立体车库控制系统的设计毕业设计.docx

【摘要】：随着我国经济的飞速发展，城市人口日益增多，特别是随着改革开放以来，我国进入了汽车拥有率迅速上升时候。以往那种单层平面停车场也越来越不能满足市场的需求。对多停车位、少占空间、使用操作简单、安全可靠的“立体停车库”的建设， 是解决目前寸土寸金的大都市内停车难的有效办法。 立体车库是一种以单层平面停车场为核心、多平面的空间停车车库，通过可编程 控制器(Programming Logic Controller，简称PLC)控制车位空间位置的变动,使车位能够实现空间到平面的转化，实现多重单层平面停车的功能。升降横移式立体车库利用托盘移位产生垂直通道，实现多层车位的升降来存取车辆。本研究课题对升降横移式立体车库原理的研究与设计，介绍了两层立体车库模型实现情况。利用三菱FX-2N型PLC编程，采用哪个基于WINDOWS平台的工控组态软件MCGS，通过对组态软件数据库的构建、动画的连接及控制流程的编制、调试，进行模拟仿真。
【关键词】：立体车库； 可编程控制器PLC； 升降横移； MCGS组态软件； 模拟仿真
TITLE
[Abstract]: With the rapid development of China's economy, the urban population growing number, especially with the since the reform and opening up, China has entered a rapid increase of the rate of car ownership when. The past kind Monolayer parking also increasingly unable to meet the demand of the market. Multi parking occupy as little space, using simple, safe and reliable operation of the the stereo garage building, is an effective way to solve the parking is difficult in the current high cost of land within the metropolis. Dimensional garage is a single-layer flat parking lot as the core, multi-plane space parking garage, is controlled by a programmable logic controller (Programming Logic Controller, PLC). Parking space location changes, so that the parking spaces to the transformation of the plane can achieve space to achieve multiple monolayer parking function. Lifting and transferring garage the tray shift vertical channel, multi-storey car parking spaces lift access to the vehicle. The research topics of the research and design of the lifting and transferring garage principle, introduced two stereo garage model achievement. Mitsubishi FX-2N PLC programming, the use of which based on the the WINDOWS platform of industrial control configuration software MCGS configuration software database construction and preparation of the connection and control of the animation process, debugging, simulation.
[Key words]: three-dimensional garage; programmable controller PLC; lifting and transferring; MCGS configuration software; simulation

目 录
引　　言 1
本论文的研究意义 1
本论文的主要方法和研究进展 1
本论文的研究切入点或主要内容 2
本论文解决的关键问题 2
第1章 立体车库总方案选择 3
1.1 五车位立体车库总方案分析 3
1.2 空车位的选择 4
1.3 控制环节设计 5
第2章 立体车库的电气控制部分设计 6
2.1 工作原理 6
2.2 车库控制系统硬件设计 7
2.3 检测系统设计 9
2.3.1 车位认址信号 9
2.3.2 车位停车信号 10
2.3.3 车位正确停放信号 10
2.3.4 车位信号检测 11
2.3.5 火灾报警信号 11
2.4 PLC控制系统设计 11
2.5 控制流程及PLC选择 11
2.5.1 控制流程图 11
2.5.2 PLC设计要求 14
2.5.3 PLC输入、输出点分配 14
2.5.4 PLC的选择 16
2.5.5 PLC接线图 18
第3章 程序设计 19
3.1 梯形图 19
3.2 指令表 19
第4章 MCGS组态设计 19
4.1 MCGS组态介绍 19
4.2 基于MCGS仿真实现的意义 20
4.3 MCGS界面的设计 21
第5章 结论 22
5.1 总结 22
5.2 展望 22
致 谢 24
参考文献 25
附录1 27
附录2 28
附录3 40

