基于三菱plc的立体车库控制毕业设计

基于三菱plc的立体车库控制毕业设计内容摘要：

，有些 PLC 厂家如施耐德，它开发一种网桥装置，一边接串口设备，一边接 PLC 的现场总线 MB+。 它有两种，一种支持同一种开放的协议如 MODBUS，不需编程，另一种支持各个串口协议可以不同，但需要编程。 参见结构图三。 6 串口设备经转换（不经 PLC）上网 前面几种方法都直接或间接通过 PLC 接入智能设备。 现在，通过一种串口以太网转换器装置，它的一侧接入串口设备，另一侧接入局域以太网。 串口设备侧不需任何基于三菱 PLC 的立体车库控制 ———————————————————————————————————————————————— 8 改变，上位系统直接采集串口设备的信号。 这样一个 LCU 需要有几个 IP 地址。 这种方式可以接入大 量的智能设备。 是一种很有前途的方法。 其结构图见图四。 7 智能设备直接接入以太网 随着时间的推移，越来越多的设备将可以直接上网，因此可以采取智能设备直接上网的方式 ,速率可以达到 10Mbps 或 100Mbps，将会很有应用前景。 但一个 LCU 需要有几个 IP 地址。 其结构图见图五。 基于三菱 PLC 的立体车库控制 ———————————————————————————————————————————————— 9 8 几种方式的比较 将 PLC 直接上网模式下，智能设备接入 LCU 情况按速率、方式、编程进行比较，并给出总体评价，见下表： 特性 方式 典型速率 方式 编程 总体评价 PLC KBPS 通讯方式 需编程 接入较多串口设备时，通讯速度要降低。 部分 PLC 可以使用这种方式。 总线 153 KBPS, . 现场总线 无需编程 速率较快。 是一种综合性能比较好的方式。 不足的是一般 PLC 现场总线开放的较少，支持各 PLC 现场总线的产品较少。 转换接入 PLC KBPS 通讯方式 需编程 每一种 PLC 需要专门外购或开发转换装置。 是一种比较经济的方法，可以接入较多的智能设备。 接入现场总线 KBPS 通讯方式 根据通讯协议而定 只有在部分 PLC 可以使用。 有两种转换装置 ,一种支持同一种开放的通讯协议，不需编程。 另一种可以支持不同的通讯协议，需要编程。 该转换装置一般是 PLC 配套产品。 KBPS 通讯方式 需编程 可以进行工程化研究，很有潜力。 值得关基于三菱 PLC 的立体车库控制 ———————————————————————————————————————————————— 10 网 注与研究。 与 PLC 相独立，不受 PLC 种类影响，应用范围广 ,接入设备多。 上网 10 MBPS, 100 MBPS. 以太网 有待研究 目前可以直接上网的智能设备较少，但很有发展潜力。 与 PLC 相独立，不受 PLC 种类影响，应用范围广 ,接入设备多 ,通讯速度快。 值得引起注意和关注。 上表给出了六种方式接入智能设备的方法，本文作者认为： （ 1） PLC 直接上网的 LCU 结构优于经过工控机上网 LCU 结构；因为 LCU 整体可靠性得到提 高； （ 2）智能设备以直接接入 PLC 现地总线方式从比较好，因为应用简单、速率快等，在可以选择直接接入现场总线的设备时，尽量采用这种方式。 （ 3）智能设备经串口转换接入 PLC 方式，是一种较优的方法，它虽然与 PLC 产品有关，但可以在每种 PLC 产品上使用，接入智能设备数量也较多，经济性能也较好。 （ 4）智能设备经串口转换上网方式和智能设备直接上网方式是很有应用前景的两种方式。 因为这两种方法都与具体的 PLC 产品无关，是一种具有普遍意义的方法，值得引起注意。 PLC 发展新动向 PLC 是一种专门为在工业环境下应 用而设计的数字运 算操作的 电子 装置。 它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 PLC 已经广泛应用于 钢铁 、 石油 、 化工 、电力、建材、机械制造、 汽车 、轻纺、 交通运输 、 环保 及文化娱乐等各个行业 ，它具有高可靠性、抗干扰能力强、功能强大、灵活，易学易用、 体积小，重量轻，价格便宜的特点。 1：产品规模向大、小两个方向发展 大： I/O 点数达 14336 点、 32 位为微处理器、多 CPU 并行工作、大容量存储器、扫描速度高速化。 小：由整体结基于三菱 PLC 的立体车库控制 ———————————————————————————————————————————————— 11 11 构向小型模块化结构发展，增加了配置的灵活性，降低了成本。 2： PLC 在闭环过程控制中应用日益广泛 3：不断加强通讯功能 4： .新器件和模块不断推出 高档的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高处理速度外，还有带处理器的 EPROM 或RAM 的智能 I/O 模块、高速计数模块、远程 I/O 模块等专用化模块。 5：编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化 有各种简单或复杂的编程器及编程软件，采用梯形图、功能图、语句表等编程语言，亦有高档的 PLC 指令系统 6：发展容错技术 采用热备用或并行工作、多数表决的工作方式。 7：追求软硬件的标准化。 PLC 发展历史 起源： 1968 年美国通用汽车公 司提出取代继电器控制装置的要求。 1969 年，美国数字设备公司研制出了第一台可编程控制器 PDP— 14 ，在美国通用汽车公司的生产线上试用成功，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这是第一代可编程序控制器，称 Programmable，是世界上公认的第一台 PLC。 