立体车库设计

综合性设计性实验报告

姓名：赖永龙 班级：自动化07 学号：0723105001

综合性设计性实验报告

系别：化工机械系 班级：自动化07 2010—2011 学年第 1 学期 学号 课程名称 实验名称 实验地点 0723105001 姓名 赖永龙 综合性设计实验 基于PLC与MCGS的立体车库设计 自动化实验室 指导教师 课程编号 实验类型 实验时间 张志福 设计性 2010.12.10-2010.12.20 实验内容：（简述） 通过本实验使学生深入理解控制系统的原理和结构。实验的内容可由学生自行设计在老师协助下进一步完善。通过学过的专业基础课如计算机基础知识、可编程控制器、计算机控制系统等知识完成系统的设计，使各学科理论内容相互沟通。通过综合设计型实验的训练，进一步加强学生动手力的培养，加强思维能力和综合判断及解决问题的能。 实验目的与要求： 1、熟悉掌握MCGS组态软件及PLC。 2、建立立体车库的MCGS组态监控图。 3、建立plc与MCGS的连接，确立可操作性。 4.、构建实验原理图（主控电路图、控制电路图、驱动电路图）。 5、编写控制程序。 6、搭建电机外围电路。 设计思路：（设计原理、设计方案及流程等） 设计电机电路，PLC控制电机原理图如图1 PLC 伺服放大器 三相交流电机 图1 我们设计的是升降横移式的三层12车位立体车库，模型如图2

图2 在MCGS上建立立体车库模型，实现的功能有自动存、取车，车库是否有车指示，存放车按钮操作，停止按钮，以及个操作间的互锁设计，与PLC连接，编写控制程序，并对立体车库进行控制。 关键技术分析： 1、应用MCGS组态软件绘制立体车库模型： 在充分了解MCGS组态软件的基础上，绘制立体车库的模型，并使其能正常的运行。 2、MCGS与PLC的连接： 在MCGS建立好模型后，与PLC FX—232建立连接，其中要确保父设备与子设备的统一，并且MCGS的端口要与PLC端口一一对应。 3、PLC控制交流电机： 应用PLC控制交流电机的正反转，必须通过伺服放大器的驱动。

实验过程：（包括主要步骤、成果介绍、代码分析、实验分析等） 一、立体车库的前景 车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近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机械立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。 目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。 二、立体车库的设计 1、立体车库分析 我们所设计的是三层12车位的升降横移式立体车库，实现的功能有自动存、取车，车库是否有车指示，存放车按钮操作，停止按钮，以及个操作间的互锁设计。整个存取车过程是通过外围的升降横移装置以及载车板实现。 2、MCGS模型设计 在MCGS中建立新工程，确定需要哪些设备。 首先车库的整体结构以及外围升降装置，如图3 图3

建立各个操作按钮，包括选择车库按钮，存取按钮，停止按钮以及各自对应的指示灯，如图4 图4 由于模型中的传感器需要自己手动按钮操作给定，所以需要设置传感器按钮，如图2中所示1-12号灯以及L1-L3灯按钮以及图5个按钮 图5 3、MCGS编程 定义各个变量，变量有车库按钮变量按1—按12，存取变量，停止变量，各个传感器的连接变量等。如图6

图6

编写各个车位的存取车程序，如图7是车库12的存车的部分程序 图7

取车的部分程序 图8

图9为 各按钮的部分互锁程序 图9 4、模型的运行 编好程序后，模型就可以在MCGS上运行了，图10为模型运行状态图 图10 首先应确定初始状态，应停在一层，载车板停好，车停好，一车位限位器起作用，之后按12按钮以及存按钮，即开始存车，到三层是，三层指示灯亮，9车库限位灯亮，运行到12车库时，12车库限位灯亮，开始存车，车存好后车库灯12亮，载车板出来平移至9车位，9车位限位灯亮，载车板下移至初始位置，存车完毕。取车及其他车位类似。

5、模型与PLC的连接 当模型正常运行后，就可设计模型与PLC的连接。 先挑选好PLC的型号，FX-232，选好父设备，父、子设备参数要统一，如图11再把通道个通道与变量对应。这样就可以通过PLC控制模型的运行。如图12 图11

图12 6、电机外围电路的设计 PLC要控制交流电机的运转，需通过伺服放大器的驱动。此实验中PLC选用FX-232型，伺服放大器选三菱MR—J3—A,其特性如下表 交流电机选HF—KP系列， 控制原理图如图1，接线图如图13

图13 到此，整个设计就基本设计完毕。 实验总结：通过本次综合设计，使我对立体车库有了更深入的了解，并且对其结构设计原理有了充分的认识。同时也使我熟练的掌握了MCGS组态软件，能够绘制各种较为复杂的模型。通过设计也让我更深入的了解了PLC及其相关的产品，了解了市场中常用的仪器设备。更体会到团队合作的精神，认识到一个完善的系统光靠一己之力是不能完成的。 学生签名： 年 月 日

评语与成绩： 教师签名： 年 月 日