毕业设计（论文）-基于组态软件的立体车库控制系统的设计.doc

毕毕业业论论文文题目：基于组态软件的立体车库控制系统的设计院系：电气信息学院专业：自动化班级：0703学号：200701020320学生姓名：张步幸导师姓名：刘星平完成日期：2011年6月1日毕毕业业设设计计题目：基于组态软件的立体车库控制系统的设计院系：电气信息学院专业：自动化班级：0703学号：200701020320学生姓名：张步幸导师姓名：刘星平完成日期：2011年6月1日诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。作者签名：作者签名：日期：日期：年年月月日日毕毕业业设设计计（论论文文）任任务务书书设计（论文）题目：基于组态软件的立体车库控制系统的设计姓名张步幸院系电气信息学院专业自动化班级0703学号200701020320指导老师刘星平职称副教授教研室主任赵葵银李晓秀一、基本任务及要求：基本任务基本任务：立体仓库主体由底盘、四层十二仓位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，采用步进电机、直流电机作为拖动元件。电气控制是由西门子生产的S7-200型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。设计内容包括立体车库控制程序的设计，组态王的编程组态设计，立体车库控制系统的模拟调试。要求：要求：1完成主电路设计、控制电路设计2.西门子S7-200程序控制器的编程3.应用组态软件在上位机实现组态监控4.要求能调试出结果二、进度安排及完成时间：1.（34周）接受任务、准备资料、拟定方案，写出开题报告2（5、8周）根据题目要求及已知条件，确定控制方案及所选用的控制器件3（911周）硬件制作设计4（1213周）实验室现场调试5（14周）相关图纸的设计6（15周）完成设计、撰写论文7（16周）修改完善论文，准备答辩基于组态软件的立体车库控制系统的设计ii目录目录摘要.IABSTRACT.II第1章绪论.11.1立体车库的国内外发展概况.11.2立体车库控制系统设计的意义.11.3此课题的设计内容及主要思路.21.4PLC的基本概念.31.5PLC的现状与发展.31.6组态软件技术现状与发展.4第2章方案确定和系统构成.72.1立体车库的工作原理.72.2系统方案选择.82.2.1控制方案选择.82.2.2组态监视方案选择.92.3设计方案的确定.112.3.1主体结构方案的确定.112.3.2控制方案的确定.122.3.3组态监控方案的确定.13第3章硬件部分.153.1TVT99C立体车库模型.153.2立体车库的基本结构.153.3PLC的选择.173.3.1PLCIO点的选择.173.3.2PLC型号的选择.173.3.3S7-200PLC的介绍.173.4PLC的外部接线.183.4.1PLC的输入输出分配.183.4.2PLC外部接线.20第4章系统软件设计.214.1STEP7-MICROWIN编程软件.214.2S7-200的通信.214.2.1S7-200的通信协议.214.2.2在编程软件中设置通信接口的参数.214.3TVT99C立体车库程序.23第5章基于组态王的监控设计.315.1组态王软件介绍.315.2利用组态王实现上位机监控.315.2.1建立组态王新工程.315.2.2创建组态画面.32基于组态软件的立体车库控制系统的设计iii5.2.3定义IO设备.345.2.4构造数据库.345.2.5建立动画连接.355.2.6运行和调试.375.2.7立体车库监控系统构成.37第6章系统调试.416.1系统硬件调试.416.1.1系统使用前的准备.416.1.2设备接线.416.2系统软件设计.416.2.1监控界面的调试.416.2.2上位机控制模型调试.42第7章结论与展望.437.1结论.437.2展望.44参考文献.45致谢.46附录.47附录A：系统结构图.47附录B：PLC外部接线图.48附录C：组态王监控界面.49基于组态软件的立体车库控制系统的设计I摘要摘要本设计利用的立体车库主体由底盘、四层十二车位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。其中电气控制是由西门子S7-200CPU226型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动模块、开关电源、位置传感器等器件组成。