基于PLC的自动化立体停车库自动控制系统1毕业论文VIP

+宜宾职业技术学院毕业论文（设计）任务书系 部 电气工程系 专 业 名 称 电气自动化专业 班 级 电气 1343 姓 名 郑旭东 毕业论文（设计）题目 自动化立体停车库自动控制系统 2013 年 5 月 1 日PLC 控制的立体车库系统设计摘 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，有效利用土地价值。本系统采用 PLC、计算机结合组态画面监控，按动按钮或控制组态画面即可完成汽车存取过程，操作简单，存取方便。控制电路部分采用交流接触器传统方式，使运行安全可靠。设计采用可分组合，模块式安装，方便灵活，具备维护使用方便，造价低等特点。关键词：立体车库 可编程控制器 组态监控目 录毕业设计(论文)任务书 2摘要 51 引言 81.1 升降横移式 81.2 巷道堆垛式 82 三菱 PLC 简介 102.1 三菱 FX2N 系列 PLC 的性能指标和分类 102.1 PLC 模块介绍可编程序控制器的工作方式及编程语言 113 双层立体车库功能介绍 143.1 立体车库系统组成 143.2 PLC 核心控制部分 143.3 立体车库控制要求 144 立体车库系统设计 164.1 PLC 选择 164.2 I/O 口分配 164.3 PLC 外部接线端口图 174.4 车位检测部分 174.5 手动控制部分 184.6 软件设计 18结论与讨论 19主要参考文献 21附录 1 立体车库原理图 22附录 2 立体车库总程序 241、引言车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近 3040 年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于 90 年代初开始研究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车位的配比为 1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地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 平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高 8090，如果采用地上多层（21 层）立体式车库的话，50 平方米的土地面积上便可存放 40 辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。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地少、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提供了方便条件。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。(一） 升降横移式升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。（二） 巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有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，一般地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（几十米） ，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，但占地却最小。（三） 垂直循环式 产品特点： 1) 占地少，两个泊位面积可停 610 辆车。 2) 外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。 3) 价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。 4) 可采用自动控制，运行安全可靠。本课题以二层五车位为研究对象,采用三菱 FX2N-48MR 为控制元件,进行模拟,结合所学专业知识,成功的设计出二层五车位 PLC 控制系统.2 三菱 PLC 简介2.1 三菱 FX2N 系列 PLC 的性能指标和分类1) PLC 的主要性能指标 输入输出点数（IO 点数）IO 点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数的总和。它标志着可以接多少个开关、按钮和可以控制多少个负载。 存储容量存储容量是指可编程序控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制 16 位即一个字为一步。 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，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位用 s/步。 功能扩展能力可编程序控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特殊应用的需要，如 AD 模块、DA 模块、位置控制模块等。 指令系统指令系统是指一台可编程序控制器指令的总和，它是衡量可编程序控制器功能强弱的主要指标。2) PLC 的分类通常，PLC 产品可按结构形式、控制规模等进行分类。按结构形式不同, 可以分为整体式和模块式两类。按控制规模大小、则可以分为小型、中型和大型 PLC 三种类型。1. 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控制装置，其硬件结构与微型计算机控制系统相似。PLC 也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。1) PLC 的硬件结构一套 PLC 系统在硬件上由基本单元（包含中央处理单元、存储器、输入输出接口、内部电源） 、IO 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 FX2N48MR 为基本单元，(24 入、16 出)，M 表示主机、R 表示该单元为继电器输出型。2.2 可编程序控制器的工作方式及编程语言1. PLC 的工作方式1) PLC 的扫描工作方式输入电路CPU EPROM RAM输出电路基本单元内部电源 扩展I/O接口各种外设接口输出信号现场输入信号主机编程器打印机PC 机输入电路输出电路扩展单元 输出信号扩展连接电缆至其他扩展单元现场输入信号开始内部处理通信处理RUN 方式？输入扫描程序执行输出处理NY图 2-3 PLC 的扫描过程可编程序控制器在进入 RUN 状态之后，采用循环扫描方式工作。从第一条指令开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址号递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描，并周而复始地重要进行。可编程序控制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序的长度和扫描速度有关。2) PLC 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、程序执行和输出刷新三个主要阶段，如图 2-4 所示。输入端子输入映象寄存器 输出映像寄存器输出锁存器 输出端子输入 . 输出程序执行阶段输入采样阶段 输出刷新阶段X001Y001Y001M1读读 图 2-4 PLC 的程序执行过程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，还要进行自诊断、与外设（如编程器、上位计算机）通信等处理。即一个扫描周期还应包含自诊断及与外设通信等时间。4) PLC 的 IO 响应时间PLC 采用集中 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