自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：自動(dòng)停車(chē)位在中國(guó)是個(gè)新興行業(yè)，自動(dòng)停車(chē)位可以緩解城市交通問(wèn)題，改善居住環(huán)境，有效利用土地價(jià)值。本控制系統(tǒng)采用PLC作為控制的核心，而且可以單獨(dú)控制也可以集中控制，操作簡(jiǎn)單，存取方便。主電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單直接控制交流電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到自動(dòng)停車(chē)平臺(tái)的伸出和縮回?？刂齐娐酚玫搅税粹o開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)作為輸入，接觸器、指示燈作為輸出，PLC作為

2、控制的核心。本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、可行性好、安裝方便。</p><p>　　關(guān)鍵字：自動(dòng)停車(chē)位 可編程控制器 光電傳感器</p><p>　　Automatic parking space control system design</p><p>　　Abstract: Automatic parking space in Chi

3、na is a new industry，automatic parking space can relieve urban traffic problems，improve the residential environment ,effective utilization of land value. This control system adopts PLC as control core, and can control al

4、one can also be centralized control, simple operation, access convenient. Main circuit design simple direct control of positive are turning and reverse ac motor to automatic parking platform reaching out and out. Control

5、 circuit used to tra</p><p>　　Keywords: Automatic parking PLC Photoelectric sensor </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>

6、;　　1.1 自動(dòng)停車(chē)位產(chǎn)生的背景1</p><p>　　1.1.1 我國(guó)汽車(chē)業(yè)的發(fā)展形勢(shì)1</p><p>　　1.1.2 我國(guó)城市的停車(chē)難問(wèn)題1</p><p>　　1.2機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)介紹2</p><p>　　1.3機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的發(fā)展2</p><p>　　1.4目前存在問(wèn)題及研究的意義3<

7、;/p><p>　　第二章 課題任務(wù)書(shū)分析及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 本課題任務(wù)書(shū)分析4</p><p>　　2.1.1本課題任務(wù)的具體要求4</p><p>　　2.1.2 本課題的內(nèi)容4</p><p>　　2.2 控制系統(tǒng)選取4</p><p>　　2.2.1控制方

8、案的提出4</p><p>　　2.2.2控制方案的選取4</p><p>　　2.3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3.1 主電路設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.3.2 控制系統(tǒng)連線(xiàn)圖6</p><p>　　2.3.3 自動(dòng)停車(chē)位PLC接口功能6</p><p>　　2.4

9、 自動(dòng)停車(chē)位模擬圖7</p><p>　　第三章 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)12</p><p>　　3.1 PLC的選取12</p><p>　　3.1.1 PLC選取12</p><p>　　3.1.2 PLC介紹12</p><p>　　3.1.3 PLC的工作原理13</p><

10、p>　　3.1.4 FX1N-40MR 的結(jié)構(gòu)及基本配置14_Toc293527151</p><p>　　3.2電動(dòng)機(jī)的選擇16</p><p>　　3.3 開(kāi)關(guān)的選擇17</p><p>　　3.3.1 光電開(kāi)關(guān)17</p><p>　　3.3.2 控制按鈕21</p><p>　　3.3.3 行程

11、開(kāi)關(guān)22</p><p>　　3.3.4刀開(kāi)關(guān)22</p><p>　　3.3.5 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)22</p><p>　　3.4 電磁抱閘通電制動(dòng)器選擇23</p><p>　　3.5 熱繼電器的選擇24</p><p>　　3.6熔斷器的選擇24</p><p>　　3.7 接觸器

12、的選擇24</p><p>　　3.8 信號(hào)燈的選擇25</p><p>　　3.9控制系統(tǒng)硬件清單25</p><p>　　第四章 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)27</p><p>　　4.1 PLC的程序編制27</p><p>　　4.1.1 編程元件27</p><p>　　4

13、.1.2 編程語(yǔ)言27</p><p>　　4.2 停車(chē)位控制系統(tǒng)軟件27</p><p>　　4.2.1 自動(dòng)停車(chē)位系統(tǒng)控制流程28</p><p>　　4.2.2 停車(chē)位車(chē)位檢測(cè)28</p><p>　　4.2.3 停車(chē)位平臺(tái)伸出29</p><p>　　4.2.4 停車(chē)過(guò)程中電機(jī)制動(dòng)30</p&

14、gt;<p>　　4.2.5 停車(chē)停放狀態(tài)檢測(cè)31</p><p>　　4.2.6 停車(chē)位平臺(tái)縮回32</p><p>　　4.2.7 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)梯形圖及指令表32</p><p><b>　　第五章 結(jié)論35</b></p><p>　　5.1 論文總結(jié)35</p><

15、;p><b>　　5.2 感想35</b></p><p><b>　　致謝36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　引言</b

16、></p><p>　　近幾年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和汽車(chē)制造業(yè)的迅速發(fā)展，汽車(chē)保有量快速增長(zhǎng)，特別是伴隨著大城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，擁有私家車(chē)的渴望與國(guó)家鼓勵(lì)轎車(chē)進(jìn)入家庭的政策匯成了迅猛發(fā)展的車(chē)流，而作為交通靜態(tài)設(shè)施的停車(chē)場(chǎng)地的嚴(yán)重不足，使停車(chē)難已經(jīng)成為困擾城市交通的痼疾。據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，目前我國(guó)至少有 3億左右的城鎮(zhèn)居民已具備購(gòu)車(chē)能力，2005年至 2010年，我國(guó)出現(xiàn)了私人購(gòu)車(chē)高峰

17、，如果不盡快制定相關(guān)政策和采取有力措施，“十二五”期間城市停車(chē)難的問(wèn)題將可能會(huì)越來(lái)越突出。能否解決城市交通堵塞和停車(chē)難的問(wèn)題，已成為影響、制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素，并且停車(chē)位這種靜態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善與否，還將在一定程度上對(duì)汽車(chē)消費(fèi)起促進(jìn)或遏制的作用。因此，給停車(chē)場(chǎng)規(guī)劃一個(gè)空間， 解決城市停車(chē)問(wèn)題，創(chuàng)造良好的停車(chē)環(huán)境，對(duì)于保證城市交通的安全與暢通，促進(jìn)汽車(chē)消費(fèi)的發(fā)展，在現(xiàn)階段顯得尤其重要。因此，研究并逐步解決城市停車(chē)問(wèn)題，是

18、當(dāng)前我國(guó)城市建設(shè)的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。在北京、上海、廣州等大城市，由于土地昂貴，很難有大片土地來(lái)建筑大型平面停車(chē)場(chǎng)。因不具備停車(chē)條件，車(chē)輛只能停放在街道兩旁，阻礙了交通，易引起交通</p><p>　　1.1 自動(dòng)停車(chē)位產(chǎn)生的背景</p><p>　　1.1.1 我國(guó)汽車(chē)業(yè)的發(fā)展形勢(shì)</p><p>　　近幾年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和汽車(chē)制造業(yè)的迅速發(fā)展，汽車(chē)保有量快速增長(zhǎng)

19、，特別是伴隨著大城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，擁有私家車(chē)的渴望與國(guó)家鼓勵(lì)轎車(chē)進(jìn)入家庭的政策匯成了迅猛發(fā)展的車(chē)流。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)表明，1997年全國(guó)汽車(chē)保有量為1100萬(wàn)輛，其中轎車(chē)達(dá)到了400萬(wàn)輛，1988年轎車(chē)生產(chǎn)輛為50輛，1999年為55萬(wàn)輛，2002年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)量達(dá)到了325萬(wàn)輛，比上年增長(zhǎng)38%。隨著中國(guó)加入世貿(mào)，經(jīng)濟(jì)得到了快速的發(fā)展。2009年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量首次超過(guò)美國(guó)位居世界第一，2010年中