本论文首先对该课题的可行性及课题实现的现实意义和价值进行了介绍；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本控制系统的核心软件进行了编写。论文中有相应的梯形图程序及利用组态软件对车库信息的实时监控；论文最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结，并对立体车库今后的发展进行了科学的展望。关键词关键词：立体车库；PLC；组态软件基于组态软件的立体车库控制系统的设计IIABSTRACTThedesignofthethree-dimensionalgarageisconsistedofthemainchassisfourfloorsof12positionsmovemachineryandelectricalcontrolparts.TheelectricalcontrolisedbySiemensS7-200CPU226programmablelogiccontroller(PLC)steppermotordrivepowermodulesswitchingpowersupplysensorsandotherdevices.InthispaperIintroducethefeasibilitythepracticalsignificanceandthueofthesubjectfirstly.SecondlyIexpoundandanalysethethree-dimensionalgaragecompositionstructureandprincipleofthesystem.LastIcompiletheprogramwhichisthecoreofthecontrolsystem.Therearecorrespondingladderdiagramandreal-timemonitoringinationofthewarehousebyconfigurablesoftwareinthearticle.FinallyIconcludeandsummarizetheknowledgeandtheconclusionacquiredinthedesign.ThenIprospectthefuturedevelopmentofthethree-dimensionalgaragesciencely.Keywords:three-dimensionalgaragePLCconfigurablesoftware基于组态软件的立体车库控制系统的设计1第第11章章绪论绪论1.1立体车库的国内外发展概况自动化立体车库是以高层立体货架为主体，以成套搬运设备为基础，以计算机控制技术为主要手段组成的高效率物流，大容量贮藏系统。随着经济的高速发展，我国有关行业开始重视自动化立体车库的研究，并亦有一些自动化立体车库建成投入使用。现就自动化立体车库的历史沿革，技术特点及发展方向作简要介绍。.历史沿革1950年，在美国首次出现了自动化立体车库的雏形，那时的自动化立体车库，严格说只能算是立体车库，还远谈不上自动二字。其后，在英，法等国也相继出现了类似的立体车库。自动化立体车库真正成为高效率的自动化设施，还是70年代的以后的事情。随着经济的起飞，为提高物流的效率和充分利用车储空间，日本自1965年从欧美引入自动化立体车库，并于70年代以后使其获得飞速发展。现在，自动化立体车库技术已日趋成熟，并随着科学技术尤其是计算机技术的发展，而不断向前发展。80年代中期起，我国先后在无锡，湖北和大连等地出现多座利用微机控制巷道堆垛机的自动化车库。但是，这些普通微机对环境和电源要求较高，部适合在工业现场和堆垛机上直接使用。可编程控制器PLC的引进和广泛使用，使国产自动立库的性能日趋完善。PLC是带处理器的通用工业控制器，器可靠性大大高于普通微机装置，适合在恶劣的现场使用，可直接装在堆垛机的电气柜内与接触器由同一电网供电4。采用PLC作为实时控制装置已成为当前各先进工业国家一致的发展方向。.技术特点现代化的自动化立体车库集起重运输机械、自动控制、计算机管理及遥感技术于一体，整个系统实行计算机分级管理，通常由管理级，监控级和操作级组成，各个部分的基本组成。.发展方向自动化立体车库车库技术仍处于不断发展之中，今后将向两个方向发展：一是开发储藏大型物体，如整台汽车，大型模具之类的自动化车库另一个是开发对录音带、录像带或半导体器件之类的轻量或超轻量物体的小型自动化立体车库。