龙文峰 立体车库毕业论文终极版 - 图文(6)

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

装置以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的调入调出由PLC根据当前各车位的车辆存放情况，按照相应的调度策略调度车辆进出。

立体车库的自动存取车控制系统包括弱电与强电两套系统。弱电系统主要包括各种信号的采集、报警与控制输出。PLC输出信号给接触器线圈，控制接触器的接通与关断。强电系统包括载车板电机控制线路、控制电机正反转接触器、到位限位及载车板的上下行程限位。车库采用车位检测装置代替人工找位，用升降装置输送汽车到位。系统在面板处设有急停开关，当发生意外时，按下急停开关。

图3.1车库系统控制原理框图

升降横移式立体车库的系统控制原理：操作者(人)要通过控制系统信息交流的平台(界面)把操作信息传送给控制系统，经系统处理后，系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行结构，来完成车库现场的运作。其系统控制原理框图。

由于PLC的可靠性、抗干扰能力强。国内外现有的升降横移式立体车库，它们的系统控制形式大都采用可编程控制器控制，特别是应用在智能化要求程度高、多车尾、大容量的现代化升降横移式立体车库中。PLC的可靠性、抗干扰能力强[32]。7

图3.2 PLC的硬件系统结构框图

在升降横移式立体车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，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。为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或

[32] 万舟，刘龙，许晓平.实现立体车库智能化的构想.昆明理工大学学报，1998；

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下降到指定位置，采用了行程开关。为了判断载车板上有无车辆，采用了光电开关。一般小型车库选用按钮操作，界面清楚，易于操作，但对于大型车库来说要用上位机来进行对其控制。因本系统只有开关量输入而无模拟量输入，凭可编程序控制器本身的抗干扰能力和隔离变压器就能满足要求，因此可不必再另外增加其它抗干扰措施[33]。

3.2 硬件的选择及设计

3.2.1硬件的选择

对于本系统控制器的选择，主要从工业的角度出发。PLC可编程逻辑控制器是最好的选择。PLC是以微处理器为基础，综合自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置，它具有体积小，功能强，程序设计简单，灵活通用，维护方便等一系列的优点，特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，使它成为大规模控制工程的理想下位机。PLC除了以连续量为主的反馈控制外,特别在制造工业中存在了大量的开关量为主的开环的顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作号按照时序动作;另外还有与顺序、时序无关的按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制;以及大量的开关量、脉冲量、计时、计数器、模拟量的越限报警等状态量为主的离散量的数据采集监视。由于这些控制和监视的要求,所以PLC发展成了取代继电器线路和进行顺序控制为主的产品。综合PLC控制器的这些特点所以本系统选用PLC作为控制器[34]。8

3.2.2 PLC的选择

PLC的类型有很多种，对于本系统结合经济和实用的角度考虑，所以选用西门公司的S7-200PLC.由于本系统的输入输出端口较多，因此选用CPU226可编程序控制器，另外还加了一个扩展模块EM223，这样就可达到设计要求。

3.2.3 PLC接线设计

在升降横移式立体停车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，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。为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用了行程开关。为了判断载车板上有无车辆，采用了光电开关。其简化接线图。

[33] 蒋圣平等.PLC在立体停车库系统控制中的应用.华北工学院测试技术学报，2000．

[34] Miasaki T, Hotta Y, Lee WS, Fujiwara T, Koizumi E, Fukunaga H, Kawawa T. Construction and Realization of the Intelligent Mechanical Steric Park .Automation & Instrumentation, 2002；

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图3.3简化PLC接线图

3.2.4电机控制及接线设计

在存取车时车位的升降不能同时进行，车位的升降和横移也不能同时进行，这两个动作必须是互锁的，即当上层车位在升降时，地面层车位不能移动，反之亦然，并且上层车位每次只能有一个车位进行上下升降运动。这些在程序中可采用联锁和互锁的方法来解决。 图3.4中的继电器KM1作为电机M正转时的切换，KM2作为电机M反正时的切换[35]。9

[35] K.P.Karunakaran, ,P.V.Shanmuganathan, ,S.J. Jadhav, ,P.Bhadauria. Study on Computer Monitoring System of Multi-storey Up-down and Translation Stereo Garage .Materials Processing Technology, 2000；

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图3.4电机控制原理图

3.3 PLC控制程序设计

本文所设计的PLC存取车控制系统只针对上2层和3层的车位，而对于1层车位，存取车直接开进开出即可。控制软件采用梯形图语言编写。程序流程见图。需要说明的是，载车板用链条依靠载车板上的吊点悬吊在托架上，在静止状态时，防坠（安全）挂钩挂住载车板。在设计不同层进出车程序时运用了“ 并行分支与汇合” 的技巧，所谓并行分支指的是各分支流程可同时执行，待各流程动作全部结束后，根据相应执行条件，汇合状态动作。即如果选择第3层载车板进出车，可以使一层二层同时平移左移或右移，这样，控制系统能自动处理设备动作顺序之间的联锁或双重输出，而且控制系统的试运行及故障检查非常方便，可节约大量时间，提高工作效率。

图3.5存取车程序流程图

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根据车库的运行控制要求，用户应用程序采用顺序控制指令，由多个运行状态构成。用编程软件支持的梯形图逻辑语言编写，系统应用的程序框图如图3.5 所示。程序设计方案如下：

（1）初始化程序提出系统的控制信息，扫描各到位开关信号；

（2）主控制程序按照进车优先的原则，将最多的车位保持在进车位置。每个载车板运动之前，需要先判断目的地是否有空位，有空位才可以动作，前后动作互锁。判断是否有空位是根据横移电机所对应的到位行程开关动作信息来确定的。液压升降系统启、停动作也是根据相应的到位行程开关来确定；

（3）故障报警程序故障报警程序能够实时地采集设备异常信息，及时显示系统的运行状态，提醒司机和管理人员进行处理。若在程序执行过程中，有人、物侵入车库空间或车辆超长，PLC将按照闭锁关系停止设备运行，同时状态显示灯就熄灭。该程序完整而高效的完成了二层升降平移式车库全部动作，具有安全可靠性。完全达到了作为民用机电一体化设备所应具备的条件，充分发挥了它的作用。 …… 此处隐藏：1325字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……