20、國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量蟬聯(lián)世界第一，去年中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為1826.47萬(wàn)輛和1806.19萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)32.44%和32.37%，其中乘用車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為1389.71萬(wàn)輛和1375.78萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)33.83%和33.17%；商用車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為436.76萬(wàn)輛和430.41萬(wàn)輛，同比分別增長(zhǎng)28.19%和29.90%，其中轎車(chē)共銷(xiāo)售了900多萬(wàn)輛。相關(guān)專(zhuān)家預(yù)測(cè)，2011年全年汽車(chē)市場(chǎng)還會(huì)有10%～15%的增長(zhǎng)。</p><

21、;p>　　1.1.2 我國(guó)城市的停車(chē)難問(wèn)題</p><p>　　據(jù)有關(guān)方面預(yù)測(cè)，目前我國(guó)至少有 3億左右的城鎮(zhèn)居民已具備購(gòu)車(chē)能力，2005年至 2010年，我國(guó)出現(xiàn)了私人購(gòu)車(chē)高峰，如果不盡快制定相關(guān)政策和采取有力措施，“十二五”期間城市停車(chē)難的問(wèn)題將可能會(huì)越來(lái)越突出。能否解決城市交通堵塞和停車(chē)難的問(wèn)題，已成為影響、制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素，并且停車(chē)位這種靜態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施的完善與否，還將在一定程度

22、上對(duì)汽車(chē)消費(fèi)起促進(jìn)或遏制的作用。因此，給停車(chē)場(chǎng)規(guī)劃一個(gè)空間， 解決城市停車(chē)問(wèn)題，創(chuàng)造良好的停車(chē)環(huán)境，對(duì)于保證城市交通的安全與暢通，促進(jìn)汽車(chē)消費(fèi)的發(fā)展，在現(xiàn)階段顯得尤其重要。因此，研究并逐步解決城市停車(chē)問(wèn)題，是當(dāng)前我國(guó)城市建設(shè)的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。在北京、上海、廣州等大城市，由于土地昂貴，很難有大片土地來(lái)建筑大型平面停車(chē)場(chǎng)。因不具備停車(chē)條件，車(chē)輛只能停放在街道兩旁，阻礙了交通，易引起交通事故，而且對(duì)市容而言是一大破壞。對(duì)于已建成的物業(yè)小區(qū)，常常

23、由于停車(chē)用地規(guī)劃不足，車(chē)多地少，使停車(chē)問(wèn)題成為業(yè)主與物管公司發(fā)生磨擦的主要原因。</p><p>　　對(duì)于以上各種問(wèn)題，可有效的緩解停車(chē)難、交通擁堵的問(wèn)題的有效的措施有三種：第一種是平面停車(chē)，即建造平面停車(chē)場(chǎng)；第二種是建平面停車(chē)庫(kù)，包括建筑式停車(chē)庫(kù)和鋼筋混凝土多層停車(chē)庫(kù)；第三種是全自動(dòng)化的機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)，即包括了機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)和機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)。相對(duì)其它停車(chē)形式，機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)應(yīng)用具有很多優(yōu)越性：充分利用空

24、間，節(jié)省占地面積。使用方便，增加了汽車(chē)的防盜性及防護(hù)性。</p><p>　　1.2機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)介紹</p><p>　　對(duì)于自動(dòng)平臺(tái)收縮式停車(chē)位的研究是機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)位研究中最早的，因?yàn)樗梢怨?jié)省空間而且免倒車(chē)，也可以解決亂停車(chē)的問(wèn)題。平臺(tái)收縮式自動(dòng)停車(chē)位的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制也方便，最早是利用人工操作進(jìn)行控制的，而現(xiàn)在一般以PLC作為控制的核心，在利用接口技術(shù)，進(jìn)行集中式的統(tǒng)一控制那樣即

25、節(jié)約了成本又更安全放心。</p><p>　　與自行式停車(chē)場(chǎng)相比，機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)有以下優(yōu)勢(shì)：</p><p>　　（1）節(jié)省占地面積，提高了利用率。</p><p>　?。?）使用方便，操作簡(jiǎn)單。</p><p>　?。?）易于安全管理。</p><p><b>　　（4）改善市容。</b>&l

26、t;/p><p>　　1.3機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的發(fā)展</p><p>　　我國(guó)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備行業(yè)是一新興行業(yè)。早期開(kāi)發(fā)工作從80年代中期開(kāi)始，從90年代后有了較快的發(fā)展，但仍處于剛起步階段，能提供升降橫移式、垂直升降式、平臺(tái)伸縮式等形式。升降橫移式是利用存車(chē)板升降或橫移來(lái)存取車(chē)輛的停車(chē)設(shè)備；垂直升降式是用提升裝置將車(chē)輛送到指定層，并用存取機(jī)械存取車(chē)輛的停車(chē)設(shè)備，平臺(tái)伸縮式是利用動(dòng)力裝置帶動(dòng)平臺(tái)的伸

27、縮來(lái)存取車(chē)輛的停車(chē)設(shè)備。國(guó)內(nèi)的企業(yè)大多是引用國(guó)外技術(shù)或與外方合作生產(chǎn)的，缺乏自主開(kāi)發(fā)能力，缺乏適合我國(guó)國(guó)情的產(chǎn)品。停車(chē)設(shè)備是集機(jī)、電、儀一體的要求高度安全性、高可靠性、高效率的成套設(shè)備，盡快掌握國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，并加以改進(jìn)提高和創(chuàng)新，努力將機(jī)械、電子、光學(xué)、磁控等領(lǐng)域的成熟先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)。發(fā)展高效節(jié)能的，適合我國(guó)國(guó)情的產(chǎn)品是我國(guó)停車(chē)事業(yè)今后發(fā)展的方向。</p><p>　　機(jī)械式停車(chē)設(shè)備起源于歐美，在

28、國(guó)外已有三十多年的發(fā)展歷史，已經(jīng)發(fā)展成有數(shù)十個(gè)品種的大家族，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件和使用者的要求選用類(lèi)型。發(fā)展較快的有日本、韓國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、意大利、荷蘭、美國(guó)等。其中以日本的技術(shù)最為成熟先。日本從五十年代中期開(kāi)始注意停車(chē)場(chǎng)問(wèn)題。在日本的城市里，由于用于建設(shè)停車(chē)場(chǎng)的地面很少且價(jià)格昂貴，所以能滿(mǎn)足節(jié)省空間方便的機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)得到迅速發(fā)展。日本擁有停車(chē)設(shè)備制造企業(yè)400多家，車(chē)庫(kù)設(shè)備年增長(zhǎng)量已達(dá)30％，其中生產(chǎn)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的企業(yè)約110家。較大

29、的公司有三菱重工業(yè)、石川島播磨重工業(yè)、日精、新明和工業(yè)、昭和起重機(jī)械株式會(huì)社等。德國(guó)的停車(chē)場(chǎng)也很發(fā)達(dá)，生產(chǎn)制造機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的廠(chǎng)商約有 24 家，其中KALUS和WOHR 兩家公司產(chǎn)量約占德國(guó)總產(chǎn)量的80 ％。</p><p>　　1.4目前存在問(wèn)題及研究的意義</p><p>　　當(dāng)前機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)存在的問(wèn)題：（1）機(jī)械停車(chē)設(shè)備應(yīng)用不廣泛，缺乏一定的了解與認(rèn)識(shí)；（2）機(jī)械停車(chē)泊位現(xiàn)狀供