随着科学技术的发展，自动化立体车库将逐步向完整、人工智能化控制系统发展。1.2立体车库控制系统设计的意义随着工业自动化的发展，基于PLC单片机等设备的自动化系统，自动化设备越来越基于组态软件的立体车库控制系统的设计2普及，几乎遍布所有自动化领域，与之相应的监控系统人机界面系统也应运而生，并得到同步发展。中国的现代化建设正处于上升期，新项目的上马、基础设施的改造大量需要组态软件，另一方面，传统产业的改造、原有系统的升级和扩容也需要组态软件的支撑。社会信息化的加速是组态软件市场增长的强大推动力。随着经济发展水平的提升，信息化社会将为组态软件带来更多的市场机会。随着计算机技术的飞速发展，组态软件更多地总结这些领域的需求，设计出符合应用要求的开发工具，更好地满足这些行业对软件的需求，进一步减少这些行业在自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。而立体车库控制系统是运用了最新的组态王软件，利用软件完成对PLC端口的信号读取和设置，完成被控对象的所有控制功能，包括手动和自动。1.3此课题的设计内容及主要思路该立体车库主体由底盘、四层十二车位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，采用步进电机作为拖动元件。该控制系统主要由西门子公司生产的S7-200CPU226型可编程序控制器(PLC)、北京斯达特机电科技发展有限公司生产的SH-2H057步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。小型立体车库的电气控制系统由PLC来实现，控制系统分手动和自动两种方式。此系统实现的功能主要有：取（由零位出发到指定车位号取货并送到入货台）；送（到零位取货并送入指定车位号）等功能，在执行完任务后自动返回到零位等待下一指令。小型立体车库的应具备的功能主要有几下几点：、开机时首先要回零位操作，这样的目的就是给堆垛机有个工作参考点；、堆垛机（机械手）要有三个自由度，即：前进、后退；上、下；左、右；、堆垛机的运动由步进电机驱动，伸缩由直流电机控制（Z方向）；、堆垛机前进（或后退）运动和上（或下）运动可同时进行；、堆垛机前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护；、每个车位必须有检测装置（微动开关），当操作有误时发出错误报警信号；、车位共有12个，4行3列；、当按完车位号后，没按入或取前，可以按取消键进行取消该操作。基于组态软件的立体车库控制系统的设计3、整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防发生意外1。本系统设计的主要思路是：查阅PLC以及步进电机相关资料对设计中所用的西门子S7-200系列PLC和步进电机进行熟悉和掌握。从立体车库的基本结构和所实现的功能入手，通过分析IO地址的分配和利用PLC进行较复杂的位置控制及时序逻辑控制的要求，再根据实际应用的情形进行PLC程序的编制与调试，以达到对自动化立体车库所要求实现的功能。通过组态王软件实现对车库信息的实时监控。1.4PLC的基本概念PLC即可编程控制器(ProgrammabLogicController)是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(InternationalElectricalCommittee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序运算，计时，计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。1.5PLC的现状与发展PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一，其发展重点有如下：人机界面更加友好PLC制造商纷纷通过收购或联合软件企业、或发展软件产业，大大提高了其软件水平，多数PLC品牌拥有与之相应的开发平台和组态软件，软件和硬件的结合，提高了系统的性能，同时，为用户的开发和维护降低了成本，使更易形成人机友好的控制系统，目前，PLC网络IPCCRT的模式被广泛应用。网络通讯能力大大加强PLC厂家在原来CPU模板上提供物理层RS232422485接口的基础上，逐渐增加了各种通讯接口，而且提供完整的通讯网络。