基于PLC的立体车库的设计doc.doc
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1、基于PLC的立体车库的设计【实用文档】doc文档可直接使用可编辑,欢迎下载基于PLC的立体车库的设计摘 要本设计针对目前停车场管理系统存在的系统管理介质落后、集成自动化程度低、安全性差、人性化和运行效率低下的不足,结合目前科学技术领域的最新研究成果,设计了一种技术较先进、性能可靠、自动化程度较高的停车场智能管理系统。本设计的指导思想立足于提高停车场管理系统的可靠性、安全性和高效性,对目前我国各大中城市所面临的“停车难”问题的解决,具有一定的促进作用。本系统所采用的PLC技术,射频卡技术对其它交通收费系统也有一定的借鉴意义。本文针对停车场只能控制系统中存在的问题,把PLC可编程序控制器和变频器应
2、用于停车场只能控制系统上,并进行了较深入的研究.本文阐述了智能停车场系统的PC控制、收费、计费和安全的一些基本思路和方法,并介绍了着重介绍了PLC工作特点及运行原理,还介绍了2P型欧姆龙型可编程控制器系列的C200HA223 PC控制器主要功能模块及应用,C20P不仅编程简单,通用性强,抗干扰能力强,可靠性高,而且具有易于操作及维护,设计、施工、调试周期短等优点.还介绍了MIFA1ICS0非接触式C卡的结构,描述了停车场管理系统的基本模块及功能,并对系统的主回路和控制回路的硬件部分进行了详细介绍.本文主要是对停车场进行智能化设计,通过采取P技术对停车场管理的设计,达到停车场智能化、高效化。关键
3、词: PLC 停车控制Atracthe desgnofhe currecar park anagemt sse fr he medim backwardmanagement system, interatd lo degree ofauomatio,poo ecuriy, umn adoperional nffiecies of nadquate in lit of hecrrent field f sciencad tecnloy as resarh sults, esign aore dvanced tchnol, Rlibeefomn, hgher dgree oautmation Sm
4、art car par maneet stem.Te desin f the guidin ideologyased onth imroved carprk anagement syste eliility, safety d efficncyf Cins majo cities in the e o”dfficultt stop” he ementof th issue, hava cea oe。 Th ste use by the LC echnlgy, RF r tchnoogyto other transprt sstm ssome efeenc. Thspapr ar par cn
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6、d C20P-Omronprogrmmable control Seres 20A23 PLCcntrole min functio moduls and apicaton, C0Ppogrammin notonly smple, hgh unversaliy,ntiintererene capailiyadhigh rliabiy, btals operaeand mint, den, contructn, commissinng te adantages ofshor ccle . Ialo ntrducd he MIFAEICS50 contless IC cd oestcte, des
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8、。1、P的发展历程512。PC的结构和基本配置以及控制要求6。2。、LC的结构 1。2可变程序控制器的基本应用913 立体停车场的概述161。31 主要结构 1.。2 使用方法7 1。3. 装置中实现的硬件保护191.3.4技术参数1 1.3。5注意事项192 立体停车场的概述02.1 控制要求202. IO地址分配表212 实验步骤2.4 监控系统222. 注意事项23 系统的调试331 PLC控制系统的调试3 3。11技术资料24 3.1.2调试与维修工具 3.13基本检查5 3。1.4设备基本状况检查 3.。5电气检查26 3。.6现场调试的基本步骤27 3。1.7硬件的调试2 3.1.
9、8软件的调试34 系统功能的评价及现实意义31本次设计的心得体会致谢参考文献 概 述1.1 PLC 的概术1.1。1、LC的发展历程 在工业生产过程中,大量的开关量顺序控制,它按照逻辑条件进行顺序动作,并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制,及大量离散量的数据采集。传统上,这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。1968年美国(通用汽车)公司提出取代继电气控制装置的要求,第二年,美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置,首次采用程序化的手段应用于电气控制,这就是第一代可编程序控制器,称Prgammale trollr(PC)。 个人计算机(简称P)发展起来后,为了方便,也为了反映可
10、编程控制器的功能特点,可编程序控制器定名为Pogamableogc Cotroler(PLC),现在,仍常常将PLC简称PC。 L的定义有许多种.国际电工委员会(IC)对PC的定义是:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程.可编程序控制器及其有关设备,都应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。上世纪0年代至90年代中期,是LC发展最快的时期,年增长率一直保持为30.在这时期,PC在处理
11、模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高,PL逐渐进入过程控制领域,在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的CS系统。 L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。PL在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位,在可预见的将来,是无法取代的。 可编程控制器(POGRAMABECROLLR,简称P)。与个人计算机的PC相区别,用PC表示.PL是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。国际电工委员会
12、(IE)颁布了对C的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备,都应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.可以预料:在工业控制领域中,PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序,又有用户自己开发的应用程序,系统程序提供运行平台,同时,还为PLC程序可靠
