立体停车库的控制plc设计.docx
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立体停车库的控制plc设计.docx
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立体停车库的控制plc设计
刖言
可编程序控制器(ProgrammableLogicController)是以微处理器为核心,综合了微电子技术、自动化技术,网络通讯技术于一体的通用工业控制装置。
英
文缩写为PC或PLC它具有体积小、功能强、程序设计简单、灵活通用、维护方便等一系列优点,特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工作环境的能力,更
得到用户的好评。
因而在机械、能源、化工、交通、电力等领域得到了越来越广泛的应用,成为现代工业控制的三大支柱(PLC机器人和CAD/CAM之一。
我国工业控制自动化的发展道路,大多是在引进成套设备的同时进行消化吸收,然后进行二次开发和应用。
目前我国工业控制自动化技术、产业和应用都有了很大的发展,我国工业计算机系统行业已经形成。
目前,工业控制自动化技术
正在向智能化、网络化和集成化方向发展。
通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机,其硬件结构基本上与微型计算机相同,PLC由中央处理单元(CPU、存储器单元、电源单元、输入输出单元、接口单元和外部设备组成,具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
PLC软件系统由系统程序和用户程序两部分组成。
系统程序包括监控程序、编译程序、诊断程序等,主要用于管理全机、将程序语言编制的机器语言和诊断机器故障。
用户程序是用户根据现场控制要求,用PLC的程序语言编制的应用程序用来实现各种控制。
随着PLC性价比的不断提高,应用范围不断扩大,其主要应用领域包括以下几个方面,数字量的逻辑控制、运动控制、闭环控制、数据处理和通信联网。
本次课程设计的目的是掌握机电传动控制系统的基本原理、PLC控制电路的设计方法以及继电器一接触器控制电路的PLC改造方法。
掌握机电传动控制系统中继电器一接触器控制和PLC控制的基本原理、设计方法及两者的关系。
掌握常用电器元件的选择方法。
具备一定的控制电路的分析能力与设计能力。
1课程设计的任务和要求
1.1课程设计的任务及要求
题目:
立体停车库的控制设计
控制要求:
1)内容:
小型立体停车库,共4层(2-5),每层4个停车位。
车库包括大门(开启、关闭)、旋转台(旋转180度、回转到原位)、载车台(上升、下降、左转、右转、伸出、缩回、车轮固定、车轮松开)、楼层传感器、车位传感器、大门开启和关闭传感器、存取车按钮。
2)存车工作过程:
有车驶入(传感器)--判断空余车位,若有,则大门开启--车进入旋转台驻车--驾驶员办完手续离开,大门关闭--旋转台旋转180度、同时载车台下降到底层--载车台伸出--车轮固定--载车台缩回--上升--每上升一层,判断是否有空车位,若有,则旋转找车位,若没有,继续上升一层--找到车位(存储车位号),载车台伸出--松开车轮--缩回--转回到原位待命。
2总体设计
2.1PLC选型
S7-200的可靠性高,可以用梯形图、语句表和功能块图三种语言来编程。
它的指令丰富,指令功能强,易于掌握,操作方便,内置高速计数器、高速输出、PID控制器、RS-485通信/编程接口、PPI通信协议、MPI通信协议和自由端口模式通信功能,最大可以扩展到248点数字量I/O或35路模拟量I/O,最多有30多KB程序和数据存储空间。
S7-200系列属于小型PLC即可用于代替继电器的简单控制场合,也可用于复杂的自动化控制系统。
我所选用的是西门子S7-200系列的PLC,CPU为226AC/DC为26个输入,
9个输出,共35个数字量I/O点;可连接6个扩展模块;具有PID控制器。
2.2PLC端子接线
根据设计要求,在存车过程中:
1)26个输入:
有车驶入,大门开到位,大门关到位和旋转180度到位4个传感器;
2)16个车位传感器;5个载车台到位传感器。
9个输出:
大门开,大门关,
载车台上升、下降、伸出和缩回四个,车轮固定、车轮松开以及旋转台旋转180
度;
'3)考虑到有较多的输入,故将上升、下降、轮固定等的到位用定时器代替,具体端子分派如下图所示。
有车驶入U
手续办完7
大门开到位U
矢门关到位P
载车台1层传感器7载车台2层传感器V载车台3层传感器7载车台4层传感器f载车台5层传感器沁
2层1号车位
2层2号车位
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2层3号丰位
