耗時(shí)比較多。（3）單片機(jī)自身就是弱電驅(qū)動(dòng)，但是對(duì)于停車庫(kù)運(yùn)行系統(tǒng)來說，執(zhí)行部大，但是程序編制工作量比較大。因此，單片機(jī)在升降橫移式立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)在還不成熟，只是停車庫(kù)系統(tǒng)研究開發(fā)的一個(gè)方向。的優(yōu)點(diǎn)：耦合器件，采取了隔離和抗干擾措施，所以具有很強(qiáng)的抗干擾能力。PID模塊、模擬輸入和輸出模塊等，可以用這些模塊靈活的組成各種不同的控制系統(tǒng)，對(duì)不同的控制系統(tǒng)，只需選取不同的模塊即可，因而具有很好的適用性。作很小的變動(dòng)時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無需對(duì)系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，使用起來靈活方便。（4）具有順序、周期性的工作特征。綜上所述：我們選擇方案二，即PLC作為設(shè)計(jì)中的主控制設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。2.2自動(dòng)化立體車庫(kù)常見形式目前，立體車庫(kù)主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式等。在對(duì)國(guó)外各種同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及市場(chǎng)需求等各個(gè)方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降橫移式立體車庫(kù)形式比較多，規(guī)?？纱罂尚。覍?duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，采用這類設(shè)備的車庫(kù)十分普遍。因此，最終確定研究對(duì)象為升降橫移式立體車庫(kù)。2.3升降橫移式立體庫(kù)控制系統(tǒng)整體方案升降橫移式立體停車庫(kù)是一種比較典型的跨學(xué)科機(jī)電一體化產(chǎn)品，集機(jī)械、電子、信息和電氣技術(shù)于一體。升降橫移式立體停車庫(kù)的控制系統(tǒng)是整個(gè)車庫(kù)系統(tǒng)的核心組成導(dǎo)著車庫(kù)的每個(gè)運(yùn)作過程，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)控。圖1立體車庫(kù)系統(tǒng)控制整體框圖升降橫移式立體停車庫(kù)的系統(tǒng)控制原理:操作者(人)要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(tái)(界面)把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)經(jīng)系統(tǒng)處理后，然后系統(tǒng)把可識(shí)別的控制信息通過控制設(shè)備（PLC）來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，進(jìn)而完成車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)作。同時(shí)該動(dòng)作的信息通過檢測(cè)裝置傳送到檢測(cè)系統(tǒng)，經(jīng)處理后反饋到控制系統(tǒng)的監(jiān)控界面，這樣操作者就可以直觀的看到車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行實(shí)況了，由此可以使車庫(kù)更安全的運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)控制原理框圖，如圖1所示。執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)裝置檢測(cè)系統(tǒng)操作界面操作者3.1.1升降橫移式立體車庫(kù)的工作原理674674做左右橫移，不能升降，中間層車位可以左右橫移和升降，上層車位只能升降，不能橫移，若中間層車位需要存取車，則需下層車位移出空位，才能降至底層，上層車位需要存取車，則需要中間層車位和下層車位移出空位方能下降至底層。存車時(shí)，當(dāng)載車板到下層車位直接開出，上層和中間層則是載車板降至底層后，等駕駛員進(jìn)入車庫(kù)開走汽車后，載車板回至所在層位。下圖為一個(gè)地上3×3型七車位的升降橫移式立體車庫(kù)，其工作原理是:上層載車板可以做升降運(yùn)動(dòng)，中間層載車板可以做升降運(yùn)動(dòng)和橫移運(yùn)動(dòng)，下層載車板只能做橫移運(yùn)動(dòng)。