由于近来数据通讯技术发展很快，用户对开放性要求很强烈，现场总线技术及以太网技术也同步发展。如罗克韦尔AB公司主推的三层网络结构体系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet，西门子公司在Profibus-DP及Profibus-FMS网络等。基于组态软件的立体车库控制系统的设计4开放性和互操作性大大发展PLC在发展过程中，各PLC制造商为了垄断和扩大各自市场，处于群雄割据的局面，各自发展自己的标准，兼容性很差，这给用户使用带来不便，并增加了维护成本。开放是发展的趋势，这已被各厂商所认识，形成了长时期妥协与竞争的过程，并且这一过程还在继续。PLC的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。PLC的网络能力、模拟量处理能力、运算速度、内存、复杂运算能力均大大增强，不再局限于逻辑控制的应用，而越来越应用于过程控制方面，有人统计，除石化过程等个别领域，PLC均有成功能应用，PLC在相当多的应用取代了昂贵的DCS，从而使原来PLC（顺序控制）DCS（过程控制）的模式变成PLCIPC模式。工业以太网的发展对PLC有重要影响。以太网应用非常广泛，与工业网络相比，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网引进控制领域。目前的挑战在于1）硬件上如合适应工业恶劣环境；2）通讯机制如何提高其可靠。以太网能否顺利进入工控领域，还存在争论。但以太网在工控系统的应用却日益增多，适应这一过程，各PLC厂商纷纷推出适应以太网的产品或中间产品5。1.6组态软件技术现状与发展、总的发展趋势组态软件是工业应用软件的一个组成部分，其发展受到很多因素的制约。归根结底，应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。未来的传感器、数据采集装置、控制器的智能化程度越来越高，实时数据浏览和管理的需求日益高涨，有的买主甚至要求在自己的办公室里监督定货的制造过程。有的装置直接内嵌“WebServer”，通过以太网就可以直接访问过程实时数据。即使这样，也不能认为不再需要组态软件了。用户要求的多样化，决定了不可能有哪一种产品囊括全部用户的所有要求，直接用户对监控系统人机界面的需求不可能固定为单一的模式，因此直接用户的监控系统是始终需要“组态”和“定制”的。这就导致组态软件不可能退出市场，因为需求是存在的。类似OPC这样的组织的出现，以及现场总线、尤其是工业以太网的快速发展，大大简化了异种设备间互连、开发IO设备驱动软件的工作量。IO驱动软件也逐渐会朝标准化的方向发展。、组态软件功能的变迁由单一的人机界面朝数据处理机方向发展，管理的数据量越来越大。最早的组态软基于组态软件的立体车库控制系统的设计5件用来支撑自动化系统的硬件。那时侯，硬件系统如果没有组态软件的支撑就很难发挥作用，甚至不能正常工作。现在的情况有了很大改观。一方面软件部分地与硬件发生分离，大部分自动化系统的硬件和软件现在不是由同一个厂商提供，这样就为自动化软件的发展提供了可以充分发挥作用的舞台。实时数据库的作用将进一步加强。实时数据库存储和检索的是连续变化的过程数据，它的发展离不开高性能计算机和大容量硬盘，现在越来越多的用户通过实时数据库来分析生产情况、汇总和统计生产数据，作为指挥、决策的依据。在最终用户的眼里，组态软件在一个自动化系统中发挥的作用逐渐增大，甚至有的系统就根本不能缺少组态软件。这其中的主要原因是软件的功能强大，用户也存在普遍的需求，广大用户在厂家强大的宣传攻势面前逐渐认清了软件的价值所在。、推动组态软件发展的动力需求是推动其发展的第一动力，市场会逐步扩大。组态软件市场的崛起一方面为最终用户节省了系统投资，另外也为用户解决了实际问题。现在用户购买组态软件虽然也需要一定的投资，但是和以前相比，投资额得到了大大降低。使用组态软件，用户可以做到“花了少量的钱，办成了大事情”。中国的现代化建设正处于上升期，新项目的上马、基础设施的改造大量需要组态软件，另一方面，传统产业的改造、原有系统的升级和扩容也需要组态软件的支撑。社会信息化的加速是组态软件市场增长的强大推动力。随着经济发展水平的提升，信息化社会将为组态软件带来更多的市场机会。、用户对组态软件的需求变化专用系统所占比例日益提高。组态软件的灵活程度和使用效率是一对矛盾，虽然组态软件提供了很多灵活的技术手段，但是在多数情况下，用户只使用其中的一小部分，而使用方法的复杂化又给用户熟悉和掌握软件带来的很多不必要的麻烦。