13、运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计.1.1。、可编程控制器基本应用最初,PC主要用于开关量的逻辑控制.随着PLC技术的进步,它的应用领域不断扩大。如今,P不仅用于开关量控制,还用于模拟量及数字量的控制,可采集与存储数据,还可对控制系统进行监控;还可联网、通讯,实现大范围、跨地域的控制与管理。P已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。用于开关量控制PLC控制开关量的能力是很强的。所控制的入出点数,少的十几点、几十点,多的可到几百、几千,甚至几万点。由于它能联网,点数几乎不受限制,不管多少点都能控制。所控制的逻辑问题可以是多种多样的:组合的、时序的;即时的、延
14、时的;不需计数的,需要计数的;固定顺序的,随机工作的;等等,都可进行。PC的硬件结构是可变的,软件程序是可编的,用于控制时,非常灵活.必要时,可编写多套,或多组程序,依需要调用。它很适应于工业现场多工况、多状态变换的需要.用L进行开关量控制实例是很多的,冶金、机械、轻工、化工、纺织等等,几乎所有工业行业都需要用到它。目前,LC首用的目标,也是别的控制器无法与其比拟的,就是它能方便并可靠地用于开关量的控制。用于模拟量控制模拟量,如电流、电压、温度、压力等等,它的大小是连续变化的。工业生产,特别是连续型生产过程,常要对这些物理量进行控制。作为一种工业控制电子装置,PLC若不能对这些量进行控制,那是
15、一大不足。为此,各PC厂家都在这方面进行大量的开发。目前,不仅大型、中型机可以进行模拟量控制,就是小型机,也能进行这样的控制.PL进行模拟量控制,要配置有模拟量与数字量相互转换的AD、D/A单元.它也是I/O单元,不过是特殊的I/O单元。/D单元是把外电路的模拟量,转换成数字量,然后送入 PLC。D/A单元,是把 PL的数字量转换成模拟量,再送给外电路。作为一种特殊的IO单元,它仍具有I/O电路抗干扰、内外电路隔离,与输入输出继电器(或内部继电器,它也是PLC工作内存的一个区。可读写)交换信息等等特点.这里的A/中的,多为电流,或电压,也有为温度。DA中的A,多为电压,或电流。电压、电流变化范
16、围多为5V,00V,420mA.有的还可处理正负值的。这里的D,小型机多为位二进制数,中、大型多为1位二进制数。A/D、DA有单路,也有多路.多路占的输入输出继电器多。有了 /、D/A单元,余下的处理都是数字量,这对有信息处理能力的 PLC并不难.中、大型PC处理能力更强,不仅可进行数字的加、减、乘、除,还可开方,插值,还可进行浮点运算。有的还有PID指令,可对偏差制量进行比例、微分、积分运算,进而产生相应的输出。计算机能算的它几乎都能算。这样,用LC实现模拟量控制是完全可能的.控制的单位值可小到212分之一的测量程值,多数也是足够的。PLC进行模拟量控制,还有A/、D/A组合在一起的单元,并
17、可用 PI或模糊控制算法实现控制,可得到很高的控制质量.用PLC进行模拟量控制的好处是,在进行模拟量控制的同时,开关量也可控制。这个优点是别的控制器所不具备的,或控制的实现不如PLC方便.当然,若纯为模拟量的系统,用PC可能在性能价格比上不如用调节器。这也是应当看到的。用于数字量控制实际的物理量,除了开关量、模拟量,还有数字量。如机床部件的位移,常以数字量表示。字量的控制,有效的办法是NC,即数字控制技术。这是5年代诞生于美国的基于计算机的控制技术。当今已很普及,并也很完善。目前,先进国家的金属切削机床,数控化的比率已超过4080,有的甚至更高.C也是基于计算机的技术,并日益完善。故它也完全可
18、以用于数字量控制.PC可接收计数脉冲,频率可高达几k到几十k赫兹。可用多种方式接收这脉冲,还可多路接收。有的PLC还有脉冲输出功能,脉冲频率也可达几十k。有了这两种功能,加上LC有数据处理及运算能力,若再配备相应的传感器(如旋转编码器)或脉冲伺服装置(如环形分配器、功放、步进电机),则完全可以依NC的原理实现种种控制。高、中档的PLC,还开发有N单元,或运动单元,可实现点位控制。运动单元还可实现曲线插补,可控制曲线运动。所以,若PLC配置了这种单元,则完全可以用N的办法,进行数字量的控制。新开发的运动单元,甚至还发行了C技术的编程语言,为更好地用LC进行数字控制提供了方便。1.2PLC的结构和
19、基本配置以及控制要点1。2.1、PLC的结构 一般讲,LC分为箱体式和模块式两种。但它们的组成是相同的,对箱体式PC,有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,当然按CPU性能分成若干型号,并按I/O点数又有若干规格。对模块式PLC,有CP模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。无任哪种结构类型的LC,都属于总线式开放型结构,其I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。PLC的基本结构框图如下:接口部件输出输入接口部件 中央处理单元 CPU板 接受 驱动 驱动 现场信号 受控元件 电 源 部 件1 CPU的构成C中的CP是LC的核心,起神经中枢的作用,每台LC至少有一个CP,它按L
20、C的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和PC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等.进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路, 与通用计算机一样,主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,还有外围芯片、总线接口及有关电路。它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。内存主要用于存储程序及数据,是PLC不可缺少的组成单元。PU的控制器控制CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。但工作节奏由震
21、荡信号控制。 PU的运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。 CP的寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。PU虽然划分为以上几个部分,但L中的PU芯片实际上就是微处理器,由于电路的高度集成,对PU内部的详细分析已无必要,我们只要弄清它在PL中的功能与性能,能正确地使用它就够了.CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。一般讲,CU模块总要有相应的状态指示灯,如电源显示、运行显示、故障显示等。箱体式PLC的主箱体也有这些显示。它的总线接口,用于接模板或底板,有内存接口,用于安装内存,有外设口,用于接外部设备,有的还有通讯口,用于
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