立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ）題 目： 立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng) 函授站點(diǎn)： 山東煤炭技師學(xué)院(臨沂) 學(xué)習(xí)層次： 大專(zhuān) 班級(jí)名稱(chēng)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 中 國(guó) 礦 業(yè) 大 學(xué) 繼 續(xù) 教 育 學(xué) 院2019 年 月 日2中國(guó)礦業(yè)大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)( 論文)指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)(包含①基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握；②獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力；③研究?jī)?nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù)方法；④取得的主要成果及創(chuàng)新點(diǎn)；⑤工作態(tài)度及工作量；⑥總體評(píng)價(jià)及建議成績(jī)；⑦存在問(wèn)題；⑧是否同意答辯等）；建議成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日1摘 要研究的立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)是一體化技術(shù)的典型應(yīng)用,采用計(jì)算機(jī)控制,含客戶識(shí)別，立體升降系統(tǒng)等,具有易于安裝和建造,占地面積小,停車(chē)泊位多,存儲(chǔ)智能化、自動(dòng)化、效率高的特點(diǎn),對(duì)城市交通及建設(shè)都有積極意義。關(guān)鍵詞 立體車(chē)庫(kù) 自動(dòng)控制 人機(jī)界面(HMI) 可編程控制器(PLC)繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1目 錄1 引言 .11.1 選題目的和意義 11.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 12 立體車(chē)庫(kù)總體方案設(shè)計(jì) .33 控制系統(tǒng) 33.1 控制系統(tǒng)功能描述 .33.2 橫移裝置的驅(qū)動(dòng)方式 .53.3 控制系統(tǒng)方案 .63.4 檢測(cè)系統(tǒng)與安全措施 .83.5 PLC 控制系統(tǒng) 104 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) .154.1 通信系統(tǒng) .154.2 PLC 的程序 .18參考文獻(xiàn) .21謝 辭 .22繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 221 引言1.1 選題目的和意義隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量日益劇增，無(wú)處停車(chē)問(wèn)題日益嚴(yán)重，尤其是居民小區(qū)、大型公共消費(fèi)場(chǎng)所等，寸土如金，停車(chē)場(chǎng)向空間發(fā)展，已勢(shì)在必行。近年來(lái)，隨著通訊技術(shù)、控制技求、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，CRT 顯示技術(shù)以及軟件技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)更加廣泛的進(jìn)入工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，并且正在發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。與此同時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)在立體車(chē)庫(kù)控制領(lǐng)域也得到了快速、廣泛的應(yīng)用，實(shí)施機(jī)電一體化，進(jìn)一步提高車(chē)量的出入頻率，即提高起重機(jī)、運(yùn)輸機(jī)的工作速度。由于速度的提高，自動(dòng)化調(diào)速技術(shù)、認(rèn)址技術(shù)、停止精度技術(shù)等也相應(yīng)予以發(fā)展。立體車(chē)庫(kù)的信息傳遞技術(shù)方面，發(fā)展了紅外通訊技術(shù)、絕對(duì)認(rèn)址技術(shù)、新條形碼技術(shù)、計(jì)算機(jī)管理技術(shù)及其網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。除實(shí)現(xiàn)了車(chē)庫(kù)本身車(chē)輛存取的計(jì)算機(jī)記錄和收費(fèi)管理智能化外，把計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)、使其成為更大系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化部分。立體停車(chē)庫(kù)自動(dòng)化程度正不斷提高，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和管理車(chē)庫(kù)運(yùn)行成為發(fā)展趨勢(shì)[1]。我國(guó)的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)與國(guó)際先進(jìn)水平尚有較大的差距，主要反映在車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)品種少、設(shè)計(jì)制造成本高，自動(dòng)化程度低，管理水平低、成本費(fèi)用高等方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)適應(yīng)不了市場(chǎng)的需要，進(jìn)一步研究立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)有利于車(chē)庫(kù)自動(dòng)化程度的提高，實(shí)現(xiàn)無(wú)人化管理，降低車(chē)庫(kù)的投資成本，將會(huì)對(duì)我國(guó)的立體車(chē)庫(kù)工業(yè)發(fā)展起到很好的推動(dòng)作用。1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)立體車(chē)庫(kù)是作為根據(jù)自動(dòng)化物流系統(tǒng)物料傳輸原理，采用多層高架式存放車(chē)輛的大型停車(chē)設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)隨其使用的主控制器智能化程度不斷提高，在國(guó)內(nèi)外都經(jīng)過(guò)一個(gè)半自動(dòng)化、自動(dòng)化、智能化發(fā)展過(guò)程。1.直接使用電動(dòng)機(jī)與鏈條驅(qū)動(dòng)的簡(jiǎn)易立體車(chē)庫(kù)該類(lèi)型車(chē)庫(kù)一般只有幾個(gè)車(chē)位且為兩層，不利于規(guī)?；?，智能化發(fā)展繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 33趨勢(shì)的要求[2]。