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1、精品名师归纳总结封面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结作者： PanHongliang仅供个人学习浙江工业职业技术学院可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结毕业论文2021 届基于 PLC的立体车库设计掌握同学姓名高军剑学 号 100701224分院电气工程分院专 业 电气自动化技术指导老师 姜磊完成日期 2021 年 4 月 16 日可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结论文题目：基于 PLC 的立体车库设计掌握摘要立体停车库生产在中国是个新兴行业 ,立体停车库可缓解城市动、静态交通问题 ,改善居住环境 ,有效利用土的价值 .本系统采纳 PLC、运算机结合组
2、态画面监控,按动按钮或掌握组态画面即可完 成汽车存取过程 ,操作简洁 ,存取便利 .掌握电路部分采纳沟通接触器传统方式 ,使运行安全牢靠 .设计采纳可分组合 ,模块式安装 ,便利敏捷 , 具备爱护使用便利 ,造价低等特点 .关键词 立体车库 PLC组态监控可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结目 录第一章车库的总类 .4.1.1 升降横移式 61.2 巷道堆垛式 6其次章双层立体车库功能介绍62.1 立体车库系统组成62.2 PLC核心掌握部分72.3 立体车库掌握要求7第三章立体车库系统设计83.1 PLC挑选 83.2 三菱 FX2N系列 PLC 的性能指标和分类83.3 可编程
3、序掌握器的工作方式及编程语言103.4 I/O口安排 113.5 PLC外部接线端口图 123.6 车位检测部分 123.7 手动掌握部分 123.8 软件设计 13附录 1: 立体车库原理图 错误！未定义书签。附录 2: 立体车库总程序 错误！未定义书签。结 论 14引 言可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通进展到肯定程度产生的结果 ,立体停车设备的进展在国外 ,特别在日本已有近 3040年的历史,无论在技术上仍是在体会上均已获得了胜利.我国也于 90 岁月初开头讨论开发机械立体停车设备,距今已将近二十年的历程 .由于很多新建小区内住户与
4、车位的配比为1:1, 为明白决停车位占的面积与住户商用面积的冲突 ,立体机械停车设备以其平均单车占的面积小的特殊特性 ,已被广大用户接受 .机械车库与传统的自然的下车库相比,在很多方面都显示出优越性.第一,机械车库具有突出的节的优势.以往的的下车库由于要留出 足够的行车通道 ,平均一辆车就要占据 40 平方 M 的面积,而假如采纳双层机械车库 ,可使的面的使用率提高80 90 ,假如采纳的上多层（ 21 层）立体式车库的话 ,50 平方 M 的土的面积上便可存放 40 辆车,这可以大大的节约有限的土的资源 ,并节约土建开发成本 .在的下车库中采纳机械存车,仍可以免除采暖通风设施 ,因此,运行中
5、的耗电量比工人治理的的下车库低得多.机械车库一般不做成套系统,而是以单台集装而成 .这样可以充分发挥其用的少、可化整为零的优势 ,在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼.这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题供应了便利条件.目前,立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式.第一章车库的种类可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1 升降横移式升降横移式立体车库采纳模块化设计 ,每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半的下等多种形式 ,车位数从几个到上百个 .此立体车库适用于的面及的下停车场 ,配置敏捷
6、,造价较低 .1.2 巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库采纳堆垛机作为存取车辆的工具,全部车辆均由 堆垛机进行存取 ,因此对堆垛机的技术要求较高,单台堆垛机成本较高 , 所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用.垂直提升式立体车库垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理,在提升机的两侧布置车位,一般的面需一个汽车旋转台 ,可省去司机调头 .垂直提升式立体车库一般高度较高（几十 M ）,对设备的安全性 ,加工安装精度等要求都很高 ,因此造价较高 ,但占的却最小 .其次章双层立体车库功能介绍2.1 立体车库系统组成系统主要由： PLC、组态监控部分、电气传动部分、检测部分、手动掌握部分、支架模
