毕业设计(论文)-毕业论文(设计)-基于PLC的自动化立体停车库自动控制系统.pdf

1、毕业论文（设计）题目题目：自动化立体停车库自动控制系统系系部部自动控制工程系自动控制工程系专专 业业 名名 称称机电一体化光机电专业机电一体化光机电专业班班级级光机电光机电 1071姓姓名名指指 导导 教教 师师2014 年年 4 月月 18 日日宜宾职业技术学院毕业论文毕业论文(设计设计)选题报告选题报告姓名性别男学号系部自动控制系专业机 电 一 体化光机电论文(设计)题目自动化立体停车库自动控制系统课题来源生活课题类别控制设计选做本课题的原因及条件分析：1 经过大学三年的学习，学到了许多的专业性知识，我想通过该课题的设计，能够系统的复习大学所学的专业知识，并且通过查找资料、书籍加深自己的知

2、识面，提高自己的动手操作能力等。2 随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化,而作为解决城市静态交通的有效措施向空间、向高层发展的自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点,越来越受到人们的青睐指导教师意见：签名：年月日系部毕业论文（设计）领导小组意见：（签章）年月日宜宾职业技术学院毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）任务书系部自动控制工程系专 业 名 称机电一体化光机电专业班级光机电 1071姓名毕业论文（设计）题目自动化立体停车库自动控制系统指导教师姓名教研室（系）主任签字2009 年 4 月 18 日内容和要求：升降横移类机械停车库利用托

3、盘移位产生垂直通道,实现高层车位升降存取车辆。其车位结构为 2 维矩阵形式,可设计为多层和多列。由于受收链装置及进出车时间的限制,一般为 24 层(国家规定最高为 4 层),2 层、3 层者居多。立体车库结构特点是：底层只能平移,顶层只能升降,中间层既可平移又可升降。除顶层外,中间层和底层都必须预留一个空车位,供进出车升降之用。当底层车位进出车时,无需移动其他托盘就可直接进出车;中间层、顶层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行相应的平移处理,直到下方为空才可进行下降动作,进出车完成后再上升回到原位置。其运动的总原则是：升降复位,平移不复位。升降横移立体停车库以停放轿车为主

4、,其代价较昂贵,而且立体停车库使用时涉及到人身和车辆的安全,所以对设备的安全性和可靠性要求非常高。PLC 采用了以计算机为核心的通用自动控制装置,集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体,可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便,适用于频繁启动和恶劣的环境,因此在立体停车库控制系统中通常采用 PLC 作为电控系统的核心。作为网络底层的现场总线技术以其简单的结构,在控制系统的设计、安装、运行、维护上体现出极大的优越性,因此本文采用Profibus-FMS和Profibus-DP构成两层控制网络。Profibus-FMS 主要完成中等传输速度的循环和非循环通信任务,通常用于 PLC与 PC、

5、PLC 与 PLC 之间的互相通信。而底层网络则选择了 Profibus-DP,这主要因为Profibus-DP 是经过优化的高速通信联接,用于设备级分散 I/O 之间的通信,构成获得最短总体循环时间的单主站系统。本系统运用现场总线技术实现了现场智能设备和自动化控制设备之间的开放式、数字化、多节点通信,并提高了系统工作的可靠性和灵活性。同时,本系统以上位机作为监控机,利用上位机的数据通信手段,数据处理能力和图形显示、多媒体技术,通过现场总线,实时接收和处理下位机 PLC 从现场采集的各种状态、控制、报警信号,并利用这些信号驱动 PC 控制界面中的各种图形,实时显示现场的各种状况,在操作员和停车

6、库之间构造出形象、直观的界面,对操作运行和故障给出提示、报警等指导教师签字：年月日PLC 控制的立体车库系统设计摘要立体停车库生产在中国是个新兴行业，立体停车库可缓解城市动、静态交通问题，改善居住环境，有效利用土地价值。本系统采用 PLC、计算机结合组态画面监控，按动按钮或控制组态画面即可完成汽车存取过程，操作简单，存取方便。控制电路部分采用交流接触器传统方式，使运行安全可靠。设计采用可分组合，模块式安装，方便灵活，具备维护使用方便，造价低等特点。关键词：立体车库可编程控制器组态监控PLC control three-dimensional garage system designAbstra