2.采用可編程控制器(PLC)控制的立體車(chē)庫(kù)PLC 是專(zhuān)門(mén)為順序生產(chǎn)過(guò)程而設(shè)計(jì)的控制器，它替代傳統(tǒng)的繼電器，實(shí)現(xiàn)順序控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制等具有很強(qiáng)的時(shí)序性，抗干擾能力強(qiáng)，安全性高。這類(lèi)立體車(chē)庫(kù)是當(dāng)前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造或已建成的主要形式，但不能實(shí)現(xiàn)智能化管理，并且只適合幾個(gè)到幾十個(gè)泊位的車(chē)庫(kù)，不適應(yīng)規(guī)?；l(fā)展趨勢(shì)。3.采用單片機(jī)控制的立體車(chē)庫(kù)在目前的應(yīng)用研究中，較易于實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制的方案是使用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，尤其是新型的 8 位，16 位單片機(jī)具有A/D、PWM、EEPROM 、比較輸出、捕捉輸入、 SPI 接口、異步串行通訊接口、FLASH 程序存儲(chǔ)器等功能。單片機(jī)成本低，易開(kāi)發(fā)，因?yàn)閱纹瑱C(jī)價(jià)格不斷下降，而其技術(shù)含量卻不斷提高。另外，單片機(jī)的應(yīng)用己相當(dāng)廣泛，有許多可以借鑒的成功應(yīng)用范例與大量的公用程序，并且尺寸小，結(jié)構(gòu)易布置，單片機(jī)及其外圍接口電路可以緊湊地放在一塊印刷電路板上，這就為控制器的面板設(shè)計(jì)帶來(lái)方便，面板形狀與大小都可以在一定程度上隨意設(shè)計(jì)。對(duì)于一些比較復(fù)雜的控制，其計(jì)算量往往很大，這樣，計(jì)算速度將直接影響控制精度，一般用于下位機(jī)和小型控制; 與此同時(shí)，單片機(jī)易受外界干擾，單片機(jī)系統(tǒng)屬于微電系統(tǒng)，比較容易受到強(qiáng)電，磁場(chǎng)，電脈沖的影響，甚至也容易受惡劣工作環(huán)境的影響，所以必須采取抗干擾措施。為此這類(lèi)立體車(chē)庫(kù)也只適用規(guī)模不是很大的車(chē)庫(kù)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一些成果[3]。4.采用工控機(jī)為上位機(jī)的立體車(chē)庫(kù)相對(duì)于單片機(jī)和 PLC 來(lái)說(shuō)功能靈活，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它集單片機(jī)與 PLC優(yōu)點(diǎn)于一體，具有很強(qiáng)的控制功能。工控機(jī)成本高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，若和其它控制系統(tǒng)聯(lián)合使用，不僅會(huì)降低成本，而且會(huì)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的工作，采用先進(jìn)的控制模式，實(shí)現(xiàn)整個(gè)立體車(chē)庫(kù)的控制的智能化。編程容易，接口簡(jiǎn)單，可以采用高級(jí)語(yǔ)言編程，設(shè)計(jì)友好的工作界面，利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 44的計(jì)算功能，編制復(fù)雜的軟件。另外，其接口都是標(biāo)準(zhǔn)接口，易于與各系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊與連接。工控機(jī)有強(qiáng)大的計(jì)算、管理及通訊功能，適宜于高性能進(jìn)行機(jī)群調(diào)度和管理適合形成網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的上位機(jī)。這一類(lèi)型的立體車(chē)庫(kù)，智能化程度高，適用于需要建造大型的立體車(chē)庫(kù)車(chē)型，比如巷道堆垛式立體車(chē)庫(kù)[4]。2 立體車(chē)庫(kù)總體方案設(shè)計(jì)本車(chē)庫(kù)是針對(duì)目前國(guó)內(nèi)流行的轎車(chē)和小型家庭乘用車(chē)而開(kāi)發(fā)，針對(duì)居民小區(qū)安裝在缺乏停車(chē)場(chǎng)地的建筑物旁邊，采用工控機(jī)為上位機(jī)的立體車(chē)庫(kù)。本車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)容許停車(chē)最大外形尺寸為長(zhǎng)×寬× 高小于5000mm×1850mm×1550mm，容許最大重量不超過(guò) 1750kg。車(chē)庫(kù)總體規(guī)格長(zhǎng)× 寬×高為 9000mm×6000mm×5400mm，分 3 層， 10 個(gè)車(chē)位。國(guó)家對(duì)升降橫移式車(chē)庫(kù)的要求(BJ/T8713 一 1998 機(jī)械式停車(chē)設(shè)備類(lèi)別、型式與基本參數(shù)) ，單車(chē)最大進(jìn)出時(shí)間即存進(jìn)或取出一輛車(chē)時(shí)單純的機(jī)械動(dòng)作時(shí)間不允許超過(guò) 120 秒[5] 。3控制系統(tǒng)3.1 控制系統(tǒng)功能描述整個(gè)車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)由一臺(tái)上位機(jī)對(duì)車(chē)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過(guò) PLC控制載車(chē)托盤(pán)縱橫傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車(chē)輛的存取操作。PLC 還提供 RS 一232 接口與上位機(jī)通信，用于顯示上位機(jī)車(chē)位、車(chē)庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)，并接收上位機(jī)有關(guān)調(diào)車(chē)命令。各區(qū)域內(nèi)車(chē)輛的調(diào)入調(diào)出由 PLC 根據(jù)調(diào)車(chē)命令和各區(qū)域內(nèi)車(chē)位的車(chē)輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車(chē)輛進(jìn)出。繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 55立體車(chē)庫(kù)的自動(dòng)存取車(chē)控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號(hào)的采集、報(bào)警與控制輸出。PLC 輸出信號(hào)給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。強(qiáng)電系統(tǒng)包括載車(chē)托盤(pán)電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車(chē)板的上下行程限位。