7、型系统图见 2.1-1 ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2.12.2 PLC核心掌握部分系统核心部分采纳三菱 FX2N-48MR为掌握元件 ,它是 FX 系列中功能最强、速度最高的微型可编程掌握器.它的基本指令执行时间高达 0.08us, 远远超过了很多大型可编程掌握器.它功能强大有用 ,价格廉价,工作稳固牢靠 ,24 点输入,16 点输出 ,采纳继电器输出形式 ,可驱动交直流负载 ,负载电流在 2A 左右.220VAC 供电.并且输入端内部自带 24V 直流电源 ,仍可为负载供应直流电源 .2.3 立体车库掌握要求本系统通过检测车位运行状态和其它参数,掌握电机轮番工作
8、,合理调度电机运行 .系统通过运算机以图形、图像、数据、文字等方式,直观、形象、实时的反映系统工作状态以及车位位置等参数,并通过PLC 通讯模块与监测监控主机实现数据交换,该系统具有运行牢靠、操作便利 、自动化程度高等特点 .如图 2.3-1图 2.11. 号车位、 2 号车位、 3 号车位只能上下移动 ,不能左右移动。2. 4 号车位、 5 号车位只能左右移动 ,不能上下移动。3. 下排车位上的汽车可以直接开出。4. 上排车位的汽车 ,要想开出需要先按下相应车位标号呼叫按键,再按可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结下叫车按键 ,然后下排车位先左右移动 ,让出位置 ,上排车位降至下
9、层 ,再进出车辆 .第三章立体车库系统设计3.1 PLC 挑选本系统采纳三菱公司的型号为 FX2N-48MR 的 PLC,是一种具有结构紧凑、抗干扰才能强、使用便利、同类产品价格廉价等优点 .随着电子科技进展及产业应用之需要 ,PLC 的功能也日益强大 ,例如位置掌握及网络功能等 .3.2 三菱 FX2N 系列 PLC 的性能指标和分类3.2.1 PLC的主要性能指标 输入输出点数（ I O 点数）IO 点数是指可编程序掌握器外部输入、输出端子数的总和.它标志着可以接多少个开关、按钮和可以掌握多少个负载.储备容量储备容量是指可编程序掌握器内部用于存放用户程序的储备器容量,一般以步为单位 ,二进
10、制 16 位即一个字为一步 .1. 扫描速度一般以执行 1000步指令所需时间来衡量 ,单位为 ms/k步,也有以执一步指令所需时间来运算的 ,单位用 s/ 步.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结功能扩展才能可编程序掌握器除了主模块之外 ,通常都可配备一些可扩展模块,以适应各种特别应用的需要 ,如 A D 模块、 D A 模块、位置掌握模块等.2. 指令系统指令系统是指一台可编程序掌握器指令的总和,它是衡量可编程序掌握器功能强弱的主要指标 .3. PLC 的分类通常,PLC 产品可按结构形式、掌握规模等进行分类.按结构形式不同 , 可以分为整体式和模块式两类 .按掌握规模大小、就
11、可以分为小型、中型和大型 PLC 三种类型 .4. PLC 系统的组成PLC 是一种以微处理器为核心的工业通用自动掌握装置,其硬件结构与微型运算机掌握系统相像 .PLC 也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的 .5. PLC 的硬件结构一套 PLC 系统在硬件上由基本单元（包含中心处理单元、储备器、输入输出接口、内部电源）、 I O 扩展单元及外部设备组成 .图 2-1 为 PLC 的硬件结构图 .图 2-1 PLC 的硬件结构图图 2-2为三菱 FX2N 小型 PLC 产品主机示意图 .本课题中 FX2N 48MR为基本单元 ,24 入、16 出,M 表示主机、 R 表示该单元为继可编辑资料
12、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电器输出型 .3.3 可编程序掌握器的工作方式及编程语言1.PLC 的工作方式1PLC 的扫描工作方式图 2-3 PLC的扫描过程可编程序掌握器在进入RUN 状态之后 ,采纳循环扫描方式工作 . 从第一条指令开头 ,在无中断或跳转掌握的情形下 ,按程序储备的的址号递增的次序逐条执行程序,即按次序逐条执行程序 ,直到程序终止 . 然后再从头开头扫描 ,并周而复始的重要进行 .可编程序掌握器工作时的扫描过程如图 2-3所示,包括五个阶段：内部处理、通信处理、输 入扫描、程序执行、输出处理.PLC 完成一次扫描过程所需的时间称为扫描周期 .扫描周期的长短与用户程