通過中間層和下層的空位，利用載車板橫移變換空位，將汽車停到上層或降至下層，第一層的汽車可直接開進(jìn)和開出，3X3型升降橫移式立體車庫(kù)5533圖2七車位升降橫移式立體車庫(kù)工作原理圖如圖2所示：1、2號(hào)車位可以直接存取車輛；7號(hào)車位需下號(hào)車位，則需先將1號(hào)和2號(hào)載車板右移，再將3號(hào)載車板下降后才能存取車輛；4號(hào)車位，則需先將2號(hào)載車板右移，再將4號(hào)載車板下降后才能存取車輛；5號(hào)車位需則需要先將2、4號(hào)載車板右移，再將6號(hào)載車板下降后才能存取車輛。的構(gòu)建，規(guī)?？纱罂尚?，對(duì)場(chǎng)地的要求比較低，因此應(yīng)用非常廣泛。3.1.2立體車庫(kù)主要機(jī)械構(gòu)件及其功能車板部分，橫移系統(tǒng)，升降系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，一般在專業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。第一層車位設(shè)置在地面上，汽車的存取可以直接在對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行，車輛駛上載車板后，只能實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)的方式。傳動(dòng)方式為電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪，使鏈條帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪從而帶動(dòng)主軸，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)行走輪帶動(dòng)載車板在導(dǎo)軌上做橫移運(yùn)動(dòng)，采用這結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。同樣可以達(dá)到傳動(dòng)準(zhǔn)確，效率高的目的。第二層車位是由一個(gè)橫移矩形框架及一個(gè)懸掛載車板組成，汽車駛上載車板后不光要進(jìn)行橫移運(yùn)動(dòng)，還要進(jìn)行垂直升降運(yùn)動(dòng)。橫移傳動(dòng)方式為：橫移電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)橫移主動(dòng)鏈輪，使鏈條帶動(dòng)橫移從動(dòng)鏈輪從而帶動(dòng)橫移主軸，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)行走輪帶動(dòng)橫移框架，實(shí)現(xiàn)二層載車板的橫移運(yùn)動(dòng)做橫移運(yùn)動(dòng)。直升降運(yùn)動(dòng)。第三層車位是由一個(gè)焊接在立體車庫(kù)骨架上的框架和一個(gè)懸掛載車板組成的。當(dāng)汽驅(qū)動(dòng)升降鏈輪帶動(dòng)升降鏈條，從而帶動(dòng)載車板，實(shí)現(xiàn)二層載車板的垂直升降運(yùn)動(dòng)。在立體車庫(kù)上層停車位和下層停車位的縱梁處裝有底層車庫(kù)橫梁兩端裝有左右行程限位開關(guān)。上載車板上裝有防墜落安全裝置，防墜落安鉤，載車板兩側(cè)相應(yīng)位置裝兩只勾環(huán)，當(dāng)上載便會(huì)自動(dòng)勾住四只勾環(huán)，以防止當(dāng)升降電機(jī)制動(dòng)器失靈后，上載車板汽車和上載車板墜落，從而壓毀下層的汽車。行程限位開關(guān)的作用是當(dāng)載車板到達(dá)位置是自動(dòng)停止。發(fā)生事故，所造成的人員和經(jīng)濟(jì)損失會(huì)很大，所以，我們要將事故防于未然。為此車庫(kù)的安全防護(hù)措施應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)，并安裝相應(yīng)的防護(hù)設(shè)備。1.急停措施：在控制盒上安裝紅色的緊急停止開關(guān)，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，按下急停開關(guān)能使立體車庫(kù)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。了防止定位開關(guān)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致事故，所以在上升定位上左邊，右移定位右邊分別裝有限位開關(guān)。當(dāng)定位開關(guān)出現(xiàn)載車板時(shí)，限位開關(guān)立即使車庫(kù)停止工作。損害其下方的車或人，所以安裝電磁鐵控制的掛鉤形式的防墜裝置。車板要下脫離鐵環(huán)。電磁鐵由失電狀態(tài)轉(zhuǎn)為通電狀態(tài)，按下急停按鈕使4.1電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)的策略來調(diào)動(dòng)載車板，以存取車輛。4.2硬件系統(tǒng)配置4.2.1PLC概述1.PLC的分類通常，PLC產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。