基于plc的立体车库控制系统设计和实现-毕业论文.doc
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基于plc的立体车库控制系统设计和实现-毕业论文.doc
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基于plc的立体车库控制系统设计和实现
摘要
伴随着科技的进步和生活水平的提高,民众对交通出行工具的要求也在不断的提高,这也对汽车行业的发展起到很的促进作用。
汽车的增多带来了诸多的社会问题,主要表现为汽车会排出大量尾气而导致环境污染,同时汽车停放要占用大量的土地资源,且导致停车难的问题日益凸显。
为了解决此问题,立体车库开始被研发出来。
立体车库可以很好的解决城市停车难问题,且可以根据需要进行改进而满足不同层次用户的需求。
这就要设计出硬件可靠、控制系统稳定、性能强大,操作方便的一体化立体车库。
本文就是考虑到这种需求,而设计和实现了一套基于触摸屏的PLC立体车库控制系统。
这种控制系统兼容了PLC和触摸屏的优点,可以很好的满足用户车库控制的要求。
此系统选择了PROFIBUS-DP现场总线通信网络,且利用CPU315-2DP作为系统主站,触摸屏,输出输入单元和变频器当做通信网络的从站。
系统以触摸屏进行交互操作,在车主控制下,实现车辆的存储目的。
这种系统可以及时的更新车库状态信息,且通过变频器对载车板升降的速度进行控制;车库的输入输出设备ET200M上,将系统自工作过程中,可以将采集到的车库状态信号发送到CPU,而实现一定的状态监控目的。
PLC通过扩展模块控制车库的换向机构,并通过电机对升降设备进行控制。
主要是通过STEP7编程软件,来编写PLC系统硬件网络的组态、同时对总线和DP主从站的参数进行了设置,主要有设备的站地址,通信协议等。
同时还设计了变频器和PLC通信程序。
通过WinCCflexible软件平台设计了触摸屏程序。
在设计完系统总体结构和各个功能单元之后,本文仿真分析了设计的立体车库控制系统,给家分析结果进行了实验室实物调试。
调试结果表明,本系统设计结构合理、操作方便,存取车效率较高、系统开发的目标顺利实现。
关键字:
立体车库;触摸屏;PLC;控制系统
论文类型:
应用研究
Abstract
Withtheadvancementoftechnologyandthefurtherdevelopmentofautoindustry,thelevelofsocialproductiveforcesincreasedsignificantly,cargraduallybecameanintegralvehicleofpeople'sdailylife.Increasedcarbringmanyprominentsocialproblems,oneofwhichisthecontradictionbetweentheshortagesoflandresourcesandrapidlyincreasingnumberofcarsmoreandmoreserious.Parkingproblemsbecomeprominentincreasingly.Stereogaragecameintobeingintheenvironment.Theestablishmentofstereogarageisaneffectivemeasuretosolvetheparkingprobleminthecity.Dependingonthesizeofmarketdemand,stereogarageneedstodiversifytomeettheneedsofusersatdifferentlevels,soin-depthstudyofstereogarage,designhardwarereliability,controlsystemsstability,HMIinterfacefriendly,storageandretrievaloperationofthestereogarageeasilyisaverymeaningfulwork.
Thispaperanalyzesthebasicframework,structureandoperationofthestereogarage,designsastereogaragecontrolsystembasedonSiemenstouchscreenandPLC.ThevisibilityofthetouchscreenandthestabilityofPLCmeanwhilethecompatibilitybetweenthemarefullyusedinthecontrolsystem.ThewholecontrolsystemapplyPLCascorecontrolequipmenttocontrolnormaloperationofthestereogarage,establishingaPROFEBUS-DPfieldbuscommunicationnetworks,S7-300seriesPLCCPU315-2DPasamasterstationofthecommunicationsnetwork,touchscreenMP270B,frequencyconverterMM440anddistributiontypeI/OdevicesET200Masslavestationsofcommunicationnetwork.Touchscreenisusedforinterface,completingstorageandretrievalcarwiththehelpofowner'soperation,itreal-timeupdatesanddisplaystereogaragestatus;throughfrequencyconvertertoachievethethree-phaseasynchronousmotorspeedcontrol,controllingstereogarageliftspeedofcarcarrierboard;inputsandoutputsinstereogarageareconnectedtodistributedI/OdevicesET200M.ThegaragestatesignalcollectedandcontrolcommandswillbesentviathefieldbustocompletetheexchangeofinformationwiththeCPU.ByextensionmoduleCP341,PLCcontrolthegarageelectronicallycommutatedagencies,dependingonrequirementtotransferthemotorpowertoliftingequipmentoftargetcarcarrierboardunit.
NetworkhardwareconfigurationofPLCsystem,userprogramswrittenandsystemprogramscalledisdoneinSiemensprogrammingsoftwareSTEP7.Intheprocessofthehardwareconfiguration,setthebus,DPmasterandslavestationparameters,includingthestationaddressofeachdevice,buscommunicationprotocol,inputandoutputdeviceaddress.Meanwhile,inthispaper,adetaileddesignofPLCcontroldrivethroughtheDPbusandPLCPtPcommunicationprogramisdesigned.Human-machineinterfaceprogrammingsoftwareviaWinCCflexiblecompleteddesign,includingtouchscreenandPLCconnection,thescreen,theconnectionvariables.
Inthispaper,thestereogaragecontrolsystemdesignedissimulatedanddebugged,andthenconductedalaboratorykinddebugging.Thestereogaragecontrolsystemdesignedstructurereasonable,human-machineinterfacefriendly,storageandretrievalcarhigherefficiency,systemreliability,andithasacertainapplicationvalue.
Keywords:
StereoGarage;TouchScreen;PLC;ControlSystem
III
基于plc的立体车库控制系统设计和实现
目录
摘要 I
Abstract II
1绪论 1
1.1课题研究的背景 1
1.2立体车库的国内外研究现状和意义 2
1.2.1立体车库国外发展现状 2
1.2.2立体车库国内发展现状 3
1.3本文的研究内容和章节安排 3
1.4本章小节 5
第二章立体车库结构组成及工作原理 6
2.1立体车库简介 6
2.2立体车库的结构组成 6
2.3立体车库的工作原理 8
2.3.1立体车库的控制原理 8
2.3.2立体车库的运行流程 10
2.4本章小节 11
3立体车库控制系统硬件设计 12
3.1控制系统总体方案 12
3.2PROFBUS现场总线设计 13
3.2.1PROFBUS结构和组成 13
3.2.2PROFIBUS的协议结构 14
3.2.3PROFBUS协议组成和接口 15
3.2.4PROFIBUS接口连接 15
3.3控制系统的主要硬件设备 16
3.3.1PLC及其模块的选择 16
3.3.2触摸屏的选择 18
3.3.3分布式I/O模块简介 21
3.3.4变频器MM440 22
3.3.4立体车库控制系统PROFIBUS网络组态 23
3.4控制电路设计 24
3.4.1载车板传感器位置设计 24
3.4.2变频调速设计 26
3.4.3PLCI/O资源分配 32
3.4.4PLC系统电路设计 33
3.5本章小节 33
第四章立体车库控制系统软件设计 34
4.1.PLC和触摸屏编程软件简介 34
4.1.1PLC编程软件简介 34
4.1.2触摸屏编程软件介绍 35
4.2PLC程序设计 36
4.2.1车库PLC控制系统的
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