13、序的长度和扫描速度有关. 2PLC 的程序执行过程PLC 的程序的执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出输入输入端子输入映象寄X001Y001输输输出映像寄Y001M1读出锁存器出端子输出读输入采样阶段程序执行阶段输出刷新阶段刷新三个主要阶段 ,如图 2-4 所示.图 2-4 PLC 的程序执行过程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) PLC 的扫描周期在 PLC 的实际工作过程中 ,每个扫描周期除了前面所讲的输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段外 ,仍要进行自诊断、与外设（如编程器、上位运算机）通信等处理 .即一个扫描周期仍应包含自诊断及与外设通信等时间 .(4) PL
14、C 的 IO 响应时间PLC 采纳集中 IO 刷新方式 ,在程序执行阶段和输出刷新阶段, 即使输入信号发生变化 ,输入映像寄存器区的内容也不会转变,仍会影响本次循环的扫描结果 .输出信号变化滞后于输入信号变化 ,这产生了PLC 的输入输出响应滞后现象 ,最大滞后时间为 2-3 个扫描周期 .3.4 I/O口安排关于输出点的定义 ,它们两两成对 ,构成掌握沟通接触器吸合条件 .表3-11 号车位上限开关X103 号车位下限开关X202 号车位上限开关X111 号车位呼叫开关X03 号车位上限开关X122 号车位呼叫开关X14 号车位上限开关5 号车位上限开关X13X143 号车位呼叫开关复位开关
15、X2X36 号车位上限开关X15叫车开关X41 号车位下限开关2 号车位下限开关X16X17停止开关X6针对本课题要求 ,我们规定了 PLC 输入点安排 .其中,X0 到 X2 为呼叫开关。 X3 到 X6 为功能开关。 X10 至 X20 为限位开关 .表3-21 号车平台上升Y01 号车平台下降Y12 号车平台上升Y22 号车平台下降Y33 号车平台上升Y43 号车平台下降Y5可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 号车平台左移5 号车平台左移Y6Y104 号车平台右移5 号车平台右移Y7Y113.5 PLC外部接线端口图依据 I/O 安排,及电路原理图 见附录 1,本系统外部
16、接线如图 :图 3.13.6 车位检测部分FX2N-48MR 可编程掌握器采纳直流输入形式 ,车库全部车位到位及限位检测采纳了光电对管 ,检测电路电源使用 PLC 内部供应的24V 直流电源 ,其最大驱动电流可达 400mA. 光电对管的导通电流在30mA左右,内阻为 600 ,为满意光电对管的性能指标 ,我们将可编程掌握器的内置 24V 直流电源上串联了一个 200 /1W的大功率电阻 . 立体车库共有 6 个上下到位检测光电对管和 3 个左右到位检测光电对管,总驱动电流为 9*30mA=270mA,小于可编程掌握器 24V直流电源的最大输出电流 ,满意设计要求 .3.7 手动掌握部分程序所
17、用状态元件、定时器及数据储备器均选用具有掉电爱护功能的元件 ,当系统掉电时元件保持掉电前的状态,以储存现场信息 ,待上电后连续完成被中断的动作。当发生意外情形时,按下急停按钮中止系统的运行并储存现场断点信息。当显现如电机过载、过热电气可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结或机械故障时 ,自动中止系统的运行 ,并发出声光报警 ,同时系统转入手动方式进行故障处理 .考虑到组态掌握可能显现上述问题 ,系统也设计了最基本的手控掌握 ,设计了车库上层三个车位的挑选按钮、呼叫车位按钮和复位按钮 ,并且考虑到假如车位动作显现错误 ,设计了急停按钮,这样能使车库系统无论处于何种运行状态都能立刻停止运
18、行,防止事故的发生 .3.8 软件设计PLC 的编程语言有梯形图语言、助记符语言、次序功能图语言等.其中前两种语言用得较多 ,次序功能图语言也在很多场合被采纳.本设计所采纳的编程语言为梯形图语言 .完整的梯形图程序见附录 2附录 1: 立体车库原理图附录 2: 立体车库总程序可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结结 论近几年 ,随着人民生活水平的提高,及汽车价格的一降再降 ,有车在老百姓看来已是越来越平常的事 .可是,假如你住在一些较老的小区, 会发觉 ,买车简洁 ,停车可就难了。更有甚者 ,有些人为了能在市中心上班的找到一个泊车位 ,不得不比挤公车起得仍早 .为什么会这样 ,这既有
19、历史缘由 ,人们没想到国人会如此快的拥有自己的家庭轿车,也有中国过于太快的城市化 ,使城市本就薄弱的基础设施捉襟见肘,所以, 国家不能承担城市无限度的外扩 ,也就不答应在每个建筑外面留下大块的空的作为停车场 .因此,“车库”是大中城市的热门话题 ,国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术进展重点”,随着家用汽车的不断增加 ,公共场所及社区内存车冲突、车挤绿的的问题将会越来越突出 ,在人们对生活质量和环境意识不断增强之时“车库”日渐 成为热门话题 ,机械自动化立体车库将会在新开发的楼盘及商业里大显身手.随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化,而作为解决城市静态交通的有效措施向空间、向高层