車(chē)庫(kù)采用層面車(chē)位檢測(cè)裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車(chē)到位。車(chē)庫(kù)通過(guò)智能卡讀卡機(jī)判斷是否允許存取車(chē)出:存車(chē)時(shí)車(chē)主只需插卡確認(rèn)并將車(chē)駛?cè)氲讓蛹赫{(diào)出的車(chē)位板上，取出卡后即可離開(kāi)，升降裝置會(huì)將車(chē)送至車(chē)庫(kù)內(nèi)存放。取車(chē)時(shí)，車(chē)主將卡插入讀卡機(jī)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)尋找對(duì)應(yīng)的車(chē)輛并自行將其取出。實(shí)現(xiàn)車(chē)庫(kù)自動(dòng)控制的關(guān)鍵在于解決車(chē)輛的自動(dòng)存入對(duì)位及自動(dòng)取出問(wèn)題。同時(shí)，為了縮短存取車(chē)所用的時(shí)間，通過(guò)運(yùn)算自動(dòng)判斷最優(yōu)停車(chē)位與取車(chē)路線。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)，斷掉所有電機(jī)的電源，使載車(chē)盤(pán)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。系統(tǒng)輸出控制信號(hào)包括控制電機(jī)運(yùn)行方向信號(hào)，控制電機(jī)運(yùn)行信號(hào)，控制電磁鐵得、失電信號(hào)，控制燈光報(bào)警信號(hào)，控制車(chē)庫(kù)照明信號(hào)。綜合起來(lái)立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)需要解決的問(wèn)題如下[8]:1.管理立體車(chē)庫(kù)設(shè)備對(duì)車(chē)輛停放、進(jìn)出、收費(fèi)、讀卡、制卡等作業(yè)。2.自動(dòng)分配用戶的停泊車(chē)位。3.向 PLC 發(fā)送各種作業(yè)指令，監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài)和車(chē)位使用狀態(tài)。4.接收操作員的工作指令。5.管理數(shù)據(jù)庫(kù)，產(chǎn)生各種需要的報(bào)表。6.完善的當(dāng)前數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。7.友好的人機(jī)界面，使用各種圖形技術(shù)，可以全面顯示車(chē)庫(kù)各運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備，工作位置、設(shè)備工作狀態(tài)、車(chē)位占用圖，計(jì)算車(chē)庫(kù)使用效率等各種財(cái)務(wù)管理數(shù)據(jù)。繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 663.2 橫移裝置的驅(qū)動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)裝置指立體車(chē)庫(kù)用來(lái)驅(qū)動(dòng)工作裝置的動(dòng)力設(shè)備，是立體車(chē)庫(kù)最重要的織成部分之一，它在很大程度上決定了立體車(chē)庫(kù)的工作性能和構(gòu)造特點(diǎn)。共自身質(zhì)量和成本，對(duì)于立體車(chē)庫(kù)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)也有著重大的影響。因此，在設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)的時(shí)候，合理地選擇驅(qū)動(dòng)裝置的形式和布置方式，便成為重要問(wèn)題之一[9]。對(duì)于本升降橫移式立體車(chē)庫(kù)、其設(shè)計(jì)承重(轎車(chē)自垂)小于 1750kg，托盤(pán)自重與托架自重約 1600kg，其橫移速度要求在 0.1~0.2m/s 之間。因此，托盤(pán)和轎車(chē)的總重為 3350kg 左右。假設(shè)減速器的減速比 B，鏈輪的外徑為 D，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為 W 有WD/2B=0.1～0.2。又因?yàn)殡姍C(jī)選為三相交流電機(jī)，查表可知橫移電機(jī)功率在 0.2～0.4KW 即可。目前國(guó)際上流行采用集電機(jī)、制動(dòng)器、減速器于一體的“三合一 ”交流電機(jī)，它具有起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，制動(dòng)可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕、噪聲低，可頻繁起動(dòng)等一系列優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)立體車(chē)庫(kù)橫移機(jī)構(gòu)的上述參數(shù)(橫移速度、承載錄、結(jié)構(gòu)尺寸)，本立體車(chē)庫(kù)橫移機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)方式采用一臺(tái)“三合一 ”一角單輪驅(qū)動(dòng)。該方式相當(dāng)于分別驅(qū)動(dòng)的一種特例-一單一驅(qū)動(dòng)，如圖 2 所示:圖 2 單一驅(qū)動(dòng)它的特點(diǎn)是傳動(dòng)軸大大縮短，運(yùn)行驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)化輕巧，占用空間小。布置安裝靈活，維修方便，工作可靠，傳動(dòng)效率高。在一般情況下，單輪驅(qū)動(dòng)依靠托架金屬結(jié)構(gòu)的良好剛度，可以實(shí)現(xiàn)同步遠(yuǎn)行。如果結(jié)構(gòu)剛度不夠，會(huì)分致從動(dòng)輪跑偏、啃軌等現(xiàn)象。由于該驅(qū)動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，目前市場(chǎng)上已有成功使用的例子。Ff ff繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 773.3 控制系統(tǒng)方案控制系統(tǒng)方案如圖 3圖 3 控制系統(tǒng)總體方案上位機(jī)的行為描述:1.紅綠黃指示燈指示車(chē)庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)。紅色指示燈指示有人正在進(jìn)行操作，請(qǐng)稍候;綠色指示燈指示目前無(wú)人操作，可進(jìn)行操作;黃色指示燈指示有故障發(fā)生，車(chē)庫(kù)不能工作。2.存車(chē)操作司機(jī)駕駛車(chē)輛從車(chē)庫(kù)入口進(jìn)入。在入口處的讀卡機(jī)前讀自己的 IC 卡，讀卡過(guò)程完畢，超聲探測(cè)系統(tǒng)啟動(dòng)，司機(jī)開(kāi)車(chē)進(jìn)入車(chē)庫(kù)。車(chē)輛進(jìn)入后，探測(cè)系統(tǒng)會(huì)探測(cè)車(chē)輛是否?？康轿?。劃卡的同時(shí)，控制器讀取車(chē)位號(hào)，車(chē)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)的空載車(chē)盤(pán)按照優(yōu)化的算法自動(dòng)移動(dòng)到一層停車(chē)位置。