1969 年，美国研制出世界第一台 PDP14 1971 年，日本研制出第一台 DCS8 1973 年，德国研制出第一台 PLC 1974 年，中国研制出第一台 PLC 发展： 20 世纪 70 年代初出现了微处理器。 人们很快将其引入可编程控制器，使 PLC 增加了运算、 数据传送及处理等功能，完成了真正具有计算机特征的工业控制装置。 此时的 PLC 为微机技术和继电器常规控制概念相结合的产物。 个人计算机发展起来后，为了方便和反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为 Programmable Logic Controller（ PLC）。 20 世纪 70 年代中末期，可编程控制器进入实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中，使其功能发生了飞跃。 更高的运算速度、超小型体积、更可靠的工业抗干扰设计、模拟量运算、 PID 功能及极高的性价比奠定了它在现代工业中的地位。 20 世纪 80 年代初，可编程控制器在先进工业国家中已获得广泛应用。 世界上生产可编程控制器的国家日益增多，产量日益上升。 这标志着可编程控制器基于三菱 PLC 的立体车库控制 ———————————————————————————————————————————————— 12 已步入成熟阶段。 20 世纪 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 发展最快的时期，年增长率一直保持为 30~40%。 在这时期， PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高， PLC 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 DCS 系统。 20 世纪末期，可编程控制器的发展特点是更加适应于现代工业的需要。 这个时期发展了大型机和超小型机、诞生了各种各 样的特殊功能单元、生产了各种人机界面单元、通信单元，使应用可编程控制器的工业控制设备的配套更加容易。 PLC 平面光波导技术 （通信 ） PLC 是英文 Planar Lightwave Circuit 的缩写，翻译成中文为：平面光波导 (技术 )。 所谓平面光波导，也就是说光波导位于一个平面内。 正如大家所熟悉的单层电路板，所有电路都位于基板的一个平面内一样。 因此， PLC 是一种技术，它不是泛指某类产品，更不是分路器。 我们最常见的 PLC 分路器是用二氧化硅 (SiO2)做的，其实 PLC 技术所涉及的材料非常广泛，如玻璃 /二氧化硅(Quartz/Silica/SiO2)、铌酸锂 (LiNbO3)、 IIIV 族半导体化合物 (如 InP,GaAs 等 )、绝缘体上的硅 (SilicononInsulator, SOI/SIMOX)、氮氧化硅 (SiON)、高分子聚合物 (Polymer)等。 基于平面光波导技术解决方案的器件包括：分路器 (Splitter)、星形耦合器(Star coupler)、可调光衰减器 (Variable Optical Attenuator, VOA)、光开关 (Optical switch)、光梳 (Interleaver)和阵列波导光栅 (Array Waveguide Grating, AWG)等。 根据不同应用场合的需求 (如响应时间、环境温度等 )，这些器件可以选择不同的材料体系以及加工工艺制作而成。 值得一提的是，这些器件都是光无源器件，并且是独立的。 他们之间可以相互组合，或者和其他有源器件相互组合，能构成各种不同功能的高端器件。 PLC 英文全称 Programmable Logic Controller ,中文全称为可编程逻辑控制器，定义是 :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。 它基于三菱 PLC 的立体车库控制 ———————————————————————————————————————————————— 13 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。 3 双层立体车库功能介绍 立体车库系统组成 系统主要由： PLC、组态监控部分、电气传动部分、检测部分、手动控制部分、支架模型系统图 如图 31 所示。 图 31 模型系统图 PLC 核心控制部分 系统核心部分采用三菱 FX2N48MR 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。 它的基本指令执行时间高达 ，远远超过了很 多大型可编程控制器。 它功能强大实用，价格便宜，工作稳定可靠， 24 点输入， 16 点输出，采用继电器输出形式，可驱动交直流负载， 负载电流在 2A 左右。 220V AC 供电。 并且输入端内部自带 24V 直流电源，还可为负载提供直流电源。 立体车库控制要求 本系统通过检测车位运行状态和其它参数，控制电机轮流工作，合理调度电机运行。 系统通过计算机以图形、图像、数据、文字等方式，直观、形象、实时地 反映系统工作状态以及车位位置等 参数，并通过 PLC 通讯模块与监测监控主机实现数据交换，该系统具有运行可靠、操作方 便 、自动化程度高等特点。 如图 32 所示 基于三菱 PLC 的立体车库控制 ———————————————————————————————————————————————— 14 图 32 车位检测图 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。