PLC与组态技术的自动车库控制系统的设计

毕业设计（论文）标题：PLC与组态技术的自动车库控制系统的设计学生姓名：xxxxxx系部：电子信息系专业：电气自动化技术班级：电气xxxx班指导教师：xxx1目录摘要()1、绪论21.1车库门研究现状31.2车库门研究意义42、自动车库门的设计要求与任务52.1设计任务52.2设计的基本思路53、MCGS组态软件的的设计63.1组态元器件的平面分布63.2变量的设置63.3运行策略中脚本的编写93.4模拟设备连接设置104丶西门子S7-200程序的设计114.1流程图114.2I/0地址分配表124.3自动车库门控制PLC接线图134.4PLC程序的设计14参考文献21致谢222摘要本设计介绍基于PLC组态技术的自动车库门控制系统，本系统采用西门子S7-200CPU224型的PLC、MCGS组态软件、V4.0STEP7MicroWINSP9编程软件。利用组态与PLC之间的通信，将各种脚本程序与PLC程序完美结合，共同去控制一个对象，以达到控制要求和控制目的。关键词：S7-200CPU224、MCGS组态软件、V4.0STEP7MicroWIN3第一章绪论1.1车库门研究现状车库的发展，应该说从第一辆汽车诞生以来就随之产生。公安部交通管理局的统计显示，截至2006年底，我国汽车保有量为2421万辆，与2005年相比，增长279万辆，增长率为13%。在汽车快速增加的同时，“停车难”的问题越来越严重的凸显出来。以上海市为例，截止2006年底，上海市己拥有机动车辆150万辆，其中汽车80万辆。而目前全市各类停车场停车位加起来约为49万个。而这种情况也挡不住上海市机动车辆以每年7万辆的数量迅猛增长。据预测，到2012年机动车拥有量将达到200多万辆。停车泊位的现状及发展速度远远不能适应客观发展的需求。而对于快速发展的中国各个城市，停车难也随着城市经济的快速发展和汽车数量的激增接踵而来。资料显示，全国36个大中城市停车位满足率不足20%，也就是说，目前我国城市每5辆机动车辆只有1个停车位。国内家用汽车拥有量的迅速增加，使城市道路交通变得十分拥挤，各大城市高峰时塞车已经成为天天可见的一道景观。家用汽车的停放也逐渐成为一个社会问题。我国大城市中由于停车位少，而土地越来越紧缺的情况下，停车位价格十分昂贵，为解决城市停车难的问题，家用车库是必然出路。我国家用车库发展虽经历了近几十年的发展，但仍处于初级的停车功能，是最原始的使3用阶段，它的设计水平、经济价值还有待于完善和开发。为此对家用车库设计方案优化具有重大的现实意义和潜在的市场经济效益。41.2车库门研究意义随着生产力和科学技术的不断发展，人们的日常生活和生产活动大量的使用了自动化控制，不仅节约了人力资源，而且很大程度上提高了生产效率，又进一步的促进了生产力的快速发展，并不断的丰富着人们的生活。近20年来，随着我国城市建设速度的加快，城市交通需求量也日益增大，城市人口相对密集，无论是私家车辆还是公交车辆都不能真正满足正常的停放，公交需求更很大。因此车辆停放依旧是市民最关注的问题。在超级市场、公共建筑、银行、别墅车库门，经常使用自动门控制系统。早期的自动门控制系统采用继电器逻辑控制，已经逐渐被淘汰。1969年，出现了可编程逻辑控制器PLC（ProgrammableLogicController），其特点是：具备逻辑控制、定时、计数、等功能，编程语言采用直观的梯形图语言，软件更改方便，通用性和灵活性好。PLC控制自动门由于具有故障率低、可靠性高、维修方便等优点，因而得到广泛的应用。所以在停车场智能管理领域，相应的也出现了PLC停车场智能管理的概念，即含有高科技的智能系统，与普通的停车系统不同的是，它能以PLC技术为基础来解决停车难的问题，直接为目标安全、迅速地到达目的地。停车场管理系统重点要做到准确指示车辆进出,车辆进入时给与司机准确的车位数量与具体位置,车辆进入车库后,记录车辆总量;车辆离开车库时,减少车辆数量。车辆进出指示可完全由PLC进行中央控制处理,停车场空位指示可利用价格便宜的数码管显示。因此，在大力加强车辆停放智能管理的建设方面，尤其在实现快捷、便利、安全这一点上拥有很大的发展空间和潜力。5第二章自动车库门的设计任务与思路2.1设计任务1）存车：当汽车到达车库门前时，车灯亮3次，B2车感检测传感器收到信号后，延时5S自动开启车库门，直至压住其上限位开关S10。之后道杆自动上升，直到压住道杆上限位开关S30。汽车经过道杆时，地磁检测传感器B1检测到有车通过。