引　　言
本论文的研究意义
停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通问题，静态交通是相对于动态交通而存在的一种交通形态，二者相互联系，互相影响，停车设施是城市静态交通的主要内容，随着城市的不断发展，各种车辆的不断增加，对停车设施的需求也在不断增加，如果两者之间失去平衡，城市里就会出现停车难的一系列问题。因此，我们必须重视城市停车难的问题，并积极探求解决的措施。传统的停车场不仅越来越不能满足现代人们的需求，而且占用了大量空间，浪费了土地资源。
现代先进的自动化机械立体车库是一种多平面的空间立体车库，它以单层平面停车库为核心，通过计算机对车库进行统一的管理与监控加上PLC控制来进行车位的空间位置变动，使车位由空间转化为平面，从而实现多层平面停车的功能
通过国内外机械停车设备研究及使用的经验总结，可以发现人们在利用机械停车设备存取车时，首先追求的是存取车速度、等待时间以及方便程度。随着我国经济持续快速的发展，城市规划的完善，机械停车设备行业将成为一个充满生机的朝阳行业，机械停车设备的技术也将得到长足的发展。立体车库作为一种机械停车方式，可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。
本论文的主要方法和研究进展
通过对研究课题的详细的分析思考，制定明确的设计大纲。去图书查阅与该项目有关的书籍，利用网络资源对立体车库相关的信息检索，收集有关资料，并对收集到的材料进行归纳分析，为论文作铺垫。通过已有的案例来分析学习三菱FX2N的可编程控制器（PLC）工作原理及应用，编制PLC控制程序。应用力控组态软件对PLC进行监控设计。提出自己的观点， 运用软件多进行模拟试验操作，收集相关的实验数据，做到理论与实际相结合，在实验中寻求科学有效的方法来完善相应的理论并解决问题。 在自己没办法完成的时候，积极向指导老师请教。
本论文的主要内容
本课题的主要内容是立体车库控制系统的设计，系统核心部分采用三菱FX2N-48MR为控制元件，它是FX系列中功能最强、速度最高的微型可编程控制器。
升降横移类机械停车库利用托盘移位产生垂直通道,实现高层车位升降存取车辆。现以两层升降横移式为例,说明停车库的运行原理。
此系统设计的车位分为上下两层，上下层都有三个车位，上层的三个车位可全用于停车，下层的车位要有一个空位，用于上层所停车辆的上与下。根据设计任务书的基本要求和给出的相关依据，列出了三种方案进行比较，以供选择选择。a)底层边位作为出入口兼周转空车位。b)底层中间位作为出入口兼周转空车位。c)底层中间座位出口兼周转空位，其余两个也可作为出口。经过比较后：方案c)底层中间座位出口兼周转空位，其余两个也可作为出口，移动的车辆最少，省去了很多麻烦，所以是最适合的方案。控制环节：1、停车：当车辆要进入停车库时，此时在控制面板上点击空车位，如果空车位刚好位于下层，车辆进入停车库进行停车；如果空车位位于上层，载车板会自动下降到下限位，此时，车辆进入停车库开始停车。2、取车：取车时，在操作面板上点击所取车辆所在的车位，若车辆位于下层停车位，直接将车辆取走即可；如果车辆位于上层停车位（以取3号车位上的车为例），上层停车板下降到下限位之前先判断6号车位是否有车辆：若检测开关检测到6号车位没有停有车辆，上层载车板直接下降到下限位；若检测开关检测到6号车位停有车辆，6号车位的载车板先横移到5号车位上，移动到位，遇到限位开关，3号载车板开始下降。车辆取走后，3号载车板回到原来的位置，6号载车板从回到5号车位回到6号车位的位置。
本论文解决的关键问题
程序所用状态元件、定时器及数据存储器均选用具有掉电保护功能的元件,当系统掉电时元件保持掉电前的状态,以保存现场信息,待上电后继续完成被中断的动作;当发生意外情况时,按下急停按钮中止系统的运行并保存现场断点信息。

第1章 立体车库总方案选择
1.1 五车位立体车库总方案分析

图1
升降横移类机械式停车设备：采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备，每组设备必须留有至少一个空车位。
此车位分为 上下两层，上下层都有三个车位，上层的三个车位可全用于停车，下层的车位要有一个空位，用于上层所停车辆的上与下。车位的编号如上图所示。
下面列出了四种方案进行比较，以供选择：
a)底层边位作为出入口兼周转空车位；
b)底层中间位作为出入口兼周转空车位；
c)底层3个车位均为出入口，其中任意一个均可用于周转；
d)底层中间座位出口兼周转空位，其余两个也可作为出口。

