巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計說明書

1、 PAGE49 / NUMPAGES51 畢業(yè)設(shè)計說明書設(shè)計題目：巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計摘 要進入21世紀后，伴隨著我國經(jīng)濟繼續(xù)地大踏步前進和人民生活期望值的提升，市民人均擁有私家車的數(shù)量逐年上升。加上我國近幾年用地的緊，于是停車難的問題越發(fā)凸現(xiàn)。雖然立體車庫的投入使用緩解了目前停車難的問題，但很多在役的立體車庫存在的問題還是很多，例如：成本高、利用率低、不易推廣、安全性差等問題。結(jié)合目前市場上的立體車庫現(xiàn)狀和現(xiàn)實使用中的實際環(huán)境，本文主要針對基于 PLC 的電氣控制系統(tǒng)進行了理論研究和軟件設(shè)計。本課題所研究的立體車庫具有開發(fā)難度小、制造成本低、能耗低等優(yōu)點，尤其適合居民小區(qū)、工作單位

2、這樣的場所需求，以上優(yōu)點對立體車庫的推廣將起到積極的作用。關(guān)鍵詞：立體車庫；電氣控制系統(tǒng)；PLCAbstractAfter entering the 21st century, the amount of the civil private car per capita is increasing year by year along with the rapid development of our nations economy and the improvement of the civil life expectation value. Adding the stress of our

3、 nations land in recent years, the problem of the parking difficulty is all the more protruding. Although the employment of the stereo garage relieve the recent problem of the parking difficulty, the in-service stereo garages have many problems, for example, high cost, low utilization ratio, not eas

4、y to popularize, low safety and so on. Combined with the stereo garages status in the market presently and practical environment in the realistic use, the thesis mainly does the design and the theory research that are aimed at electrical control system based on the PLC. The stereo garage researched

5、by this issue has the advantages that are easy to develop, low manufacturing cost, low energy consumption and so on, which especially fits the demand of the places that are residential area, work units, the merit above will play a positive role in the spread of the stereo garage. Keyword Three-dimen

6、sional garage; Electric control system; PLC 目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc390163485摘要 PAGEREF _Toc390163485 h IHYPERLINK l _Toc390163486Abstract PAGEREF _Toc390163486 h IIHYPERLINK l _Toc390163487第1章緒論 PAGEREF _Toc390163487 h 5HYPERLINK l _Toc3901634881.1 課題研究的背景 PAGEREF _Toc390163488 h 5HYPER

7、LINK l _Toc3901634891.2 立體車庫國外的發(fā)展概況 PAGEREF _Toc390163489 h 5HYPERLINK l _Toc3901634901.2.1 立體車庫國外發(fā)展概況 PAGEREF _Toc390163490 h 5HYPERLINK l _Toc3901634911.2.2 立體車庫國發(fā)展概況 PAGEREF _Toc390163491 h 6HYPERLINK l _Toc3901634921.3 立體停車庫的研究現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc390163492 h 6HYPERLINK l _Toc3901634931.4 課題研究的目的與意義 P

8、AGEREF _Toc390163493 h 7HYPERLINK l _Toc3901634941.5 本文研究主要容和要解決的主要關(guān)鍵問題 PAGEREF _Toc390163494 h 8HYPERLINK l _Toc3901634951.5.1 課題研究主要容 PAGEREF _Toc390163495 h 8HYPERLINK l _Toc3901634961.5.2 課題研究容的技術(shù)指標 PAGEREF _Toc390163496 h 8HYPERLINK l _Toc390163497第2章巷道式立體車庫PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計 PAGEREF _Toc390163497 h 10

9、HYPERLINK l _Toc3901634982.1 車庫的框架結(jié)構(gòu)組成與實現(xiàn)原理 PAGEREF _Toc390163498 h 10HYPERLINK l _Toc3901634992.1.1 車庫的框架結(jié)構(gòu)組成 PAGEREF _Toc390163499 h 10HYPERLINK l _Toc3901635002.1.2 車庫的整體控制原理 PAGEREF _Toc390163500 h 13HYPERLINK l _Toc3901635012.1.3 車庫的運行原理 PAGEREF _Toc390163501 h 14HYPERLINK l _Toc3901635022.2 PL

10、C 控制系統(tǒng)總體方案 PAGEREF _Toc390163502 h 17HYPERLINK l _Toc3901635032.2.1 PLC 控制系統(tǒng) PAGEREF _Toc390163503 h 17HYPERLINK l _Toc3901635042.2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計 PAGEREF _Toc390163504 h 17HYPERLINK l _Toc3901635052.2.3 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 PAGEREF _Toc390163505 h 18HYPERLINK l _Toc3901635062.3 本章小結(jié) PAGEREF _Toc390163506 h 20HYP

11、ERLINK l _Toc390163507第3章巷道式立體車庫控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計 PAGEREF _Toc390163507 h 21HYPERLINK l _Toc3901635083.1 PLC 編程環(huán)境介紹 PAGEREF _Toc390163508 h 21HYPERLINK l _Toc3901635093.1.1S7-300 程序結(jié)構(gòu) PAGEREF _Toc390163509 h 21HYPERLINK l _Toc3901635103.1.2S7-300 程序編譯方式 PAGEREF _Toc390163510 h 22HYPERLINK l _Toc3901635113