30、應(yīng)規(guī)模小，停車(chē)設(shè)備類(lèi)型單一；（3）現(xiàn)有的機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)屬配建，實(shí)際投入運(yùn)營(yíng)率不高；（4）缺乏政策扶持，推廣建設(shè)速度緩慢；（5）現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)陳舊落后，報(bào)建項(xiàng)目實(shí)施難度大。但隨著人們對(duì)生活要求不斷變化提高，對(duì)汽車(chē)的需求成為大多數(shù)人地愿望的時(shí)候，建造機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)一定會(huì)形成人們的共識(shí)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象除了和停車(chē)設(shè)備行業(yè)的發(fā)展本身涉及到停車(chē)立法、收費(fèi)政策、城市規(guī)劃、交通管理等諸多方面困難和阻礙之外，停車(chē)設(shè)備設(shè)計(jì)本身存在缺陷，涉及制造成本過(guò)高而導(dǎo)

31、致的車(chē)輛收費(fèi)過(guò)高，關(guān)鍵自動(dòng)化技術(shù)水平低下也是主要問(wèn)題之一。</p><p>　　機(jī)械式停車(chē)場(chǎng)研究的意義：隨著我國(guó)汽車(chē)保有量快速增長(zhǎng)，使停車(chē)難已經(jīng)成為困擾城市交通的頑疾，因此機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)成為解決停車(chē)難的有效辦法。對(duì)于上面說(shuō)到的機(jī)械式自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)存在的問(wèn)題，特別是技術(shù)上的問(wèn)題，我們應(yīng)該不斷的研究不斷的改進(jìn)，設(shè)計(jì)出一種非常適合現(xiàn)實(shí)不同環(huán)境下的停車(chē)問(wèn)題。</p><p>　　第二章 課題任務(wù)書(shū)分

32、析及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1 本課題任務(wù)書(shū)分析</p><p>　　2.1.1本課題任務(wù)的具體要求</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)任務(wù)：1.由管理人員集中控制；自動(dòng)檢測(cè)平臺(tái)是否可以伸出；自動(dòng)拒絕超寬 、超長(zhǎng)、或停放位置不正確的車(chē)輛；可以檢測(cè)車(chē)位是否空著。</p><p>　　2.可以采用單片機(jī)或PLC作為控制核心。</p

33、><p>　　3.完成車(chē)輛停放位置、平臺(tái)能否伸出的自動(dòng)檢測(cè)方案設(shè)計(jì)；完</p><p>　　成控制電路及控制軟件的設(shè)計(jì)。</p><p>　　2.1.2 本課題的內(nèi)容</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)要求：設(shè)計(jì)一個(gè)免倒車(chē)的自動(dòng)停車(chē)位（停放普通轎車(chē)含SUV）的控制系統(tǒng)。此位是一個(gè)可以伸縮的平臺(tái)，車(chē)輛要停車(chē)時(shí)，停車(chē)平臺(tái)伸出到行車(chē)道，車(chē)輛直接開(kāi)到平臺(tái)上，

34、然后平臺(tái)縮回到停車(chē)位。</p><p>　　2.1.3 本課題設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決</p><p>　　問(wèn)題的解決：本設(shè)計(jì)中的控制核心選用PLC作為控制核心，對(duì)于停放是否正確、是否有車(chē)停放的問(wèn)題，則是通過(guò)光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)來(lái)控制停車(chē)平臺(tái)的動(dòng)作，以達(dá)到停車(chē)取車(chē)的目的。對(duì)于停車(chē)平臺(tái)的位置停放則是通過(guò)限位開(kāi)關(guān)來(lái)控制的，而且選用了限位開(kāi)關(guān)作停車(chē)位置的保護(hù)，本設(shè)計(jì)還用到了指示燈，那樣的話(huà)即方便停車(chē)的人觀(guān)察也給控

35、制的人提供指示幫助。</p><p>　　2.2 控制系統(tǒng)選取</p><p>　　2.2.1控制方案的提出</p><p>　　自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)于檢測(cè)元件、控制開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、接觸器、指示燈的要求都是統(tǒng)一的，最主要的是選擇控制系統(tǒng)的控制核心到底是PLC還是單片機(jī)。</p><p>　　方案一：利用PLC作為控制的核心，光電開(kāi)關(guān)、控

36、制開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)作為輸入，接觸器、指示燈作為輸出，以此來(lái)控制自動(dòng)停車(chē)位系統(tǒng)。</p><p>　　方案二：利用單片機(jī)作為控制的核心，光電開(kāi)關(guān)、控制開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)作為輸入，接觸器、指示燈作為輸出，以此來(lái)控制自動(dòng)停車(chē)位系統(tǒng)。</p><p>　　2.2.2控制方案的選取</p><p>　　PLC和單片機(jī)的本質(zhì)是一樣的，它們都是基于微處理技術(shù)，他們實(shí)質(zhì)上都是計(jì)算機(jī)。PL

37、C是建立在單片機(jī)之上的一種產(chǎn)品，因很多PLC內(nèi)部就使用了單片機(jī)。雖然PLC比單片機(jī)的體積大，但比自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)中的其他機(jī)構(gòu)還是比較小的，而且安裝的空間也有。自動(dòng)停車(chē)位的工作環(huán)境很惡劣，PLC也比單片機(jī)更適合這樣的工作條件。最主要的是單片機(jī)的方案不論在硬件還是軟件上都比PLC方案要復(fù)雜，由于單片機(jī)的開(kāi)發(fā)主要使用匯編語(yǔ)言由于指令繁多，格式僵硬且可讀性比較差所以造成編程復(fù)雜。除此以外，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，一般要在輸入、輸出接口上做大量的

38、工作。這就使得設(shè)計(jì)人員必須對(duì)單片機(jī)的軟件和硬件兩方面的知識(shí)都要非常熟悉。而PLC的第一開(kāi)發(fā)語(yǔ)言是梯形圖，這種語(yǔ)言非常形象，而且用其編出的程序和繼電器的控制線(xiàn)路圖極其相似，所以編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)。另外，PLC具有豐富的擴(kuò)展模塊和聯(lián)網(wǎng)能力，可以做成復(fù)雜的控制系統(tǒng)。</p><p>　　綜上所述，選擇方案一。即選用PLC作為自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)的控制核心。</p><p><b>　　2.

39、3控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.3.1 主電路設(shè)計(jì)</p><p>　　圖2-1 自動(dòng)停車(chē)位主電路圖</p><p>　　圖2-1是自動(dòng)停車(chē)位的主電路圖，其工作原理：接觸器KM1、KM2分別控制電機(jī)M的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)，F(xiàn)R為電機(jī)過(guò)載保護(hù)用的熱繼電器，QS為電路的總開(kāi)關(guān)，F(xiàn)U1為電路的熔斷器。當(dāng)接觸器的主觸頭KM1、KM2斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)斷電從而

40、使電磁抱閘制動(dòng)器也斷電，銜鐵斷電后是閥瓦與回輪接觸，從而使電動(dòng)機(jī)機(jī)械制動(dòng)。電磁抱閘的制動(dòng)時(shí)間很短，這樣就可以保證自動(dòng)停車(chē)平臺(tái)遇到障礙物及時(shí)停下來(lái)，保證了自動(dòng)停車(chē)位運(yùn)行過(guò)程中的安全性。</p><p>　　2.3.2 控制系統(tǒng)連線(xiàn)圖</p><p>　　圖2-2 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)PLC控制電路接線(xiàn)圖</p><p>　　2.3.3 自動(dòng)停車(chē)位PLC接口功能</

41、p><p>　　表2-1 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)PLC輸入接口功能表</p><p>　　表2-2 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)PLC輸出接口功能表</p><p>　　2.4 自動(dòng)停車(chē)位模擬圖</p><p><b>　　圖2-3 操作面板</b></p><p>　　圖2-3為自動(dòng)停車(chē)位的操作面板，綠色按鈕為平