以上四种方案的示意图如图1-1所示。

图1-1

对这四种方案的比较如下表1-2：

1方案
2方案
3方案
4方案
（1）存取车最多/最少移动的车辆数
5/1
3/1
3/0
3/0
（2）横移机构数目
2
2
1
3
（3）升降机构数目
2
3
3
3

表 1-2
由表1-2第（1）项——满载时存取车时最多/最少移动的车辆数的分析结果可知:方案3、4在存取某一辆车时,对其他车位上车辆的影响最小。这样车库工作时就最安全，速度最快，顾客满意度最高。
由表1-2第（2）项——横移机构数目的分析结果可知：方案3、4的横移机构只有底层的一套，前两个方案则在二层也须设计安装横移机构。而在二层安装横移机构一方面要考虑该横移机构与升降机构的合理过渡，另一方面对车库的整个框架建筑也提出了更高的承载和结构要求。这都给设计及施工带来一定的困难，也必然增加相应的建设资金。
方案3与方案4相比：存车时，若4、5号车位都有车，若要在3号车位停车，需要4、5号载车板都横移来提供四号空位。若空车位兼周转车位留在5号车位，只需移动一个载车板即可。由此看来，将空车位留在5号车位更经济划算。因而，采用方案4.
1.2 空车位的选择
以取车为例：
方案（1）：将4、6车位任何一个作为空车位
以4车位作为空车位进行说明：
若3号车位的正下方没有停有车辆，若要取3号车位上的车，只需让3号在车板垂直下降即可：若3号车位的正下方刚好停有车辆，且5号车位也停有车辆，要取3号车位上的车时，首先要将要5号车位上的车横移至4号车位上，再将6号车位上的车横移至5号车位上空出6号车位，此时，再将3号载车板下降。
方案（2）：将5号车位作为空车位
若要取2号车位上的车，直接让2号在车板下降即可.若要取1号或是3号车位上的车.如果它们的下方刚好是空车位，直接让载车板下降即可；如果正下方停有车辆（以取3号车为例进行说明），只需将3号车正下方的6号停车位的车横移至5号空位，将3号载车板下降即可。
（1）、（2）方案相比较很容易看出，将5号车位设置为空车位移动的车辆最少，节省了电源，省去了很多麻烦。因而，空车位的选择采用方案(2)。
1.3 控制环节设计
停车：当车辆要进入停车库时，此时在控制面板上点击空车位，如果空车位刚好位于下层，车辆进入停车库进行停车；如果空车位位于上层，载车板会自动下降到下限位，此时，车辆进入停车库开始停车。
取车：取车时，在操作面板上点击所取车辆所在的车位，若车辆位于下层停车位，直接将车辆取走即可；如果车辆位于上层停车位（以取3号车位上的车为例），上层停车板下降到下限位之前先判断6号车位是否有车辆：若检测开关检测到6号车位没有停有车辆，上层载车板直接下降到下限位；若检测开关检测到6号车位停有车辆，6号车位的载车板先横移到5号车位上，移动到位，遇到限位开关，3号载车板开始下降。车辆取走后，3号载车板回到原来的位置，6号载车板从回到5号车位回到6号车位的位置。

第2章 立体车库的电气控制部分设计
2.1 工作原理
立体车库的工作原理如图所示。控制器是车库控制系统的核心，由单片机,PLC完成。当用户对操作平台进行动作时，单片机或PLC会接收并分析用户操作，判断检测原件的状态，读取执行元件的信息，然后做出合理的工控安排，并反馈信息到执行元件，操作平台，以拖动车位移动到相应的水平和垂直位置，实现车位的位置移动。工作原理示意图如下图2-1：
状态检测单元