12、.1.3PLC 軟件開發(fā)基本說明 PAGEREF _Toc390163511 h 22HYPERLINK l _Toc3901635123.2 S7-300 程序軟件編程 PAGEREF _Toc390163512 h 23HYPERLINK l _Toc3901635133.2.1 絕對編碼器 PAGEREF _Toc390163513 h 23HYPERLINK l _Toc3901635143.2.2 MM440 變頻器使用介紹 PAGEREF _Toc390163514 h 25HYPERLINK l _Toc3901635153.3 S7-300 的軟件程序編譯 PAGEREF _T

13、oc390163515 h 25HYPERLINK l _Toc3901635163.4系統(tǒng)可靠性軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc390163516 h 31HYPERLINK l _Toc3901635173.5本章小結(jié) PAGEREF _Toc390163517 h 31HYPERLINK l _Toc390163518第4章巷道式立體車庫管理系統(tǒng)設(shè)計 PAGEREF _Toc390163518 h 32HYPERLINK l _Toc3901635194.1軟件開發(fā)工具簡介 PAGEREF _Toc390163519 h 32HYPERLINK l _Toc3901635204.1.1

14、軟件實現(xiàn)平臺 PAGEREF _Toc390163520 h 32HYPERLINK l _Toc3901635214.1.2 后臺數(shù)據(jù)庫使用 PAGEREF _Toc390163521 h 32HYPERLINK l _Toc3901635224.2管理系統(tǒng)軟件的實現(xiàn) PAGEREF _Toc390163522 h 33HYPERLINK l _Toc3901635234.3 車庫車位占用分布圖 PAGEREF _Toc390163523 h 35HYPERLINK l _Toc3901635244.4本章小節(jié) PAGEREF _Toc390163524 h 39HYPERLINK l _T

15、oc390163525第5章車庫控制系統(tǒng)調(diào)試 PAGEREF _Toc390163525 h 40HYPERLINK l _Toc3901635265.1 S7-300 控制系統(tǒng)調(diào)試容 PAGEREF _Toc390163526 h 40HYPERLINK l _Toc3901635275.2 調(diào)試結(jié)果 PAGEREF _Toc390163527 h 41HYPERLINK l _Toc3901635285.3 本章小結(jié) PAGEREF _Toc390163528 h 41HYPERLINK l _Toc390163529第6章結(jié)論與展望 PAGEREF _Toc390163529 h 42H

16、YPERLINK l _Toc3901635306.1結(jié)論 PAGEREF _Toc390163530 h 42HYPERLINK l _Toc3901635316.2展望 PAGEREF _Toc390163531 h 42HYPERLINK l _Toc390163532參考文獻 PAGEREF _Toc390163532 h 43HYPERLINK l _Toc390163533辭 PAGEREF _Toc390163533 h 45第1章 緒論1.1 課題研究的背景進入 21 世紀，我國經(jīng)濟通過不斷完善其發(fā)展模式依然保持良好穩(wěn)定的前進速度1。人民生活的期望值隨之提升，加上汽車工業(yè)迅猛發(fā)

17、展和良好的消費環(huán)境，人均擁有汽車的數(shù)量逐年上升, 私人汽車保有量增長依然顯著，2012 年中國私人轎車保有量 5308 萬輛，增長 22.8。汽車保有量的快速上升與有限的停車位之間的矛盾越發(fā)的明顯，經(jīng)常出現(xiàn)上班找不到車位，回家無處停車的窘?jīng)r。生活小區(qū)，工作單位停車難的問題在大中型城市尤為明顯，雖然很多城市在停車管理上投入了大量的精力，適度地減緩了停車難。但沒有從根本上解決問題，高峰期隨意占用道路和居民區(qū)綠地停車的現(xiàn)象依然很嚴重，從而加劇了交通管理的負擔(dān)，降低了居民生活的品質(zhì)。另外，由于停車場的嚴重不足，導(dǎo)致部分大城市的停車費用極其高昂，一個停車位的年收入高達幾萬元，如此某種程度上阻礙了城市的發(fā)

18、展。目前的停車難、亂停車日益嚴重的現(xiàn)象早已引起各方面的關(guān)注。部分城市已經(jīng)開始投入使用用地效率更高的立體車庫，其他一些城市也在積極地引進立體車庫2-3。很多在役的立體車庫在改善停車環(huán)境的同時，凸顯的問題還是比較多的。例如：收費較傳統(tǒng)車位高導(dǎo)致利用率低，能耗大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管理繁瑣，不太滿足生活小區(qū)以與相應(yīng)工作單位需要的配套的小面積停車庫。在這種情況下，立體車庫的經(jīng)濟效益將大打折扣，收回投資更是遙遙無期，使很多投資人望而卻步，資金很難落實到位，以此造成所建立體車庫質(zhì)量大打折扣，這樣本來可以有效解決問題的立體車庫很難大圍的推廣使用。本課題提出的低成本、機械式立體車庫具有成本低、能耗低的特點，能夠使立體

