自動(dòng)雙層停車場(chǎng)控制系統(tǒng)

1、 目 錄第1章 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)控制工藝分析11.1 設(shè)計(jì)目的11.2 設(shè)計(jì)要求11.3 組成原理1第2章 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)基本結(jié)構(gòu)22.1升降裝置22.2存取車過(guò)程22.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3第3章 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)53.1 控制系統(tǒng)方案的確定6第4章 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)74.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊7結(jié)論與體會(huì)8參考文獻(xiàn)9附 錄9 第1章 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)控制工藝分析1.1 設(shè)計(jì)目的通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)掌握PLC的編程原理、思路及硬件的接線方式。1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容通過(guò)PLC控制高層車位升降存取車輛，實(shí)現(xiàn)控制目的。1.3 設(shè)計(jì)要求（1）自動(dòng)雙層停車場(chǎng)控制設(shè)計(jì)（2人一組）（2）雙層自動(dòng)停

2、車場(chǎng)配置如圖1-1所示，上下層共可停5部車。1.3 組成原理自動(dòng)雙層停車場(chǎng)的運(yùn)行原理即升降橫移類機(jī)械停車庫(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。其車位結(jié)構(gòu)為2維矩陣形式，可設(shè)計(jì)為多層和多列。由于受收鏈裝置及進(jìn)出車時(shí)間的限制，一般為2-4層，2層、3層者居多，現(xiàn)以較為典型的地上33升降橫移式為例，說(shuō)明停車庫(kù)的運(yùn)行原理。圖1-1 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)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，只需按下1至3的按鈕，再按下叫車按鈕，擇所按車位將降至下層，而下排車位將左右移動(dòng)，讓出位置讓上層車位降下來(lái)。即底層只能平移，頂層只能升降。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

3、之用。當(dāng)?shù)讓榆囄贿M(jìn)出車時(shí)，無(wú)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，直到下方為空才可進(jìn)行下降動(dòng)作，進(jìn)出車完成后再上升回到原位置。其運(yùn)動(dòng)的總原則是：升降復(fù)位，平移復(fù)位。由于停車設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，系統(tǒng)各機(jī)械部分可以根據(jù)不同地形和空間進(jìn)行任意的組合、排列，規(guī)模可大可小，對(duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。 第2章 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)基本結(jié)構(gòu)2.1升降裝置升降裝置包括：1）曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)，即電機(jī)、減速箱和制動(dòng)器；2）傳動(dòng)部件包括鋼絲繩和滑輪（或升降鏈條、鏈輪）等；3）對(duì)重和平和平衡連；4）升降導(dǎo)軌和對(duì)重導(dǎo)軌。曳引驅(qū)動(dòng)機(jī)通過(guò)鋼絲繩（或鏈

4、條）使載車臺(tái)升降，同時(shí)對(duì)重也相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，平衡重量這樣有利于減小電機(jī)功率。2.2存取車過(guò)程自動(dòng)雙層車庫(kù)控制系統(tǒng)通過(guò)人機(jī)界面來(lái)實(shí)現(xiàn)。存車時(shí)，在人機(jī)界面的主界面中按“存車界面”，在選擇需要存車的車位，判斷無(wú)誤后按確認(rèn)，自動(dòng)完成存車過(guò)程；取車時(shí)人機(jī)界面進(jìn)去取車界面，直接選擇想要取車的庫(kù)位，判斷無(wú)誤后按確定，自動(dòng)完成驅(qū)車過(guò)程。 用戶存車，進(jìn)入存車界面。發(fā)布存車指令，人機(jī)界面將相應(yīng)信號(hào)送給PLC，此時(shí)，大門打開，司機(jī)將車開到升降臺(tái)指定位置后下車，選擇庫(kù)位并按“確定”鍵，此時(shí)，大門開始關(guān)閉。PLC判斷是否升降，升降臺(tái)低速上升，達(dá)到指定位置碰到主平層行程開關(guān)時(shí)，主電機(jī)制動(dòng)。此時(shí)汽車在制定車位，并且人機(jī)界面上顯示

