【电气工程及其自动化】基于plc的堆叠式立体车库控制系统的软件设计

本科生毕业设计（论文）基于PLC的堆叠式立体车库控制系统的软件设计二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2015年5月24日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1绪论111立体车库的背景与现状112设计的意义113立体车库在国内外的发展214立体车库方案介绍315设计目标52总体方案设计521确定立体车库的构架522三层九车位堆垛式立体车库623整体设计方案724立体车库PLC控制系统的总体构架825I/O接线图926主电路图93PLC在立体车库控制系统中的应用1031立体车库的控制流程及设备控制要求10311立体车库的运行流程10312设备控制要求1032立体车库控制系统的PLC选型和资源配置11321控制系统图11322PLC框架配置图11323I/O地址分配124立体车库控制系统程序设计和调试1441基于GXWORDS2的编程设计14411PLC语言选择14412GXWORDS2软件介绍14413GXWORKS2编程软件的特点1442程序的流程图、构成和相关设置16421流程图16422程序的下载、安装和调试17423程序的调试与模拟1743立体车库控制系统PLC程序22431动作控制要求22432源程序225结论与展望3151结论3152展望31参考文献33基于PLC的堆叠式立体车库控制系统的软件设计摘要本设计以堆垛式立体车库为研究对象，使用三菱FX2N80MR可编程控制器和GXWORDS2编程软件，完成了控制系统软件设计部分。主要包括系统方案设计、PLC选型、GXWORDS2编程设计，实现存取车过程的自动控制。关键词立体车库；控制系统；软件；FX2N80MR；GXWORDS2THEDESIGNOFCONTROLSYSTEMSOFTWAREOFSTACKINGSTEREOGARAGEBASEDONPLCABSTRACTTHEDESIGNOFSTACKINGPARKINGGARAGEFORTHESTUDY,USINGMITSUBISHIFX2N80MRPLCANDGXWORDS2PROGRAMMINGSOFTWARE,COMPLETECONTROLSYSTEMSOFTWAREDESIGNINCLUDINGSYSTEMDESIGN,PLCSELECTION,GXWORDS2PROGRAMMEDFORAUTOMATICVEHICLEACCESSCONTROLPROCESSKEYWORDSSTEREOGARAGECONTROLSYSTEMSOFTWAREFX2N80MRGXWORDS21绪论11立体车库的背景与现状1随着城市规模越来越大，城市人口、车辆日渐增多，市区尤其是中心商业区“停车难”的问题已成为制约城市发展的一大难题。截止2013年低，我国汽车产量达到了22117万辆，销量达21987万辆，连续五年居世界第一，汽车（中国汽车行业发展研究报告）保有量已达137亿辆。2013年中国主要城市汽车保有量排名1、北京520万辆；2、成都240万辆；3、深圳22108万辆；据建设部城市交通工程技术中心对全国15个大城市停车现状的调查，城市机动车保有量与停车位之比平均为4841。这一比值对于渴望“车者有其位”的车主来说，形式不容乐观，而且还有继续上升之势。人们在解决交通问题时逐渐意识到，以往仅靠大力拓展道路来满足车辆对动态空间的需求是远远不够的，因为车辆大部分时间还是处于停驶状态。这就是说，车辆占用静态空间停车位的时间远大于其对动态空间道路的需求。停车位不足，会严重影响城市道路畅通、环境与安全。因此为了尽量减少土地占用面积，能最大限度压缩面积的停车设施即立体车库也将是未来的方向。以往的地下车库平均一辆车就要占据40平方米的面积，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。故这种可解决大城市繁华地带用地紧张与停车难矛盾的先进停车方式自动化立体车库在发达国家率先得到推广应用。12设计的意义国民经济的高速发展以及我国的城市化水平不断加快，使得城市交通拥挤的矛盾日益突出。车辆不断增多，城市道路设施跟不上经济发展的步伐，造成了动态交通的严重阻塞。同时停车场地设置的不合理，出现了严重的占道停车，占用居住区绿地，造成静态交通混乱现象，从而进一步加剧了交通拥挤，破坏了城市的居住环境和城市形象。动态交通和静态交通的关系形成了恶性循环。目前我国城市机动车辆的保有量与停车位相差大约5倍，也就是说停车位的满足率只有20左右。