PLC和触摸屏的开放式立体车库控制系统设计(4)
本文设计的垂直升降式立体车库的结构为4层3列的小型立体车库，每一列都为一个独立的单元，本文主要针对单列的立体车库模型进行设计研究，单列立体车库模型如图2-1所示，单列立体车库共四块载车板即最多存取四辆车，每列立体车库都有独立的升降电机带动载车板垂直升降。如图所示，最上层载车板与地面水平，其余三层载车板分别位于地下一层，地下二层，地下三层。这样设计的好处在于一层的车辆可以不经过载车板的上下移动就可以实现存取车，且能有效利用空间。每列车库的前后各有一个车库门档杆，这样设计的好处在与车主存取车较为方便，存车时可以将车直接开入，取车时可以直接将车开出，提高了存取车效率。
本文是用MCGS组态软件设计的垂直升降式立体车库模型，对立体车库的设计与研究就是围绕这样一个四层单列的立体车库模型展开。立体车库组态模型通过与PLC变量的连接可以实现PLC与组态模型的模拟仿真，以实现车主存取车过程的模拟。本次毕业设计还用到了MCGS触摸屏与PLC相连接，具体的做法是用MCGS嵌入版组态软件设计垂直升降式立体车库模型并设计了存取车的模拟主界面。将设计好的立体车库组态下载到MCGS触摸屏中并将触摸屏与西门子PLC连接，直接利用触摸屏上下载好的立体车库模型来进行垂直升降式立体车库模拟演示存取车的过程。
2。3立体车库系统的工作原理及运行方式
垂直升降式立体车库控制系统主要是通过触摸屏、西门子PLC来实现对立体车库存取车过程的控制，其工作原理为车主存取车时通过触摸屏输入存取车的信号，PLC驱动升降电机正反转使载车板上升或下降。载车板上升或下降的限度由安装在立体车库上的接近开关进行检测以控制载车板上升下降的距离。载车板上安装光电开关传感器来检查载车板上是否停有车辆并传给触摸屏车位的空闲信息，在触摸屏上可以对应显示哪些车位可以存取车辆。系统设有报警指示灯，当车库门打开时会提示车主可以将车开入或开出车库。系统的整体控制原理如下图2-2所示。
使用MCGS组态软件设计出垂直升降式立体车库的模型如图2-2所示。其运行流程可概括如下：垂直升降式立体车库类似电梯上升与下降，本文将每列的四块载车板的位置分别称为一号位、二号位、三号位、四号位。最上层载车板上方留有较大的空间以便载车板能够最大限度的向上移动。四块载车板在升降电机的带动下一起上升或者下降。例如在三号位存取车，车主在触摸屏上按下三号位存车按钮，对应单列立体车库的四块载车板同时上升，上升到最上层载车板被相应的接近开关检测到后停止，此时三号位的载车板的位置应该正好与地面水平。车主将车开入到三号位载车板上确认存车完毕后离开，之后车主按下车库复位按钮，载车板下降完成车库复位回到初始位置。初始位置即为最上层载车板与地面水平，其余三层依次位于地下。车主存取车之前要确定要存或取的载车板位置上是否停有车辆，光电传感器用于检测载车板是否停有车辆。该垂直升降式立体车库的存取运行方式如下图2-3所示。
第三章 垂直升降式立体车库控制系统硬件设计
3。1立体车库主要硬件设备
3。1。1 西门子PLC概述
PLC主要由输入模块、输出模块、CPU模块和编程软件组成，PLC控制系统如图3-1所示，它通过PLC内的程序来实现输入对输出的控制。由此可以看出，PLC组成的控制系统可以类比于计算机的控制系统。其结构由软件和硬件这两大部分组成，PLC软件部分由编程软件编写写。PLC的硬件主要由中央处理单元CPU、输入单元、输出单元、通信接口、电源、扩展接口等部分组成[8]。它具有可靠性高、编程方法简单的特点。此外它功能完善、维护方便、抗干扰能力强等特点。功能完善且易于开发，性能稳定且操作方便。随着PLC扩展能力的不断提高，较为复杂的控制系统也逐渐使用PLC作为核心控制器。现在主要的PLC设备生产厂家有西门子、三菱等。西门子公司有丰富的PLC产品。本次毕业设计采用的是西门子S7-200系列的PLC ，其实物图如图3-2所示。CPU模块型号为CPU 224XP CN DC/DC/DC。该型号的包括14输入/10输出共24个I/O口。此外它还有2输入/1输出共3个模拟量I/O点，最多可以连接7个扩展模块。论文网