司機(jī)將車(chē)輛停放到載車(chē)盤(pán)上，如果超出停放位置的范圍，系統(tǒng)將不予接受司機(jī)的刷卡操作。同時(shí)系統(tǒng)的警示燈點(diǎn)亮，紅燈持續(xù)至車(chē)輛到位且司機(jī)再次刷卡。3.取車(chē)操作司機(jī)進(jìn)入車(chē)庫(kù)時(shí)，在入口處的讀卡機(jī)前讀自己的 IC 卡，控制器自動(dòng)讀取車(chē)位號(hào)，車(chē)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)的載車(chē)盤(pán)自動(dòng)移動(dòng)到人車(chē)交接的位置，司機(jī)進(jìn)入車(chē)庫(kù)，開(kāi)車(chē)出來(lái)，在車(chē)庫(kù)出口處的讀卡機(jī)讀一下自己的 IC 卡，感應(yīng)完畢，讀卡機(jī)接受信息，上位控制機(jī)自動(dòng)記錄、扣費(fèi)，司機(jī)開(kāi)車(chē)出場(chǎng)。同時(shí)，控制器自動(dòng)讀取車(chē)位號(hào)，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元置零操作，且此次載車(chē)盤(pán)恢復(fù)原位，IC 卡卡 IC 卡接口電路微型計(jì)算機(jī)通信模塊打印機(jī)PLC傳送機(jī)構(gòu)升降裝置接口電路層面檢測(cè)裝置繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 88取車(chē)操作完畢。立體車(chē)庫(kù)作業(yè)過(guò)程中，為了便于操作人員根據(jù)需要對(duì)各種情況進(jìn)行靈活的處理，對(duì)車(chē)庫(kù)的控制采取手動(dòng)，半自動(dòng)，全自動(dòng)三種控制方式[10]:1.手動(dòng)控制:車(chē)庫(kù)的所有進(jìn)出車(chē)的操作管理均由操作人員在控制面板上操作完成。2.半自動(dòng)控制:由操作員在上位機(jī)界面上或另接控制面板上指定進(jìn)出車(chē)的車(chē)位，然后由 PLC 去執(zhí)行響應(yīng)的車(chē)位移動(dòng)判斷并執(zhí)行，這時(shí)上位機(jī)只起車(chē)位狀態(tài)查詢(xún)作用。3.全自動(dòng)方式:由系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)程序自動(dòng)分配給用戶車(chē)位，根據(jù)用戶所持卡決定進(jìn)出車(chē)操作，自動(dòng)更新數(shù)據(jù)庫(kù)。全自動(dòng)方式是車(chē)庫(kù)正常運(yùn)行下的控制方式，手動(dòng)方式和半自動(dòng)方式主要在設(shè)備調(diào)試和故障處理狀態(tài)下使用。3.4 檢測(cè)系統(tǒng)與安全措施3.4.1 車(chē)頭是否超出檢測(cè)當(dāng)車(chē)開(kāi)進(jìn)停車(chē)托盤(pán)時(shí)，要對(duì)其是否前后停放到位進(jìn)行檢測(cè)，防止車(chē)頭或車(chē)尾超出車(chē)庫(kù)所允許的范圍，以免在車(chē)位上升過(guò)程中對(duì)車(chē)造成破壞。鑒于超聲波檢測(cè)的一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如造價(jià)低、非埋設(shè)、無(wú)附加反射裝置、免維護(hù)、抗靜電干擾等，在本研究設(shè)計(jì)中采用超聲波檢測(cè)方法，這對(duì)設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)也是非常有利的。在沒(méi)有車(chē)時(shí)，從發(fā)出超聲波到接收到回波的時(shí)間[11]: （ 常 數(shù) ）?vst/20其中:s 為傳感器到托板的距離；v 為超聲波在空氣中的傳播速度，其值為 331.5m/s。當(dāng)車(chē)頭超出允許范圍時(shí)(如圖 4 所示)，由于超聲波被車(chē)反射回，因此，從發(fā)出到接收回波的時(shí)間相對(duì)于沒(méi)車(chē)時(shí)會(huì)減小，其大小:VHSt/)(20??傳感器S H繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 99圖 4 測(cè)距原理圖其中:H 為車(chē)頭的高度。通過(guò)判斷 t。，就可知道車(chē)頭是否超出前限。以上規(guī)則是計(jì)算機(jī)模糊判斷的基礎(chǔ)。由于系統(tǒng)應(yīng)用中的一些問(wèn)題，需考慮溫度對(duì)超聲波速度的影響。在空氣中，超聲波的傳播速度 v 與空氣的壓力和溫度有關(guān):v=331.5+0.607tm/s式中:t 為環(huán)境溫度，單位 。C0不失一般性，考慮環(huán)境的變化范圍為-55 到 50 ，則由溫度造成0C0的傳播速度變化量: smv /35.067.0???因此，無(wú)需再附加硬件溫度補(bǔ)償處理，只需在軟件編制過(guò)程中，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的模糊判斷規(guī)則的時(shí)間常數(shù) t 時(shí)，將 考慮進(jìn)去即可。t?3.4.2 托盤(pán)平移是否到位檢測(cè)采用機(jī)械限位開(kāi)關(guān)。只有下面一、二層托盤(pán)有平移運(yùn)動(dòng)。在每個(gè)車(chē)位上分別一對(duì)限位開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)托盤(pán)平移是否到位。在 3 層由于兩側(cè)位是固定的所以沒(méi)有必要安裝平移限位;只有上層和下層托盤(pán)有升降運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)托盤(pán)垂直運(yùn)動(dòng)的軌道上，在載車(chē)板上分別安裝一對(duì)限位開(kāi)關(guān)；對(duì)下層載車(chē)盤(pán)，其運(yùn)行狀態(tài)只有左、右移動(dòng)動(dòng)作，載車(chē)盤(pán)停放位置只有左位或右位，其中一個(gè)載車(chē)盤(pán)右移時(shí)，檢測(cè)到其右邊的車(chē)位信號(hào)，則停止運(yùn)行；左移時(shí)，檢測(cè)到左邊車(chē)位信號(hào)，則停止運(yùn)行。3.4.3 吊鉤與過(guò)升降保護(hù)控制吊鉤動(dòng)作的電磁鐵上有一反饋信號(hào)，用于指示吊鉤是否已把托盤(pán)掛好。掛鉤為兩種狀態(tài)，即掛鉤通電打開(kāi)和斷電閉合。載車(chē)托盤(pán)向上運(yùn)行過(guò)程中，觸碰到上行程限位，則自動(dòng)停止運(yùn)行，如果上升停止開(kāi)關(guān)被損壞，系統(tǒng)未檢測(cè)到信號(hào)，載車(chē)托盤(pán)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到上行極限限位開(kāi)繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1010關(guān)處時(shí)，PLC 會(huì)向上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并使掛鉤閉合，切斷電機(jī)電源，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，起著雙重保險(xiǎn)的作用。