19、停車設(shè)備在生活小區(qū)、相應(yīng)的工作單位(醫(yī)院、事業(yè)機關(guān)等)得到推廣使用，與此同時其立足于低成本這個立項思想也正合投資人的意愿，有利于立體車庫在停車難這個大環(huán)境下的推廣使用，這種低成本、機械式立體車庫也響應(yīng)國家十二五期間提出的綠色發(fā)展的號召。1.2 立體車庫國外的發(fā)展概況1.2.1 立體車庫國外發(fā)展概況立體車庫在國外起步早，這些國家和地區(qū)包括歐洲、日本、美國和國4。這些國家的很多產(chǎn)品中的技術(shù)都處于領(lǐng)先地位，而國一開始有很多立體停車庫是引進這些國家，主要集中于日本、德國和國。國土面積小的日本是亞洲立體停車設(shè)備的鼻祖，在汽車保有量逐年上升的背景下，從1959年引進機械式立體車庫技術(shù)后，經(jīng)過40余年時間，

20、從最初的單一垂直循環(huán)發(fā)展到垂直升降類、水平循環(huán)類、垂直循環(huán)類、簡易升降類等多種型式，其中生產(chǎn)機械式停車設(shè)備的公司約100多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等。國立體車庫產(chǎn)業(yè)在很大程度上得益于政府在每個環(huán)節(jié)上的關(guān)注和支持，雖然一開始也是走引進吸收的戰(zhàn)略，但現(xiàn)在也能開發(fā)和利用各種型號的機械停車設(shè)備。目前國的機械立體停車設(shè)備進入穩(wěn)步發(fā)展階段5-7。歐洲國家現(xiàn)狀是由于土地規(guī)劃做的比較好，表現(xiàn)在目前土地還不是特別的緊，其立體車庫中多層升降橫移式產(chǎn)品占有很大的比重，集中體現(xiàn)在巷道堆垛類產(chǎn)品上。國外立體車庫的主要特點：一是技術(shù)含量高，日本和德國的車庫行業(yè)將已成型的機電技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和移植到

21、車庫產(chǎn)品中，使車庫產(chǎn)品更新很快，在車庫的存取車速度，存車量方面的改進相當(dāng)快速，進而逐步代替老式車庫；二是車庫產(chǎn)品朝著性價比更高的方向發(fā)展。不但重視停車密度和高性能，更講究產(chǎn)品的經(jīng)濟實用性與單車位造價；三是立體車庫的選型更加合乎于現(xiàn)場情況，以保證解決停車難問題的同時能做到不浪費多余。1.2.2 立體車庫國發(fā)展概況我國機械停車設(shè)備的研制和使用同樣是走引進、吸收、開發(fā)、制造發(fā)展道路，目前停車設(shè)備行業(yè)在我國已經(jīng)逐步走向成熟。2003年以來，進入穩(wěn)步發(fā)展和快速增長的我國機械式停車行業(yè)不僅在車庫種類上有了很大的提高，并且更可貴的是很多車庫使用了當(dāng)前機械、結(jié)構(gòu)、光電、變頻調(diào)速等先進技術(shù)，這樣在車庫安全管理和

22、運行穩(wěn)定上都得到了很大的保障。傳動結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化也給車庫裝置帶來了很大的進步，其過藏式傳動裝置進而提高了設(shè)備的耐久性8。對機械結(jié)構(gòu)進行模塊化設(shè)計更加便于組合使用和安裝拆卸，縮短施工周期；采用新材料、新工藝，如鋼結(jié)構(gòu)采用H型鋼，載車板采用整體成型鍍鋅板。車輛采用聲光引導(dǎo)精確定位，保護方面采用感應(yīng)自動消防滅火系統(tǒng)。1.3 立體停車庫的研究現(xiàn)狀國外立體車庫目前以形成技術(shù)密集型產(chǎn)品，就其所使用技術(shù)包含了機械、電子、液壓、磁控合計算機技術(shù)等領(lǐng)域等先進技術(shù)。我國的立體停車產(chǎn)業(yè)雖已步入較好的發(fā)展態(tài)勢，但還是存在了一些尚待解決的問題9。比如前期建造的立體車庫存在自動化程度較低、安全信任度偏低等一些問題，再加

23、上我國的立體車庫相關(guān)的政策管理還不夠完善，使得我國的立體車庫這一新興行業(yè)還有很大的發(fā)展空間。所以我們需要國家設(shè)定更加合理的立體車庫行業(yè)管理的法律法規(guī)，以與加大對立體停車設(shè)備行業(yè)的政策扶持，與此同時需要科研設(shè)計單位和相應(yīng)高校的參與，以此增強設(shè)備上技術(shù)創(chuàng)新。就立體車庫技術(shù)方面。目前我國主要在下面幾個方面上與國外領(lǐng)先技術(shù)存在差距10-12：(1)前期投資過高和后期經(jīng)濟效益差讓投資人望而卻步；(2)建成后的維護費用也不菲，而且有些車庫維護工作比較繁瑣；(3)控制系統(tǒng)設(shè)計繁瑣造成操作不便捷，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜給使用者不安全感；(4)為了減少成本，廠家對載車板設(shè)計考慮不周全造成車輛的停放困難；(5)實用效果不好