按結(jié)構(gòu)形式不同,可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型PLC三種類型。PLC是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其硬控制系統(tǒng)相似。PLC也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。3.PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖3PLC的硬件部結(jié)構(gòu)圖4.2.2PLC的工作方式1.1.PLC的掃描工作方式通信處理NY輸入掃描程序執(zhí)行輸出處理圖4PLC的掃描過程在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)的地址號(hào)遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再?gòu)念^開始掃描，并周而復(fù)始地重要進(jìn)行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r(shí)的掃描過程如圖4所示，包括五個(gè)階段：部處理、通信處理、輸入掃的長(zhǎng)短與用戶程序的長(zhǎng)度和掃描速度有關(guān)。輸輸映寄…輸出輸入⑤④讀……圖5PLC的程序執(zhí)行過程2.PLC的程序執(zhí)行過程PLC的程序的執(zhí)行過程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖5所示。4.3其他硬件資源配置1.繼電器和接觸器在立體車庫(kù)中，由于載車板的運(yùn)行過程并不是連續(xù)的，而是根據(jù)按鈕操作進(jìn)行動(dòng)作的，因此需要PLC根據(jù)當(dāng)前按鈕的情況來控制載車板的啟動(dòng)和停止，在本系統(tǒng)中，需要用到18個(gè)接觸器，分別是：1號(hào)載車板左移接觸器，1號(hào)載車板右移接觸器，2號(hào)載車板左移接觸器，2號(hào)載車板右移接觸器，3號(hào)載車板左移接觸器，3號(hào)載車板右移接觸器，4號(hào)載車板左移接觸器，4號(hào)載車板右移接觸器，3號(hào)載車板上升接觸器，3號(hào)載車板下降接觸器，4號(hào)載車板上升接觸器，4號(hào)載車板下降接觸器，5號(hào)載車板上升接觸器，5號(hào)載車板下降接觸器，6號(hào)載車板上升接觸器，6號(hào)載車板下降接觸器，7號(hào)載車板上升接觸器，7號(hào)載車板下降接觸器。用到了一個(gè)繼電器，用來控制PLC的啟動(dòng)。2.電動(dòng)機(jī)通入三相對(duì)稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相同。3.傳感器只有下層載車板有平移運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)車位上分別安裝有限位開關(guān)，用于檢測(cè)載車板平移運(yùn)動(dòng)是否到位。只有上層載車板有升降運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)載車板垂直運(yùn)動(dòng)的軌道上，在低層和上層分別安裝一只限位開關(guān)，用于檢測(cè)載車板下降和上動(dòng)復(fù)位式。4.控制點(diǎn)分布1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)間電氣上隔離。（3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。（4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。（5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。效措施，以防止故障擴(kuò)大。性更進(jìn)一步提高。2.通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿足要求。因此，PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠自動(dòng)化中也被大量采用。3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過程。4.編程簡(jiǎn)單，容易掌握線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過閱讀PLC的用戶手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語句表等編程語言。5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量由于PLC采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。6.