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1、金 华 职 业 技 术 学 院JINHUA COLLEGE OF VOCATION AND TECHNOLOGY毕业教学环节成果（2014届）题 目 升降横移式立体车库控制系统设计学 院 信息工程学院 专 业 电气自动化技术 班 级 自动化111 学 号 201131010350113 姓 名 指导教师 2014年5月25日金华职业技术学院毕业教学成果目 录摘要3英文摘要3引言41 立体车库系统简介42 控制系统结构及工作原理43 主要器件选型53.1可编程控制器的选型53.2触摸屏的选型54 控制系统电路设计54.1PLC外围接线图54.2I/O口分配表65 控制系统软件设计75.1立体车库
2、总控制系统设计75.2停车程序设计95.3取车程序设计106 触摸屏页面设计116.1主页面116.2执行页面设计126.3停车页面136.4取车页面13结论与谢辞14参考文献15附件1基于PLC的升降横移式立体车库控制系统程序16升降横移式立体车库控制系统设计 摘要:介绍了基于三菱Q系列PLC对升降横移式立体车库的控制系统，选用了三菱公司的GT1155触摸屏实现人机交互。文中给出了升降横移式立体车库的基本架构。简单分析了车库工作原理与一些传感器的使用。重点介绍了车库控制系统设计PLC以及I/O口，还简单介绍了下车库控制系统的结构与接线图。关键字 PLC 立体车库 系统设计Lifting an
3、d transferring garage PLC control system design (Major of Electrical automation Technology, Information and Engineering college, JinHua College of Vocation And Technology, Huang Xing-yu)Abstract:Introduced based on Mitsubishi Qseries PLC garage for lifting and transferring control system, the choice
4、 of a three-Lings GT1155 touch screen human-machine interaction. This paper presents the basic structure of lifting and transferring garage. Asimple analysis of the use of the garage works with some of the sensors. Highlights the garage PLC control system design and I/O ports, but also a brief intro
5、duction to the structure and wiring diagram of the control system under the garage.Keyword: PLC Parking garage System Design引言随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。以北京市为例，截止2006年底，市区仅有公共停车场827处，共计车位5.6万个，仅占市区机动车拥有量的8.5，停车环境与城市规划的矛盾十分突出。上海的情况也让人无法乐观，仅有的227个地下车库使用面积不足60万平方米，只能满足1.3万辆机动车停放的
6、要求，路边停车渐呈泛滥之势，比例高达64，而且还有继续上升之势。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4.84：1，这一比值对于渴望“车者有其位”的车主来说，形式不容乐观。停车难产生最主要的原因是城市建设规划上的准备不足。专家们指出，解决城市静态交通问题，大体分为软硬两种措施。所谓软措施，就是通过政策法规，限制路面停车，提高停车场利用效率，使部分车主更愿意改乘公共交通工具，以减少机动车对停车场的需求。而硬措施，主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其它空间满足停车需求。而无论采取什么措施，在规划后再收拾残局，于局限内弥补不足，政
7、府和管理部门所需投入得精力和资金都不小。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，道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。目前我国经济正处在高速发展时期，随着人们生活水平的不断提高，汽车进入家庭的步伐正在加快，停车产业市场前景广阔。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，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。当前，我国许多大城市如北京、上海、深圳都开始大力发展立体停车产业。立体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，立体车库具有突出的节地
