PLC與單片機控制自動化立體車庫

1、PLC與單片機控制自動化立體車庫課題研究背景和意義第 2 頁2006到到2010年年2003到到2006年年上世紀上世紀八十年八十年代到代到2003年年 80年代中國開始出現(xiàn)私人年代中國開始出現(xiàn)私人汽車汽車2003年社會保有量達到年社會保有量達到1219汽車的保有量達到了汽車的保有量達到了7000 私人汽車保有量私人汽車保有量突破突破2000自動化立體車庫發(fā)展情況自動化立體車庫發(fā)展情況第 3 頁塔式垂直升降式垂直循環(huán)式升降橫移式柱式堆垛式面積較小高度空間交大國外高容量的立體車庫能利用多種場地條件大型高容量立體車庫停車區(qū)域小又分散的停車場大型自動化全封閉車庫巷道堆垛式自動化立體車庫自動化立體車庫

2、自動化立體車庫可充分利用地上資源，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。主要分為四個板塊進行介紹選用鋼架結(jié)構(gòu)選用鋼架結(jié)構(gòu)，鋼架結(jié)構(gòu)與其它建鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比具有可筑結(jié)構(gòu)相比具有可靠性高、強度高，靠性高、強度高，自重小、材料的塑自重小、材料的塑性和韌性好、施工性和韌性好、施工工期短等優(yōu)點，還工期短等優(yōu)點，還能回收利用，能回收利用， 綠色綠色低碳環(huán)保。低碳環(huán)保。顯示控制面板顯示控制面板部分部分電氣控制部分電氣控制部分安全保護部分安全保護部分選用單片機作為選用單片機作為顯示的核心，顯示的核心，LCD液晶顯示屏和共

3、陰液晶顯示屏和共陰極發(fā)光二極管組成極發(fā)光二極管組成了立體車庫的顯示了立體車庫的顯示組件組件選用選用日本歐姆龍日本歐姆龍PLC控制，控制，PLC控控制系統(tǒng)有其他控制制系統(tǒng)有其他控制方法無法比擬的優(yōu)方法無法比擬的優(yōu)點，可靠性高，抗點，可靠性高，抗干擾能力強，編程干擾能力強，編程簡單，組合靈活，簡單，組合靈活，開發(fā)周期短等等開發(fā)周期短等等自動化立體車庫自動化立體車庫作為一個大型用電作為一個大型用電設(shè)備，其主要設(shè)備設(shè)備，其主要設(shè)備為三相交流電機，為三相交流電機，所以必須設(shè)置三相所以必須設(shè)置三相交流電機保護電路交流電機保護電路。車庫結(jié)構(gòu)部分車庫結(jié)構(gòu)部分自動化立體車庫動態(tài)演示過程自動化立體車庫動態(tài)演示過程

4、 比較圖 1 和圖 2 立體車庫發(fā)現(xiàn)通道空閑車位在中間的時候（如圖2）時，以存取3號車位的汽車為例，圖 1時1,、2號車位整體朝右平移一個車位三號載車板才能下來。而圖 2時只需要將1號載車板向右平移一個車位就行，存取車得時候橫移載車板數(shù)目最少，最省功，比較節(jié)能。本著低碳綠色生活的原則,我們就選擇（圖2）7車位升降橫移式立體車庫作為研究對象圖 1圖 2車庫機械結(jié)構(gòu)部分只是做了一個簡要的介紹車庫機械結(jié)構(gòu)部分只是做了一個簡要的介紹升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降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(shè)備或橫向平移存取停放車輛的機械式停車設(shè)備車位數(shù)從幾個到上百個

5、均可采用，能利用多車位數(shù)從幾個到上百個均可采用，能利用多種場地條件，運用多種組合方式，有效利用種場地條件，運用多種組合方式，有效利用場地現(xiàn)有空間。場地現(xiàn)有空間。升降橫移式立體車庫簡介升降橫移式立體車庫簡介選用鋼架結(jié)構(gòu)選用鋼架結(jié)構(gòu)，鋼架結(jié)構(gòu)與其它建鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比具有可筑結(jié)構(gòu)相比具有可靠性高、強度高，靠性高、強度高，自重小、材料的塑自重小、材料的塑性和韌性好、施工性和韌性好、施工工期短等優(yōu)點，還工期短等優(yōu)點，還能回收利用，能回收利用， 綠色綠色低碳環(huán)保。低碳環(huán)保。車庫結(jié)構(gòu)部分車庫結(jié)構(gòu)部分停車庫單元設(shè)計尺寸為存放小型車（單位mm）一層車庫尺寸：595025502150 二層、三層車庫尺寸

