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1、D安徽机电职业技术学院课程设计说明书立体车库控制设计系部电气工程系专业机电一体化班级机电3143班姓名赵英标学号1302143157指导老师曾劲松、赵晓莹2016 2017学年第一学期目录摘要1一、可编程控制器的简介2（一）可编程控制器的定义2（二）可编程控制器的应用2（三）可编程控制器的特点2二、立体车库的构成及工作原理 4三、双层立体车库控制要求5四、双层立体车库的硬件设计 6（一）输入/输出（I/O）地址分配6（二）PLC的选型6（三）PLC外部接线图6五、双层立体车库控制系统软件设计8（一）流程图8（二）梯形图程序9六、指令表13结论14参考文献15摘要随着汽车的急增致使城市停车难问题
2、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。目前市面上 常见的机械式立体停车库有：升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、 平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等8种，其中升降横移类以其结 构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在国内车库市场占有绝对优势的市场 份额。升降横移类机械停车库利用托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
3、规定最高为4层），2层、3层者居多，现以典型的地上 2X2升降横移式为例，说明停车库的运行原理。本系统采用三菱FX2N-40MR-D作为主 控设计一种横移式立体车库的自动控制系统。【关键词】立体车库 控制系统 可编程控制器、可编程控制器的简介（一）可编程控制器的定义早期的可编程控制器主要是用来代替继电器控制系统的，因此功能较为简单，只 能进行开关量逻辑控制，称为可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller）, 简称PLC。随着微电子技术，计算机技术和通信技术的发展，20世纪70年代后期位 处理器被用作可编程控制器的中央处理单元（Central Processin
4、g Unit,简称CPU）， 从而大大扩展了可编程控制器的功能，除了进行开关量逻辑控制外，还具有模拟量控 制、高速计数、PID回路调节、远程I/O和网络通信等许多功能。1980年，美国电气 制造协会正式将其命名为可编程控制器简称PC，其定义为：PC是一种数字式的电子 装置，它使用可编程序的存储器以及存储指令，能够完成逻辑、顺序、定时、计数及 算术运算等功能，并通过数字或模拟的输入、输出接口控制各种机械或生产过程。（二）可编程控制器的特点编程方法简单易学PLC配备了梯形图语言进行程序设计,梯形图语言的表达方 式与继电器电路原理图中电路符号的表示法极为相似，且某些仅有开关量逻辑控制功 能的PLC只
5、有十几条指令。工程技术人员能够很快熟悉并掌握梯形图语言的使用方法 并用他来编制用户程序，这就为使用者快速的编制出本单位所需要的控制程序提供了 非常便捷的条件。PLC的硬件配套齐全，接线端子一目了然，便于用户使用HTSS由于PLC的设计 和生产大多是系列化和模块化的，其硬件配置相当灵活，可以组合成多种规模的，满 足用户各种控制要求的控制系统。（三）可编程控制器的应用目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、 汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。可归纳如下几类1、开关量的逻辑控制这是PLC最基本最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、 顺序
6、控制，既可用于单台设备的控制。2、模拟量控制在工业生产过程中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等 都是模拟量。为了使可编程控制器能够处理模拟量，必须实现模拟量和数字量之间的 A/D转换及D/A转换，使可编程控制器用于模拟量控制。3、运动控制PLC可用于圆周运动或直线运动的控制。如应用于各种机械、机床、机器人、电 梯等场合。4、过程控制过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机， PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。过程控制在冶金、化工、热处 理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。5、数据处理现代PLC具有数学运算、数据传送、数据转换、排序