8、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，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。1立体车库系统简介主要结构和功能是利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的机械式停车设备。每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。升降横移式立体车库的结构主要由主框架、停车托盘、电气系统等部分组成，车库共设二层，每层4个车位，共两层8个车位，另外还有一个周转
9、空位，用作汽车的中转平台，每个车位单元配置停放车辆的托盘，托盘由传动系统驱动可上下、左右移动。传动系统分为升降传动系统和横移传动系统。升降传动系统由电动机、变频器、链轮、链条等组成，运行时，电动机带动链轮转动，链轮带动链条，通过升降电动机的正反转实现托盘的上下升降运动。横移传动系统由电动机、变频器、驱动轮和从动轮、导轨组成，通过横移电动机带动托盘在横梁上进行横移运动。2控制系统结构及工作原理基于实际的升降横移立体车库系统结构，确定升降横移式立体车库系统结构。它由立体车库系统、立体车库控制系统、接口处理模块三部分组成。PLC输出的控制信号经接口处理模块控制立体车库的执行机构，控制各个车位的运行。
10、立体车库运行过程中，位置传感器的检测信号经接口处理模块输到PLC控制系统，实现闭环控制,在每个车位中央设置一个行程开关，利用行程开关的开断在判断载车板的左右移动是否到位，以及通过几个行程开关的通断在判断载车板移动到哪了。所以我们要8行程开关在控制整个车库的载车板的左右移动情况，同时在每个车位中央设置一个行程开关，利用行程开关的开断在判断载车板的上下移动是否到位，以及通过几个行程开关的通断在判断载车板移动到那了。所以我们要8个行程开关在控制整个车库的载车板的上下移动情况，在每个载车板中央放一个重力传感器，利用重力传感器来判断车是否进入载车板。所以我们要8个重力传感器。立体车库控制平台由PLC、变
11、频器、触摸屏三部分组成如图2-1。触摸屏设存取车操作按钮及车位提示信息，触摸屏输入操作命令传送到PLC，PLC通过检测车位的状态信息在相应的I/O口输出控制信号，控制相应的车位电机或挂钩运行。在载车板升降过程中，将载车板的位置信息传送到PLC，PLC控制变频器实现不同升降速度运行,如图2-1。图2-1立体车库控制系统3 主要器件选型3.1可编程控制器的选型由于立体车库所需要的I/O数量较多，对控制性能要求较高，所以选择三菱Q系列PLC，它由电源模块、CPU模块、基板、I/O模块等组成。通过扩展基板与I/O模块可以增加I/O点数，通过扩展储存器卡可增加程序储存器容量，通过各种特殊功能模块可提高P
12、LC的性能，扩大PLC的应用范围，非常便于使用。三菱Q00UJCPU-S8具有八个扩展模块128点I/O口，运算速度快，适合车库的需求。节省空间、节省配线，安装Q系列所需的空间只是原来AnS系列的60，%安装灵活。Q系列有5槽、8槽、12槽多种基板，可灵活配置，减少系统所用基板数。它的指令丰富，可以用GXDeveloper，也支持编程器编程，它的编程简单，适合大众人群。它与GX-Developer高速通信，提高了调试效率，通信接口有USB和RS232。USB接口使它可以和任意一台计算机连接，而RS232可以和触摸屏通信，可以通过触摸屏控制PLC。3.2触摸屏的选型触摸屏选用三菱公司的GT115
13、5-QSBD-C型，它灵敏度较高，而且具有防水防尘。它可通过RS232或USB与PLC接口。它的色彩比较丰富，由256色大屏幕显示，可以增强视觉效果。触摸屏有丰富资源库，在设计时可以在库里面选择适合元件。触摸屏具有备份功能，在原系统故障时，可以通过恢复备份来恢复实时操作。还具有特点：1实现了显示，运算，通讯全方位的高速化；2高亮度（400cd/m2）显示，提供免受外部光线干扰的完美图像；3分辨率320240，256色TFT液晶显示；4显示尺寸：5.7英寸；5可视角度：左右70度，上下70/50度。6内置3MB标准内存，内置CF卡接口。4控制系统电路设计4.1PLC外围接线图PLC外围接线图见4
14、-1，左边的PLC输入信号，PLC的输入信号是车库的位置开关以及车库的检查装置组给的。右边的是PLC输出信号。PLC的输出信号分二部分，第一部分是输出给接触器和车库车位挂钩控制与信号灯。第二部分是输出给变频器，用变频器来控制电机。4.2I/O口分配表立体车库共设四层，一至二层为4车位，共二层8个车位，一层每个车位一个横移电机外，二层每个车位需一台升降电机、一个挂钩、一个车辆检测传感器，每个车位包括个中转车位需要一个车位检测传感器，因此共需63个I/O口。图4-1PLC外围接线图表4-2 I/O分配表序号 输入输出功能元件地址功能元件地址1一层1号车位选择按钮SB1X0设备运行灯HL1Y02一层2号车位选择按钮SB2X1报警灯HL2Y13一层3号车位选择按钮SB3X2警铃HL3Y24一层4号车位选择按钮SB4X3一层1号车位横移电机正转KM1Y35二层1号车位选择按钮SB5X4一层2号车位横移电机正转KM2Y46二层2号车位选择按钮SB6X5一层3号车位横移电机正转KM3Y57二层3号车位选择按钮SB7X6一层4号车位横移电机正转KM4Y68二层4号车位选择按钮SB8X7一层1号车位横移电机反转KM5Y79自动/点动切换开关SAX10一层2号车位横移电机反转KM6Y1010复位按钮SB9X11