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2层4号车位
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3层3号车位
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4层1号车位
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5层2号车位
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Q0.7
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大门开
大门关
载车台上升载车台下降载车台伸出载车台缩回
车轮固定车轮松幵
23456701
22,33
图2.1
端子分布图
3PLC程序设计
3.1设计思想
在这个设计中,首先需要知道整个车库有没有空余的车位,由于用顺序功能图在此处设计较为不便,所以寻找空余车位的过程用经验法设计;用车则车位没信号,没车则有信号;当车驶入而且有空余车位时,就可以办手续了,需要指出的是大门关闭按钮即为存车按钮,此过程是需要人为实现的。
在存车过程中,需要每上升一层就开始判断此层有没有空余车位,并且存车是按顺序存放的,所以选用选择序列,即每上升一层之后,如果有车位则寻找停车位,如果没有车位则继续上升到下一层执行相同的动作,依次往上,直到找着停车位。
在存车过程中根据内容画出顺序功能图,再根据顺序功能图写出PLC梯形图,考虑到不管在那个车位停车都要执行相同的动作,所以调用一个子程序。
要求按下停止按钮,小车完成当前循环以后再停止。
因为存车的时间无法控制,所以还需要一个人为控制的存车按钮。
每次进入正式存车的时候都需要按此按钮。
3.2顺序功能图设计
此顺序功能图为部分顺序功能图,寻找空车位和之前的准备用经验法设计。
主程序顺序功能图
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子程序顺序功能图
3.3PLC梯形图
主程序梯形图
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4程序调试说明
仿真软件装载程序,按下按钮10.0,表示有车驶入,这个时候开始判断是
否有空余的车位,此时需要人为的按下相应的车位按钮,有信号时,表示此处没
有车位,然后按下I0.1、I0.2和I0.3,表示没已关,开始存车步骤,旋转台旋转180度,载车台下降,按下I0.4和13.1表示旋转到位和下降到一层。
假如要
停在3层的2号位,则先上升到2楼并判断是否有空位,按下I0.5,表示上升到2楼,此时并没有相应的停车动作,说明没有空车位,则继续上升,按下I0.6,
表示到三层,并执行子程序开始停车,载车台的伸出,松开,缩回和旋转分别用四个定时器控制,Q0.5Q1.0Q0.6Q0.2间隔3秒依次点亮,最后Q0.2灯灭,程序回到初始位置,表示等待下一辆车的进入。
5结束语
两周的课程设计又部就这样结束了,通过这车课程设计使我又近一步了解机电传动的重要性,对着门课程的知识又学会了很多。
特别对PLC的功能学会了很多。
通过这次设计实践。
我学会了PLC的基本编程方法,对PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。
在对理论的运用中,提高了我们的工程素质,在没有做实践设计以前,我们对知道的撑握都是思想上的,对一些细节不加重视,当我们把自己想出来的程序与到PLC中的时候,问题出现了,不是不能运行,就是运行的结果和要求的结果不相符合。
能过解决一个个在调试中出现的问题,我们对PLC的理解得到加强,看到了实践与理论的差距。
通过合作,我们的合作意识得到加强。
合作能力得到提高。
上大学后,很多同学都没有过深入的交流,在设计的过程中,我们同学之间相互讨论,解决问题。
在此过程中,每个人都想自己的方案得到实现,积极向同学说明自己的想法。
能过比较选出最好的方案。
在这过程也提高了我们的表过能力。
通过此次课设,让我了解了pic梯形图、指令表、顺序功能图有了更好的了解,也让我了解了关于PLC设计原理。
有很多设计理念来源于实际,从中找出最适合的设计方法。
参考文献
【1】陈白宁,段智敏,刘文波•《机电传动控制工程》[M]沈阳:
东北大学
出版社,2002
【2】陈白宁,段智敏.《机电传动控制》课程设计指导书
【3】丁道宏.《电力电子技术》[M]北京:
人民邮电出版社,1999
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- 立体 车库 控制 plc 设计
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