體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低，具有強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。點(diǎn)輸出，共有80個(gè)數(shù)字量I/O口。而本次控制系統(tǒng)需要24個(gè)輸入點(diǎn)和22個(gè)輸出點(diǎn)，裕量，可以滿足控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展需求。5.2PLC的I/O口資源配置輸入分配如表1所示。輸入輸入設(shè)備輸入輸入設(shè)備啟動(dòng)按鈕3號(hào)載車板左限位開關(guān)緊停按鈕4號(hào)載車板左限位開關(guān)3號(hào)載車板按鈕3號(hào)載車板下限位開關(guān)4號(hào)載車板按鈕4號(hào)載車板下限位開關(guān)5號(hào)載車板按鈕3號(hào)載車板上限位開關(guān)6號(hào)載車板按鈕4號(hào)載車板上限位開關(guān)7號(hào)載車板按鈕5號(hào)載車板下限位開關(guān)1號(hào)載車板右限位開關(guān)6號(hào)載車板下限位開關(guān)2號(hào)載車板右限位開關(guān)7號(hào)載車板下限位開關(guān)1號(hào)載車板左限位開關(guān)5號(hào)載車板上限位開關(guān)2號(hào)載車板左限位開關(guān)6號(hào)載車板上限位開關(guān)3號(hào)載車板右限位開關(guān)7號(hào)載車板上限位開關(guān)4號(hào)載車板右限位開關(guān)輸出分配如表2所示。輸出輸出設(shè)備5號(hào)電機(jī)下降6號(hào)電機(jī)下降7號(hào)電機(jī)下降5號(hào)電機(jī)上升6號(hào)電機(jī)上升7號(hào)電機(jī)上升3號(hào)載車板防墜電磁鐵4號(hào)載車板防墜電磁鐵5號(hào)載車板防墜電磁鐵6號(hào)載車板防墜電磁鐵7號(hào)載車板防墜電磁鐵報(bào)警燈輸出設(shè)備1號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)2號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)1號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)2號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)3號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)4號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)3號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)4號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)8號(hào)電機(jī)下降9號(hào)電機(jī)下降8號(hào)電機(jī)上升9號(hào)電機(jī)上升輸出5.3電氣控制系統(tǒng)PLC接線圖庫(kù)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫(kù)的各種輔助裝置，為了保證載車板能橫移到預(yù)定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了雙穩(wěn)位置開關(guān)。PLC接線圖如圖6所示。3號(hào)載車板呼叫4號(hào)載車板呼叫5號(hào)載車板呼叫6號(hào)載車板呼叫7號(hào)載車板呼叫1號(hào)載車板右限位開關(guān)2號(hào)載車板右限位開關(guān)1號(hào)載車板左限位開關(guān)2號(hào)載車板左限位開關(guān)3號(hào)載車板右限位開關(guān)4號(hào)載車板右限位開關(guān)3號(hào)載車板左限位開關(guān)4號(hào)載車板左限位開關(guān)3號(hào)載車板下限位開關(guān)4號(hào)載車板下限位開關(guān)3號(hào)載車板上限位開關(guān)4號(hào)載車板上限位開關(guān)5號(hào)載車板下限位開關(guān)6號(hào)載車板下限位開關(guān)7號(hào)載車板下限位開關(guān)5號(hào)載車板上限位開關(guān)6號(hào)載車板上限位開關(guān)7號(hào)載車板上限位開關(guān)載車板復(fù)位開關(guān)KM32號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)KM42號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)KM53號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)KM74號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)KM63號