车位执行单元
操作平台
控制器

图2-1 立体车库工作原理
2.2 车库控制系统硬件设计
立体车库控制系统包括硬件和软件两方面的设计内容。硬件集中安放在控制箱内，控制箱采用的金属外壳起到屏蔽作用，以保护系统运行的可靠性。本研究控制系统采用PLC控制器。PLC是计算机技术及微电子技术结合形成的微机系统，很适合逻辑控制，特别是PLC的梯形图编程语言。PLC在设过程中考虑了对工业环境的适应性，因而抗干扰行强，稳定性好。车库控制系统硬件主要分为4个部分：
（1）电源部分：在第一个空气开关前设有熔断器，以防止过高的电流流入电路而烧坏电气元件，起到保护整个电路的作用。取220V的交流电供给PLC，而这个220V的交流电又并接到一个PSW上，从而得到24V的直流电供给操作面板和行程开关等低压元件。这个220V交流电的取得是在接第一个接触器即主接触器KO前完成的，是PLC得电工作而升降电机和横移电机不得电工作，更安全的控制升降电机和横移电机。在主接触器之前接有相序保护器，起作用时在交流电发生相序不正常是使电路发生断路，从而保护电气元件不被破坏。
（2） PLC部分：PLC由220V交流供电，并与操作面板直接连接。本研究采用三菱FX2N-48MR (24点输入/24点输出，220V交流/24V直流输入)控制。
（3）安全防坠部分：上载车板上装有上下行程极限开关和防坠落安全装置。坠落安全装置装在纵梁与上载车板上停位之间，在纵梁两侧各装有两只挂钩，上载车板两侧相应位置处各装有两只耳环，当上载车板上升到位后，纵梁下面得四只挂钩便自动套入四只耳环内，以防止升降电机常闭制动器慢释放后，上载车板在汽车和载车板本身的重力作用下慢慢下滑，压坏下层汽车。
下载车板的安全装置主要是行程极限开关和防碰撞板。行程极限开关的作用是使载车板横移到位后自动停止。防碰撞板得作用是：下载车板横移时，如果碰到人、遗留行李或车主宠物时，切断横移电源，横移停止。
防坠机构的简图2-2所示：

图2-2
工作原理：默认状态下挂钩被弹簧片弹向右侧，防止载车板坠落；电磁铁通电挂钩被拉向左侧释放载车板。
（3） 升降电机部分：在主接触器后导出两路电路分别接到升降电机组和横移电机组，控制电动机的正反转，以实现车板的升降。在每个接触器后各接有一个热继电器FR2其作用是保护电机。与3个电机分别相接的接触器，用于控制各个电路的通断，即控制电机是否转动。
（4） 横移电机部分：与升降电机部分相似，在主接触器后并接两个接触器KM1和KM2以控制车般的左右横移。在接触器后皆有1个热继电器FR1用于保护电机。与2个电机分别相连的接触器，用于控制各个电路的通断。
实现正反转的两个交流接触器如图2-3所示。

图2-3

2.3 检测系统设计
在自动化立体车库中，车库检测信号是控制程序执行的重要依据。控制程序根据检测到的信号顺序执行，控制输出。在本设计中，检测系统有：车位限位信号检测（载车板上下左右移动位置检测）、车位是否停有车辆信号检测、正确停放信号检测、是否有空车位信号检测、烟雾报警检测。
2.3.1 车位认址信号
升降横移式立体车库，通过载车板的升降横移运动实现车库存取车操作。在本设计的二层五位立体车库设计中，一层车位只有横移动作，二层车位只有升降动作。因此，一层车位载车板横移动作需要左右限位信号，二层车位载车板升降动作需要上下限位信号。
在本设计中，车位认址信号选用在车库中安装接近开关来实现。相比传统的限位开关，接近开关具有工作可靠、寿命长、功耗的、复定位精度高、操作频率高等优点。接近开关感测元件安装在载车板上随载车板运动，将接近开关触点安装在车库制动点上固定。
2.3.2 车位停车信号
立体停车库中，载车板上是否停放车有车辆，通过采用光电开关实现。在此采用红外对射式光电开关，在载车板的对角线上安装。当有车辆停放时，阻挡红外对射信号，光电开关无输出，当无车辆停放时，存在红外对射信号，光电开关有输出。
红外光电开关是一种对射式光电传感器，其物体不限于金属。该传感器具有探测距离远、可调节测量范围的优点。如图2-4所示：
水平高度差不多为1米
图2-4
2.3.3 车位正确停放信号
立体停车库中，为保证系统正常的运行以及车辆的停放安全，对车辆的停放有一定的要求，要求只有车辆正确停放在载车板的一定区域内系统才能正确的运行。在此设计中，亦采用在载车板中安装红外对射式光电开关实现对车辆正确停放的信息的检测。将开关布置于载车板正确停放区域的边线上。当有车辆停放时，车辆在载车板正确停车区域内，车辆没有阻挡红外对射信号，检测器不产生输出；当车辆错误停放时，车辆就会阻挡红外对射信号，检测器产生输出报警信息。
2.3.4 车位信号检测
当有车辆进入停车系统时，为了能够很快得判断是否有空车位，来显示车辆的存放情况。在设计中有一个满车位信号的红色指示灯，并且还有各个车位的指示灯，指示灯亮则表示该车位停有车辆。
2.3.5 火灾报警信号
立体停车库中，为保证车库的正常安全运行，在检测系统中采用了烟雾探测器，进行火灾报警。报警信号接入控制系统中，当车库内的烟雾达到一定的浓度时，传感器会检测到并产生报警信号，人员接到信号后进行灭火。
2.4 PLC控制系统设计
本系统中PLC主要检测各载车板位置及运行状态并控制电机的启动和停止。利用光电开关,行程开关检测载车板位置状态：用接触器，继电器控制点击的启动和停止。当要对车辆进行存取操作时，PLC根据在控制面板上输入的指令，首先判断各检测元件的状态，然后读取车库机械部分的反馈信息到电机，带动载车板实现升降或横移。在整个过程中，通过光电检测、限位开关、过载保护等装置，来确保整个系统的安全、平稳运行。
2.5 控制流程及PLC选择
2.5.1 控制流程图