这也是现在仍然有很多用户还在自己用VB编写自动化监控系统的主要原因。在有些应用领域，自动监控的目标及其特性比较单一（或可枚举，或可通过某种模板自主定义、添加、删除、编辑）且数量较多，用户希望自动生成大部分自动监控系统，例如在电梯自动监控、动力设备监控、铁路信号监控等应用系统。这种应用系统具有一些“傻瓜”型软件的特征，用户只需用组态软件做一些系统硬件及其参数的配置，就可以自动生成某种特定模式的自动监控系统，如果用户对自动生成的监控系统的图形界面不满意，还可以进行任意修改和编辑，这样既满足了用户对简便性的要求，又同时配备比较完善的编辑工具。组态软件应该向更多的应用领域拓展和渗透。目前的组态软件均产生于过程工业自动化，很多功能没有考虑其他应用领域的需求。例如：化验分析（色谱仪、红外仪等，基于组态软件的立体车库控制系统的设计6包括在线分析）、虚拟仪器（例如LabView的口号是TheSoftwareistheInstrument）、测试（如测井、机械性能试验、碰撞试验等的数据记录与回放等）、信号处理（如记录和显示轮船的航行数据：雷达信号、GPS数据、舵角、风速等）。这些领域大量地使用实时数据处理软件，而且需要人机界面，但是由于现有组态软件为这些应用领域考虑得太少，不能充分满足系统的要求，因而目前这些领域仍然是专用软件占统治地位。随着计算机技术的飞速发展，组态软件应该更多地总结这些领域的需求，设计出符合应用要求的开发工具，更好地满足这些行业对软件的需求，进一步减少这些行业在自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。、影响组态软件发展的因素软件质量是影响产品发展的主要因素。在竞争不断加剧的今天，企业规模、科研开发的投入量、质量体系建设情况等对组态软件的质量影响甚大。、未来技术走势很多新的技术将不断地被应用到组态软件当中，组态软件装机总量的提高会促进在某些专业领域专用版软件的诞生，市场被自动地细分了。为此，一种称为“软总线”的技术将被广泛采用。在这种体系结构下，应用软件以中间件或插件的方式被“安装”在总线上，并支持热插拔和即插即用。这样做的优点是：所有插件遵从统一标准，插件的专用性强，每个插件开发人员之间不需要协调，一个插件出现故障不会影响其他插件的运行。XML技术将被组态软件厂商善加利用，来改变现有的体系结构，它的推广也将改变现有组态软件的某些使用模式，满足更为灵活的应用需求。、国际化及入世的影响长期以来，中国的组态软件市场都是由国外的产品占主角，中国本土的组态软件进入国际市场还有很长的路要走，需要具有综合优势。中国的工程公司、自动化设备生产商在国际市场取得优势对组态软件进入国际市场也具有一定的推动作用。相信民族组态软件的崛起是迟早的事情。与其他软件产品相比，组态软件和IT类软件不同，有自己的特殊性，具有系统的概念，使用范围也不是很广，面临的国际竞争没有其他类似办公软件或操作系统那样激烈，因此中国的本土软件很容易崛起。但是毕竟我们是跟在国外产品的后面发展起来的，要想全面超过国外的竞争对手，就必须坚持走好自己的道路，尽量减少效仿，突出特色，以客户需求为中心，积极创新。只有这样，本土的软件才能够具有稳固的根基。基于组态软件的立体车库控制系统的设计7第第22章章方案确定和系统构成方案确定和系统构成2.1立体车库的工作原理电梯式立体车库内设置能停放十二辆汽车的车位库体，0号车位是外界与车库连接的通道，主要是通过堆垛机的水平移动、垂直移动和伸叉机构实现车辆的送取。由于存取车是三维的位置控制，即水平移动（X方向）、垂直移动（Y方向）和伸叉（Z方向）的运动，由于Z方向上的运动是托盘取车过程，为确保安全，Z方向的运动与X、Y方向的运动形成互锁关系，即当堆垛机进行伸叉动作时，X、Y方向不能移动。但是，为了提高车库的工作效率，当堆垛机Z方向没有动作，X、Y允许同时运动，这样可以更快捷的到达指定的车库位置10。车库的存车流程如图2-1，取车流程如图2-2。开始就绪选择欲存车位号被选择车位是否无车？堆垛机送车到所选车位堆垛机复位存车结束按动送指令按钮NY图2-1存车流程图基于组态软件的立体车库控制系统的设计8就绪选择欲取车位号被选择车位是否有车？堆垛机取车到0号车位堆垛机复位取车结束按动取指令按钮开始YN图2-2取车流程图2.2系统方案选择2.2.1控制方案选择系统方案选择的原则是在满足生产机械工艺要求确保产品质量的前提下，力求投资少，效益高和操作方便。