PLC与组态技术的自动车库控制系统的设计毕业设计.docx

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PLC与组态技术的自动车库控制系统的设计毕业设计

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：

xxx

湖南汽车工程职业技术学院教务处制

1.2车库门研究意义……………………………………………4

2.2设计的基本思路……………………………………………5

3、MCGS组态软件的的设计…………………………………………6

3.1组态元器件的平面分布……………………………………6

3.2变量的设置…………………………………………………6

3.3运行策略中脚本的编写……………………………………9

3.4模拟设备连接设置………………………………………10

4丶西门子S7-200程序的设计……………………………………11

4.1流程图……………………………………………………11

4.2I/0地址分配表…………………………………………12

4.3自动车库门控制PLC接线图……………………………13

4.4PLC程序的设计…………………………………………14

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、V4.0STEP7MicroWIN

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5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。

1.2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。

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。

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

图3-3自动手动切换按钮设置

图3-4上下道杆设置

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

图3-7数据库的写入

3.3运行策略中脚本的编写

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

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

4.2I/0地址分配表

符号

地址

注释

符号

地址

注释

KM1

Q0.3

车库门上卷

XTY

M1.3

车位信号产生下跳沿

KM2

Q0.4

车库门下卷

CQ

M1.4

进车申请信号

KM3

Q0.5

道杆上升

S01

M0.7

急停信号

KM4

Q0.6

道杆下降

B11

M1.5

地磁检测传感器

H1

Q0.7

车进出车库指示灯

B21

M1.6

车感检测传感器

BJD

Q1.0

故障报警指示

B31

M1.7

车位检测传感器

ZT

M1.0

系统总停止标志

S11

M2.1

车库门上限位

ZD

M1.1

自动运行标志

S21

M2.2

车库门下限位

S71

M1.2

手动/自动转换开关

S31

M2.3

道杆上限位

内开门

M2.5

库外开门

S41

M2.4

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

4.2自动车库门控制PLC接线图

图4-1自动车库门的PLC接线图

4.3PLC程序的设计

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[M]

[9]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ＰＬＣ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

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，而且有非常丰富的实践经验，对我们的实验工作给予了很多的指导和帮助，使我们能够将理论中的结果与实际相结合。

另外，他对待问题的严谨作风也给我们留下了深刻的印象。

在此表示诚挚的感谢和由衷的敬意。

。

此外，我们还要感谢那些帮助过我们的每一个同学，为本设计出谋划策，感谢关心过我们的每一个老师，是他们的帮助与关心才使得本次毕业设计能够非常顺利的完成。

在毕业设计完成之际，祝各位同学、老师身体健康、工作顺利、万事如意！