5、相應(yīng)庫(kù)位有存車信息。司機(jī)開車入庫(kù)檢測(cè)車輛是否停車到位，提示鎖車門根據(jù)車庫(kù)指令判斷是否上升檢查車是否停放可靠司機(jī)出庫(kù)，庫(kù)門關(guān)閉升降機(jī)上升停車到位，存車結(jié)束圖2-1 存車流程圖取車時(shí)，在人機(jī)界面上選擇取車界面，選擇枯萎，判斷無(wú)誤后按確認(rèn)，進(jìn)入驅(qū)車操作。根據(jù)庫(kù)位位置，PLC判斷所取車位是否下降，升降臺(tái)下降，并復(fù)位。人機(jī)界面上顯示相應(yīng)庫(kù)位的消失，并檢測(cè)升降臺(tái)是否到位，大門打開，司機(jī)把車從升降臺(tái)上開出，延時(shí)一段時(shí)間后大門自動(dòng)關(guān)閉，驅(qū)車過(guò)程結(jié)束。取車指令輸入根據(jù)車位判斷是否下降升降機(jī)下降到底層司機(jī)入庫(kù)把車開出升降機(jī)到驅(qū)車泊位處車庫(kù)門開取車結(jié)束圖2-2 取車流程圖2.3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)I/O地址分配表如表2-

6、3、表2-4所示表2-3 輸入信號(hào)的地址分配表輸入信號(hào)名稱輸入點(diǎn)1號(hào)車極限開關(guān)X02號(hào)車極限開關(guān)X13號(hào)車極限開關(guān)X24號(hào)車極限開關(guān)X35號(hào)車極限開關(guān)X101號(hào)車呼叫X112號(hào)車呼叫X123號(hào)車呼叫X13叫車按鈕X146號(hào)車極限開關(guān)X15 表2-4 輸出信號(hào)的地址分配表輸出信號(hào)名稱輸出點(diǎn)1號(hào)車平臺(tái)上升Y01號(hào)車平臺(tái)下降Y12號(hào)車平臺(tái)上升Y22號(hào)車平臺(tái)下降Y33號(hào)車平臺(tái)上升Y43號(hào)車平臺(tái)下降Y54號(hào)車平臺(tái)左移Y64號(hào)車平臺(tái)右移Y75號(hào)車平臺(tái)左移Y105號(hào)車平臺(tái)右移Y11X0 Y0X1 Y1X2 Y2X3 Y3 Y4X10 Y5 X11 Y6X12 Y7X13 Y10 Y11X14 X15X17C

7、OM COM KM1KM3KM4KM5KM6KM7KM8KM9KM10KM2SB1SB2SB3SB4SQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6SQ7 圖2-5 PLC接線圖2.4 系統(tǒng)接線圖設(shè)計(jì)接線圖，是根據(jù)電氣設(shè)備和電器元件的實(shí)際位置和安裝情況繪制的，只用來(lái)表示電氣設(shè)備和電器元件的位置、配線方式和接線方式，而不明顯表示電氣動(dòng)作原理。主要用于安裝接線、線路的檢查維修和故障處理。此自動(dòng)雙層停車場(chǎng)控制的接線圖可如圖2-5所示，根據(jù)系統(tǒng)變量定義及分配表可以看出，要實(shí)現(xiàn)控制目的要利用PLC中的10個(gè)輸入繼電器和10個(gè)輸出繼電器。輸出部分的電壓必須采用AC220V的交流電，并且熱繼電器的輔助常閉觸點(diǎn)要接在主線

8、上，這樣才能達(dá)到保護(hù)的目的。 第3章 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 控制系統(tǒng)方案的確定呼叫1號(hào)車盤，2號(hào)車盤，3號(hào)車盤時(shí)運(yùn)行梯形圖如下圖3-1所示。 圖3-1 叫車接線圖主叫按鈕接線圖如圖3-2中所示圖3-2 主叫接線圖 第4章 自動(dòng)雙層停車場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 PLC與上位監(jiān)控軟件通訊本次課程設(shè)計(jì)涉及到歐姆龍PLC與力控組態(tài)軟件的通訊。目前歐姆龍的小型PLC組要是CPM1A和CPM2A系列；PLC與組態(tài)軟件通過(guò)串口RS232通信，那么就要了解PLC的通信協(xié)議是什么方式的。第一步：通過(guò)PLC的編程軟件來(lái)了解通信協(xié)議，在歐姆龍PLC的“PLC設(shè)定”對(duì)話框中“外圍端口”標(biāo)簽中設(shè)置“通信協(xié)議”為“標(biāo)準(zhǔn)”，模式