42、臺(tái)伸出開(kāi)關(guān)，紅色按鈕為平臺(tái)急停開(kāi)關(guān)，黃色按鈕為平臺(tái)縮回開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　車(chē)尾是否</b></p><p><b>　　停好指示燈</b></p><p><b>　　安放光電傳感</b></p><p><b>　　器（四根立柱）</b>

43、</p><p>　　有無(wú)停車(chē)指示燈 車(chē)頭是否</p><p><b>　　停好指示燈</b></p><p>　　下方用于 檢測(cè)障礙物開(kāi)關(guān)</p><p>　　安放行程開(kāi)關(guān) （前后端各一個(gè)）</p>

44、<p>　　用于安放發(fā)動(dòng) 操作控制平臺(tái)</p><p><b>　　機(jī)及PLC的平臺(tái)</b></p><p>　　圖2-4 自動(dòng)停車(chē)位三維模擬圖</p><p>　　圖2-5 自動(dòng)停車(chē)平臺(tái)運(yùn)行過(guò)程</p><p>　　自動(dòng)停車(chē)位PLC控制系統(tǒng)原理及

45、過(guò)程（圖2-5）：</p><p>　　對(duì)于本課題設(shè)計(jì)的自動(dòng)停車(chē)位，其實(shí)停車(chē)與取車(chē)的操作方式與步驟是一樣的。在這里主要介紹停車(chē)過(guò)程。</p><p>　　對(duì)于停車(chē)： </p><p>　　首先，通過(guò)光電傳感器L1來(lái)控制指示燈SL1，如果指示燈SL1亮（黃色）說(shuō)明此停車(chē)位有車(chē)。如果SL1不亮，則可以停車(chē)，此時(shí)操作人員按下按鈕SB1，通過(guò)PLC的處理接觸器KM1

46、得電電機(jī)正轉(zhuǎn)停車(chē)位平臺(tái)伸出。如果在平臺(tái)伸出過(guò)程中遇到前方的障礙物，開(kāi)關(guān)SQ3使電機(jī)斷電停止運(yùn)行，SQ3起保護(hù)作用，電機(jī)停止采用的是電磁抱閘斷電制動(dòng)。當(dāng)前方?jīng)]有障礙物，平臺(tái)碰到行程開(kāi)關(guān)SQ1，自動(dòng)停車(chē)位停止。 （此過(guò)程是平臺(tái)伸出過(guò)程）</p><p>　　其次，當(dāng)車(chē)開(kāi)上停車(chē)平臺(tái)停放時(shí)，此時(shí)指示燈SL1會(huì)亮（黃色），說(shuō)明平臺(tái)上已有車(chē)停

47、放。如果停放好后，光電傳感器L2、L3使指示燈亮（紅色），說(shuō)明車(chē)未停放好，需要移動(dòng)車(chē)使其停放好。直到指示燈SL2不亮，說(shuō)明車(chē)已停好，停車(chē)平臺(tái)可以縮回。在此停車(chē)過(guò)程中，駕駛員可以通過(guò)觀(guān)察指示燈是否為紅色來(lái)判斷車(chē)是否停好，節(jié)約了停車(chē)時(shí)間。 （此過(guò)程是停車(chē)檢驗(yàn)過(guò)程）</p><p>　　最后，操作人員按下按鈕SB2，通過(guò)PLC的處理接觸器KM2得電電機(jī)反轉(zhuǎn)停車(chē)位平臺(tái)縮回。如果在平

48、臺(tái)縮回過(guò)程中遇到前方的障礙物，開(kāi)關(guān)SQ4是電機(jī)斷電停止運(yùn)行，SQ4起保護(hù)作用。當(dāng)前方?jīng)]有障礙物，平臺(tái)碰到行程開(kāi)關(guān)SQ2，自動(dòng)停車(chē)位停止。 （此過(guò)程是平臺(tái)縮回過(guò)程） </p><p>　　這樣通過(guò)上述的三個(gè)過(guò)程就完成了一次停車(chē)的過(guò)程，對(duì)于取車(chē)同理可得。</p><p>　　第三章 自動(dòng)停車(chē)位控制

49、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 PLC的選取</p><p>　　3.1.1 PLC選取</p><p>　　PLC型號(hào)：本設(shè)計(jì)中PLC選用的是三菱FX2N系列，本設(shè)計(jì)中輸入點(diǎn)為10點(diǎn)，</p><p>　　輸出點(diǎn)4點(diǎn)，考慮到15%的備用點(diǎn)。</p><p>　　則輸入點(diǎn)：14×（1+15%）=16

50、.1，取整數(shù)17</p><p>　　輸出點(diǎn)： 5×（1+15%）=5.75, 取整數(shù)6</p><p>　　所以選用PLC的型號(hào)為三菱 ：FX1N-40MR </p><p>　　3.1.2 PLC介紹</p><p>　　PLC實(shí)際上是一種工業(yè)控制微機(jī)，PLC的類(lèi)型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同，但結(jié)構(gòu)與工作原理則大同小異，通

51、常由主機(jī)、輸入/輸出接口、電源、編程器擴(kuò)展器接口和外部設(shè)備接口等幾個(gè)主要部分組成。PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　1、主機(jī)</b></p><p>　　主機(jī)部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶(hù)程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。CPU是PLC的核心，它用以運(yùn)行用

52、戶(hù)程序、監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)、作出邏輯判斷和進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，即讀取輸入變量、完成用戶(hù)指令規(guī)定的各種操作，將結(jié)果送到輸出端，并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器、電腦、打印機(jī)等）的請(qǐng)求以及進(jìn)行各種內(nèi)部判斷等。PLC的內(nèi)部存儲(chǔ)器有兩類(lèi)，一類(lèi)是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對(duì)用戶(hù)程序作編譯處理的程序，系統(tǒng)程序已由廠(chǎng)家固定，用戶(hù)不能更改；另一類(lèi)是用戶(hù)程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，主要存放用戶(hù)編制的應(yīng)用程序及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。</p>

53、<p>　　2、輸入/輸出（I/O）接口</p><p>　　I/O接口是PLC與輸入/輸出設(shè)備連接的部件。輸入接口接受輸入設(shè)備（如按鈕、傳感器、觸點(diǎn)、行程開(kāi)關(guān)等）的控制信號(hào)。輸出接口是將主機(jī)經(jīng)處理后的結(jié)果通過(guò)功放電路去驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備（如接觸器、電磁閥、指示燈等）。I/O接口一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾，從而提高了可靠性。I/O點(diǎn)數(shù)即輸入/輸出端子數(shù)是PLC的一項(xiàng)主要技術(shù)指標(biāo)，通常小型機(jī)有幾十個(gè)點(diǎn)

54、，中型機(jī)有幾百個(gè)點(diǎn)，大型機(jī)將超過(guò)千點(diǎn)。</p><p><b>　　3、電源</b></p><p>　　圖中電源是指為CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口等內(nèi)部電子電路工作所配置的直流開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源，通常也為輸入設(shè)備提供直流電源。</p><p><b>　　4、編程器</b></p><p>　　編程器是P

55、LC的一種主要的外部設(shè)備，用于手持編程，用戶(hù)可用以輸入、檢查、修改、調(diào)試程序或監(jiān)示PLC的工作情況。除手持編程器外，還可通過(guò)適配器和專(zhuān)用電纜線(xiàn)將PLC與電腦聯(lián)接，并利用專(zhuān)用的工具軟件進(jìn)行電腦編程和監(jiān)控。</p><p>　　5、輸入/輸出擴(kuò)展單元</p><p>　　I/O擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)的擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）連接在一起。</p><p&g