7、、查表、位操作等功能， 可以完成数据的采集、分析及处理。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的 柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸业、冶金、食品工业中的一些大型控 制系统。6、通信及联网PLC通信包含PLC间的通信及PLC与其他智能设备间的通信。二、立体车库的结构及工作原理立体车库有双层五个车位，由底盘、仓位、运动机械及电气控制四个部分组成。 机械部分由滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，采用步进电机、支流电动机 作为拖动元件。控制部分采用西门子PLC可编程控制器、步进电机驱动电源模块、开 关电源、位置传感器等元件组成。立体车库的工作原理如图1所示，PLC是车库控制系统的核心，
8、当用户对操作平 台进行动作时，PLC会接受并分析指挥用户的操作，判断检测元件的状态，读取执行 元件的信息，然后通过软件作出合理的工控安排，反馈信息到执行元件、操作平台， 拖动车位移动到相应的水平位置，实现车位的位置移动到相应的水平位置，实现车位 的移动图1立体车库工作原理图三、双层立体车库控制要求1、1、2、3号车位只能上下移动，不能左右移动，4、5车位只可左右移动不可上 下移动。2、4、5号车位可直接将车开出。3、如要呼叫上层车位，自动运行时，先按下车位编号按钮，再按下取车按钮，可 自动运行将车移至下排车位。图2立体车库配置图四、双层立体车库的硬件设计输入/输出（I/O）地址分配符号地址数据
9、类 型注释符号地址数据类 型注释P_ONM0.0BOOL开始按 钮P_OF_ONEM4.1P_OFFM0.1BOOL停止按 钮P_OF_TWOM4.2P_FXM2.0放行P_OF_THRM4.3P_CHM0.2BOOL车位选择开关P_OF_FOURM4.4P_ONEM1.1BOOL1号车位 开关P_OF_FIVEM4.5P_TWOM1.2BOOL2号车位 开关P_ON_ONEM3.1BOOL1号存车P_THRM1.3BOOL3号车位 开关P_ON_TWOM3.2BOOL2号存车P_FOURM1.4BOOL4号车位 开关P_ON_THRM3.3BOOL3号存车P_FIVEM1.5BOOL5号车位
10、 开关P_ON_FOURM3.4BOOL4号存车P_FXCM3.0BOOL放行P_ON_FIVEM3.5BOOL5号存车符号地址数据类 型注释符号地址数据类 型注释L_ONQ0.0BOOL开始按钮指示 灯L_FXQ2.0放行信 号L_OFFQ0.1BOOL停止按钮指示 灯L_FXCQ3.0放行信 号L_CHQ0.2BOOL车位选择指示 灯L_FXGQ2.1栏杆L_ONEQ1.1BOOL1号车位 指示灯L_FXGQ3.1栏杆L_TWOQ1.2BOOL2号车位 指示灯L_ONEQ3.1BOOL1号载车 板指示 灯L_THRQ1.3BOOL3号车位L_TWOQ3.2BOOL2号载车指示灯板指示 灯L
11、_FOURQ1.4BOOL4号车位 指示灯L_THRQ3.3BOOL3号载车 板指示 灯L_FIVEQ1.5BOOL5号车位 指示灯L_FOURQ3.4BOOL4号载车 板指示 灯L_ON_ONEQ4.11号车位 指示灯L_FIVEQ3.5BOOL5号载车 板指示 灯L_ON_TWOQ4.22号车位 指示灯MOV_ONE_YMW341号存车 位L_ON_THRQ4.33号车位 指示灯MOV_TWO_YMW362号存车 位L_ON_FOURQ4.44号车位 指示灯MOV_THR_YMW383号存车 位L_ON_FIVEQ4.55号车位 指示灯MOV_FOUR_YMW404号存车MOVE_ONEM
12、W10小车1MOV_FIVE_YWM285号存车MOVE_TWOMW12小车2MV_ONE_YMW581取车MOVE_THRMW14小车3MV_TWO_YMW622取车MOVE_FOURMW16小车4MV_THR_YMW663取车MV_FIVE_YMW725取车MV_FOUR_YMW704取车五、双层立体车库控制系统软件设计（二）梯形图程序立体车库的PLC控制程序如下Network 10挂钩动作M0.2Q33T )M0.6Network 11车盘下降QL3MO.3Q0.1TII()结论随着中国经济的腾飞，城市化进程加快，汽车越来越快的走进工薪阶层家庭，而 土地越来越紧缺的情况下，为解决城市停车
13、难的问题，立体车库是必然出路。我国立 体车库发展虽经历了十来年的发展，但仍处于初级的停车功能，是最原始的使用阶段， 它的设计水平、经济价值还有待于完善和开发。为此对立体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。本文在参阅了国内外有关立体停车库的大量资 料的前提下，对升降横移式立体车库设计机构装置和控制系统进行细致研究，得出了 以下重要的结论：1. 通过大量的调研工作，对自动化立体车库的发展特点和发展方向进行了总结， 通过对市场需求的分析和对比国内外立体车库的发展状况，分析了智能立体车库广阔 的市场前景和趋势。2. 为提高车库生产的经济效益，对车库构架的钢结构进行了优化设计，节省了钢 材，降低了建造成本。3. 在分析目前立体车库常用的传动系统基础上，确定了本车库的机械系统传动方 案。分析各种载车板的提升方案，最终确定了最稳定、可靠且经济的方案。