停车位严重不足，造成机动车非法停放、占道停放现象日益严重。从国际城市建设的经验看，要保证交通不拥堵，不仅要满足100的基本停车位，还要能满足20的公共停车位。随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中，城市的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，于是出现了要利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械车库向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市环境的建筑。机械式立体车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施。与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。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，是解决城市停车难最有效的手段也是停车产业发展的必由之路。13立体车库在国内外的发展2立体车库停车设备行业在我国是近十几年来发展起来的新兴行业。我国于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有近二十年的历程。随着我国经济持续快速的发展，城市规划的完善，机械停车设备行业将成为一个充满生机的朝阳行业，机械停车设备的技术也将得到长足的发展。但是在我国的停车产业发展中还存在一些问题（1）没有统一的技术标准；（2）多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；（3）缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；（4）市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；（5）缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；（6）政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等；解决上述问题，需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。政策方面应参照发达国家的有关政策法规，规划确定出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。早在50多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备；利用住宅空地建起24层升降横移停车设备；适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了立体停车技术的研究开发和制造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。机械方面，应用了许多新材料、新工艺。设备结构采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。钢结构选用新型优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。控制形式有，按钮式、锁匙式、IC卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等，安全保护装置日臻完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车图像摄影对比安全检测，自动消防灭火系统等。14立体车库方案介绍立体车库相比传统的自然地下车库相比，立体车库在很多方面都体现了其优越性。立体车库可以更好的节省土地，使土地的使用率提高8090，这样大大节省了土地资源，同时降低了成本；立体车库更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转，应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。3目前，立体车库主要有以下几种形式升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式等。几种形式的立体车库具有各自的优点。