56、t;<b>　　6、外部設(shè)備接口</b></p><p>　　此接口可將編程器、打印機(jī)、條碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相聯(lián)，以完成相應(yīng)的操作。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)裝置選用的主機(jī)型號(hào)為三菱系列的FX1N-40MR。輸入點(diǎn)數(shù)為24，輸出點(diǎn)數(shù)為16。</p><p>　　3.1.3 PLC的工作原理</p><p>　　P

57、LC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶(hù)按控制要求編制好并存于用戶(hù)存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無(wú)跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶(hù)程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開(kāi)始下一輪新的掃描。在每次掃描過(guò)程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。</p><p>　　PLC的掃描一個(gè)周期必經(jīng)輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出

58、刷新三個(gè)階段。</p><p>　　PLC在輸入采樣階段：首先以?huà)呙璺绞桨错樞驅(qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫(xiě)入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。</p><p>　　PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶(hù)程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫(xiě)入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨

59、著程序的執(zhí)行而改變。</p><p>　　輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過(guò)一定的方式（繼電器、晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。</p><p><b>　　PLC的功能：</b></p><p>　?。?）開(kāi)關(guān)量邏輯控制：有“與”、“或”、“非”等邏輯指令，能描述繼電器

60、觸點(diǎn)的串并聯(lián)等連接。</p><p>　?。?）定時(shí)控制：有定時(shí)器和定時(shí)功能，使用靈活，操作方便。</p><p>　?。?）順序控制（步進(jìn)控制）：有若干個(gè)移位寄存器和步進(jìn)指令。</p><p>　?。?）計(jì)數(shù)控制：有計(jì)數(shù)器和計(jì)數(shù)功能。</p><p>　?。?）A/D、D/A轉(zhuǎn)換</p><p><b>　

61、?。?）數(shù)據(jù)處理</b></p><p><b>　?。?）通信與聯(lián)網(wǎng)</b></p><p>　　（8）對(duì)控制系統(tǒng)監(jiān)控。</p><p><b>　　PLC的特點(diǎn)：</b></p><p>　　（1）通用性強(qiáng)。PLC品種多，可適用于不同控制對(duì)象或不同控制要求。</p>&

62、lt;p>　?。?）硬件設(shè)計(jì)和接線(xiàn)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)、施工和調(diào)試周期短。</p><p>　?。?）編程簡(jiǎn)單，易于掌握。PLC的基本指令不多，梯形圖與傳統(tǒng)繼電器控制圖很相似。</p><p>　　（4）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。</p><p>　?。?）使用方便。PLC體積小、重量輕，便于安裝。編程器使用簡(jiǎn)便。自診斷能力強(qiáng)、維護(hù)方便。</p><p

63、>　　（6）功能完善，擴(kuò)展方便。</p><p>　　3.1.4 FX1N-40MR 的結(jié)構(gòu)及基本配置</p><p>　　本課題設(shè)計(jì)中所選PLC的型號(hào)為FX1N-40MR，屬于FX1N系列，是用40個(gè)I/O點(diǎn)的基本單元，輸入點(diǎn)為24點(diǎn)，輸出點(diǎn)為16點(diǎn)繼電器輸出型。</p><p>　　圖3-2 FX1N-40MR 可編程控制器面板</p>&

64、lt;p><b>　　1、輸入接線(xiàn)端</b></p><p>　　FX1N-40MR輸入接線(xiàn)端可分為電源接線(xiàn)端、輸入公共端和輸入接線(xiàn)端子3部分，如圖3-3所示。</p><p>　　圖3-3 FX1N-40MR輸入接線(xiàn)端</p><p>　?。?）電源輸入端 接線(xiàn)端子L接電源相線(xiàn)上，N接電源的中線(xiàn)上，PE接地。電源電壓一般是交流，單相，

65、50HZ，100~240V,為PLC提供工作電壓。</p><p>　　（2）輸入接線(xiàn)端子和公共端子COM 在PLC控制系統(tǒng)中， 各種按鈕，行程開(kāi)關(guān)和傳感器等主令電器直接接PLC輸入接線(xiàn)端子和公共端子之間。PLC每個(gè)輸入端子的內(nèi)部都對(duì)應(yīng)一個(gè)電子電路。即輸入接口電路。</p><p>　　綜上所述，可編程控制器在性能上優(yōu)于繼電器邏輯控制，與微型計(jì)算機(jī)、單片機(jī)一樣，是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的

66、理想工具。</p><p><b>　　2、輸出接線(xiàn)端</b></p><p>　　FX1N-40MR輸出接線(xiàn)端可分為24V的直流電源輸出端、公共輸出端和輸出接線(xiàn)端子3部分，如圖3-4 所示。</p><p>　　圖3-4 FX1N-40MR輸出接線(xiàn)端</p><p>　　（1）24V的直流電源輸出端 用于傳感器或

67、其他小容量負(fù)載的供給電源。</p><p>　　（2）輸出接線(xiàn)端子和COM端子 三菱PLC的輸出端子用符號(hào)Y表示， 采用八進(jìn)制編號(hào)方法，公共端用符號(hào)COM表示，F(xiàn)X1N-40MR PLC共有16個(gè)輸出端子，分別與不同的COM端子組成一組，可以接不同電壓等級(jí)的負(fù)載，</p><p>　　其對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表3-1：</p><p>　　表3-1 PLC輸出端子與公共端子組

68、合的對(duì)應(yīng)關(guān)系</p><p><b>　　3.2電動(dòng)機(jī)的選擇</b></p><p>　　根據(jù)自動(dòng)停車(chē)位機(jī)械設(shè)計(jì)的參數(shù)選取三相異步電動(dòng)機(jī)：</p><p>　　1.電動(dòng)機(jī)具有不同的防護(hù)形式，如防護(hù)式、封閉式、防爆式等，每種防護(hù)方式在不同的環(huán)境下使用。但是考慮到自動(dòng)停車(chē)位是在戶(hù)外使用，在粉塵較多的場(chǎng)所使用，因此選取封閉式電動(dòng)機(jī)。</p>

69、;<p>　　2.選取電動(dòng)機(jī)類(lèi)型的依據(jù)是在安全經(jīng)濟(jì)的條件下，適應(yīng)設(shè)備工作特性的要求。由于自動(dòng)停車(chē)位控制對(duì)于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制不是很?chē)?yán)格，而且考慮到經(jīng)濟(jì)性，選取籠型異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　3.此自動(dòng)停車(chē)位選取的供電電網(wǎng)為380V。根據(jù)自動(dòng)停車(chē)位機(jī)械設(shè)計(jì)提供的參數(shù)計(jì)算選取本設(shè)計(jì)中所需要的電動(dòng)機(jī)額定功率如下：</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表5.2.10 Y

70、系列三相異步電動(dòng)機(jī)性能數(shù)據(jù)，自動(dòng)停車(chē)位電動(dòng)機(jī)選取Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y-90L-6，它的主要參數(shù)：額定功率1.1KW，額定電流3.2A。</p><p>　　綜上所述，本課題設(shè)計(jì)中選取的電動(dòng)機(jī)是封閉式三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)為Y-90L-6。</p><p><b>　　3.3 開(kāi)關(guān)的選擇</b></p><p>　　3.3.1 光電開(kāi)關(guān)<

71、;/p><p>　　光電開(kāi)關(guān)型號(hào)：本設(shè)計(jì)中選取的光電開(kāi)關(guān)使用對(duì)射型的光電傳感器，型號(hào)</p><p>　　是歐姆龍系列傳感器。因本設(shè)計(jì)中檢測(cè)的距離大于1m，而且自動(dòng)停車(chē)位會(huì)在晴天</p><p>　　工作，那么選取的傳感器應(yīng)具有好的抗陽(yáng)光能力，因此選取的光電對(duì)射性傳感器</p><p><b>　　如下：</b></p