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)KM84號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)KM158號(hào)電機(jī)下降KM179號(hào)電機(jī)下降KM168號(hào)電機(jī)上升KM189號(hào)電機(jī)上升KM95號(hào)電機(jī)下降KM116號(hào)電機(jī)下降KM137號(hào)電機(jī)下降KM105號(hào)電機(jī)上升KM126號(hào)電機(jī)上升KM147號(hào)電機(jī)上升3號(hào)載車板防墜電磁鐵4號(hào)載車板防墜電磁鐵5號(hào)載車板防墜電磁鐵6號(hào)載車板防墜電磁鐵7號(hào)載車板防墜電磁鐵圖6PLC外部接線圖電機(jī)控制及接線設(shè)計(jì)：在存取車時(shí)車位的升降不能同時(shí)進(jìn)行，車位的升降和橫移也不能同時(shí)進(jìn)行，這兩個(gè)動(dòng)作必須是互鎖的，即當(dāng)上層車位在升降時(shí)，地面層車位不能移動(dòng)，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個(gè)車位進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)?？梢栽诔绦蛑杏米枣i和互鎖的方式完成。電機(jī)控制原理如圖7所示。KMKM1MFUFR2MFUFR3MFUFRMFUFR圖4.2MFUFRMFUFRMFUFR8MFUFR9MFUFRKM12KM13KM10KM11KM16KM17KM14KM15KM2KM3KM8KM9KM4KM5KM6KM7電機(jī)電機(jī)號(hào)電機(jī)號(hào)電機(jī)4號(hào)電機(jī)號(hào)電機(jī)號(hào)電機(jī)KM18圖7電動(dòng)機(jī)控制原理圖取車直接開進(jìn)開出即可?？刂栖浖捎锰菪螆D語言編寫，程序流程見圖5.3。需要說明的是，載車板所用鏈條和載車板上的吊點(diǎn)懸吊托架在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，防墜掛鉤已經(jīng)掛住了開始開始初始化系統(tǒng)安全檢測(cè)NYYN載車板上升選取車位號(hào)N下層車位有載車Y載車板橫移N載車板復(fù)位否Y收回防墜掛鉤取車完成載車板下降N載車板到底層Y載車板達(dá)最高下降通道建立載車板復(fù)位故障處理取車NNY圖8取車程序流程圖開始開始初始化系統(tǒng)安全檢測(cè)NYYN載車板上升選空車位號(hào)N下層車位有載車Y載車板橫移N下降通道建立Y收回防墜掛鉤載車板下降取車完成N載車板到底層結(jié)束YY防墜掛鉤彈出載車板達(dá)最高點(diǎn)否載車板復(fù)位否載車板復(fù)位故障處理存車NN圖9存車程序流程圖根據(jù)立體車庫(kù)的運(yùn)行控制要求，程序設(shè)計(jì)方案如下：程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件，當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài)，以保存現(xiàn)場(chǎng)信息，待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作當(dāng)發(fā)故障時(shí)，如電機(jī)過載、過熱時(shí)自動(dòng)中止系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)由人進(jìn)行故障處理。5.5控制系統(tǒng)程序梯形圖可靠。覽器中您可以查看工程的各個(gè)組成部分，也可以完成數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)造、定義外部設(shè)備等工作；工程管理器嵌畫面管理系統(tǒng)，用于新工程的創(chuàng)建和已有工程的管理。畫面的開發(fā)和6.2利用組態(tài)王實(shí)現(xiàn)上位機(jī)監(jiān)控建立新組態(tài)王工程的一般過程是1.設(shè)計(jì)圖形界面（定義畫面）。2.定義設(shè)備。3.構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)（定義變量）。4.建立動(dòng)畫連接。5.運(yùn)行和調(diào)試。6.2.1建立組態(tài)王新工程要建立新的組態(tài)王工程，首先為工程指定工作目錄（或稱“工程路徑”）。“組態(tài)王”自動(dòng)管理。6.2.2創(chuàng)建組態(tài)畫面進(jìn)入組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)后，就可以為每個(gè)工程建立數(shù)目不限的畫面，在每個(gè)畫面上生成互相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)圖形對(duì)象。這些畫面都是由“組態(tài)王”提供的類型豐富的圖形對(duì)象組成的。