1升降横移式立体车库采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备。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，但是每组设备必须留有至少一个空车位，来方便车辆的中转。特点节省占地，配置灵活，建设周期短；价格低，消防、外装修、土建地基等投资少；可采用自动控制，构造简单，安全可靠。存取车迅速，等候时间短；运行平稳，工作噪声低；在停车设备的市场份额约占70，较为适用于商业、机关、住宅小区配套停车场。不足点每组设备必须留有至少一个空车位；链条牵动运行过程不具有防止倾斜坠落的功能。2垂直循环式立体车库采用垂直方向做循环运动来存取车辆的机械式停车设备。特点省地，在58M2的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿车，可省去购置土地的大量费用；可采用自动控制，运行安全可靠；价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。不足点设备结构复杂，没有完善的闭锁和监测系统，采用足够的安全措施和消防系统，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。3垂直升降式立体车库这类立体车库亦可称为塔式立体车库，通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车设备。特点整个存车库可多达2025层，即可停放4050辆车，占地面积不到50M2，空间利用率最高。适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。不足点设备结构复杂，相对比较故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，高峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。4巷道堆垛式立体车库以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆的机械式停车设备。多用于地下，以便更好的利用地下空间。特点全封闭车库，存车安全，该类车库主要适用于大型密集式存车。不足点设备结构复杂，成本高且相对比较故障率高，高峰期依次取车时用时较长，实用性差。5平面移动式立体车库在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或泊车板平面横移存取车辆，亦可搬运机和升降机配合实现多层平面移动存取车辆的机械式停车设备。特点一般设置在地上或半地下，地平面层可停放大尺寸车辆，设备适合在大中型建筑物或公共设施中安装。不足点设备结构复杂，相对比较故障率高，高峰取车时间依次取车时间过长，实用性差。本次设计针对的是占据市场份额较大，而且优点较为突出的堆垛式立体车库。15设计目标本设计基于三菱FX2N系列PLC的堆垛式立体车库控制系统软件设计，主要的设计目标如下（1）确定系统的总体结构和系统各组成部分的技术方案；（2）确定立体车库控制系统的方案及程序算法；（3）实现立体车库的自动存取车功能；（4）实现立体车库的计时计费显示功能；（5）完成GXWORDS2与GTDESIGNER三菱人机界面触摸屏软件的调试和仿真；2总体方案设计21确定立体车库的构架本课题是针对三层九车位堆垛式立体车库进行PLC控制系统的方案设计，如图1所示。由于本设计使用堆垛机和认证片进行定位，其各车位编码方式如图2所示，其对应的值存放于PLC数据寄存器D0D4。图1三层九车位堆垛式立体车库110111100010110111图2车库编码表22三层九车位堆垛式立体车库一、基本原理4立体车库的每个泊车位都有一个载车板，同时每个泊车位都设有动力机构，在立体车库正前方是紧挨着车库的巷道堆垛起重机，它由支架、水平行走机构、提升机构、载货台电气控制系统构成。车在立体车库中的移动为三维（X,Y,Z）方向，其中X方向上的移动（即将载车板移出和移进车位）由每个车位上的动力机构负责；而Y,Z方向的移动则由堆垛起重机来完成，提升机构负责垂直方向的提升和下降，水平行走机构负责水平方向的移动。堆垛起重机不工作时，为了不阻碍道路，载货台悬停在半空。