自动双层停车场控制系统设计PLC.(DOC)(2)

PLC控制系统课程设计

第2章 自动双层停车场控制系统总体方案设计

2.1 自动双层停车场系统硬件组成

自动双层停车场系统所用到的主要硬件有：

(1)电动机：根据机械传动要求，油泵电动机5.5Kw,平移托板电动机1.1Kw； 挡板电动机0.75K。考虑设备使用环境，三台电动机均选用Y系列封闭自扇冷式笼型异步电动机，同步转速1500r/min，型号分别为Y1325-4;Y905-4和Y802-4。

(2)熔断器：由单台电动机熔体额定电流计算公式：I=(1.5-2.5)In，系数取值视负载轻重而定。油泵电动机熔体额定电流：实际选用RT14-20/20A 型熔体。挡板电动机熔体额定电流：实际选用RT14-20/2A 型熔体。托板平移电动机熔体额定电流：A=4.18A

(3)接触器：系统中电动机运行不频繁，线圈电压去交流220V，接触器主触头通断负载额定电压380V。主触头额定通断电流由经验公式：(K=1.0-1.4)。但是考虑同一控制系统中元器件规格型号尽可能一致，按最大的油泵电动机5.5Kw选用 B25型交流接触器，主触头额定电压380V,主触头额定电流20A。

(4)中间继电器：中间及电子选用主要是依据是受控对象的负载性质、触头数量、控制电压和电流。实际选用TP511型中间继电器，其线圈电压220V（与接触型线圈电压一致）；触头额定电流2A，电压220V。

(5)控制箱内配线导线5.5Kw 电动机主电路选用铜心绝缘硬线（环境温度下允许载流 23A）1.1Kw、0.75Kw 电动机主电路选用铜心塑料绝缘硬线（环境温度下允许载流17A），其它配线用0.5多股软线。

(6)行程开关考虑两层车库设备较庞大，行程开关选用LXK3T型可调滚轮转臂式行程开关，该行程开关的滚轮行程较大，工作可靠性较高。 (7)主令按钮

(8)光电开关从车库管理需要出发，为了防止非值班人员随意操作，故选用钥匙按钮。如试验测试节所述，为达到8m测量距离和动作重复精度，选用SNNXNX5-PRUM 5A型红外光电传感器。

2.2 自动双层停车场控制方法分析

传统的控制方法是采用继电器—接触器控制。这种控制系统较复杂，并且大量的硬件接线使系统可靠性降低，也间接地降低了设备的工作效率。采用可编程控制器较好地解决了这一问题，可编程控制器 是一种将计算机技术、自动控制技术和通信技术结合在一起的新型工业自动控制设备，不仅能实现对开关量信号的逻辑控制。还能实现与上位计算机等智能设备之间的通信。因此，将可编程控制器应用于多种液体混合灌装机，完全能满足控制要求。且具有操作简单、运行可靠、工艺参数修改方便、自动化程度高等优点。在本控制系统中，所需的开关量输入为6点，开关量输出为7点，考虑到系统的可扩展性和维修的方便性，选择模块式PLC。

由于本系统的控制是顺序控制，选用日本松下电工公司生产的AFP12417 PLC作控制单元来控制整个系统。之所以选择这种PLC，主要考虑FP系列PLC 有以下特点： （1）丰富的指令系统。在FP系列PLC中，即使是小型机，也具有近200条指令。除能实

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现一般的逻辑控制外，还可进行运动控制、复杂数据处理，甚至可直接控制变频器实现电动机调速控制。而且各类PLC产品的指令系统都具有向上兼容性，便于应用程序的移植。 （2）快速的CPU处理速度、大程序容量。

（3）大的网络通信功能。可直接连接调制解调器，可方便地与其他PLC或上位机连成通信网络，通过上位计算机对生产现场的PLC进行实时监控。在生产规模较大，所控制的机床达到两台以上时,可采用1：n上位链接通信方式，用一台计算机管理多台床，构成一个二级分布式集一散控制系统。

（4）编程及监控功能强大、维护简单、价格适中。际电工委员会（International Electrotechnical Commission, IEC）颁布的PLC的定义为：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下的应用而设计。它采用可编程序的存储 器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算数运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出来控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关设备，都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

PLC的一般结构主要有6个部分组成，包括CPU(中央处理器)、存储器、输入/输出接口电路、电源、外设接口、I/O扩展接口。

中央处理单元(CPU)与通用计算机中的CPU一样。PLC中的CPU也是整个系统的核心部件，主要有运算器、控制器、寄 存器及实现它们之间联系的地址总线、数据总线和控制总线构成，此外还有外围芯片、总线接口及有关电路。CPU在很大程度上决定了PLC的整体性能，如整个系统的控制规模、工作速度和内存容量等。

存储器存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器 称为用户程序存储器。PLC常用的存储器类型有RAM、EPROM、EEPROM 等。

输入模块和输出模块通常称为I/O模块或 I/O单元。PLC的对外功能主要是通过各种I/O接口模块与外界联系而实现的。输入模块和输出模块是PLC与现场I/O装置或设备之间的连接部件，起着PLC与外部设备之间传递信息的作用。通常I/O模块上还有状态显示和I/O接线端子排，以便于连接和监视。

电源模块输入、输出接口电路是PLC与现场I/O设备相连接的部件。它的作用是将输入信号转换为PLC能够接收和处理的信号，将CPU送来的弱电信号转换为外部设备所需要的强电信号。 2.3 I/O分配

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表2-1 I/O分配

输入点地址 X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 功能 SB0启动按钮 SB1停止按钮 1 车位行程开关 2 车位行程开关 3 车位行程开关 4 车位行程开关 5 车位行程开关 输入信号名称 1号车极限开关 2号车极限开关 3号车极限开关 4号车极限开关 5号车极限开关 1号车呼叫 2号车呼叫 3号车呼叫 叫车按钮 6号车极限开关 输出信号名称 1号车平台上升 1号车平台下降 2号车平台上升 2号车平台下降 3号车平台上升 3号车平台下降 4号车平台左移 4号车平台右移 5号车平台左移 5号车平台右移 1号车取走显示灯 2号车取走显示灯 3号车取走显示灯 6

输出点地址 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 表2-2 输入信号的地址分配表

功能 1 车位升降电机 2 车位升降电机 3 车位升降电机 4 车位移动电机 5 车位移动电机 报警指示灯 加热器H 热继电器FR 输入点 00010 00011 00012 00013 00014 00001 00002 00003 00000 00015 输出点 01000 01001 01002 01003 01004 01005 01006 01007 01010 01011 01100 01101 01102 表2-3 输出信号的地址分配表

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2.4 外部接线

外部接线图如图2-1所示：

图2-1 PLC外部接线图

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第3章 自动双层停车场控制系统梯形图程序设计

3.1 自动双层停车场控制程序流程图设计 自动双层停车场控制程序流程图如图3-1所示。

图3-1 自动双层停车场控制程序流程图

3.2 控制程序设计思路

呼叫1号车盘时运行梯形图如下图所示。助记符见附录1。

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