72、><p>　　檢測(cè)是否有車(chē)停放時(shí)的傳感器：歐姆龍 E3F3-T61 2M</p><p>　　檢測(cè)是否停放好車(chē)時(shí)的傳感器：歐姆龍 E3F3-T11 2M</p><p><b>　　光電開(kāi)關(guān)的介紹</b></p><p>　　歐姆龍 E3F3-T61 2M光電傳感器的參數(shù)：</p><p>　　檢測(cè)方

73、式:對(duì)射型 光源：紅外線(xiàn)發(fā)光二極管</p><p>　　檢測(cè)距離：0～5M 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體：不透明物體，11mm以上</p><p>　　電源電壓：12～24V 控制輸出（輸出形式）：NPN 集電極開(kāi)路輸出</p><p>　　環(huán)境溫度范圍：-25～55℃ 控制輸出（負(fù)荷電流）：0～1

74、00mA</p><p>　　運(yùn)行模式：遮光時(shí)ON 控制輸出（殘留電壓）：DC1V以下</p><p>　　圖3-6 E3F3-T61 2M輸出段線(xiàn)路圖</p><p>　　圖3-7 E3F3-T61 2M時(shí)序圖</p><p>　　圖3-8 一個(gè)PLC輸入單元與光電開(kāi)關(guān)E3F3-T61 2M的連線(xiàn)</p>&

75、lt;p>　　歐姆龍 E3F3-T11 2M光電傳感器的參數(shù)：</p><p>　　檢測(cè)方式:對(duì)射型 光源：紅外線(xiàn)發(fā)光二極管</p><p>　　檢測(cè)距離：0～5M 標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)物體：不透明物體，11mm以上</p><p>　　電源電壓：12～24V 控制輸出（輸出形式）：NPN 集電極開(kāi)

76、路輸出</p><p>　　環(huán)境溫度范圍：-25～55℃ 控制輸出（負(fù)荷電流）：0～100mA</p><p>　　運(yùn)行模式：入光時(shí)ON 控制輸出（殘留電壓）：DC1V以下</p><p>　　圖3-9 E3F3-T11 2M輸出段線(xiàn)路圖</p><p>　　圖3-10 E3F3-T11 2M時(shí)序圖</p&g

77、t;<p>　　圖3-11 一個(gè)PLC輸入單元與光電開(kāi)關(guān)E3F3-T11 2M的連線(xiàn)</p><p>　　3.3.2 控制按鈕</p><p>　　按鈕開(kāi)關(guān)的型號(hào)：本設(shè)計(jì)中用到的按鈕開(kāi)關(guān)共有3個(gè)，他們都是在低壓電</p><p>　　路24V的電路中使用，而且應(yīng)具有好的防曬防濕能力，因此選取的按鈕開(kāi)關(guān)的型</p><p>　　號(hào)

78、為L(zhǎng)A22-11K,本課題設(shè)計(jì)中選取的按鈕開(kāi)關(guān)如下：</p><p>　　平臺(tái)伸出用的按鈕開(kāi)關(guān)：LA22-11K（綠色）(常開(kāi)) 1個(gè)</p><p>　　平臺(tái)縮回用的按鈕開(kāi)關(guān)：LA22-11K（黃色）（常開(kāi)） 1個(gè)</p><p>　　急停用的按鈕開(kāi)關(guān)：LA22-11K（紅色）（常閉

79、） 1個(gè)</p><p>　　圖3-12 一個(gè)PLC輸入單元與控制開(kāi)關(guān)連線(xiàn)圖</p><p>　　3.3.3 行程開(kāi)關(guān)</p><p>　　本設(shè)計(jì)中用到的行程開(kāi)關(guān)有4個(gè)，他們是在24V的低壓電路中使用選取的</p><p>　　行程開(kāi)關(guān)應(yīng)該選用小型的，而且選取的行程開(kāi)關(guān)應(yīng)該是微動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)。本設(shè)

80、計(jì)</p><p>　　中選取的行程開(kāi)關(guān)如下：</p><p>　　用于控制平臺(tái)停止的行程開(kāi)關(guān)型號(hào)：LXK1-11。</p><p>　　該型號(hào)行程開(kāi)關(guān)的重要參數(shù)：該行程開(kāi)關(guān)適合快速反應(yīng)的控制，設(shè)計(jì)序號(hào)為1，常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)各為1。</p><p>　　圖3-13 一個(gè)PLC輸入單元與行程開(kāi)關(guān)連線(xiàn)圖</p><p>&

81、lt;b>　　3.3.4刀開(kāi)關(guān)</b></p><p>　　刀開(kāi)關(guān)的選擇：用于電動(dòng)機(jī)負(fù)載時(shí)，開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的額定電流一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍。即刀開(kāi)關(guān)的額定電流I=3.2×3=9.6A。因此選取刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)為：HK1-103。</p><p>　　3.3.5 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)</p><p>　　萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)選擇的目的：由于本課題設(shè)計(jì)要求中

82、要求由管理人員集中控制，因此本課題設(shè)計(jì)不但要對(duì)單獨(dú)一臺(tái)自動(dòng)停車(chē)位進(jìn)行控制，而且還要對(duì)自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行集中控制，那樣的話(huà)可以提高控制效率。</p><p>　　萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)集中控制的實(shí)現(xiàn)：萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是通過(guò)選擇開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)停車(chē)位的選擇控制。</p><p>　　萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的選?。阂蛐鑼?duì)自動(dòng)停車(chē)位進(jìn)行集中控制，且每一個(gè)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)一次控制的自動(dòng)停車(chē)位數(shù)越多越好，故選擇十二工位的萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

83、最好，型號(hào)為L(zhǎng)W32-1/30M,M特征代號(hào)代表了開(kāi)關(guān)選擇的位置即150°、120°、90°、60°、30°0、30°、60°、90°、120°、150°、180°。</p><p>　　3.4 電磁抱閘通電制動(dòng)器選擇</p><p>　　為了使電動(dòng)機(jī)在斷電時(shí)立即停下來(lái)，這里選用的

84、是機(jī)械制動(dòng)方式。因機(jī)械在自動(dòng)停車(chē)平臺(tái)的運(yùn)行速度低，而且需要快速的制動(dòng)，如平臺(tái)運(yùn)行時(shí)前方有障礙物時(shí)，為了保證運(yùn)行過(guò)程中的安全自動(dòng)停車(chē)平臺(tái)必須馬上停下來(lái)，這樣就選擇了傳統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)方式即電磁抱閘通電制動(dòng)器，而沒(méi)有選擇電氣制動(dòng)方式。</p><p>　　因此選擇的電磁抱閘制動(dòng)器型號(hào)為AEM-B 90。</p><p>　　圖3-14 電磁抱閘制動(dòng)器控制電路</p><p>

85、;　　電磁抱閘通電制動(dòng)器的工作原理是利用裝置失電制動(dòng)，主觸頭KM1或KM2斷開(kāi)時(shí)，電動(dòng)機(jī)斷開(kāi)電源，此時(shí)KM3也閉合，電磁抱閘線(xiàn)圈YB得電，銜鐵吸合，克服彈簧的拉力使制動(dòng)器的閘瓦與閘輪靠攏，電動(dòng)機(jī)停止，從而使電動(dòng)機(jī)正傳或反轉(zhuǎn)來(lái)控制自動(dòng)停車(chē)位平臺(tái)伸出或縮回來(lái)達(dá)到停車(chē)的效果。當(dāng)主觸頭KM1或KM2閉合時(shí)，電動(dòng)機(jī)得電，此時(shí)KM3斷開(kāi)，電磁抱閘線(xiàn)圈YB失電，閘瓦在彈簧拉力作用下與閘輪分開(kāi)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。</p><p>

