基于网络以PLC为控制核心的立休停车库控制系统的设计.ppt

基于网络以PLC为控制核心的立休停车库控制系统的设计,内容提要,课题设计背景 设计的基本内容及主要方法 成果结论,课题设计背景,停车库（场）的现状 新一代停车库的发展趋势,停车库（场）的现状,1、占用大量面积，浪费资源 2、停车不方便，耗时长,新一代停车库的发展趋势,1、充分利用立体空间，节约资源 2、停放、取车自动化，方便、快捷、高效,设计的基本内容及主要方法,设计的任务和目的 设计的具体要求和原理 硬件设计 软件设计,设计任务,本控制系统由上位机（个人计算机）和下位机（PLC）两大部分组成，上位机通过RS232串行口与PLC的编程口交换数据，系统的主要控制对象是搬运小车的堆垛机，它具有左/右、前/后和升/降三个方位的运动，控制系统有自动和手动两种方式，自动方式下，按照程序设定的要求，把停在0号库位上的小车搬运到立体车库指定的库位上或把指定车库的小车取送到0号库位上。手动方式主要用于位置的调整，整个系统要求运行可靠、定位准确。上位机对整个运行过程能实时显示、监控、报警和货物统计等多种操作，并要求通过网络，在任意一台计算机上也有相应的功能。,设计目的,1、 掌握PLC控制的基本原理，以PLC编程及位置控制为主 2、掌握通过传感器信号采集，PLC编程，实现对步进电机及直流电机进行较复杂的位置控制及时序逻辑控制等功能,设计具体要求,1.根据控制系统的要求，正确选择PLC的型号，分配I/O端子，设定好与上位机链位的中间继电器、输出继电器、数据寄存器等。 2.设计梯形图程序。人为方式下，硬件自身已具备手动功能，因此无需再为此编程。自动方式下，按下送按钮。再按库位号按钮（0号库位有车，要送的库位上无车）后，堆垛机把0号库位上的小车送到指定的库位上。若条件不满足就不能运行，取车情况与送车相同，只是条件相反。 3.对所设计程序进行仿真调试，成功后再与上位机连接，进行整个系统的调试。,设计原理,立体仓库基本结构 立体仓库硬件原理 PLC简介,立体仓库基本结构,立体仓库基本结构,立体仓库硬件原理,步进电机的基本原理 步进电机驱动器原理 信号检测元件,步进电机的基本原理,步进电机是数字控制系统中的执行电动机，当系统将一个电脉冲信号加到步进电机定子绕组时，转子就转一步，当电脉冲按某一相序加到电动机时，转子沿某一方向转动的步数等于电脉冲个数。因此，改变输入脉冲的数目就能控制步进电动机转子机械位移的大小；改变输入脉冲的通电相序，就能控制步进电动机转子机械位移的方向，实现位置的控制。,步进电机驱动器原理,步进电机的运行要有一电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它是把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器就使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。,信号检测元件,1、反射式传感器 2、对射式传感器 3、微动开关,PLC简介,我们所使用的PLC是日本三菱公司的FX2N系列的FX2N-32MT-D,是有32个I/O点的基本单元,晶体管输出型,使用DC24V电源。,硬件设计,硬件接线 硬件运行要求,硬件接线I/O分配表1,硬件接线I/O分配表2,硬件运行要求,1、执行送指令 2、执行取指令 3、其它运行要求,软件设计,主程序设计 子程序设计 设计过程中遇到的问题,主程序,子程序,初始化回原点子程序 操作判断子程序 取车操作子程序 放车操作子程序 原点有车处理子程序,初始化回原点,无论是在刚刚启动立体停车库（开机）,还是执行完取放操作,得先让货台回到原点(原点位置设定为货台在非工作状态时所在的左下限位),操作判断,主要记录操作人员选择的仓位号和取放指令，判断其操作是否合理（有效），并执行相应子程序。,取车操作,移动空货台（堆垛机）到指定仓位前，经过前伸、升起、退回，再移动货台（有车）到0仓位前，经过前伸、下降，把小车放到0仓位，完成取车过程。,放车操作,移动空货台（堆垛机）到0仓位前，经过前伸、升起、退回，再移动货台（有车）到指定仓位前，经过前伸、下降，把小车放到指定仓位，完成放车过程。,原点有车处理,当货台回到原点时，若检测到货台上有车，程序就会执行相应处理子程序。 此时，在指定时间内可手选空仓位进行放车操作，否则程序会自动搜索最低空仓位并进行放车操作。放车完成后返回原点待命。,设计过程中遇到的问题,1、定时