載車(chē)托盤(pán)向下運(yùn)行過(guò)程中，首先打開(kāi)對(duì)應(yīng)的掛鉤，系統(tǒng)檢測(cè)到掛鉤打開(kāi)的信號(hào)后，系統(tǒng)開(kāi)始下降，如果掛鉤未打開(kāi)，載車(chē)托盤(pán)不會(huì)下降，并使 PLC 向上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。下降過(guò)程中，當(dāng)觸碰到下降停止信號(hào)時(shí)，自動(dòng)停止運(yùn)行，如果下降停止開(kāi)關(guān)被損壞，系統(tǒng)未檢測(cè)到信號(hào)，載車(chē)托盤(pán)會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)行，直至觸碰到下極限限位會(huì)發(fā)出停車(chē)信號(hào)并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，切斷電機(jī)電源，使電機(jī)停電，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，起著雙重保險(xiǎn)的作用[12]。3.4.4 PLC 延時(shí)保護(hù)PLC 還設(shè)有延時(shí)保護(hù)，在載車(chē)托盤(pán)開(kāi)始運(yùn)行的同時(shí)，PLC 開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到，而載車(chē)托盤(pán)未運(yùn)行到位時(shí)，載車(chē)托盤(pán)停止運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)報(bào)警。另外，若兩道停止開(kāi)關(guān)均被損壞，載車(chē)托盤(pán)運(yùn)行到位而無(wú)信號(hào)返回時(shí)，載車(chē)托盤(pán)會(huì)繼續(xù)向上或下運(yùn)行，從而發(fā)生不可預(yù)料的事故，但通過(guò)PLC 的時(shí)間保護(hù)，則可對(duì)載車(chē)托盤(pán)的運(yùn)行起到第三層保護(hù)的作用[13]。3.4.5 變頻器保護(hù)當(dāng)載車(chē)托盤(pán)升降或橫移電動(dòng)機(jī)由于機(jī)械故障產(chǎn)生了卡死，變頻器會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這時(shí)的系統(tǒng)會(huì)輸出掛鉤關(guān)信號(hào)，變頻器零電流輸出，可以保證車(chē)輛的安全。3.5 PLC 控制系統(tǒng)3.5.1 可編程控制器概述可編程控制器 PLC(programmable Logic Controller)， 60 年代末首先在美國(guó)出現(xiàn)，目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能。隨著半導(dǎo)體技術(shù)，尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到 70 年代中期以后，PLC 己廣泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出模塊和外圍電路也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的 PLC 己不再是僅有邏輯(logic) 判斷功能，還同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、 PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通信功能。國(guó)際電工委員會(huì)頒布的可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案中為可編程控制器作了如下的定義:可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1111統(tǒng)，專(zhuān)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的設(shè)計(jì)。PLC 是一種用程序來(lái)改變控制功能的計(jì)算機(jī)，除了能完成各種控制功能外，還有與其他計(jì)算機(jī)通信聯(lián)網(wǎng)的功能[14]。3.5.2 可編程控制器的特點(diǎn)可編程控制器是面向用戶的專(zhuān)用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有許多明顯的特點(diǎn):可靠性高，抗干擾能力強(qiáng):可編程控制器是專(zhuān)為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，在硬件和軟件兩個(gè)方面采用了屏蔽、濾波、隔離、故障診斷和自動(dòng)恢復(fù)等措施，使可編程控制器具有很強(qiáng)的抗干擾能力，其平均無(wú)故障時(shí)間達(dá)到(3 到5)*l0S 以上。編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)：考慮到大多數(shù)電氣技術(shù)人員熟悉電器控制線路的特點(diǎn)，它沒(méi)有采用微機(jī)控制中常用的匯編語(yǔ)言，而是采用了一種面向控制過(guò)程的梯形圖語(yǔ)言。梯形圖語(yǔ)言與繼電器原理圖相類(lèi)似，形象直觀，易學(xué)易懂。電器工程師和具有一定知識(shí)的電工、工藝人員都可以在短時(shí)間內(nèi)學(xué)會(huì)，使用起來(lái)得心應(yīng)手。計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)之間的隔閡在可編程控制器上完全不存在。世界上許多國(guó)家的公司生產(chǎn)的可編程控制器把梯形圖語(yǔ)言作為第一用戶語(yǔ)言。功能強(qiáng)，性能價(jià)格比高：一臺(tái)小型 PLC 內(nèi)有成千上萬(wàn)個(gè)可供用戶使用的編程元件，可以實(shí)現(xiàn)非常復(fù)雜的控制功能。PLC 可以通過(guò)通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制集中管理。適應(yīng)性好:可編程控制器是通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)控制的。當(dāng)控制要求發(fā)生改變時(shí)，只要修改程序即可。由于可編程控制器產(chǎn)品己標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，因此能靈活方便地進(jìn)行系統(tǒng)配置.組成規(guī)模不同、功能不同的控制系統(tǒng)，適應(yīng)能力非常強(qiáng)，所以既可控制一臺(tái)單機(jī)，一條生產(chǎn)線，又可控制一個(gè)復(fù)雜的群控系統(tǒng)。既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)距離控制。功能完善:接口功能強(qiáng):目前的可編程控制器具有數(shù)字量和模擬量的輸入輸出、邏輯和算術(shù)運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄和顯示等功能，使設(shè)備控制水平大大提高。PLC 還有體積小能耗低的特點(diǎn)，可以節(jié)省大量空間和費(fèi)用。繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 12123.5.3 可編程控制器機(jī)型的選擇與接線在選擇 PLC 機(jī)型時(shí)，首先對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行下面估計(jì):1.