9、是“Host Link”，單元號(hào)為“0”，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)置對(duì)話框的“驅(qū)動(dòng)器”標(biāo)簽中，設(shè)置“端口名稱”為“COM3”，“波特率”為“9600”，“數(shù)據(jù)位”為“7”，“校驗(yàn)”為“偶校驗(yàn)”，“停止位”為“2”，在“設(shè)備類型設(shè)置”的“通用”標(biāo)簽中，設(shè)置“CPU類型”為“CPU40”在“變更PLC”對(duì)話框中，“設(shè)備類型”為“CPM1（CPM1A）”，“網(wǎng)絡(luò)類型”為“SYSMAC WAY”。第二步：與力控的通訊：在上位機(jī)力控組態(tài)軟件的“設(shè)備配置第一步”的對(duì)話框中，設(shè)置“設(shè)備地址”為“0”，“通訊方式”為“串口（RS232/422/485）”，在“設(shè)備配置第二步”的對(duì)話框中，設(shè)置“串口”為“COM8”,點(diǎn)擊“設(shè)置

10、”按鈕設(shè)置通信參數(shù)“波特率”為“9600”，“數(shù)據(jù)位”為“7”，“校驗(yàn)”為“偶校驗(yàn)”，“停止位”為“2”。結(jié)論與體會(huì)自動(dòng)停車場(chǎng)集中了現(xiàn)代多方面的先進(jìn)技術(shù)，是科技含量較高的車庫(kù)，其中雙層自動(dòng)停車場(chǎng)停車方便、存取速度快、車庫(kù)結(jié)構(gòu)靈活、造價(jià)低的特點(diǎn)，將可能成為今后停車庫(kù)發(fā)展的主要形式。立體停車庫(kù)目前在全國(guó)各地的很多新建小區(qū)內(nèi)逐漸開始應(yīng)用，今后隨著家庭轎車的增加，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的自動(dòng)的立體停車庫(kù)必將興起，車庫(kù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制是未來(lái)車庫(kù)技術(shù)發(fā)展的主方向?？梢栽O(shè)置PC機(jī)作為控制系統(tǒng)的上位機(jī)，通過(guò)靈活、友好的人機(jī)界面，以互聯(lián)網(wǎng)作為信息通道，可實(shí)現(xiàn)對(duì)停車庫(kù)的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制和管理。“車庫(kù)”是大中城市的熱門話題，國(guó)家經(jīng)貿(mào)

11、委將“城市立體車庫(kù)”列為“近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)”，在現(xiàn)代化大都市中，自動(dòng)停車場(chǎng)已經(jīng)滲入到人們的各個(gè)生活領(lǐng)域，在機(jī)關(guān)、賓館酒店、醫(yī)院和居民區(qū)等許多地方，升降橫移式立體停車庫(kù)成了一個(gè)必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施。根據(jù)雙層自動(dòng)停車場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)原理及特點(diǎn)，明確了運(yùn)動(dòng)規(guī)律，通過(guò)對(duì)PLC的輸入、輸出信號(hào)數(shù)量的確定合理的對(duì)PLC進(jìn)行了選型。并對(duì)其運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行了PLC控制程序的編程?？傮w來(lái)說(shuō)，此次設(shè)計(jì)給我的影響頗大，讓我知道了怎樣做好一件事情，也明白了以往所學(xué)PLC課程還很不夠，所以在本設(shè)計(jì)中可能存在考慮不周全、設(shè)計(jì)漏洞等問(wèn)題。我希望大家提出寶貴意見與建議。近四年的大學(xué)學(xué)習(xí)，讓我的專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的提高。課程設(shè)計(jì)是我們學(xué)

12、習(xí)中一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié)，它是一個(gè)綜合性較強(qiáng)的設(shè)計(jì)課題，為我們以后從事實(shí)際的技術(shù)工作，打下了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。并且對(duì)我們掌握所學(xué)知識(shí)情況，進(jìn)行了全面而又直觀的檢驗(yàn)。想想這次的課程設(shè)計(jì)，我在其中學(xué)到了很多知識(shí)，但其中所遇到的困難，也仍舊記憶猶新。它讓我明白了無(wú)論是設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，還是改造原先的老產(chǎn)品，都是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)過(guò)程，容不得半點(diǎn)含糊。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，拓寬了我的知識(shí)面，是一個(gè)鍛煉的好機(jī)會(huì)。參考文獻(xiàn)1 徐灝. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.2 鐘肇新，彭侃. 可編程控制器原理及應(yīng)用M.廣州:華南理工大學(xué)出版社, 19991.3 杜桂榮. 多層升降橫移式立體車庫(kù)的結(jié)構(gòu)和控制J.甘肅:甘肅工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003.4 任伯淼. 機(jī)械式立體停車庫(kù) M.北京:海洋出版社,