（以存取1号车为例）
N
Y
N
4号载车板横移到5号车位

1号载车板下降

判断4号车位是否停有车辆

按下1车位下降键

1号载车板下降

判断1号载车板上的车是否停好

1号载车板不运动

1号载车板上升

4号车板回原位
Y

判断1号载车板上的车是否停好

1号载车板上升
1号载车板不运动
N
Y

图3-6 将车存于1号车位的流程图
1号载车板上升

1号载车板不运动

4号载车板从5号车位回到4号车
1号载车板不运动

1号载车板上升

1号载车板下降

判断1号载车板上是否有车辆

判断1号载车板上是否有车辆

判断4号车位是否停有车辆

按下1车位下降按键

4号载车板横移到5号车位

1号载车板下降

Y

N
N
N
Y
Y

图3-7 将1号车位上的车取出的流程图

分析及说明：
存车时，当车辆进入车库时按下1号车位存车按钮，首先要确定4号车板上是否停有车辆。若4号车板上停有车辆，系统会自动将4号载车板横移至5号车位，当4号载车板碰到限位开关时停止运动，1号停车板下降。将车辆开进1号载车板，光电开关检测到车辆停放后，1号载车板会自动上升，上升到位后，4号载车板从5号车位回到4号车位，完成停车过程；若关电检测开关检测到4号车位没有车辆时，1号载车板直接下降，当车辆停放在1号载车板上，光电开关检测到停放好后，1号载车板直接上升。完成停车过程。
取车时当按下1号车位取车按钮，首先要确定4号车板上是否停有车辆。若4号车板上停有车辆。系统会自动将4号停车板向左移动，当4号停车板碰到左限位开关时停止运动，1号停车板下降。光电开关检测到车辆取走后，1号停车板会自动上升，遇到上限位开关停止运动。此时，4号停车板回到原来的位置。若4号停车板上没有停有车辆， 1号停车板直接下降，取走车后，1号停车板仍要回到原来的位置。
对于下层的车辆，若要取走，可直接开出车库。
当不用停车库时，为了节省电源，要将这个系统处于卸荷状态。即，上层的停车板也要下降到下限位。直到启动整个停车系统时，用到上层的载车板，车开到载车板上，载车板再上升。
2.5.2 PLC设计要求
（1）1号车位、2号车位、3号车位只能上下移动，不能左右移动；
（2）4号车位、5号车位只能左右移动不能上下移动；
（3）顶层车位的汽车，要想开出需要先按下相应车位标号呼号按键，然后底层车位左右移动，让出空位，使顶层的车下降到底层之后开出。
（4）底层的车可以直接开入或者开出。
2.5.3 PLC输入、输出点分配
（1）输入点分配：
限位开关
10
存取车开关
4
光电开关
6
烟雾检测传感器
1
启动、停止、急停开关
3
总数
23
表3-1
其中： X3-X4为限位开关;X15-X17及X23为控制面板上的操作开关；X20-X22和X24-X27为光电开关;X25为烟雾检测开关；X0为启动开关；X1为停止开关；X2为急停开关。
1号车上限位开关
X3
检测车辆是否停好的光电开关
X20
2号车上限位开关
X4
检测1车位是否有车的光电开关
X21
3号车上限位开关
X5
检测2车位是否有车的光电开关
X26
1号车下限位开关
X6
检测3车位是否有车的光电开关
X24
2号车下限位开关
X7
检测4车位是否有车的光电开关
X22
3号车下限位开关
X10
检测6车位是否有车的光电开关
X27
4号车左限位开关
X11
1、2、3号车位上升开关
X23
6号车左限位开关
X12