系統(tǒng)為用戶提供了矩形（圓角矩形）、直線、橢圓（圓）、扇形（圓弧）、點(diǎn)位圖、多邊形（多邊線）、文本等基本圖形對(duì)象，及按鈕、趨勢(shì)曲線窗口、報(bào)警窗口、報(bào)表等復(fù)雜的圖形對(duì)象。提供了對(duì)圖形對(duì)象在窗口任意移動(dòng)、縮放、改變形狀、復(fù)制、填充屬性進(jìn)行改變的操作工具。第一步：定義新畫面進(jìn)入新建的組態(tài)王工程，選擇工程瀏覽器左側(cè)大綱項(xiàng)“文件\畫面”，在工程瀏覽器右側(cè)用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出對(duì)話框如圖1所0示。圖10新建畫面圖11組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)如圖1所2示。圖12創(chuàng)建圖形界面設(shè)計(jì)好組態(tài)畫面之后選擇“文件\全部存”命令保存現(xiàn)有畫面。6.2.3定義I/O設(shè)備下位機(jī)（PLC、儀表、模塊、板卡、變頻器等它們一般通過串行口和上位機(jī)交換數(shù)的其他計(jì)算機(jī)。只有在定義了外部設(shè)備之后，組態(tài)王才能通過I/O變量和它們交換數(shù)據(jù)。為方便定義外部設(shè)備，組態(tài)王設(shè)計(jì)了“設(shè)備配置向?qū)А币龑?dǎo)用戶一步步完成設(shè)備的連接。用鼠標(biāo)左鍵雙擊“新建”圖標(biāo)，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?。選擇“F“下一步”。為外部設(shè)備取一個(gè)名稱，輸入“三菱PLC”，單擊“下一步”，彈出“設(shè)單擊“下一步”，彈出“設(shè)備配置向?qū)А薄z查各項(xiàng)設(shè)置是否正確，確認(rèn)無誤后，單擊6.2.4構(gòu)造數(shù)據(jù)庫(kù)屏幕上，操作者在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令也要迅速送達(dá)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，所有這一切都是以實(shí)時(shí)它含有全部數(shù)據(jù)變量的當(dāng)前值。變量在畫面制作系統(tǒng)組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)中定義，定義時(shí)要指定變量名和變量類型，某些類型的變量還需要一些附加信息。數(shù)據(jù)庫(kù)中變量的集合記錄了所有用戶可使用的數(shù)據(jù)變量的詳細(xì)信息。量名”處輸入變量名：a1；在“變量類型”處選擇變量類型：IO離散，在“連接設(shè)備”中定義為：Bit類型。其它屬性目前不用更改，單擊“確定”即可。圖13創(chuàng)建IO變量6.2.5建立動(dòng)畫連接量的值改變時(shí)，在畫面上以圖形對(duì)象的動(dòng)畫效果表示出來；或者由軟件使用者通過圖形對(duì)象改變數(shù)據(jù)變量的值。雙擊圖形對(duì)象——即“小車”，彈出“動(dòng)畫連接”對(duì)話框，如圖1所4示。圖14動(dòng)畫連接同理，其余變量也如此設(shè)置后返回組態(tài)王開發(fā)系統(tǒng)。設(shè)置完成之后，選擇“文件\全部存”菜單命令。6.2.6運(yùn)行和調(diào)試打開”命令，從“打開畫面”窗口選擇“立體車庫(kù)”畫面。調(diào)出組態(tài)王運(yùn)行系統(tǒng)畫面，即可看到畫面的動(dòng)態(tài)變化。自動(dòng)調(diào)試如圖1所5示。序控制；手動(dòng)方式下，車庫(kù)則由人工按鈕觸發(fā)所以PL的C程序使用基本指令編程，只實(shí)現(xiàn)了基本功能，所以程序存在漏洞和不妥之處；和基本概述，所以有所欠缺；本次設(shè)計(jì)只是理論和仿真，所以真正的實(shí)際運(yùn)用還是有待15自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)控制界面圖16自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)控制界面下面僅就3號(hào)載車板的進(jìn)與出進(jìn)行仿真：器M1得電，輸出繼電器Y1得電，自鎖，2號(hào)載車板右移。如圖17所示。圖172號(hào)載車板右移2.2號(hào)載車板右移碰到限位開關(guān)，輸入繼電器X10瞬間得電，常閉斷開使輸出電器Y0得電，自鎖，1號(hào)載車板右移。如圖18所示。圖181號(hào)載車板右移3.1號(hào)載車板右移碰到限位開關(guān)，輸入繼電器X7瞬間得電，常閉斷開使輸出繼電器Y0失電，1號(hào)載車板停止右移；同時(shí)輸入繼電器X7常開閉合使輸出繼電器Y10得電，自鎖，3號(hào)載車板下降。如圖19所示圖193號(hào)載車板下降4.3號(hào)載車板下降碰到限位開關(guān)，輸入繼電器X17瞬間得電，常閉斷開使輸出圖20停車5.停好車后，按下復(fù)位按鈕后，輸入繼電器