24、，科技成分比重不足造成安全可靠性技術(shù)、模塊化技術(shù)、防護采光技術(shù)以與經(jīng)濟效益相對國外領(lǐng)先產(chǎn)品還不太成熟；1.4 課題研究的目的與意義該課題所研究的低成本、機械式立體車庫采用開放式的機械結(jié)構(gòu)框架，省去了傳統(tǒng)車庫的通風(fēng)、照明設(shè)施，因而進一步節(jié)省了成本13。兩排垂直升降車庫共用一個出入車通道進一步節(jié)約了土建用地；載車板采用垂直升降已達到整個車庫結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，能耗低、可靠性好；控制系統(tǒng)中不管是用于人機交互系統(tǒng)的單片機還是執(zhí)行控制所采用的西門子S7-300 PLC都是目前應(yīng)用很成熟的開發(fā)技術(shù)，這樣使得整個開發(fā)周期短，后期升級便捷。本課題所研究的立體車庫較適宜于居民小區(qū)、工作單位、購物超市等一些不適合

25、建大中型車庫的場所。低成本、開放式立體車庫有以下優(yōu)點：(1)需求量大。己建和在建住宅小區(qū)的配套車位很多都是傳統(tǒng)車位，而且很難滿足停車需要，造成小區(qū)居民生活品質(zhì)的下降。(2)前期投資低、不易推廣。大型全自動立體車庫平均每個車位約20萬元，中型車庫一般在10萬元左右，而小型車庫一般在3萬元左右，低成本、開放型機械式立體車庫是適合目前立體車庫發(fā)展形勢的，也易于推廣。(3)開發(fā)難度小。相比較而言，采用成熟的PLC和單片機控制技術(shù)，開發(fā)周期短、開發(fā)難度小。(4)能耗低。因為車庫為開放型，不需要照明、通風(fēng)、消防等設(shè)備，大大降低了能耗，同時積極響應(yīng)國家十一五期間提出的節(jié)能減排的號召。 如果本課題所設(shè)計的低成

26、本，機械式立體車庫可以得到大圍的推廣。不僅可以改善目前城市車輛帶來的擁擠現(xiàn)象，為城市更加和諧地發(fā)展做出一定的貢獻，也可以在政府良好政策的引導(dǎo)下帶動一大批第三產(chǎn)業(yè)的興起；同時也借著國家西部大開發(fā)這個良好的投資環(huán)境，對裝備制造業(yè)和民族信息產(chǎn)業(yè)的振興都有積極地推動作用。從以上介紹可以看出這樣立體車庫的建設(shè)有著重要的社會意義和經(jīng)濟意義。1.5 本文研究主要容和要解決的主要關(guān)鍵問題1.5.1 課題研究主要容本課題研究的容涉與的學(xué)科和門類還是很多的，包括：工控機監(jiān)控技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、人機交互單片機研發(fā)、PLC電氣部分開發(fā)、視頻圖像采集技術(shù)、ID卡數(shù)據(jù)庫管理、通信安全等，具有很強的技術(shù)創(chuàng)新性，對學(xué)科的綜合應(yīng)用

27、起到很好的示作用。本文從工程的實際應(yīng)用出發(fā)，主要側(cè)重基于PLC的電氣控制部分的設(shè)計。針對低成本、機械式立體車庫自動控制的作業(yè)流程，結(jié)合PLC控制技術(shù)特點以與與其他控制部分的關(guān)聯(lián)，本文研究的主要容涉與：（1）立體車庫總體框架結(jié)構(gòu)與工作原理；（2）立體車庫控制系統(tǒng)作業(yè)流程與 PLC 電氣部分在其中的作用實現(xiàn)；（3）信息導(dǎo)入、數(shù)據(jù)傳輸與系統(tǒng)處理的實現(xiàn)；（4）PLC 電氣控制執(zhí)行機構(gòu)能耗優(yōu)化；（5）立體車庫的 PLC 電氣控制部分與其他控制部分的通信實現(xiàn)；（6）系統(tǒng)單獨調(diào)試和聯(lián)調(diào)實現(xiàn)以與相關(guān)注意事項。1.5.2 課題研究容的技術(shù)指標基于本課題設(shè)計思想和最終實現(xiàn)目標，本文主要解決的關(guān)鍵問題應(yīng)該達到以下標

28、準：1.整個控制網(wǎng)絡(luò)組態(tài)的實現(xiàn)14-15。主要包括：西門子S7-300 PLC系統(tǒng)通過串行通信模塊實現(xiàn)與人機交互的單片機系統(tǒng)之間。通過PROFIBUS總線實現(xiàn)對編碼器信息的提取以便通過變頻器精確對電機實現(xiàn)控制。2.基于西門子S7-300系列PLC的現(xiàn)場執(zhí)行控制機構(gòu)的設(shè)計開發(fā)。采用PLC硬件連接的聯(lián)鎖、軟件程序互鎖雙重設(shè)置來實現(xiàn)對升降執(zhí)行機構(gòu)與立體車庫保護裝置的監(jiān)控。3.合理分配人機交互、上位機監(jiān)控和PLC電氣控制執(zhí)行的工作關(guān)系，設(shè)定好低成本、開放型機械式立體車庫存取車作業(yè)方式，以與離線和在線兩種模式下具體的工作流程。4.實現(xiàn)S7-300PLC、變頻器與絕對編碼器組成閉環(huán)結(jié)構(gòu)以此對電機轉(zhuǎn)速實現(xiàn)控