4号车右限位开关
X13
启动开关
X0
6号车右限位开关
X14
急停开关
X1
1车位存取车开关
X15
停止开关
X2
2车位存取车开关
X16

3车位存取车开关
X17

表3-2
（2）输出点分配：
升降台电动机线圈
6
水平横移电动机线圈
4
正常运行、车位满、报警信号灯
7
防坠电磁阀
3
总数
20
表3-3
具体情况如下：
1号车平台上升
Y0
1号车平台下降
Y3
2号车平台上升
Y1
2号车平台下降
Y4
3号车平台上升
Y2
3号车平台下降
Y5
4号车平台左移
Y10
4号车平台右移
Y12
6号车平台左移
Y11
6号车平台右移
Y13
烟雾报警信号灯
Y14
1车位指示灯
Y20
1号防坠电磁阀
Y15
2车位指示灯
Y21
1号防坠电磁阀
Y16
3车位指示灯
Y22
3号防坠电磁阀
Y17
4车位指示灯
Y23
满车位指示灯
Y25
6车位指示灯
Y24
表3-4
2.5.4 PLC的选择
早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller PLC)，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种采用微型计算机技术的工业控制装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PLC。但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程序控制器简称PLC,PLC自1966年美国数据设备公司（DEC）研制出现，现行美国，日本，德国的可编程序控制器质量优良，功能强大。
PLC = Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器，一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。是工业控制的核心部分。
PLC的选择：
目前PLC的品牌有：美国AB，ABB，松下，西门子，汇川，三菱，欧姆龙，台达，富士，施耐德，信捷，和利时等。
其中三菱的PLC有以下优势：　
　　三菱FX系列的PLC是小形化，高速度，高性能和所有方面都是相当FX系列中最高档次的超
　　小程序装置，除输入出16～25点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连
接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。
特点：
　　1）系统配置即固定又灵活；
　　2）编程简单；
　　3）备有可自由选择，丰富的品种；
　　4）令人放心的高性能；
　　5）高速运算；
　　6）使用于多种特殊用途；
　　7）外部机器通讯简单化；
8）共同的外部设备。

基于三菱公司的FX系列的PLC具有以上优点，我决定选用三菱FX系列的PLC作为本设计立体车库的核心控制系统PLC。
根据设计的I/O输入输出口的点数，选择FX-2N48MR型PLC，其具有24个输入和24个输出, 满足设计的要求。
2.5.5 PLC接线图
见附录一
第3章 程序设计
3.1 梯形图
见附录二
3.2 指令表
见附录三
第4章 MCGS组态设计及仿真
4.1 MCGS组态介绍
MCGS(Monitor and Control Generated System)是一套基于Windows平台的，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，
MCGS为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。
MCGS组态软件的系统构成：MCGS组态软件（以下简称MCGS）由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成。用户的所有组态配置过程都在组态环境中进行，组态环境相当于一套完整的工具软件，它帮助用户设计和构造自己的应用系统。用户组态生成的结果是一个数据库文件，称为组态结果数据库。

组态环境：
组态生成
应用系统

运行环境：
解释执行
组态结果
组态结果数据库
数据库

MCGS组态软件五大组成部分：
主控窗口
设备窗口
用户窗口
实时数据库
运行策略
MCGS工控组态软件
菜单设计设置工程属性
设定存盘结构
添加工程设备
连接设备变量
注册设备驱动
创建动画显示设置报警窗口
人机交互界面

