龙文峰 立体车库毕业论文终极版 - 图文(8)

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

表3.1 输入点分配

I0.0 I0.1 I0.2~I0.6 I0.7 启动按钮 紧停按钮 3-7号车按钮 门前光电开关 I1.6~I1.7 I2.0~I2.1 I2.2~I2.3 I2.4。I2.5，I2.6 I1.0~I1.1 1-2号车左限位开关 I2.7，I3.0，I3.1 I1.2~I1.3 1-2号车右限位开关 I3.2~I3.7，I4.0 I1.4~I1.5 3-4号车左限位开关 I0.7 安全检测型号 1-7号车光电开关 5-7号车下限位开关 3-4号车右限位开关 3-4号车上限位开关 3-4号车下限位开关 5-7号车上限位开关 表3.2输出点分配

Q0.0~Q0.1 Q0.2~Q0.3 1-2号电机左转 1-2号电机右转 Q1.4~Q1.6 Q1.7，Q2.0，Q2.1 Q0.4~Q0.5 Q0.6~Q0.7 Q1.0~Q1.1 3-4号电机左转 3-4号电机右转 3-4号电机提升 Q2.3 Q2.4~Q2.7，Q3.0 Q1.2~Q1.3 3-4号电机下降 Q3.1~Q3.7 1~7号车库状态显示灯 报警灯 运行灯 3-7号车防坠电磁铁 5-7号电机提升 5-7号电机下降

根据实际控制所需要的输入输出点数，选用西门子公司S7-200系列可编程序控制器以及扩展模块EM223完全能满足升降横移式立体停车库控制系统的要求。

本升降横移式立体停车库控制系统分为两种工作方式：手动方式和全自动方式，可用开关来进行选择。其中手动方式主要用于调试维修或应急情况。全自动方式是立体停车库的正常工作方式，当键入某载车板进出命令后，系统可自动判断路径并移动载车板，自动完成进出载车板动作，记忆各载车板新的车位状态，并刷新载车板有无车信息。在立体停车库的控制系统中，最主要的是要解决载车板的问题，如当车辆要从某一载车板取下时，我们要移开它下面的所有载车板，这样就涉及到怎样移开的问题，怎样移动才能使得所花的时间最少，移动的方式最简单。

程序设计中，采用了顺序控制指令的编程形式，车位运行过程中只需进入该运行状态，这样大大降低了程序的复杂程度，方便了程序的修改，而且对于车位的拓展提供了便利的条件。当车位从层数或排数上增加时，只需就其中的一个状态相应的改动，而其它的状态基本

15

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

不必改动，大大减轻了以后重新编程的任务。为了减少进出车的时间，软件在设计不同层处理程序时采用“并行分支与汇合”的技巧，即如果选择三层载车板的进出，可以使一层和二层同时平移，这样可以节约大量的时间，提高效率。

主程序控制整个车库的运行情况，调用子程序处理各种请求，当开机后，车库控制系统处于待命状态，当进行车辆存取时，先存下层车位，然后再存上层车位，一层车位的存取直接进行，一层以上车位的存取要进行车位的横移和升降才能完成。在主程序中有自动程序和手动程序的转换开关;有出现紧急情况时的总停开关;有正常运行时的运行指示灯，当有人进入车库时，由于人挡住了光电开关，运行灯停止，车库自动停止运行;还有每个车位和立柱两侧的光电开关用它们来检测车辆，当检测到不符合规定的项目时，车库不能运行。

控制程序优化：由于上层的托盘升降都必须使其下层车位为空车位之后才能进行,以地上三层车位运动为例,一层空车位位置有N种,二层托盘升降涉及的运动方式有N2种,三层托盘可能的运动方式有N3种,随着车位和层数的增加,程序会出现剧烈膨胀,因此,如何寻求简便方法,使程序得到优化将是该系统程序设计的难点。以第二层为例,在变量Dm中存放第二层需要存取的车位号,该车位号为1~N,如进行上层X(1≤X≤N)号车位存取,则Dm＝X;在Dn中存放下层空车位号,设空车位为Y号车位,则Dn＝Y;在进行存取车时,把Dm和Dn中的数值进行比较,其结果为零,则上层车位的托盘可以直接下移;如果结果大于零,则表示空车位在左边,这样先把空车位右边第一个托盘左移到空位上,之后重复上述过程,直到空车位在上层需要存取的车位正下方时,上层车位的托盘才能进行升降运动。三层和四层存取车的处理方法和第二层类似。

软件设计中关键问题的处理：程序所用状态元件、定时器及数据存储器均选用具有掉电保护功能的元件,当系统掉电时元件保持掉电前的状态,以保存现场信息,待上电后继续完成被中断的动作;当发生意外情况时,按下急停按钮中止系统的运行并保存现场断点信息;当出现如电机过载、过热电气或机械故障时,自动中止系统的运行,并发出声光报警,同时系统转入手动方式进行故障处理。

初始化程序如下：

16

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

3.4 组态监控设计

本立体车库的监控是在MCGS组态环境和运行环境下完成的。

3.4.1设计过程

选中图3.6中的“COM2”图标后，双击右侧工作区出现的“新建”图标，在出现的“设备配置导向”对话框的“PLC”文件夹中，选择西门子的S7-200系列，通信协议位PPI（见图3.6），各对话框设置好后电机“下一步”按钮。默认的设备逻辑名称为“新I/O设备”。将设备的站地址改为2.其他的通信参数均采用默认值。最后一页点击“完成”按钮[36]。10

[36] Saeid M. Optimum Design of Stowed Stereoscopic Garage .Approaches Computers Industry Engineering, 2003；

17

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

图3.6 工程建立窗口

(1) 建立新工程

桌面上的“组态王6.53”图标，启动“组态王”工程管理器（见图3.7）.单击工具条上的“新建”按钮，弹出新建工程向导，根据向导的引导，选择工程路径，输入工程名为“立体车库”，可以在工程描述文本框中输入该工程的描述文字，定义的工程信息会出现在工程管理器的信息表格中。

图3.7 组态王工程管理器

如果没有安装“加密狗”，双击工程管理器中的某个工程，将出现提示信息“未找到加密狗，请安装加密狗然后再试，或忽略进入演示方式”。点击“忽略”按钮，出现“确定”按钮后打开组态王工程浏览器（见图3.8）。在浏览器中点击工具条左边的“工程”按钮，打开工程管理器。

(2 ) 组态变量

数据库是“组态王”软件的核心部分，数据变量的集合称为“数据词典”。点击工程浏览器的“数据词典”图标（见图3.8），右边的工作区内将出现系统定义的13个内存变量

双击工作区最下面的“新建。。。”图标，弹出“定义变量”对话框（见图3.9），设置变量名为“取1”，选择变量类型为“I/O离散”（即PLC中的数字量），根据PLC的I/O口与立体车库

18

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

模型端口的接线表，该寄存器为I0.2其他参数见图3.9.此外，可用同样的方法组态“送1”，“小车位置”等其他变量（见图3.8）.

图3.8 组态王数据词典

图3.9 变量设置窗口

表3-3 组态软件的数据词典中定义的变量

19