開(kāi)關(guān)量輸入數(shù)量與電壓值；2.開(kāi)關(guān)量輸出數(shù)量與輸出功率;3.模擬量輸入輸出點(diǎn);4.特殊控制要求，如高速計(jì)數(shù)器等;5.機(jī)房與現(xiàn)場(chǎng)的最遠(yuǎn)距離;6.現(xiàn)場(chǎng)對(duì)控制器響應(yīng)速度的要求;本車(chē)庫(kù)系統(tǒng)屬于單體控制系統(tǒng)，設(shè)備集中，功率較小，使用一臺(tái) PLC就能完成控制任務(wù)。根據(jù) PLC 手冊(cè)中給出的以上參數(shù)與本設(shè)計(jì)的具體實(shí)際，本設(shè)計(jì)中采用了日本 MORON(歐姆龍或立石)公司的 C200HPLC。C200HPLC 的特點(diǎn)有:1.最大 I/0 點(diǎn)數(shù)用 8 點(diǎn)的模塊最多可達(dá) 240 點(diǎn)。2.處理速度基本指令執(zhí)行時(shí)間為 0.75 毫秒/條，復(fù)雜指令執(zhí)行時(shí)間一般為 2.25ps/條。3.指令存儲(chǔ)容量最大為 6.6K。C200HPLC 具有內(nèi)存保護(hù)功能，具有一個(gè)帶有聯(lián)機(jī)電池的且易于更換的內(nèi)存模塊和一個(gè)寫(xiě)入保護(hù)開(kāi)關(guān)，以防程序被誤改。4.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量具有 1000 字(16 位/字)讀/寫(xiě)存儲(chǔ)器和 1000 字(16 位/ 字)只讀存儲(chǔ)器。5.指令系統(tǒng)其 145 條指令，其中基木指令 12 條，復(fù)雜指令 133 條。6.編程方式可以采用助記符命令語(yǔ)句表、梯形圖及高級(jí)語(yǔ)言編程。7.內(nèi)部定時(shí)器的計(jì)數(shù)器系統(tǒng)提供了 512 內(nèi)部定時(shí)器、計(jì)數(shù)器供用戶使用。8.1/0 系統(tǒng) C200HPLC 的 I/0 系統(tǒng)相當(dāng)完善，其基本 I/0 單元配置系統(tǒng)時(shí)用模塊化結(jié)構(gòu)，可任意混合輸入和輸出單元，此外還具有多種特殊 I/0單及 智能 I/0 單元。C200HPLC 采用模塊化、總線式結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)以 CUP 單元為核心。繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1313CUP 單元包括系統(tǒng)電源、微處理器、存儲(chǔ)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、控制邏輯、總線接口及其它接口電路等，是系統(tǒng)的主模塊。其編程器通過(guò)接口與 CUP單元相連接。另外，CUP 單元還提供了獨(dú)立的用戶程序存儲(chǔ)單元，以利于用戶程序的方便安裝和更換。C2OOHPLC 的 I/O 系統(tǒng)均采用模塊化結(jié)構(gòu)，I/O 模塊的多少視應(yīng)用需要而定，所有的 I/0 模塊均通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的總線SYSBUS 與 CUP 單元相連接 [15]。其結(jié)構(gòu)框圖如圖 5 所示。圖 5C2O0HPLC 的基本組成:一個(gè)提供系統(tǒng)總線和模塊插槽的安裝機(jī)架(母板)、一個(gè) CPU 模塊（CPU 芯片和存儲(chǔ)器單元）一個(gè)編程器及若干個(gè)基本I/0 單元或者特殊 I/0 單元。在本系統(tǒng)中，考慮以后可能用戶要求擴(kuò)展規(guī)模，此時(shí)需要的 I/0 單元增多，選用 C200HPLC 還方便 I/0 單元的擴(kuò)展。C200HPLC 提供了兩種I/O 單元擴(kuò)展方式:一種是在 CUP 單元所在的安裝機(jī)架上用電纜連接 I/O 擴(kuò)展機(jī)架，此時(shí)可連接兩個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，且為串聯(lián)方式，兩機(jī)架間最大距離為10m，但 CUP 與的擴(kuò)展機(jī)架之間距離不能超過(guò) 12m，擴(kuò)展機(jī)架上不需要安裝 CUP 單元，只需安裝擴(kuò)展電源單元以給機(jī)架供電: 另一種擴(kuò)展方式是采用遠(yuǎn)程 I/O 系統(tǒng)，將擴(kuò)展機(jī)架用雙絞線或其它通信電纜與主機(jī)架或其它擴(kuò)展機(jī)架相連，這種連接方式需要在每個(gè)機(jī)架中增加一個(gè)遠(yuǎn)程 I/0 單元。每個(gè) CUP 單元最多可配置 2 個(gè)遠(yuǎn)程 I/0 單元，一個(gè)系統(tǒng)最多可配置 5 個(gè)遠(yuǎn)程I/0 從單元。用戶存儲(chǔ)器單元特殊I/O單元基本I/O單元基本I/O單元CPU 芯片（內(nèi)裝電源）編程器SYSBUS繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1414PLC 的接線如表 1:PLC 接點(diǎn)引出線編號(hào) 器件用途 備注Y34 10 變壓器正反轉(zhuǎn) 接變頻器Y35 11 調(diào)速 接變頻器Y36 12 調(diào)速 接變頻器Y37 13 調(diào)速 接變頻器Y40 YXD 總電源顯示Y41 1XD 4 號(hào)車(chē)位Y42 2XD 5 號(hào)車(chē)位Y43 3XD 6 號(hào)車(chē)位PLC 接點(diǎn)引出線編號(hào) 器件用途 備注Y44 4XD 7 號(hào)車(chē)位Y45 5XD 8 號(hào)車(chē)位Y46 6XD 9 號(hào)車(chē)位Y47 7XD 10 號(hào)車(chē)位220V X1 電源0 N 電源RUN RU 接上位機(jī)STOP ST 接上位機(jī)X0 1KK 手自動(dòng)轉(zhuǎn)換X1 4K 按鈕開(kāi)關(guān)X2 5K 按鈕開(kāi)關(guān)X3 6K 按鈕開(kāi)關(guān)X4 7K 按鈕開(kāi)關(guān)X5 8K 按鈕開(kāi)關(guān)X6 9K 按鈕開(kāi)關(guān)繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1515X7 10K 按鈕開(kāi)關(guān)X10 JTX 報(bào)警燈X11 1XK 1 號(hào)左右X12 2XK 2 號(hào)左右X13 3XK 3 號(hào)左右X14 4XK 4 號(hào)左右X15 5XK 5 號(hào)左右X16 6XK 6 號(hào)左右X17 7XK 7 號(hào)左右X20 8XK 8 號(hào)左右X21 9XK 9 號(hào)左右X22 10XK 10 號(hào)左右X23 11XK 4 號(hào)上下X24 12XK 5 號(hào)上下X25 13XK 6 號(hào)上下X26 14XK 7 號(hào)上下X27 15XK 8 號(hào)上下X30 16XK 9 號(hào)上下X31 17XK 10 號(hào)上下X32 18XK 光電開(kāi)關(guān)X33 19XK 超聲開(kāi)關(guān)X34 20XK 超聲開(kāi)關(guān)X35 21XK 超聲開(kāi)關(guān)X36 22XK 超聲開(kāi)關(guān)X37 23XK 擴(kuò)展留存X40 24XK 擴(kuò)展留存X41 25XK 擴(kuò)展留存PLC 接 引出線編號(hào) 器件用途 備注繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1616點(diǎn)X42 26XK 手動(dòng)升X43 27XK 手動(dòng)降X44 28XK 手動(dòng)左X45 29XK 手動(dòng)右X46 手動(dòng)復(fù)位4軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 通信系統(tǒng)4.1.1 通信環(huán)境的建立用屏蔽多芯電纜通過(guò)串口傳輸數(shù)據(jù)，遵循 RS 一 232 協(xié)議。