根据课题的要求，本课题的控制系统方案有几种方案可供选择：继电器控制方案、单片机控制方案、PLC控制方案等13。继电器控制方案由于继电器在控制电路中有独特的电气、物理特性，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻，使得其它任何电子元器件无法与其相比，加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点，所以继电器仍得以广泛应用。随着科技的飞速发展，继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加。但是由于使用继电器控制方案接线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。另外，继电器触点数目有限，每只只有48对触点，因此灵活性和扩展性很差。继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭基于组态软件的立体车库控制系统的设计9时会受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，可靠性和可维护性差。再加上使用继电器控制方案将大大增加成本，因此，该控制系统不适合使用继电器控制方案。单片机控制方案单片机是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行IO、串行IO、定时器计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SOC（片上系统）方向发展。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。把单片机应用于温度控制中，采用单片机做主控单元，无触点控制，可完成对温度的采集和控制的要求。但是单片机对环境要求较高，一般要在干扰小的场地使用，指令集复杂，对编程能力要求较高，可读性差，实时控制相对于PLC较差。PLC控制方案可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。同时可编程序控制器具有可靠性高、抗干扰能力强，适应性强、应用灵活，编程方便、易于使用，控制系统设计、安装、调试方便，维修方便、维修工作量小，功能完善等特点。2.2.2组态监视方案选择随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的基于组态软件的立体车库控制系统的设计10自动化控制工程12。几种常用组态软件介绍：InTouchInTouchHMI为用户提供了今天的HMI和监控应用所需的能力和通用性。Wonderware在研究与开发中进行了大量投入，保证为用户提供新型的、强大的、创新的产品。其结果是：各种公司可以把他们的精力集中于业务的运转方面，而工程师可以利用最新的软件技术。InTouch软件适合于部署在独立机械中、在分布式的服务器客户机体系结构中、在利用FactorySuite工业应用服务器的应用中，也可以作为使用终端业务的瘦客户机应用。InTouch还是实现了微软公司的“支持WindowsXP”认证的第一个HMI产品，可以从工作站、个人数字助理(PDA)和浏览器观看显示内容。MCGSMCGS(MonitorandControlGeneratedSystem)是由北京昆仑通态自动化软件公司开发的一套基于Windows平台，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。MCGS5.5通用版是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时整整一年时间，辛勤耕耘的结晶，MCGS5.5通用版无论在界面的友好性、内部功能的强大性、系统的可扩充性、用户的使用性以及设计理念上都有一个质的飞跃，是国内组态软件行业划时代的产品，必将带领国内的组态软件上一个新的台阶。MCGS能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。参考网站:输配电设备网iFIXGEFanuc的iFIX软件来全面监控和分布管理全厂范围的生产数据。在包括冶金、电力、石油化工、制药、生物技术、包装、食品饮料、石油天然气等各种工业应用当中，iFIX独树一帜地集强大功能、安全性、通用性和易用性于一身，使之成为任何生产环境下全面的HMISCADA解决方案。