86、　　3.5 熱繼電器的選擇</p><p>　　熱繼電器的額定電流及型號(hào)選擇：熱繼電器的額定電流應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。因此選取的熱繼電器型號(hào)為：JR16-20/3D,其中發(fā)熱元件編號(hào)選取的是7號(hào)，即發(fā)熱元件額定電流為3.5A。</p><p><b>　　3.6熔斷器的選擇</b></p><p>　　1.熔斷器類(lèi)型選擇：應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合選擇熔

87、斷器的類(lèi)型。電網(wǎng)配電一般用管式熔斷器，電動(dòng)機(jī)保護(hù)一般用螺旋式熔斷器，照明電路一般用瓷插熔斷器，保護(hù)可控硅元件則應(yīng)選擇快速熔斷器。</p><p>　　2.熔體額定電流的選擇：</p><p>　　1）對(duì)于變壓器、電爐和照明等負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于負(fù)載電流。</p><p>　　2）對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)等于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.5～2.5倍。&l

88、t;/p><p>　　因電動(dòng)機(jī)的額定電流為3.2A，所以熔體的額定電流為4.8～8A,因此本課題設(shè)計(jì)中所選取的熔斷器FU1為螺旋式熔斷器，型號(hào)為：RL1-15/10。</p><p>　　3.7 接觸器的選擇</p><p>　　1.對(duì)于接觸器主觸頭額定電流應(yīng)大于或等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。</p><p>　　2.吸引線(xiàn)圈的額定電壓，則應(yīng)根據(jù)控制回

89、路的電壓來(lái)選擇。</p><p>　　因此選取的接觸器為交流接觸器型號(hào)為CJX20-10/3。</p><p>　　圖3-15 一個(gè)PLC輸出單元與接觸器連線(xiàn)</p><p>　　3.8 信號(hào)燈的選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)中的信號(hào)燈主要用于提示人們是否停車(chē)平臺(tái)有車(chē)停放、停車(chē)過(guò)程中是否停好，因此選取的指示燈應(yīng)該足夠大的，那樣才能讓人們看清

90、楚利于操作利于停車(chē)。因此選取的信號(hào)燈型號(hào)是AD1-50/31，燈頭型號(hào)為XZ60，220V,10W，對(duì)于提醒是否有車(chē)停放時(shí)選取的是紅色的指示燈，提醒車(chē)頭是否停放好選取的是黃色的指示燈，提醒車(chē)尾是否停放好的是藍(lán)色指示燈。</p><p>　　圖3-15 一個(gè)PLC輸出單元與指示燈連線(xiàn)</p><p>　　3.9控制系統(tǒng)硬件清單</p><p>　　表3-1 控制系統(tǒng)

91、硬件清單</p><p>　　第四章 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 PLC的程序編制</p><p>　　4.1.1 編程元件</p><p>　　PLC是采用軟件編制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求的。編程時(shí)要使用到各種編程元件，它們可提供無(wú)數(shù)個(gè)動(dòng)合和動(dòng)斷觸點(diǎn)。編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用

92、寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。</p><p>　　PLC內(nèi)部這些繼電器的作用和繼電器控制系統(tǒng)中使用的繼電器十分相似，也有“線(xiàn)圈”與“觸點(diǎn)”，但它們不是“硬”繼電器，而是PLC存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元。當(dāng)寫(xiě)入該單元的邏輯狀態(tài)為“1”時(shí)，則表示相應(yīng)繼電器線(xiàn)圈得電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)。所以，內(nèi)部的這些繼電器稱(chēng)之為“軟”繼電器。</p><p>　　4.1.2 編程語(yǔ)言</p&g

93、t;<p>　　所謂程序編制，就是用戶(hù)根據(jù)控制對(duì)象的要求，利用PLC廠(chǎng)家提供的程序編制語(yǔ)言，將一個(gè)控制要求描述出來(lái)的過(guò)程。PLC最常用的編程語(yǔ)言是梯形圖語(yǔ)言和指令語(yǔ)句表語(yǔ)言，且兩者常常聯(lián)合使用。</p><p><b>　　1）梯形圖（語(yǔ)言）</b></p><p>　　梯形圖是一種從繼電接觸控制電路圖演變而來(lái)的圖形語(yǔ)言。它是借助類(lèi)似于繼電器的動(dòng)合、動(dòng)斷

94、觸點(diǎn)、線(xiàn)圈以及串、并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和符號(hào)，根據(jù)控制要求聯(lián)接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關(guān)系的圖形，直觀(guān)易懂。</p><p>　　梯形圖中常用 圖形符號(hào)分別表示PLC編程元件的動(dòng)斷和動(dòng)合接點(diǎn)。梯形圖中編程元件的種類(lèi)用圖形符號(hào)及標(biāo)注的字母或數(shù)加以區(qū)別。</p><p>　　梯形圖的設(shè)計(jì)應(yīng)注意到以下三點(diǎn)：</p><p>　?、偬菪螆D按從左到右、

95、自上而下的順序排列。每一邏輯行（或稱(chēng)梯級(jí)）起始于左母線(xiàn)，然后是觸點(diǎn)的串、并聯(lián)接，最后是線(xiàn)圈與右母線(xiàn)相聯(lián)。</p><p>　?、谔菪螆D中每個(gè)梯級(jí)流過(guò)的不是物理電流，而是“概念電流”，從左流向右，其兩端沒(méi)有電源。這個(gè)“概念電流”只是用來(lái)形象地描述用戶(hù)程序執(zhí)行中應(yīng)滿(mǎn)足線(xiàn)圈接通的條件。</p><p>　　③輸入繼電器用于接收外部輸入信號(hào)，而不能由PLC內(nèi)部其它繼電器的觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)。因此，梯形圖中

96、只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)，而不出現(xiàn)其線(xiàn)圈。輸出繼電器則輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設(shè)備，當(dāng)梯形圖中的輸出繼電器線(xiàn)圈得電時(shí)，就有信號(hào)輸出，但不是直接驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備，而要通過(guò)輸出接口的繼電器、晶體管或晶閘管才能實(shí)現(xiàn)。輸出繼電器的觸點(diǎn)也可供內(nèi)部編程使用。</p><p>　　4.2 停車(chē)位控制系統(tǒng)軟件</p><p>　　4.2.1 自動(dòng)停車(chē)位系統(tǒng)控制流程</p><p>　　

97、圖4-2 自動(dòng)停車(chē)位流程圖</p><p>　　圖4-2所示的自動(dòng)停車(chē)位的控制系統(tǒng)流程圖是整個(gè)控制程序編寫(xiě)的基礎(chǔ)，它所示的是自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)的整個(gè)流程。</p><p>　　4.2.2 停車(chē)位車(chē)位檢測(cè)</p><p>　　車(chē)位檢測(cè)的目的：之所以要進(jìn)行車(chē)位是否的檢測(cè)是為了方便管理以及駕駛員的停放。通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)裝置的檢測(cè)可以提高停車(chē)的效率以及節(jié)約停車(chē)場(chǎng)的成本，使停車(chē)更

98、人性化。</p><p>　　車(chē)位檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)：本課題設(shè)計(jì)中的檢測(cè)裝置用的是對(duì)射性光電傳感器。通過(guò)光電傳感器把停車(chē)位的狀態(tài)傳送到PLC處理，然后驅(qū)動(dòng)指示燈動(dòng)作，如果指示燈亮（紅色）說(shuō)明此停車(chē)位有車(chē)，那么管理人員和駕駛員就能知道，那么停車(chē)就方便快捷。</p><p>　　車(chē)位檢測(cè)梯形圖及程序指令：</p><p><b>　　梯形圖：</b><