存车过程（1）当控制系统接到存车命令时，系统通过检索是否存在空车位；（2）若无车位则发出警告信息，否则堆垛起重机到达距离最近的停车位；（3）由车位的动力机构将载车板推送到堆垛起重机的载货台；（4）然后堆垛起重机将载车板输送到地面；（5）提示用户将车驶到堆垛起重机载货台上的载车板；（6）车辆驶到载车板上后，通过光电检测车辆的位置，提示司机准确停车；（7）车辆停靠完毕，用户离开车辆后，控制系统控制堆垛起重机运动，将车辆输送到指定的泊车位；（8）车位的动力机构将车辆拽拉到泊车位指定位置；（9）存车过程完程后，堆垛起重机回到初始位置；取车过程（1）当控制系统接到取车命令时，堆垛起重机到达指定车位；（2）由泊车位的动力机构将车辆推送到堆垛起重机的载货台上；（3）堆垛起重机将车辆输送到地面，同时提示用户将车辆驶出载车板；（4）如果系统接到存车命令，则直接提示下一用户将车辆驶进载车板完成存车过程，否则将载车板输送回原来车位；（5）取车过程完成后，如无其他命令，堆垛起重机回到初始位置；二、堆垛起重机位置的定位5控制系统要正确可靠地存取车辆，堆垛起重机的准确认址定位是其关键。认址片如图3所示，认址方法如下在巷道地基上相对于每列泊车位安装一固定的认址片（挡板），在堆垛起重机底部安装2个光电开关（GD1和GD2）随堆垛起重机一起水平运动，每经过一列泊车位，光电开关通过认址挡板发出一脉冲信号到PLC，从而达到列认址目的；同样在堆垛起重机立柱上相对于每一层安装一认址片，在其载货台上安装光电开关GD3和GD4随载货台一起上下运动，达到层认址的目的。只有当光电开关GD1和GD2同时发出脉冲信号时，为有效信号。同样，只有当光电开关GD3和GD4同时发出脉冲信号时，为有效信号。图3认址片结构23整体设计方案整体设计方案如图4所示图4整体设计方案（1）急停按钮系统发生故障或紧急情况下，按下急停按钮，系统紧急停机；（2）行程开关泊车位载车板定位，超限保护；（3）光电传感器堆垛起重机定位，车辆位置检测；（4）触摸屏控制信号输入，计费结果显示，其他信号显示；（5）电磁铁泊车位滚珠丝杠副电磁制动器，堆垛起重机载货台载车板固定装置电磁铁；（6）警报灯、警报蜂鸣器系统故障或其他紧急情况下，给予声光警报；24立体车库PLC控制系统的总体构架整个立体车库设计有可编程控制器对车库进行统一的控制和管理，通过可编程控制器控制堆垛机和泊车位动力机构来完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的存取由可编程控制器根据当前个车位的存放情况，按照相应的程序进行选择。在堆垛式立体车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的堆垛起重机和泊车位动力机构中的电机，控制系统就是使它们在不同的时间内实现正反转；其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯及其各种安全设施等。为了确保载车板能够到达指定位置，采用行程开关。立体车库硬件系统的结构，主要有下列部分构成（1）可编程控制器处理各种信号的逻辑关系，从而向堆垛起重机和泊车位动力机构发起动作信号，完成存取车的过程。可编程控制器是系统的核心。（2）输入输出单元为PLC的I/O接口部分，主要由急停按钮、行程开关、光电传感器、触摸屏等单元构成。25I/O接线图图5I/O接线图26主电路图FR1KMUQS3234KMFR35UQ16FR1KM2UQ939号泊车位电机1号泊车位电机堆垛机垂直提升电机堆垛机水平行走电机L1PEPEPE2N图6主电路图3PLC在立体车库控制系统中的应用31立体车库的控制流程及设备控制要求311立体车库的运行流程初始化存车开始计时取车显示费用、时间结束存车Y/取车NNY自动Y/手动NY手动操作按钮选取车位号选取车位号堆垛机复位N图7堆垛式立体车库运行过程的流程图312设备控制要求立体车库在自动化运行系统上运动的控制要求如下（1）自动操作存取车时，按钮操作，只要按动选车位按钮，控制系统根据当前车库存车状况，自动选择调度方案，以最短的时间完成车辆的出入库。（2）安全互锁控制立体车库不允许因错误动作造成车辆损坏，所以必须要有如光电检测等安全设施，及时检测车库状况，避免事故发生。（3）高速、平稳为了缩短存取时间，要求传动装置以高速度运行，同时要求传动装置具有自动加、减速功能，以保证安全、低噪声与平稳起动和制动。32立体车库控制系统的PLC选型和资源配置321控制系统图立体车库主系统控制图如图8所示主系统车位呼叫信号启停信号报警信号限位开关到位信号泊车程序堆垛机定位程序报警程序计时收费程序图8立体车库主系统控制图322PLC框架配置图6市场上有多种品牌的PLC，功能上大同小异。