29、制要求的控制，從而使載車板運動更加精確，平穩(wěn)。5.編寫基于STEP 7 V5.4 的西門子S7-300 PLC軟件程序，主要包括與上位機和起到人機交互作用的單片機的通訊程序，自身對現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和對現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)操作的程序以與相關(guān)安全監(jiān)控程序的編寫等。6.最后進行PLC系統(tǒng)的單機自身調(diào)試、聯(lián)機調(diào)試，進而對巷道式立體車庫控制系統(tǒng)功能的聯(lián)合調(diào)試和測試，以達到現(xiàn)場使用的要求。第2章 巷道式立體車庫PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計2.1 車庫的框架結(jié)構(gòu)組成與實現(xiàn)原理2.1.1 車庫的框架結(jié)構(gòu)組成立體車庫的基本框架選用共用一個入庫車道的雙面對開的結(jié)構(gòu)，平面結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2.1 所示，立體框架示意圖如圖2.2所示圖 2

30、.1 車庫結(jié)構(gòu)俯面示意圖圖 2.2 車庫立體框架示意圖結(jié)構(gòu)俯面示意圖與立體框架示意圖以雙面對開，兩面稱為 A、B 區(qū)，每面六列，每列三個停車位（共 36 個停車位）的初始結(jié)構(gòu)畫出，以地面為分界地上三層地下兩層，也即一列三層的載車板在下面兩層載車板運動到地下時，最上面一層的載車板就會與地面平行以方便存取車。兩面停車庫共用一個行車通道，進一步達到節(jié)約用地的目的16。載車板設(shè)有停車導(dǎo)槽，方便車輛的安全停放和保證車輛隨庫運動的安全系數(shù)。整個框架結(jié)構(gòu)根據(jù)實際應(yīng)用場所，可以減少或者增加對應(yīng)列數(shù)用以滿足不同的數(shù)量需求。所以本課題研究的巷道式立體車庫的框架結(jié)構(gòu)實際是以模塊化形式組合而成，方便了設(shè)備的優(yōu)化改造。

31、框架結(jié)構(gòu)包括以下幾部分：(1)主體結(jié)構(gòu)：選用開放型機械式作為主框架，采用熱扎 H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板焊接成型，用高強度螺栓連接，以便停車設(shè)備結(jié)構(gòu)部分以更好的剛度和強度承載包括來自用戶車輛的重量和自身各個部件的重量，由于采用開放型結(jié)構(gòu)從而可以省去通風(fēng)、照明設(shè)備從而可以節(jié)約開發(fā)成本。(2)載車板：載車板采用 Q235B 型鋼材，采用一體沖壓工藝成型，厚度為 2mm，上下連接采用活動是連接件，考慮到現(xiàn)有小轎車的高度大約在 1550mm，所以我們將載車板之間的高度間隙設(shè)定為 1600mm,載車板的尺寸為 5500mm1870mm。并且充分考慮載車板在車子駛?cè)腴_始，駛?cè)胫?，駛?cè)虢Y(jié)束這三個工作狀態(tài)對載車

32、板端部，拖拽鋼絲與整個載車板連接處以與載車板之間的連接處等進行受力分析以便更好的進行后期機械框架設(shè)計。(3)傳動結(jié)構(gòu)：通過對液壓傳動、鏈傳動、鋼絲繩傳動的優(yōu)缺點總結(jié)，以與結(jié)合現(xiàn)場使用的需求最終選用了鋼絲繩傳動的方式17-18。以驅(qū)動電機為動力源，經(jīng)由傳動軸、配重、導(dǎo)向輪以與鋼絲繩等構(gòu)成整個傳動系統(tǒng)。并且采用導(dǎo)向槽和安在載車板四個角上的導(dǎo)向靴機械器件使得載車板可以安全可靠的上下運動。載車板示意圖如圖 2.3 所示。圖 2.3 載車板示意圖(4)載車板選擇機構(gòu)：該控制系統(tǒng)為了進一步節(jié)省成本和減少能源消耗，提出了一個驅(qū)動電機通過類似離合器裝置的機械結(jié)構(gòu)控制三列載車板，通過單片機和 PLC 聯(lián)合驅(qū)動小