定义数据变量

编写控制流程使用功能构件

4.2 基于MCGS仿真实现的意义
利用MCGS可视化仿真技术，可以实现满足要求的仿真界面，能提供一个多角度、多层次的观察仿真过程。在计算机上实现工程的模拟测试和仿真，用户可以根据需要直接修改各种仿真参数，从而大大降低了开发费用和难度，系统人员可以集中更多的精力在最优方案的选择和设计上，而非语言的编程上。达到可以在较短的开发周期内、以较少的代价完成较好的效果。
基于MCGS软件设计基本步骤可以概括以下几点:
1、组织材料
2、设计窗口、组织系统工程
3、构造实时数据库
4、制作动画显示画面
5、编写脚本控制流程程序
6、整体运行、程序调试
4.3 MCGS界面的设计及仿真
见附录四

50

第5章 结论
5.1 总结
本设计是关于五车位立体停车系统的设计。用PLC控制编程，来实现存车和取车的半自动化控制。设计中主要对控制方案的选择、PLC软件和相关器件的选用以及控制编程做了重点描述。
设计的过程中，我做了以下工作：
(1)收集和整理了国内外立体车库设计方案及监控管理研究现状的资料，分析了不同立体车库类型的原理，得出“安全、快适、经济”的升降横移式立体车库适合我国现状。
(2)通过对升降横移式立体车库运行原理的分析，探讨了用可编程控制器PLC实现车库控制系统的基本方法，实现了对五车位立体车库模型的控制，对PLC在复杂控制系统中的灵活应用有一定的理论意义和较大的实际价值。
(3)讨论了基于MCGS对控制系统虚拟仿真的实现，探讨了MCGS实现仿真的方法和制作过程，作为仿真技术的应用，该软件较直观、真实体现了车库的控制功能，并且为实际中的控制装置(包括软件、硬件)的开发与调试开辟一条经济、可靠的途径。
其中，总方案的设计与程序设计是本次设计的重点内容。
虽然这个停车系统只有五个停车位，但是，五位停车系统是大型停车系统的一个缩影。但是由于知识宽度和深度的限制，我的设计还存在诸多问题。在这方面，我的能力还需要很大的提高。在今后的道路上，我一定再接再厉，不断攀登。
5.2 展望
根据论文研究，我认为为还需要以下方面继续努力：
(1)关于控制方面的展望：在我国，立体车库的发展还处在初级阶段，并且车库的控制大多处在员工到现场手动控制低级阶段，随着模糊控制、神经网络控制、专家系统控制等先进控制理论的不断发展，对现有的功能模块不断更新有助于控制系统向智能化方向发展。
(2)对组态软件MCGS展望:好的仿真软件不但可以很好地模拟控制系统，并且支持实际控制过程中的数据采集，扩展能力强、支持opc等工业标准，在这一方面，MCGS有待进一步的努力。
(3)由于时间有限，本系统的仿真实现是基于现有的软件，但是作为车库控制系统设计与仿真系统的一部分，它不仅需要针对某种类型硬件的仿真能力，还需要能根据所选硬件的情况动态生成相应的虚拟仿真环境进行仿真，从这个意义上说，较完整地开发出相应的仿真软件是很有必要的，本文所做的工作只是一个开端。

致 谢
三年的大学生活就快走入尾声，我的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程。
回首三年，我取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师三年来对我孜孜不倦的教诲以及对我成长的关心和爱护。
三年的风风雨雨，朋友们和我一起走过，和朋友相处的日子里，充满了欢欣和愉悦，这些都是我值得珍藏的最美好的回忆。
在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。
在此，我要特别感谢帮助过我的所有老师。他们那渊博的学识、严谨的治学态度、科学求实的作风、忘我的敬业精神和虚怀若谷的学术作风给我留下了深刻的印象。是他们在我做毕业设计的过程中给予我指导和帮助,鼓励我一直认真走下去，使我能够顺利完成毕业设计，并将激励我在今后的道路上不懈攀登！

参考文献
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[9] 蒋圣平、颜景龙、裴焕斗.PLC在立体停车库系统中的应用.
[10] 阳胜峰．西门子PLC与变频器、触摸屏综合应用教程［Ｍ］.北京：中国电力出版社，2009

附录1

附录2

附录3

附录四
实时数据库的设计：

设备窗口的设计：

用户窗口的设计：

仿真时选择菜单栏中的工具-下载配置，在模拟运行中选择工程下载，直到工程下载成功。

工程下载成功后点击启动运行，进行仿真。