串行通信的優(yōu)勢(shì)在于成本低。編程的難度也相對(duì)較低。由于本套系統(tǒng)所用的串口通信的傳輸速率比較低(波特率不超過(guò) 192O0bPs)，傳輸距離也比較短( 不超過(guò) 25M)，監(jiān)控軟件就是通過(guò)串行口的操作完成一系列數(shù)據(jù)傳遞和分析運(yùn)算的任務(wù)。象這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)，選擇串行方式實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與PLC 的通信，這一方案具有教高的性?xún)r(jià)比。4.1.2 通信協(xié)議 [17]上位機(jī)與 PLC 的串行通信是采用典型的主從方式。即 PLC 只對(duì)上位機(jī)的命令進(jìn)行響應(yīng)。而不主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)。通信協(xié)議有 PLC 設(shè)定(本套 PLC由 OMRON 生產(chǎn)廠商預(yù)定義)。上位機(jī)串行端口的設(shè)置遵循“協(xié)議一致” 的原則，與 PLC 的設(shè)定一致。命令字公開(kāi)，傳送碼為 ASCII 碼。本文是針對(duì) OMRN 公司的 PLC 的通信協(xié)議來(lái)介紹的*命令幀=報(bào)頭+ 節(jié)點(diǎn)號(hào)十標(biāo)志碼+ 正文 +FCS+報(bào)尾[17]。*應(yīng)答幀=報(bào)頭 +節(jié)點(diǎn)號(hào)+標(biāo)志碼+結(jié)束碼+ 正文+FCS+報(bào)尾。其中:報(bào)頭必須以‘@’符號(hào)置于每個(gè)命令幀的開(kāi)頭。由于 IPC 與 PLC 使用 1:1 連接，所以節(jié)點(diǎn)號(hào)為 00;標(biāo)志碼為 2 個(gè)字符的命令代碼(如:RR 表示繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1717讀 IR 區(qū));結(jié)束碼( 只有應(yīng)答幀有 )表示命令完成的狀態(tài)，既是否有錯(cuò)誤發(fā)生 ;正文取決于傳輸?shù)纳衔粰C(jī)連接命令，用于設(shè)置相關(guān)命令參數(shù);FCS 是 2 個(gè)字符的幀校驗(yàn)碼;報(bào)尾由‘*’和回車(chē)兩個(gè)字符組成終止符，表示命令結(jié)束。上位機(jī)與 PLC 信息交換的過(guò)程如圖 6:圖 6如圖 5 所示，上位機(jī)與 PLC 通信的交換信息有:任務(wù)信息、應(yīng)答信息、查詢(xún)信息等。任務(wù)信息包括作業(yè)指令(存車(chē)、取車(chē))和作業(yè)地址(車(chē)位號(hào));應(yīng)答信息是 PLC 接收到上位機(jī)發(fā)出的命令字后回送給上位機(jī)的信息;查詢(xún)信息是上位機(jī)每隔一定的時(shí)間(2 秒)對(duì) PLC 通信標(biāo)志位區(qū)進(jìn)行一輪查詢(xún)，查詢(xún)的主要內(nèi)容有車(chē)輛的位置信息、任務(wù)完成信息、故障信息等，每一輪的查詢(xún)后車(chē)庫(kù)的各種相關(guān)信息就會(huì)動(dòng)態(tài)的顯示在上位機(jī)的顯示設(shè)備上。上位機(jī)發(fā)出的作業(yè)種類(lèi)包括:(a)允許汽車(chē)入庫(kù)(b)允許汽車(chē)出庫(kù)(c)拒絕汽車(chē)入庫(kù)(d)拒絕汽車(chē)出庫(kù)上位機(jī)發(fā)出的系統(tǒng)控制命令包括:(a)由于突然停電或系統(tǒng)故障等異常原因，系統(tǒng)向主 PLC 發(fā)出的維護(hù)停機(jī)命令.(b)上位機(jī)操作員因某種意外情況發(fā)生，向某設(shè)備發(fā)出的緊急停止指令.(c)控制模式變化.上位機(jī)從主 PLC 中讀取的狀態(tài)信息包括:(a)各設(shè)備機(jī)作業(yè)指令完成狀態(tài)上位工控機(jī)任務(wù)信息 應(yīng)答信息 查詢(xún)信息 狀態(tài)信息PLC繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1818(b)各設(shè)備機(jī)運(yùn)行位置和停準(zhǔn)位置狀態(tài)(c)各設(shè)備機(jī)工作狀態(tài)(運(yùn)行或待命)(d)各設(shè)備機(jī)故障報(bào)警信息我們所采用設(shè)計(jì)的通信協(xié)議，將上位機(jī)與 PLC 按自動(dòng)系統(tǒng)點(diǎn)到點(diǎn)的形式連就是一個(gè) PLC 與一個(gè)上位機(jī)相連，把每一個(gè)設(shè)備都看作是一個(gè)點(diǎn)接，組成一個(gè)工控網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與停車(chē)設(shè)備間的通信聯(lián)系。針對(duì)通信系統(tǒng)的要求，在 PLC 中采用了以下的措施:首先，為了提高通信的可靠性，采用有應(yīng)答的通信方式，由于 PLC 主要是與上位機(jī)進(jìn)行通信，所以將上位機(jī)作為通信控制器，同時(shí)針對(duì)某些信息的高可靠性要求，對(duì)每個(gè)基本單元另外設(shè)置了信息緩沖區(qū)，以防止信息丟失，保證上位機(jī)在各種情況下均能接受到所有必須的信息。其次，因?yàn)樾畔⒘坎淮?，依次?duì)于一些實(shí)時(shí)性要求較高的信息采用每次發(fā)送時(shí)均附帶發(fā)送的形式。繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 1919通訊系統(tǒng)流程圖如圖 7:圖 7通信端口檢查端口就緒？重發(fā)數(shù)據(jù)？取數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理形成通信頭代碼計(jì)算 CRC 校驗(yàn)碼組成通信數(shù)據(jù)發(fā)送通信數(shù)據(jù)通信數(shù)據(jù)為上次發(fā)送的數(shù)據(jù)取上次發(fā)送的通信數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)初始化NNYY繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 20204.2 PLC 的程序PLC 加電后首先對(duì)通信端口及通信狀態(tài)進(jìn)行初始化操作，然后檢測(cè)端口狀態(tài)，當(dāng)端口狀態(tài)就緒后啟動(dòng)通信處理。