33、型電機首先帶動圓柱凸輪機構(gòu)轉(zhuǎn)動，帶動凸輪機構(gòu)中的槽小滑塊向上滑行，從而帶動滑移齒輪與主動齒輪嚙合，其中單片機負責(zé)監(jiān)控整個機動結(jié)構(gòu)，然后將完成信息狀態(tài)傳輸給 PLC，該裝置機械原理圖如圖 2.4 所示。圖 2.4 載車板與相應(yīng)傳動機構(gòu)原理圖2.1.2 車庫的整體控制原理本課題立體車庫控制主要分為四部分19-21。包括：(1)用于人機交互作用的單片機控制系統(tǒng)，它包括電源模塊、鍵盤模塊、LCD 顯示模塊、語音提示模塊、通信模塊、車主刷卡模塊、卡號信息備份模塊等，其主要功能就是使得車主與整個立體車庫系統(tǒng)的交流更加順暢。方便車主進行存取車動作，讓車主切實體會到該套停車設(shè)備的優(yōu)越性。(2)用于現(xiàn)場監(jiān)控以與

34、對信息進行數(shù)據(jù)庫管理的上位機系統(tǒng)22-23。它包括卡號相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫管理模塊、現(xiàn)場視屏監(jiān)控管理模塊、車位使用信息顯示模塊、通信模塊等。主要用于給管理人員更加游刃有余地對車庫進行監(jiān)控管理以保證車庫系統(tǒng)安全運行，同時它還具備存取車位優(yōu)化能力。(3)用于現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)操作控制的 PLC 電氣控制系統(tǒng)，它包括對驅(qū)動電機的控制、車位使用信息提取、載車板走位精確定位、存取車指示燈、繼電器控制原理圖、與人機交互單片機的通信等設(shè)計。這部分的容也是本篇論文的重點部分，這部分設(shè)計是否合理對立體車庫工作安全影響很大，一旦在電氣運行部分出現(xiàn)故障或者是運行結(jié)果不夠精確，那將造成設(shè)備損壞乃至人身安全。(4)各個控制部分通

35、信實現(xiàn)，其中作為直接對現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)操縱的 PLC 電氣控制系統(tǒng)為控制的核心部分。PLC 與人機交互單片機之間都是通過 485 串口通信24-25。它從單片機接受到對應(yīng)哪個車位處于工作狀態(tài)，然后再將目前車庫車位停車情況反饋給人機交互單片機。通過上面的介紹，結(jié)合三個控制部分在立體車庫起到的不同的作用以與三者之間通信形式和容，整個立體車庫控制機理見圖 2.5 所示：圖 2.5 立體車庫控制機理2.1.3 車庫的運行原理該立體車庫控制系統(tǒng)為了車庫在任何情況下都能充分應(yīng)對作業(yè)需求，所以在設(shè)計系統(tǒng)時分為在線和離線兩種模式，這兩種模式的切換通過監(jiān)控上位機的在線/離線轉(zhuǎn)換按鈕進行設(shè)定，在線模式下，在現(xiàn)場的車庫

36、管理人員情況下通過操作監(jiān)控上位機軟件界面給PLC 發(fā)送指令和提取 PLC 反饋信息以達到直接控制下位機執(zhí)行機構(gòu)而實現(xiàn)存取車過程的目的；離線模式下，這種情況適合車庫管理人員不在場的情況下，用戶通過人機交互直接進行存取車操作，而監(jiān)控計算機這個時候只起到監(jiān)控車庫運行是否處于安全狀態(tài)的作用。用戶卡(ID 卡)按照用戶使用意愿的不同分為三類：永久卡、固定卡（年卡、季卡、月卡等）、臨時卡，一卡對應(yīng)獨有的卡號，在單片機 RAM 和監(jiān)控計算機數(shù)據(jù)庫過制卡過程對其相關(guān)信息(卡號、卡類別、制卡日期、停車位號)予以存儲，以卡號作為所有存儲信息的關(guān)鍵字，當(dāng)用戶存取車進行刷卡動作時，顯示屏將通過卡號調(diào)用對應(yīng)該卡的相關(guān)信

37、息并且顯示以供用戶查看，當(dāng)然車庫管理人員也可以通過實際情況需要通過監(jiān)控計算機軟件界面修改對應(yīng)卡號的相關(guān)信息并且同時對人機交互相關(guān)數(shù)據(jù)進行改動。以持有固定卡用戶的存取車過程對車庫運用進行實例說明，根據(jù)以上規(guī)定每卡對應(yīng)一個停車位號，假定該卡與 B 區(qū)第二列載車臺的第二層車位綁定。持卡用戶過來存車，第一步進行用戶刷卡，人機交互得到的卡號與自身數(shù)據(jù)庫信息對比驗證卡是否有效，如果無效進行語音提示并且不予停車，在判斷有效后，人機交互將該卡對應(yīng)的車位號傳給PLC，收到正確車位號的 PLC 操縱驅(qū)動電機來控制對應(yīng)載車板上的停車位運行至與地面平行的適合位置，停止電機轉(zhuǎn)動，并且給出存車提示燈并且打開車庫和車位擋桿

38、，語音提示用戶開車入庫；第二步，在車位光電檢測開關(guān)檢測到停車合適無誤后語音告知車主停車完畢，可以下車出庫；第三步，車主在離開車庫時再次刷卡確認，這時車庫進行復(fù)位動作。第四步，當(dāng)車主進行取車動作，同樣先進行刷卡動作，人機交互驗證卡是否有效，如果無效不給予取車動作并且語音提，在判斷有效后，人機交互將得到的取車動作的車位號告知 PLC，通過對應(yīng)驅(qū)動電機 PLC 將車位準備就緒，并且車位擋桿給出提示燈指引車主進行取車；第五步，取車完畢的車主再次進行刷卡，車庫系統(tǒng)根據(jù)此次刷卡再次進行車庫復(fù)位動作。對立體車庫控制系統(tǒng)進行設(shè)計時一定要將設(shè)備各個影響工作安全的細節(jié)都要考慮到位，并且將處理手段反應(yīng)到系統(tǒng)設(shè)置當(dāng)中