利用iFIX各种领先的专利技术，可以帮助企业制定出更快、更有效的商业及生产决策，以使企业具有更强的竞争力。FIX和IFIX是GEFanuc先后推出的两个组态软件，技术纯熟，应用广泛。WinCCWinCC运行于个人计算机环境，可以与多种自动化设备及控制软件集成，具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项，使用方式灵活，功能齐全。用户在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理，可形成所需的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。它为操作者提供了图文并茂、形象直观的基于组态软件的立体车库控制系统的设计11操作环境，不仅缩短了软件设计周期，而且提高了工作效率。WinCC，这一运行于MicrosoftWindows2000和XP下的Windows控制中心，已发展成为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。如果你想使设备和机器最优化运行，如果你想最大程度地提高工厂的可用性和生产效率，WinCC当是上乘之选。EcHmiEcHmi(EasyControlHuman-MachineInteraction)是一个通用的工控软件人机介面组态软件。作者十多年从事工控行业软件的开发。EcHmi从HMI入手，从2001年的1.0版开始，到目前的9.5版，历经6年时间，通过不断的应用、改进，逐渐完善为一个全功能的工控组态软件，和国内外的同类软件相比有着独有的特点，比如动态模板，子图同步更新。EcHmi包含：EcMake开发环境、EcView运行系统、实时库、历史库、WEB系统5部分。组态王组态王软件经过七年开发，五年的各种突发环境的真实考验，九千例工程（钢铁，化工，电力，国属粮库，邮电通讯，环保，水处理，冶金等各行业）的现场运行（包括“中华世纪坛”国家标志性工程），现已成为国内组态软件的客户首选，并且作为首家国内组态软件应用于国防，航空航天等重大领16。2.3设计方案的确定立体车库作为存取车辆的工具，其摒弃了老式停车场或停车楼占地面积大、停车数量少、污染严重和停车安全性低等问题，继承和发扬智能立体车库占地少、停放车辆多，便于集中管理、安全可靠等优点，具有结构简单可靠、钢架结构稳定性好、车位的增减方便灵活、造价低、使用方便、车辆存放安全性高、采用计算机控制、实现监控管理一体化等特点。还可以根据用户的需要及环境和场地的要求设计不同数量的车位，从几十个车位到上千个车位，可建立在广场、商场、建筑物顶部、地下等场所。2.3.1主体结构方案的确定立体车库主体由车位库体、运动机械及电气控制等三部分组成。1、立体车库车位库体共有4层十二个车位，主要由立柱、横梁、纵梁、停车托盘、停车架、限位开关等部件组成。主要作用是承重和检测内置的十二个车位是否有车辆停放。车位号如图2-3。基于组态软件的立体车库控制系统的设计12图2-3车位号2、机械运动整个系统需要三维的位置控制。本系统采用滚珠丝杠、滑杠和普通丝杠作为主要传动机构，电机采用步进电机和直流电机，其关键部分是堆垛机，它由水平移动、垂直移动及伸叉机构三部分组成，其水平和垂直移动分别用两台步进电机驱动滚珠丝杠来完成，伸叉机构由一台直流电机来控制。它分为上下两层，上层为货台，可前后伸缩，低层装有丝杠等传动机构。当堆垛机平台移动到货架的指定位置时，伸叉电机驱动货台向前伸出可将货物取出或送入，当取到货物或货已送入，则铲叉向后缩回。3、电气控制电气控制系统主要包括控制、拖动、检测及安全保护部分。电梯式立体车库存取车时的动作较多且复杂，要求控制系统实现顺序动作、速度、定位及安全互锁等控制。故此类车库一般都采用PLC控制系统。同时，为了保证传动装置在运行时低噪声、低能耗、自动加减速，并且运行平衡、高速、准确，车库升降装置多数采用交流变频调速系统。为确保车辆安全，车库内还安装了光电检测装置和各种限位装置来检测隐患。2.3.2控制方案的确定相对于传统的继电器控制方案来说PLC在技术角度上大大方便了电控设计人员，其系统的软硬件设计简便，维护方便，在体积、可靠性、耗电量等性能方面都有很大程度的提高，从而带动成本的节约，而且可以通过计算机进行数据的传输和监控，这一系列的优点使PLC很快被人们接受并代替继电器控制方案，广泛应用于工厂自动