6、：595025501700最大停車重量：2300kg升降速度：100mm/s、橫移速度：180mm/s；最長存取車時間：120s選用鋼架結(jié)構(gòu)選用鋼架結(jié)構(gòu)，鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比具有可靠性高、強度高，自重小、鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比具有可靠性高、強度高，自重小、材料的塑性和韌性好、施工工期短等優(yōu)點，還能回收利用，材料的塑性和韌性好、施工工期短等優(yōu)點，還能回收利用， 綠色低碳環(huán)保。綠色低碳環(huán)保。在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構(gòu) 如圖1圖2所示結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架橫移系統(tǒng)橫移系統(tǒng)在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動輪，兩只為從動輪。防墜落裝置設(shè)計防墜落裝置設(shè)計下超鏈接顯示

7、控制面板顯示控制面板部分部分選用單片機作為選用單片機作為顯示的核心，顯示的核心，LCD液晶顯示屏和共陰液晶顯示屏和共陰極發(fā)光二極管組成極發(fā)光二極管組成了立體車庫的顯示了立體車庫的顯示組件組件改裝開關(guān)改裝開關(guān)（1）拆開按鈕開關(guān)，去掉原有的）拆開按鈕開關(guān)，去掉原有的24V單色燈泡和原有燈泡的引腳鐵片，把三引腳單色燈泡和原有燈泡的引腳鐵片，把三引腳兩色發(fā)光二極管的引腳彎成如圖所示的形狀，兩色發(fā)光二極管的引腳彎成如圖所示的形狀，（2）用電烙鐵在按鈕開關(guān)底座上燙一個洞，這樣連上原來燈泡的兩個引腳的引）用電烙鐵在按鈕開關(guān)底座上燙一個洞，這樣連上原來燈泡的兩個引腳的引出通道，就有三個引腳引出通道，三引腳發(fā)光

8、二極管就能通過此通道引出。出通道，就有三個引腳引出通道，三引腳發(fā)光二極管就能通過此通道引出。（3）把發(fā)光二極管插到通道里面，在看看按鍵是否擋住，能否正常按下。）把發(fā)光二極管插到通道里面，在看看按鍵是否擋住，能否正常按下。（4）然后安裝外殼。然后拆開開關(guān)按鍵頂蓋，在卸下頂蓋上的白塑料片，在用）然后安裝外殼。然后拆開開關(guān)按鍵頂蓋，在卸下頂蓋上的白塑料片，在用黑色彩筆在頂蓋白塑料片上寫上相應(yīng)的車位號，或者功能，在安裝好。黑色彩筆在頂蓋白塑料片上寫上相應(yīng)的車位號，或者功能，在安裝好。 （1）本顯示控制面板使用繼電器開關(guān)量信號作為單片機的輸入信號，信號屬于電信號，要加按鍵防抖動程序的話，只需要給按鍵按下

9、的瞬間加一個5ms的延遲，然后在重新掃描按鍵是否按下，不用加按鍵彈起掃描程序。（2）為了使單片機循環(huán)掃描各個電磁繼電器常開觸點的接通情況，我們加入一個while（1）語句，進行大循環(huán)，讓程序一直在while（1）語句里面執(zhí)行程序。（3）LCD顯示時注意本顯示控制面板LCD只寫入程序，不用讀入程序，所以R/W=0PSB=1表示當前LCD數(shù)據(jù)通信選用并行口通信，讓單片機P3口作為數(shù)據(jù)通信口，并且注意8位并行時序連接圖。顯示面板單片機程序顯示面板單片機程序程序已經(jīng)經(jīng)過李忠老師高瑜老師檢查程序已經(jīng)經(jīng)過李忠老師高瑜老師檢查驗收，程序完全可行。預(yù)期功能能夠驗收，程序完全可行。預(yù)期功能能夠?qū)崿F(xiàn)實現(xiàn)本次設(shè)計我