39、，充分挖掘各個控制系統(tǒng)的利用點，同時將監(jiān)控計算機、人機交互單片機、PLC 控制系統(tǒng)的之間有效整合以達到控制系統(tǒng)的最優(yōu)化，從而保證車庫設(shè)備工作時的絕對安全。該立體車庫分為在線和離線兩種模式，所以設(shè)定 好在這兩種模式下的整個車庫控制系統(tǒng)的作業(yè)流程尤為重要，使得負責(zé)各個設(shè)計模塊的設(shè)計人員有一個共同的標準，知道自己所涉與的設(shè)計任務(wù)在整個控制過程的位置，以便更好地做好自己的研究設(shè)計工作，交出的結(jié)果符合車庫控制流程的要求。低成本、開放式立體車庫整個控制流程在線如圖 2.6所示圖 2.6 在線控制作業(yè)流程原理圖2.2 PLC 控制系統(tǒng)總體方案2.2.1 PLC 控制系統(tǒng)立體車庫控制系統(tǒng)一定要根據(jù)實際使用場所

40、的需求和投資成本的目前情況進行設(shè)計。市場上現(xiàn)在用的比較多的控制系統(tǒng)有三大類：繼電器控制、單片微機控制、可編程控制器（PLC）26。立體車庫剛開始使用時，廣泛使用的是繼電器邏輯電路控制形式，它是通過繼電器、接觸器經(jīng)過控制需要的電氣原理連接而成。其優(yōu)點是電路簡易，開發(fā)成本低，缺點主要是智能性不強，難以實現(xiàn)復(fù)雜的控制要求。單片微機的出現(xiàn)一定程度上解決了繼電器控制中智能性不強的缺陷，同時還具備功耗小、成本低、體積小、操作簡單等優(yōu)點，但其軟件編程周期時間長，而且抗干擾程度低，不利用大圍推廣。而直接面向控制過程的可編程控制器（PLC）的出現(xiàn)不僅同時具備以上兩種控制系統(tǒng)的優(yōu)點，同時也具備以上兩者沒有的優(yōu)勢，

41、比如：直接面對問題的編程語言使得開發(fā)周期大大減小，而且可靠性非常強，所組成的電氣控制線路也簡單明了，很容易被開發(fā)人員學(xué)習(xí)并且掌握，從一定程度上增強了其可以被廣泛使用度。結(jié)合本課題巷道式立體車庫的要求，本文選用更具智能化、開發(fā)周期短、抗干擾能力強的可編程控制器（PLC）來設(shè)計終端控制系統(tǒng)。2.2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計PLC 控制做為整個控制系統(tǒng)與驅(qū)動傳動部分的銜接部分，決定了其在立體車庫設(shè)備中有著不可取代的地位，它所要達到的功能以與如何無縫地接入車庫控制流程都是以保證車庫運行絕對安全為標準。系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下：(1)對存取車以與復(fù)位這三個主要車庫動作提供原始觸發(fā)信號，通過對應(yīng)的接觸器、繼電器以與

42、電氣連接使得驅(qū)動傳動得以順利地工作，從而將動力傳給待使用的載車板以便載車板實現(xiàn)上下運動，完成存取車、復(fù)位過程；(2)由于采用一臺電機選擇性地控制三列載車板的驅(qū)動傳動機構(gòu)，所以做為控制媒介的 PLC 控制部分對選擇哪列載車板也起著重要的作用。在 PLC 從監(jiān)控計算機或是人機交互那邊得到待使用車位號后以與單片機控制對應(yīng)的驅(qū)動機構(gòu)選擇好對應(yīng)電機控制的載車板列并且告知 PLC，就要有目的地選擇目標電機對目標載車板提供動力，從而為車主提供待使用車位或是對車庫進行復(fù)位；(3)立體車庫控制很重要的而一部分就是對待使用載車板運動的電氣控制，要使載車板運動精確、平穩(wěn)、安全，本文對此設(shè)計了兩套監(jiān)控系統(tǒng)，變頻器、編

43、碼器的加入與PLC 的聯(lián)合工作來控制對應(yīng)的電機，使得電機的啟動、運行、停止這三個動作滿足立體車庫存取車效率、運動精度、穩(wěn)定性和安全性的要求，PLC 控制還通過光電編碼器對電 機執(zhí)行機構(gòu)的位置進行檢測與時反饋給 PLC，PLC 然后通過變頻器已達到對電機的閉環(huán)控制；輔助設(shè)施為通過對應(yīng)合適的接近開關(guān)和限位開關(guān)對載車板運動給出第二道控制手段以達到對車庫運動的雙重監(jiān)控。(4)控制外圍設(shè)備，例如：停車指示燈、車庫大門擋桿、車位擋桿、系統(tǒng)緊急停止按鈕等一些輔助設(shè)施的控制；(5)與人機交互單片機和監(jiān)控計算機的通信部分的功能實現(xiàn)，以保證所傳信息的快速、準確，其中 S7-300 與人機交互單片機經(jīng)由 CP340