通过道杆后，B1出现下降沿，道杆自动下降，直到压住其下限位开关S40。汽车到位后，B3车位检测传感器动作，车库门自动关闭，直到压住门下限位开关S20。2）取车：当汽车倒车时，B3传感器出现下降沿，延时5S自动开启车库门，直至压住门上限位开关S10。之后道杆自动上升，直到压住道杆上限位开关S30。汽车退出车库，通过道杆后，地磁检测传感器B1出现下降沿，道杆自动下降，关闭车库门，直到压住各自下限位开关。3）车库门开关压住上限位开关时，提示灯H1亮，提示司机可以进出。4）按下急停按钮或车库门电机过载或道杆电机过载时，报警灯BJD以0.5S的周期闪烁。5）车库门内外设有车库门和道杆手动控制按钮，用来进行人工控制。2.2设计的基本思路建立组态模拟模块，小车设置水平移动，车库门设置为利用组态画面的坐标，当小车进入水平移动的某一个坐标时，小车停止，道杆先上升，然后车库门上升，车库门上升到设置的上限坐标时，停止上升，小车进入车库内，小车到位，车位检测完毕，车库门下降，实现车库门关闭。6第三章MCGS组态软件的设计3.1组态元器件的平面分布图3-1自动车库监控系统平面图（元器件的插入）3.2各变量的动态设置图3-2小车和门的行程设置7图3-3自动手动切换按钮设置图3-4上下道杆设置8图3-5外开门外开门（其他一样设置）图3-6地磁传感器车位传感器设置9图3-7数据库的写入3.3运行策略中脚本的编写10图3-8脚本程序编写3.4模拟设备连接设置图2-1在工作台设备窗口就选中设备工具箱进行设备的选定11第四章西门子S7-200程序的设计4.1.流程图3-8存车（a）和取车（b）流程图（b）取车流程图（a）存车流程图(b)取车流程图124.2I/0地址分配表符号地址注释符号地址注释KM1Q0.3车库门上卷XTYM1.3车位信号产生下跳沿KM2Q0.4车库门下卷CQM1.4进车申请信号KM3Q0.5道杆上升S01M0.7急停信号KM4Q0.6道杆下降B11M1.5地磁检测传感器H1Q0.7车进出车库指示灯B21M1.6车感检测传感器BJDQ1.0故障报警指示B31M1.7车位检测传感器ZTM1.0系统总停止标志S11M2.1车库门上限位ZDM1.1自动运行标志S21M2.2车库门下限位S71M1.2手动/自动转换开关S31M2.3道杆上限位内开门M2.5库外开门S41M2.4道杆下限位外开门M2.6库外开门内升杆M3.1内按钮升杆内关门M2.7库内关门外升杆M3.2外按钮升杆外关门M3.0库外开门内降杆M3.3内按钮降杆外降杆M3.4外按钮降杆134.2自动车库门控制PLC接线图图4-1自动车库门的PLC接线图144.3PLC程序的设计151617181920参考文献1罗麦丰等西门子S7-200系列plc在配料生产线上的应用J微计算机应用2007,(1)2罗麦丰等基于S7-200系列PLC的顺序控制编程方法的研究J机床电器2006,(3)3罗麦丰等转盘式钎焊机电气控制系统的设计J自动化技术与应用2007，(7)4罗麦丰等转盘式钎焊机电气控制系统的应用研究J可编程序控制器与工厂自动化2007,(3)5陈小祝，罗麦丰等PLC在二工位钎焊机电气控制系统中的应用J计算机与数字工程2007,(7)6罗麦丰等三面铣组合机床的PLC改造J煤矿机械2009，（8）7罗麦丰等基于NezaPLC与变频技术的直饮水恒压供水系统J电气自动化2009，（3）8三菱公司FX2N系列编程手册M9高勤，电器及PLC控制技术M高等教育出版社2002年6月第一版10金广业，李景学可编程控制器原理与应用M电子工业出版社1991年2月第一版11史国生电气控制与可编程序控制器技术M化学工业出版社2004年2月第一版12廖常初编程及应用M机械工业出版社2005年7月第二版13许缪，王淑英电气控制与PLC应用M机械工业出版社2007年1月第三版14陈志文等组态控制实用技术M机械工业出版社2009年2月第一版15徐国林PLC应用技术M机械工业出版社2009年1月第一版16袁秀英，牛云陞，余群威组态控制技术M电子工业出版社2008年5月第一版17许志军工业控制组态软件及应用M机械工业出版社21致谢本次毕业设计设计做的实属不易，刚刚拿到论文题目的时候，觉得很简单，但是在拿到任务书，并开始设计的时候，却处处碰壁，各种问题接踵而至，每次解决单一情况后，却又同时出现几个问题点，为此感到非常的沮丧，但是罗麦丰老师不厌其烦的悉心指导我们。最终本设计的各种困难被逐一解决！罗麦丰老师治学态度严谨，学识渊博，为人和蔼可亲，在基于组态技术的自动车库控制系统的设计方面具有独特的见解，每次点拨都击中重点，