三菱FX2N系列PLC具备如下特点最大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，可以为自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。本课题设计的立体车库为3层9车位，需要47个输入和34个输出。立体车库控制系统对输出动作频率要求不高，所以本次设计选用AC电源DC输入的继电器输出的FX2N80MR。FX2N80MR的基本单元具有40输入和40输出，显然不能满足输入的基本要求，所以需要增加扩展模块。所选的扩展模块是具有16个输入点的FX2N16EX模块1台。PLC框架配置图如图9所示。图9PLC框架配置图323I/O地址分配由于CPU模块有47点数字量输入，34点数字量输出，因此需要增加扩展输入模块。I/O分配采用自动分配方式，模块上的输入端子对应的输入地址是X0X56，输出端子对应对应的输出地址是Y0Y45其分配表如下数字量输入部分这个控制系统的输入有启动按钮开关，停止按钮开关、限位开关等共47个输入点，具体的输入分配表如表1所示。表1输入分配表输入输入设备输入输入设备X0急停按钮X306号车位内极限开关X11号车位外限位开关X317号车位外限位开关X21号车位外极限开关X327号车位外极限开关X31号车位内限位开关X337号车位内限位开关X41号车位内极限开关X347号车位内极限开关X52号车位外限位开关X358号车位外限位开关X62号车位外极限开关X368号车位外极限开关X72号车位内限位开关X378号车位内限位开关X102号车位内极限开关X408号车位内极限开关X113号车位外限位开关X419号车位外限位开关X123号车位外极限开关X429号车位外极限开关X133号车位内限位开关X439号车位内限位开关X143号车位内极限开关X449号车位内极限开关X154号车位外限位开关X45水平定位光电开关GD1X164号车位外极限开关X46水平定位光电开关GD2X174号车位内限位开关X47水平左极限开关X204号车位内极限开关X50水平右极限开关X215号车位外限位开关X51垂直定位光电开关GD3X225号车位外极限开关X52垂直定位光电开关GD4X235号车位内限位开关X53垂直上极限开关X245号车位内极限开关X54垂直下极限开关X256号车位外限位开关X55车辆位置检测光电开关GD5X266号车位外极限开关X56车辆位置检测光电开关GD6X276号车位内限位开关CPU模块FX2N80MR001输入扩展模块FX2N16EX数字量输出部分控制系统需要控制的外部设备为电动机的转动，电机有正转和反转两个状态，分别都应正转继电器和反转继电器，所有输出点有34点。输出分配如表2所示。表2输出分配表输出输出设备输出输出设备Y0堆垛起重机水平行走电机正转Y238号车位动力机构电机反转Y1堆垛起重机水平行走电机反转Y249号车位动力机构电机正转Y2堆垛起重机垂直升降电机正转Y259号车位动力机构电机反转Y3堆垛起重机垂直升降电机反转Y311号泊车位制动电磁铁Y41号车位动力机构电机正转Y322号泊车位制动电磁铁Y51号车位动力机构电机反转Y333号泊车位制动电磁铁Y62号车位动力机构电机正转Y344号泊车位制动电磁铁Y72号车位动力机构电机反转Y355号泊车位制动电磁铁Y103号车位动力机构电机正转Y366号泊车位制动电磁铁Y113号车位动力机构电机反转Y377号泊车位制动电磁铁Y124号车位动力机构电机正转Y408号泊车位制动电磁铁Y134号车位动力机构电机反转Y419号泊车位制动电磁铁Y145号车位动力机构电机正转Y42载货台载车板固定钩电磁铁Y155号车位动力机构电机反转Y44警报灯Y166号车位动力机构电机正转Y45警报蜂鸣器Y176号车位动力机构电机反转Y207号车位动力机构电机正转Y217号车位动力机构电机反转Y228号车位动力机构电机正转内部继电器部分使用了三菱的人机界面触摸屏，可以用内部中间继电器代替输入I/O点，其内部继电器地址分配表如表3所示。表3继电器分配表输出输出设备输出输出设备M1自动模式继电器M266号车位呼叫按钮M2手动模式继电器M277号车位呼叫按钮M3存车继电器M50车辆位置正确提示灯M4取车继电器M51车辆位置超前提示灯M8复位M52车辆位置超后提示灯M9急停自锁M100自动工作方按钮M211号车位呼叫按钮M101手动工作方按钮M222号车位呼叫按钮M102存车按钮M233号车位呼叫按钮M103取车按钮M244号车位呼叫按钮M104启动M255号车位呼叫按钮M105停止4立体车库控制系统程序设计和调试41基于GXWORDS2的编程设计411PLC语言选择7PLC的编程语言分为以下几种（1）顺序功能图（SFC）顺序功能图位于其它编程语言之上的图形语言，用来编程顺序控制的程序（如机械手控制程序）。