7、ctAuthor:Shi TianmingTutor:Wen HongchangThree-dimensional stops the garage production in China is an emergingprofession,three-dimensional stops the garage to be possible to alleviate the urbantendency,the static transportation question,the improvement environment,uses theland value effectively.This

8、system uses PLC,the computer union configurationpicture monitoring,presses the button or the control configuration picture thencompletes the automobile access procedure,the simplicity of operator,the deposit isconvenient.The control circuit part selects the exchange contact device traditionmethod,ca

9、uses the movement safe reliable.The design uses the separablecombination,the module type installment,facilitates nimbly,has the maintenanceeasy to operate,the construction cost low status characteristic.Key words:Parking Programmable Logic Controller Configuration Monitoring目目录录毕业设计毕业设计(论文论文)任务书2摘要5

10、1引言81.1 升降横移式81.2 巷道堆垛式82三菱三菱 PLC 简介简介102.1 三菱 FX2N 系列 PLC 的性能指标和分类102.1 PLC 模块介绍可编程序控制器的工作方式及编程语言113双层立体车库功能介绍143.1立体车库系统组成143.2 PLC 核心控制部分143.3立体车库控制要求144立体车库系统设计164.1 PLC 选择164.2 I/O 口分配164.3 PLC 外部接线端口图174.4 车位检测部分174.5 手动控制部分184.6 软件设计18结论与讨论19主要参考文献主要参考文献21附录 1 立体车库原理图22附录 2 立体车库总程序241 1、引言引言车

11、辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近 3040 年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于 90 年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已将近二十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据 40 平方米的面积，而如果采用双层机械车库，

12、可使地面的使用率提高 8090，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。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。目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。(一）一）升降

13、横移式升降横移式升降横移式立体车库采用模块化设计，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。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。（二）（二）巷道堆垛式巷道堆垛式巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。垂直提升式立体车库垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机调头。垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米），对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，

14、因此造价较高，但占地却最小。（三）三）垂直循环式垂直循环式产品特点：1)占地少，两个泊位面积可停 610 辆车。2)外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。3)价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。4)可采用自动控制，运行安全可靠。本课题以二层五车位为研究对象,采用三菱 FX2N-48MR 为控制元件,进行模拟,结合所学专业知识,成功的设计出二层五车位 PLC控制系统.由于本人水平有限，本设计中难免有不当和错误之处，恳请各位老师批评指正。2 三菱 PLC 简介2.12.1 三菱三菱 FXFX2N2N系列系列 PLCPLC 的性能指标和分类的性能指标和分类1)1)PLCPLC 的主要性能指

15、标的主要性能指标输入输出点数（输入输出点数（I IO O 点数）点数）IO 点数是指可编程序控制器外部输入、输出端子数的总和。它标志着可以接多少个开关、按钮和可以控制多少个负载。存储容量存储容量存储容量是指可编程序控制器内部用于存放用户程序的存储器容量，一般以步为单位，二进制 16 位即一个字为一步。扫描速度扫描速度一般以执行 1000 步指令所需时间来衡量，单位为 ms/k 步，也有以执行一步指令所需时间来计算的，单位用s/步。功能扩展能力功能扩展能力可编程序控制器除了主模块之外，通常都可配备一些可扩展模块，以适应各种特殊应用的需要，如 AD 模块、DA 模块、位置控制模块等。指令系统指令系

16、统指令系统是指一台可编程序控制器指令的总和，它是衡量可编程序控制器功能强弱的主要指标。2)2)PLCPLC 的分类的分类通常，PLC 产品可按结构形式、控制规模等进行分类。按结构形式不同,可以分为整体式和模块式两类。按控制规模大小、则可以分为小型、中型和大型PLC 三种类型。1.1.PLCPLC 系统的组成系统的组成PLC 是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构与微型计算机控制系统相似。PLC 也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。1)1)PLCPLC 的硬件结构的硬件结构一套 PLC 系统在硬件上由基本单元（包含中央处理单元、存储器、输入输出接口、内部电源）、IO 扩展单元及外部设备组成。图 2-1 为 PLC 的硬件结构图。图图 2-12-1 PLCPLC 的硬件结构图的硬件结构图图 2-2 为三菱 FX2N小型 PLC 产品主机示意图。本课题中 FX2N48MR 为基本单元，(24 入、16 出)，M 表示主机、R 表示该单元为继电器输出型。输入电路CPUEPROMRAM输出电路基本单元内部电源扩展I/O接口各种外设接输出信号现场输入信号主机编 程PC 机输入