20、进展的自动化立体停车设备 ,以其占的面积少、停车率高、布置敏捷、高效低耗、性价比高、安全牢靠等优点 ,越来越受到人们的青睐 .目前市面上常见的机械式立体停车库有：升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等8 种,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中升降横移类以其结构简洁、操作便利、安全牢靠、造价低等优点,在国内车库市场占有肯定优势的市场份额 .本文介绍了立体车库进展状况以及立体车库的主要功能与优越性 ,并进一步结合给出了一个物业小区内的下三层升降横移式立体车库的设计与实现方案的实践操作来阐述 PLC 的应用.升降横移类立体车
21、库的掌握系统通过采纳PLC 和 Profibus现场总线掌握 ,使整个掌握系统的牢靠性大大提高 ,满意了车库的掌握功能与使用性能的要求 ,完全实现了进出车的智能掌握 .系统仍在硬件设计上采纳了手动、半自动和全自动多级冗余掌握方式,协作软件 / 硬件连锁爱护 ,大大提高了系统的牢靠性。同时 ,由于 PLC 软件设计上的优化处理 ,使得本系统对于车位的扩展实现较为简便。此外,软件设计仍采纳了“并行分支与汇合”的技巧,从而大大缩短了进出车时间 , 提高了工作效率 .同时,本文仍介绍了基于可编程掌握器 PLC和 Profibus总线的车库掌握系统 ,简述了多层升降横移立体停车库工作原理和结构特点, 通
22、过 PLC 软件设计及其优化 ,实现了立体车库的自动掌握 .升降横移类立体车库的掌握系统通过采纳PLC 和 Profibus现场总线掌握 ,使整个掌握系统的牢靠性大大提高 ,满意了车库的掌握功能与使用性能的要求,完全实现了进出车的智能掌握 .本文的一些观点和实际操作是依据详细的实际情形不同而不同 ,存在肯定差异性 ,仍有就是期望能多和同行业的同仁通沟通探讨 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结致 谢本论文是在姜老师的尽心教导指导下完成的,在整个毕业设计期间,得到了导师的仔细指导和帮忙,导师的严谨学风和渊博学识使 本人受益匪浅 ,在此表示真诚的敬意和由衷的感谢.同时要感谢分院领导和
23、老师给我们供应了良好的环境和热心指导.在软件编程中 ,仍得到某某某等同学的积极帮忙 ,在此一并表示感谢 .感谢在百忙中评阅论文和参与答辩的各位领导和老师,由于首次作CAPP 系统的开发 ,错误、漏洞肯定不少 ,望各位老师不吝赐教 .参考文献1 黄莉等 . 州市机械式立体停车库应用规划讨论R. 起重运输机械.2006.2 王永华.代电气掌握及 PLC 应用技术（第 2 版） M. 北京航空航天高校出版社 .3 王炎玉 .展田.升降移位立体停车库掌握中的应用J.林航天工业高等专科学校学报 .2007.4 周奇才等 .魔方式停车库自动掌握系统设计J. 起重机与运输机械.2006.5 胡瑜 .基于组态
24、掌握技术的智能立体停车库J. 起重机与运输机械.2006.6 程怀洲.基于 PLC 的多层升降横移立体停车库掌握系统设计J. 电子设计应用 .2005.7 郝艳芳等 . 自动化立体停车设备的安全技术 J. 机电产品开发与创新.2001.8 于海楼.立体车库 :城市交通进展之必定 J.2005.9 蒋圣平.颜景龙.裴焕斗.PLC 在立体车库系统中的应用 J.2000.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10 郑宝举 .永康.超.能立体停车库掌握系统的设计与实现J.运算机测量与掌握 .2003.版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人全部This
25、 article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is Pan Hongliangs personal ownership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、讨论或观赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律的规定，不得侵害本网站及相关权益人的合法权益。除此以 外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权益人的书面许可，并支付酬劳。Users may use the contents or services of this article fo
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