编写时，工艺过程被划分为若干个顺序出现的步，每步中包括控制输出的动作，从一步到另一步的转换由转换条件来控制，特别适合于生产制造过程。（2）语句表（STL）是语句表是一种类似于微机汇编语言的一种文本编程语言，由多条语句组成一个程序段。语言表适合于经验丰富的程序员使用，可以实现某些梯形图不能实现的功能。（3）梯形图（LAD）梯形图是使用最多的PLC编程语言。因与继电器电路很相似，具有直观易懂的特点，很容易被熟悉继电器控制的电气人员所掌握，特别适合于数字量逻辑控制。梯形图由触点、线圈和用方框表示的指令构成。触点代表逻辑输入条件，线圈代表逻辑运算结果，常用来控制的指示灯，开关和内部的标志位等。指令框用来表示定时器、计数器或数学运算等附加指令。在程序中，最左边是主信号流，信号流总是从左向右流动的。正因为梯形图具有直观易懂的特点，所以本文中的PLC程序选择运用梯形图来编写。412GXWORDS2软件介绍GXWORKS2是三菱PLC的编程软件。适用于三菱Q、QNU、QS、QNA、ANS、ANA、FX等全系列可编程控制器。支持梯形图、指令表、顺序功能图程序设计，网络参数设定，可进行程序的线上更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能。413GXWORKS2编程软件的特点一、软件的共通化GXWORKS2能够制作Q系列，QNA系列，A系列（包括运动控制（SCPU）,FX系列的数据,能够转换成GPPQ,GPPA格式的文档。此外，选择FX系列的情况下，还能变换成FXGPDOS,FXGPWIN格式的文档。二、利用WINDOWS的优越性，使操作性飞跃上升能够将EXCEL,WORD等作成的说明数据进行复制，粘贴，并有效利用。三、程序的标准化1标号编程用标号编程制作可编程控制器程序的话，就不需要认识软元件的号码而能够根据标示制作成标准程序。用标号编程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用。2功能块（以下称作FB）FB是以提高顺序程序的开发效率为目的而开发的一种功能。把开发顺序程序时反复使用的顺序程序回路块零件化，使得顺序程序的开发变得容易。此外，零件化后，能够防止将其运用到别的顺序程序时的顺序输入错误。3宏只要在任意的回路模式上加上名字（宏定义名）登录（宏登录）到文档，然后输入简单的命令就能够读出登录过的回路模式，变更软元件就能够灵活利用了。四、能够简单设定和其他站点的链接由于连接对象的指定被图形化而构筑成复杂的系统的情况下也能够简单的设定。五、能够用各种方法和可编程控制器CPU连接1经由串行通讯口2经由USB3经由MELSECNET/10H计算机插板4经由MELSECNET计算机插板5经由CCLINK计算机插板6经由ETHERNET计算机插板7经由CPU计算机插板8经由AF计算机插板六、丰富的调试功能1由于运用了梯形图逻辑测试功能，能够更加简单的进行调试作业。2在帮助中有CPU错误，特殊继电器/特殊寄存器的说明，所以对于在线中发生错误，或者是程序制作中想知道特殊继电器/特殊寄存器的内容的情况下提供非常大的便利。3数据制作中发生错误况时，会显示是什么原因或是显示消息，所以数据制作的时间能够大幅度缩短。42程序的流程图、构成和相关设置421流程图存车控制系统流程图如图10所示。开始车停是否到位故障存车有空车位初始化堆垛机到呼叫车位读取并显示各控制参数结束系统自检显示故障并处理等待存车信号呼叫车位号给出存车信号存车信号发出堆垛机运行信号号堆垛机是否到位载车板入库提示无车位NY堆垛机定位指定车库位置堆垛机运行到装车位置YNYN堆垛机复位提示信号NYNY取载车板图10存车控制系统流程图422程序的下载、安装和调试将各个输入、输出端子和实际控制系统中的按钮，所需控制设备正确连接，完成硬件的安装。立体车库控制程序是由GXWORKS2软件的指令完成，若要修改程序，先将PLC设定在STOP状态下，运行GXWORKS2编程软件，打开立体车库程序，即可在线调试，也可以用编程器进行调试。423程序的调试与模拟8本次设计使用人机界面触摸屏，使调试变得更加直观，同时使用触摸屏可以减少PLC控制器的I/O点，节省了设计成本。电阻式触摸屏工作在与外界完全隔离的环境中，它不怕灰尘、水气和油污，可以用任何物体来触摸，比较适合工业控制领域使用。本设计选用三菱GT1275VNBAC电阻式触摸屏。具体参数如下104英寸TFT，分辨率640480，256色TFT显示，内置3MB标准内存。