99、;/p><p><b>　　指令：</b></p><p>　　LD X12</p><p>　　OUT Y10 </p><p>　　4.2.3 停車(chē)位平臺(tái)伸出</p><p>　　停車(chē)位平臺(tái)伸出過(guò)程：按下按鈕SB1使接觸器得電從而使電動(dòng)機(jī)正傳，停車(chē)平臺(tái)伸出。當(dāng)然伸出過(guò)程中也有檢測(cè)保

100、護(hù)裝置，如前方有障礙物時(shí)，則平臺(tái)停止運(yùn)行。當(dāng)停車(chē)平臺(tái)碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí)，接觸器失電電動(dòng)機(jī)停止，那么停車(chē)平臺(tái)也停止運(yùn)行。</p><p>　　停車(chē)位平臺(tái)伸出梯形圖及程序指令：</p><p><b>　　梯形圖：</b></p><p><b>　　指令：</b></p><p><b>　　L

101、D X0</b></p><p><b>　　OR Y4</b></p><p><b>　　ANI X1</b></p><p><b>　　ANI X2</b></p><p><b>　　ANI X3</b><

102、;/p><p><b>　　ANI X4</b></p><p><b>　　ANI X6</b></p><p><b>　　ANI X7</b></p><p><b>　　ANI X13</b></p><p>&

103、lt;b>　　ANI X14</b></p><p><b>　　OUT Y4</b></p><p>　　4.2.4 停車(chē)過(guò)程中電機(jī)制動(dòng)</p><p>　　停車(chē)過(guò)程中電機(jī)制動(dòng)目的：之所以要進(jìn)行電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)時(shí)為了更好的保護(hù)自動(dòng)停車(chē)平臺(tái)，因如果不進(jìn)行電機(jī)制動(dòng)那么在遇到緊急情況時(shí)，及時(shí)按下緊急停車(chē)按鈕，但是停車(chē)平臺(tái)會(huì)由于

104、慣性，而無(wú)法立即停止下來(lái)，這樣的話(huà)有可能會(huì)對(duì)控制現(xiàn)場(chǎng)造成不良的影響，比如，如果在自動(dòng)停車(chē)平臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，前方要是有人而電機(jī)無(wú)法立刻停下來(lái)就會(huì)對(duì)人造成傷害，所以利用接觸器對(duì)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)控制。</p><p>　　停車(chē)過(guò)程中電機(jī)制動(dòng)實(shí)現(xiàn)：PLC把各種行程開(kāi)關(guān)、按鈕開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)量進(jìn)行處理以后，來(lái)直接的控制接觸器KM3，如果KM3斷電則電磁抱閘制動(dòng)器沒(méi)有動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)正常工作，如果KM3通電是主觸頭閉合則電磁抱

105、閘制動(dòng)器動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)立即停止，在10S以后定時(shí)器工作使KM3斷電，進(jìn)而讓電磁抱閘制動(dòng)器的閘瓦與閘輪分開(kāi)，以便能讓電動(dòng)機(jī)即使在斷電的情況下，也能利用外力讓平臺(tái)移動(dòng)，這樣主要是利于自動(dòng)停車(chē)位平臺(tái)的維修。</p><p>　　停車(chē)過(guò)程中電機(jī)制動(dòng)梯形圖及指令</p><p><b>　　梯形圖：</b></p><p><b>　　指令：&l

106、t;/b></p><p><b>　　LD X2</b></p><p><b>　　OR X4</b></p><p><b>　　OR X5</b></p><p><b>　　OR X6</b></p&g

107、t;<p><b>　　OR X7</b></p><p>　　OR X10</p><p>　　OR X11</p><p><b>　　ANI T0</b></p><p><b>　　OUT Y6</b></p>

108、;<p><b>　　OUT T0</b></p><p><b>　　K100</b></p><p>　　4.2.5 停車(chē)停放狀態(tài)檢測(cè)</p><p>　　停車(chē)停放狀態(tài)檢測(cè)目的：之所以要檢測(cè)汽車(chē)是否停好是為了確定平臺(tái)是否可以縮回。</p><p>　　停車(chē)停放狀態(tài)檢測(cè)實(shí)現(xiàn):當(dāng)

109、車(chē)停放到停車(chē)平臺(tái)上時(shí)，通過(guò)光電傳感器L2、L3來(lái)控制指示燈亮，當(dāng)指示燈SL2亮（黃色）時(shí)，說(shuō)明車(chē)頭沒(méi)有停放好，需要后移車(chē)使其停放好，當(dāng)指示燈SL3亮（藍(lán)色）時(shí)，說(shuō)明車(chē)尾沒(méi)有停放好，需要前移。當(dāng)SL2、SL3都不亮?xí)r說(shuō)明汽車(chē)已停好停車(chē)平臺(tái)可以縮回。</p><p>　　停車(chē)停放狀態(tài)檢測(cè)梯形圖及指令</p><p><b>　　梯形圖：</b></p>&l

110、t;p><b>　　指令：</b></p><p>　　LD X13</p><p>　　OUT Y11</p><p>　　LD X14</p><p>　　OUT Y12</p><p>　　4.2.6 停車(chē)位平臺(tái)縮回</p><p>

111、　　停車(chē)位平臺(tái)縮回過(guò)程：當(dāng)車(chē)在停車(chē)平臺(tái)上停放好后，按下按鈕SB2，接觸器KM2得電使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)然伸出過(guò)程中也有檢測(cè)保護(hù)裝置，如前方有障礙物時(shí)，指示燈SL2會(huì)亮（紅色），則平臺(tái)停止運(yùn)行。當(dāng)停車(chē)平臺(tái)縮回碰到行程開(kāi)關(guān)時(shí)，電動(dòng)機(jī)斷電，電磁抱閘制動(dòng)器失電使電動(dòng)機(jī)快速停下來(lái)。那么這時(shí)整個(gè)停車(chē)過(guò)程就結(jié)束了。</p><p>　　停車(chē)位平臺(tái)縮回梯形圖及指令表</p><p><b>　　梯形

112、圖：</b></p><p><b>　　指令表：</b></p><p><b>　　LD X1</b></p><p><b>　　OR Y1</b></p><p><b>　　ANI X0</b></p>

113、<p><b>　　ANI X2</b></p><p><b>　　ANI X3</b></p><p><b>　　ANI X5</b></p><p><b>　　ANI X7</b></p><p><b>　　

114、OUT Y1</b></p><p><b>　　LD X7</b></p><p><b>　　OUT Y6</b></p><p>　　4.2.7 自動(dòng)停車(chē)位控制系統(tǒng)梯形圖及指令表</p><p><b>　　梯形圖：</b></p>

115、<p><b>　　指令表：</b></p><p>　　LD X12</p><p>　　OUT Y10</p><p><b>　　LD X0</b></p><p><b>　　OR Y4</b></p><p

116、><b>　　ANI X1</b></p><p><b>　　ANI X2</b></p><p><b>　　ANI X3</b></p><p><b>　　ANI X4</b></p><p><b>　　A

117、NI X6</b></p><p><b>　　ANI X7</b></p><p>　　ANI X13</p><p>　　ANI X14</p><p><b>　　OUT Y4</b></p><p><b>　　LD

118、 X2</b></p><p><b>　　OR X4</b></p><p><b>　　OR X5</b></p><p><b>　　OR X6</b></p><p><b>　　OR X7</b>

119、;</p><p>　　OR X10</p><p>　　OR X11</p><p><b>　　ANI T0</b></p><p><b>　　OUT Y6</b></p><p><b>　　OUT T0</b>