10、選用歐姆龍本次設(shè)計我選用歐姆龍PLC C2OOH系列的系列的160點可編程序控制器點可編程序控制器(96個信號輸個信號輸入點，入點，64個繼電器輸出點個繼電器輸出點)完全滿足容量的要求完全滿足容量的要求,但由于學(xué)校實驗室設(shè)備限制但由于學(xué)校實驗室設(shè)備限制,只只能使用能使用40點位的歐姆龍點位的歐姆龍CPM1A PLC（24點輸入點輸入16點輸出）進行一個車位存取的點輸出）進行一個車位存取的演示，其他車位存取程序類似，只是輸入輸出點地址不同，所使用的主要器件演示，其他車位存取程序類似，只是輸入輸出點地址不同，所使用的主要器件另行介紹，只使用一組對射型光電開關(guān)連接電路，其他用一個開關(guān)代替，旨在另行介

11、紹，只使用一組對射型光電開關(guān)連接電路，其他用一個開關(guān)代替，旨在說明原理和可實現(xiàn)性。說明原理和可實現(xiàn)性。電氣控制部分電氣控制部分選用選用日本歐姆龍日本歐姆龍PLC控制，控制，PLC控控制系統(tǒng)有其他控制制系統(tǒng)有其他控制方法無法比擬的優(yōu)方法無法比擬的優(yōu)點，可靠性高，抗點，可靠性高，抗干擾能力強，編程干擾能力強，編程簡單，組合靈活，簡單，組合靈活，開發(fā)周期短等等開發(fā)周期短等等電機控制原理圖PLC控制接觸器線圈得電情況，進而控制電機的正反轉(zhuǎn)，實控制接觸器線圈得電情況，進而控制電機的正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)載車板的上下移動或者左右移動?，F(xiàn)載車板的上下移動或者左右移動。簡化PLC接線圖PLC程序流程圖使用限位開關(guān)， 用

12、于檢測載車板是否到位?？刂频蹉^動作的電磁鐵上有一反饋信號， 可用于指示吊鉤是否已把載車板掛好。PLC編程以編程以3號車位的存取情況為例進行程序介紹。號車位的存取情況為例進行程序介紹。010011號車位電機右移線圈01005 存車指示燈010021號車位電機左移線圈01006防墜落電磁鐵線圈010033號車位電機下移線圈01007取車指示燈010043號車位電機上移線圈0000啟動按鈕00041號左行程開關(guān)00013號車位按鈕00053號右行程開關(guān)00023號車位光電檢測00063號左行程開關(guān)00031號右行程開關(guān)表輸入點分配表輸出點分配1、由于自動化立體車庫主要設(shè)備就是三相交流電機，所以必須設(shè)

13、置三相交流電機保護電路。短路保護、過流保護、溫度保護、缺相保護等等。2、防人、異物誤闖入紅外線檢測裝置：先進行聲音警報，并且設(shè)置自動鎖閉系統(tǒng)，當設(shè)備運轉(zhuǎn)時，如有人或異物進入設(shè)備中，設(shè)備將會緊急報警，人員或者人員沒有按時撤離車庫設(shè)備就會自動急停。待人員或異物離開設(shè)備后，按動“復(fù)位”按鈕，設(shè)備將恢復(fù)運行。保證設(shè)備安全運轉(zhuǎn)，以防誤傷人員。用光電開關(guān)檢測。3、車輛定位：載車板的末端裝有前、后、左、右限位裝置。載車板上有汽車車輪雙邊橋，載車板前端有前輪橫杠，這樣就能使汽車停放在載車板大概重心位置。載車板末端有一對光電開關(guān)，檢測車輛長度是否滿足自動化停車庫的長度要求。4、防止載車板墜落裝置5、警示燈及警示

14、蜂鳴器：設(shè)置設(shè)備運轉(zhuǎn)信號顯示。提示設(shè)備處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)及對異常情況報警。6、電機自帶剎車裝置：防止載車板自動滑，電磁抱閘。安全保護部分安全保護部分自動化立體車庫自動化立體車庫作為一個大型用電作為一個大型用電設(shè)備，其主要設(shè)備設(shè)備，其主要設(shè)備為三相交流電機，為三相交流電機，所以必須設(shè)置三相所以必須設(shè)置三相交流電機保護電路交流電機保護電路。1-觸頭 2-鎖鍵塔鉤 3-過電流線圈 5-加熱電阻絲 6-銜鐵 欠電壓 7-停止按鈕自動空氣開關(guān)具有多種保護功能自動空氣開關(guān)具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等過載、短路、欠電壓保護等)、動作、動作值可調(diào)、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，所以目前被廣泛應(yīng)用。值可調(diào)、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，所以目前被廣泛應(yīng)用。低壓斷路器低壓斷路器防墜