通過(guò)對(duì)通信端口的檢測(cè)，當(dāng)接受到一組數(shù)據(jù)時(shí)首先進(jìn)行頭尾檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到一組具有開(kāi)始符和結(jié)束符的數(shù)據(jù)時(shí)，首先進(jìn)行車(chē)位號(hào)的判斷，確定是否是進(jìn)車(chē)還是出車(chē)的數(shù)據(jù)，并發(fā)送相應(yīng)車(chē)位的數(shù)據(jù)，以便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理及發(fā)送相應(yīng)的應(yīng)答信息。在車(chē)位檢測(cè)信號(hào)結(jié)束后，再進(jìn)行通信數(shù)據(jù)校驗(yàn)，并進(jìn)行相應(yīng)處理?？刂谱值呐袛嗯c處理主要進(jìn)行以下的判斷[18]:通信方式，是否應(yīng)答，是否請(qǐng)求重發(fā)，通信控制命令。數(shù)據(jù)處理的目的是取出數(shù)據(jù)并以一定的格式存入通信數(shù)據(jù)表中傳遞給上位機(jī)。當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送給上位機(jī)或其他設(shè)備時(shí)，將啟動(dòng)發(fā)送程序。首先進(jìn)行端口檢測(cè)及發(fā)送權(quán)的判斷，是否允許發(fā)送。然后從通信數(shù)據(jù)表中取出數(shù)據(jù)，同時(shí)根據(jù)要求設(shè)置控制字，通信序號(hào)，目的車(chē)位，再計(jì)算通信校驗(yàn)碼 CRC,并根據(jù)協(xié)議要求將它們合并成一組數(shù)據(jù)。最后在這組數(shù)據(jù)上加入開(kāi)始符和結(jié)束符，形成完整的發(fā)送數(shù)據(jù)，傳入發(fā)送緩沖區(qū)，由 PLC 廠家所提供的底層通訊協(xié)議將數(shù)據(jù)發(fā)出。實(shí)驗(yàn)證明，采用這種設(shè)計(jì)思想所設(shè)計(jì)的通信程序，其協(xié)議簡(jiǎn)單明了，信息傳輸媒介要求低，有相當(dāng)高的可靠性和穩(wěn)定性。載車(chē)盤(pán)移動(dòng)流程圖如圖 8 所示:繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 2121圖 8上層存取車(chē)信息緊急停車(chē)停車(chē)Y N下車(chē)位有托盤(pán)？N那邊有空位餓下車(chē)位托盤(pán)左移下車(chē)位托盤(pán)左移托盤(pán)移開(kāi)否N托盤(pán)上升到達(dá)最高點(diǎn)？N移開(kāi)掛鉤移開(kāi)掛鉤否？N托盤(pán)下降到底層？N發(fā)出存取車(chē)信息托盤(pán)復(fù)位信號(hào)車(chē)停好？報(bào)警N托盤(pán)上升最高點(diǎn)？N掛鉤打開(kāi)掛好否？等待下次存取命令N繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 2222PLC 程序入車(chē)時(shí)要完成1.托盤(pán)上汽車(chē)停放是否到位的檢測(cè)；2.托盤(pán)平移是否到位的檢測(cè)；3.托盤(pán)升降是否到位的檢測(cè)；4.上層托盤(pán)吊鉤是否掛好的檢測(cè)；5.車(chē)輛外形規(guī)格檢測(cè)(是否允許停放)；程序出車(chē)時(shí)要完成:1.托盤(pán)吊鉤松開(kāi)到位的檢測(cè)；2.下方是車(chē)位的檢測(cè)；參考文獻(xiàn)[1]王鑫，曹志杰，姜雪英，趙利慶，劉紅，王同雷。 基于組態(tài)王的平面移動(dòng)式立體停車(chē)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新，2017,（02）：77-79+59.[2]趙婧琳，楊蘭英，陳桂蘭，趙璐瑤，丁家堅(jiān)。 基于 PLC 的巷道堆垛式立體車(chē)庫(kù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2017,（03）：119-121.[3]黃靜怡。 PLC 控制的升降橫移式自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)研究[J]. 電子世界，2017,（05）： 55-56.[4]伍春霞，候海。 基于 PLC 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 智慧工廠，2017,（ 02）：58-60.[5]史勇。 基于 PLC 的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2016,（36）： 38+61.繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 2323[6]房漢鳴，宗福興，沈林，路申易，吳宇恒。 車(chē)庫(kù)門(mén)智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 信息技術(shù)，2016, （12）： 194-196.[7]黃燕琴。 基于 PLC 的智能地下停車(chē)場(chǎng)控制系統(tǒng)[J]. 漳州職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016,（04）：1-4.[8]沃綠洲。 出入口控制技術(shù)在停車(chē)場(chǎng)中的具體應(yīng)用[J]. 中國(guó)安防，2016,（12）： 65-67.[9]閆永志，包辛杰，任雪鴻。 基于 S7-300PLC 的智能立體車(chē)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電一體化， 2016,（10）：61-63.[10]邊會(huì)娟，王曉輝。 基于 PLC 的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 北京信息科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016,（05）：73-77.繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 2424致謝值此論文完成之際，首先衷心的感謝季寶宏老師。本論文是在季老師的悉心指導(dǎo)下完成的。在課題的研究過(guò)程中，季老師給我提出了許多寶貴的指導(dǎo)性意見(jiàn)，才使得論文順利進(jìn)行。季老師求真務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的工作作風(fēng)、平易近人的態(tài)度給我留下深刻的印象。在季老師身上我學(xué)到很多做學(xué)問(wèn)和做人的方法，使我受益非淺，得益終生。此外，在論文設(shè)計(jì)過(guò)程中還有幸和許多同學(xué)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討和研究，并從中得到了很多有益的啟發(fā)。在此對(duì)我的同學(xué)表示由衷的感謝。另外，感謝學(xué)校山東煤炭技師學(xué)院給予我這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課題，并在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們?cè)诩磳㈦x校的最后一段時(shí)間里，能夠更多學(xué)習(xí)一些實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。再一次對(duì)我的母校表示誠(chéng)摯的感謝。感謝評(píng)閱和閱讀本文的老師為此付出的辛勤勞動(dòng)！繼續(xù)教育學(xué)院專(zhuān)科畢業(yè)論文 2525…………………裝………………………………訂………………………………線……………………