GTDESIGNER是三菱的人机界面触摸屏软件，把对应的软元件在触摸屏仿真软件中表示出了，堆垛机的升降和横移使用的是四个指示灯的表示方法。由于调试时限位开关需要触动，所以我们在模拟时使用手动来触动代替，收费计时功能为了更容易看出效果，使用M8011秒脉冲更直观看出变化。以下为GTDESIGNER是三菱的人机界面触摸屏软件仿真图43立体车库控制系统PLC程序431动作控制要求1、一台堆垛机由两台电机控制升降和水平移动，其初始位置为第五个车库的位置；2、每个车库由一台电机正反转控制载车板的进出车库；3、在触摸屏上设置每个车库对应的呼叫号；4、操作有自动和手动功能模式；5、在选择自动模式下，需选择存车或是取车的按钮，再按下需要动作的车库呼叫号，程序按设定要求自动完成；6、每个车库都设有四个限位开关，其中前后各有一个为极限开关，在正常限位开关失灵之后起作用，并启动报警程序；7、启动存车按钮时，当车存到指定车库后，计时和收费程序开始运行，相应的车位取车信号触发时，计时停止并显示应付的车费；8、在堆垛机到地车辆进出承车台时，需手动触动按钮堆垛机方能离开地面；432源程序PLC程序编制原则9与程序设计流程设计PLC应用程序的基本原则是1、最大限度满足车库的控制要求，即完整性原则。2、确保计算机控制系统的可靠性。3、力求控制系统简单、实用、合理。4、考虑到扩展的需要，即接口和通信等留有适当的余地。本系统为33立体车库，即三层三列立体车库，最多存放量9辆车，采用梯形图语言编写。对车位的操作就是控制继电器来控制堆垛机横移小电机和升降大电机和泊车位动力机构中的电机，使它们在不同时间实现正反转。在智能化立体车库系统中，用各种光电开关、行程开关检测位置状态用接触器、继电器执行对拖动电机的起停控制用PLC来完成对托盘、托板位置及运行状态的检测和存取车的操作。系统初始化系统初始化，启动程序，M8002脉冲给堆垛机初始位置为D0D400，并初始化收费系统的标准值。启动和停止此为程序得失电的开关，按下启动按钮M104，其他信号键才能起作用，M105为停止开关。急停和复位按下X0得电，进行对Y0到Y25进行区间复位，同时M9得电进行自锁，直到按下复位开关M8，程序继续之前的状态进行运行。自动模式选择按下M100，中间继电器得电，程序进入自动系统模式，等待存取车信号和车位呼叫信号。手动模式选择本设计中，为配合系统的日常维护和检修，要求系统能实现手动操作模式，即可按照控制要求选择相应的车位进行升降、横移和平移动作。如图为手动模式启动自动存车信号环节在PLC程序中，按下M102后，中间继电器进行自锁并发出存车信号，等待车位呼叫信号到来时程序进行相应的动作。自动取车信号在PLC程序中，按下M103后，中间继电器进行自锁并发出取车信号，等待车位呼叫信号到来时程序进行相应的动作。堆垛机定位环节为便于堆垛机的定位，本设计将各车库的编号为图212所示。设堆垛机初始位置为S1S3，目的车位行位置为S2S4，运行过程中距离目的车库的位置（即位置定位中计数器C0、C1当前值）为S个车库，行S|S2S1|,列S|S4S3|则方向（D1表示前进，即正转；0表示后退，即反转）控制算法如下行D1，D000,D000,D40PLC的数据存储区D0D4单元存放堆垛机的初始位置，D1D5单元存放车库呼叫位置。D2D6表示初始位置和呼叫位置车库的距离。堆垛机到达的即时位置由计数器C0的当前值来确定。输出点Y0、Y1、M37分别代表行电机的正向旋转/反向旋转和制动停车微调，输出点Y2、Y3、M47分别代表列电机的正向旋转/反向旋转和制动停车微调。计数器C0、C1常开开关作为计数器的复位信号。X64、X65为行光电输入信号，X70、X71为列光电输入信号。1号车库载车板入、出库环节当堆垛机到位后，载车板可以由每个车库里面的电机正反转控制其进出，继电器M14得电表示堆垛机准确到位，Y4输出表示电机正转，运动触碰到限位开关X20，电机停止，当X21失灵时，Y40报警灯亮和Y41报警喇叭报警，继续往外运动触碰到极限限位开关X21进行二次停止，作为后备保护。当入库时，Y5输出表示电机反转，拖动载车板入库，当触碰到限位开关X22时，表示入库到位，电机停止转动，当X22失灵时，Y40报警灯亮和Y41报警喇叭报警，继续往里运动触碰到极限限位开关X23进行二次停止，作为后备保护。1号车库计时计费功能环节按下存车按钮和对应车库呼叫按钮后，当载车板入库完成后，计时器开始计时，直到取车按钮按下和相应的车库呼叫号脉冲触发时才停止计时并显示时间和费用。计费规则为不超过60分钟则收费5块钱，超过60分钟后的算法为基本收费和超时收费其算法如下车