PLC课程设计(论文)-自动双层停车场控制系统设计

电气传动技术课程设计题目基于PLC的双层五车位停车场控制电气设计专业名称指导教师指导教师职称班级学号学生姓名2014年12月31日南华大学船山学院课程设计I电气传动技术课程设计任务书设计（论文）内容及其要求：1、设计内容基于PLC的双层五车位停车场控制电气设计2工作流程图法的设计步骤：2.1绘制工作流程图；2.2绘制电器主接线图和PLC端子接线图；2.3编制PLC控制程序（采用梯形图）。3设计要求：3.1选择电气传动方案和控制方式3.2设计电器控制原理图，确定各部分之间的关系，拟定技术指标和要求3.3设计并绘制电器控制原理图（设计图符合国家规程规范），计算主要技术参数3.4选择电器元件，制定元器件目录清单，绘制电器主接线图和PLC端子接线图；3.5编制PLC控制程序；3.6编写设计说明书（含中文摘要、正文、图纸（CADA3号图）），说明书格式参照船山学院毕业设计要求。3.7dwg（CAD）图形文件及doc文档交指导老师。4时间安排：2014.12.18-2014.12.20：查阅文献，制定设计方案，设计电器控制原理框图2014.12.21-2014.12.27：设计电气主接线和PLC控制电路，选择电器元件，2014.12.28-2014.12.31：编写设计说明书及答辩。指导教师：4年12月16日南华大学船山学院课程设计II内容摘要随着社会不断进步与发展，人民的生活水平在不断地提高，城镇人口剧增，汽车拥有量日益提高，由于汽车数量的迅速增加，对停车场的需求必将提高，停车难的问题越来越突出。然而地面空间是有限的，特别是对城市已经特别拥挤的地面环境，单城市拥挤的环境已无法提供更多的车位，这就要求车位从地面向空间发展。资料显示全国36个大中城市停车位满足率不足20%，如何良好地解决城市泊、叫车问题，已成为建设一个现代化城市必须解决的课题，因此，车位的空间设计技术就不得不引起人们的注意，车库的合理设计以及怎样控制是设计者最需要考虑的问题。双层立体停车库就是在这种打背景下产生的，该种类型的停车库车位需要完成上下移动和左右移动，这需要一个很好的控制技术，设计者应该根据不同的要求来设计控制系统，以执行一系列的操作。本设计就是针对车库能很好运行来设计的，用PLC来控制，停车库中每一个地面停车位都要有一个停车架，停车库的下层装有可以动的停车地板。在存、取车时，上停车地板仅作垂直升降运动，下停车地板制作水平移动。呼叫车时，下排车位只需直接将车子开出即可，如要呼叫上排车位车子，只要按下1至3的按钮，再按下【叫车】按钮，则所按车位将降至下层，而下排车位将左右移动，让出位置让上层车位降下。控制部分采用继电接触器控制或者采用PLC控制，例如叫1号车只需判断4有、无车，然后根据存车状态，利用系统对地面车左右动作，1车再垂直下移，实现自动叫车.关键字：自动、双层停车、PLC控制、继电器接触器控制南华大学船山学院课程设计III目录1引言·····················································································12双层自动停车场系统继电器-接触器控制设计·····································32.1继电器接触器主电路设计·····························································32.1．1继电器接触器主电路中电器元件动作的要求……………………··32.1．2继电器接触器主电路图的设计………………………………………32.2继电器接触器控制电路的设计……………………………………………52.2．1继电器接触器控制电路中电器元件的作用…………………………52.2．2继电器接触器控制电路图的设计···········································53双层自动停车场系统PLC控制设计························································73.1PLC简介………………………………………………………………………73.2PLC的选用原则及本设计PLC实现的功能…………………………………83.2．1PLC的选用原则····································································83.2．2本设计PLC实现功能·····························································83.3自动双层停车场系统PLC控制流程图··············································103.4自动双层停车场系统PLC控制I/O地址分配表和I/O接线图··············113.5自动双层停车场系统PLC控制梯形图··············································133.6自动双层停车场系统PLC控制语句表··············································204元器件的选择及依据·····························································254.1热继电器的选择··············································································254.2低压断路器的选择···············································································254.3控制按钮和旋钮的选择··························································254.4交流接触器的选择·············································································25结论···································································································26设计总结····························································································27谢辞····································································································28南华大学船山学院课程设计IV参考文献····························································································29附录····································································································30南华大学船山学院课程设计11引言实现自动叫车是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体叫车自动控制的发展在国外，尤其日本已有近30-40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发自动叫车系统，距今已经近几十年。这项研究具有很大的现实意义和潜在的市场经济效益。可编程控制器简称PLC,是今年来一种发展极为迅速，应用极其广泛的一种工业控制装置。它是一种专为工业环境应用而设计的数字运行的电子系统，它采用可编程序的存储器，用来存储用户指令，通过数字模拟的输入和输出完成确定的逻辑顺序、定时、计数、运算和一些确定的功能来控制各种类型的机械和生产过程。基于PLC的双层五车位停车场控制电气设计控制要求：1、双层自动停车场上层有三个车位，下层有两个车位，上下层共可停5部车。图1-1双层自动停车场配置图2、本停车场设计的规则为1、2、3车位只能上下移动，不能左右移动，4、5车位只可左右不可上下移动。3、下排车位只需直接将车子开出即可。4、如果要呼叫上排车子，只要按下1至3按钮，再按下[叫车]按钮，则所按车位即南华大学船山学院课程设计2将降至下层，而下排车位将左右移动，让出位置让上层车位降下。课题要求：1、假设车位的移动均由电动机驱动，设计该控制系统的主电路。2、采用继电接触器控制，完成控制电路设计。3、采用PLC控制，列出PLC输入输出点分配表。4、画出PLC输入输出设备的接线图。5、利用STEP7-Micro/WIN32软件完成梯形图、指令表的设计程序与调试。6、完成课程设计说明书。设计思路：叫下排车只需判断有无车，如有车只需直接开走。叫上排车时需判断与其对应的下排车位有无车盘，通过下排车盘的左右移动，给上排车留出车位，然后使其降至下排车位，实现自动叫车。南华大学船山学院课程设计32双层自动停车场系统继电器-接触器控制设计2.1继电器接触器主电路设计这里需要控制对象的作用：一号、二号、三号电机分别控制上层1号、2号、3号车盘的上下移动，四号、五号电机分别控制下层4号、5号车盘的左右移动。这五台电动机的启动没有直接的的关系，属于互相对立的关系。鉴于他们的容量较小，可将其接于同一供电回路。2.1．1继电器接触器主电路中电气元件动作的要求1.按下叫车按钮开关，再按下叫1车或叫2车或叫3车开关，使其主触点闭合。2.电路工作时应具有一定的指示及保护功能。2.1．2继电器接触器主电路图的设计该电路图中：KM1、KM2实现1车盘的上、下升降运动，KM3、KM4实现2车盘的上、下升降运动，KM5、KM6实现3车盘的上、下升降运动，KM7、KM8实现4车盘的左、右移动，KM9、KM10实现5车盘的左、右移动。在该电路中所用到的保护元件有：FU、FU1、FU2、FU3、FU4、FU5为熔断器，对电路起短路保护作用;FR1、FR2、FR3、FR4、FR5为热继电器对电路起过载保护作用。其电路图如图2-1所示。南华大学船山学院课程设计42-1继电器接触器主电路图南华大学船山学院课程设计52.2继电器接触器控制电路的设计2.2．1继电器接触器控制电路中电器元件的作用系统叫车过程中的泊车托板位置调整采用自动调整方式，叫上层车时只要按下[叫车]和对应的车位按钮，下排泊车托板将按照设计的系统自动左右移动，进而腾出车位，上层下泊车托板降至下层，即能实现自动叫车，叫下排车时，只需判断泊车托板有无车，若有直接开走即可。车库控制系统将自动完成托板位置调整动作。从系统工作可靠性和可维性出发，系统中作如下考虑：系统控制方式为顺序步进逻辑控制；运动部件定位采用行程开关；判断泊车托板是否存在用偏光镜片反射型光电开关；操作提示为声形式；系统位置调整用按钮点动（调整操作器）；上层托板防滑落用防落块保护；系统短路及过载保护；在软件和硬件上采用了自锁、联锁和系统故障检测手段。时间继电器：按指定时间长短通断电路。此次由于叫车的情况较多，所以在顺序控制电路中使用了较多的通电延时闭合常开时间继电器，为保证其精度，此次设计选择电子式时间继电器。行程开关：利用泊车托板左、右或上、下移动的距离来决定电路通断。光电开关：判断泊车托板的是否存在。辅助触点：实现自锁或联锁，接通线圈。2.2．2继电器接触器控制电路图的设计该电路图：KT为时间继电器；SM为行程开关；KM为线圈辅助触点；X10、X11、X12、X13、X14、X15为光电开关。继电器接触器控制电路的电路图如图（2-2）所示。南华大学