44、 串行通信模塊實現(xiàn)。2.2.3 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成根據(jù)立體車庫總體控制標準，再結(jié)合可編程控制器（PLC）在監(jiān)控領(lǐng)域所具備的特點，本文設(shè)計的 PLC 控制結(jié)構(gòu)組成如下：(1)PLC 輸出輸入信號：載車板運動的接近開關(guān)、限位開關(guān)，擋桿打開、關(guān)閉的接近開關(guān)，停車位是否有車停入的光電開關(guān)，測量電機轉(zhuǎn)速的光電編碼器等；載車板曳引電機啟動、停止信號輸出，擋桿轉(zhuǎn)動電機啟動、停止信號輸出，存取車提示燈的輸出等。(2)對應(yīng)電氣輸出控制對應(yīng)曳引電機、轉(zhuǎn)動電機、指示燈的電氣線路的安全連接，包括在這其中接入的主接觸器，輔助接觸器，繼電器的在控制柜中電氣位置的合理安排。(3)涉與 PLC 與監(jiān)控計算機、人機交互單

45、片機的通信實現(xiàn)部分，與兩者的通信都是基于 485 串口，根據(jù)實際要求合理對 485 串口通信的硬件連接實現(xiàn)做出正確連接。PLC 控制系統(tǒng)主要以可編程控制器(PLC)為核心，配有存取車指示燈、載車板運動限位的接近開關(guān)和防止超程運行的限位開關(guān)，還配有曳引電機、轉(zhuǎn)動電機、指示燈以與相關(guān)的電氣連接，控制電機通斷電的接觸器組、繼電器組，控制曳引電機的速度調(diào)節(jié)的變頻器，以與采集曳引電機速度的光電編碼器，此編碼器還可以精確地控制電機軸的轉(zhuǎn)動位置，使得主曳引電機的定位更加精準和安全，這樣載車板可以與地面以接近零的誤差保持在同一個平面上，方便了車主存取車，同時增強了車庫設(shè)備所提供服務(wù)的人性化。 整個 PLC 系

46、統(tǒng)機構(gòu)原理圖如圖 2.7 所示圖 2.7PLC 系統(tǒng)機構(gòu)原理圖選用的 PLC 是德國西門子 S7-300 PLC，其適用于各種場合中的檢測、檢測與相應(yīng)控制的自動化，其中 CPU 采用的是可以滿足中小型控制系統(tǒng)需求的 CPU315-2DP，相比小型（微型）PLC，它不僅具備更多的輸入/輸出點（I/O 點數(shù)在 128-2048 之間），更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的部集成特殊功能。繼電器、接觸器選用法國的施耐德公司產(chǎn)品，該產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中具有制造設(shè)計更精細，用料充實，安全系數(shù)高。完全滿足立體車庫電氣控制設(shè)計要求和相關(guān)標準。變頻器選用西門子產(chǎn)品中的 MICROMASTER 440，與

47、 S7-300 PLC 能夠達到很大的兼容性，方便了對 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計，這樣更加縮短了整個開發(fā)周期，并且在使用中保證了其在工作中與 S7-300 PLC 信息交換的可靠性安全性。接近開關(guān)采用的是 Autonics 公司研制的 PR30-15DP 型傳感器，限位開關(guān)選用的是歐姆龍公司研制的 D4A-3104N 型開關(guān)，光電開關(guān)采用的是奧途公司研制的BEN10M-TFR，根據(jù)各個公司所提供的對應(yīng)傳感器使用資料，比較關(guān)鍵的參數(shù)都滿足現(xiàn)場使用的需要。編碼器選用帶有 DP 通信接口的絕對式編碼器，該型號的編碼器采用獨特的二進制編碼圖案，在旋轉(zhuǎn)時不會重復(fù)，所以其位置指示具備絕對屬性，即使斷電，位置

48、信息也不會丟失，使用 DP 總線通信。存取車提示燈選取的是平潮電器二廠研制型號為 YT 信號燈，其大小等參數(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況跟供應(yīng)商聯(lián)系定制。2.3 本章小結(jié)本章主要通過對立體車庫的基本結(jié)構(gòu)框架、車庫運行原理和 PLC 控制系統(tǒng)總體設(shè)計分別進行了介紹。其中在基本結(jié)構(gòu)中提出一臺電機驅(qū)動三列載車板的裝置可以進一步地優(yōu)化結(jié)構(gòu)框架和達到節(jié)能的目的；根據(jù)車庫基本框架和客戶使用中的基本需求對系統(tǒng)運行原理進行了設(shè)定，車庫運行原理的提出在很大程度上對整個控制系統(tǒng)的設(shè)計明確了過程和目標，為后期系統(tǒng)中各模塊的開發(fā)和耦合提供了依據(jù)；其中 PLC 控制系統(tǒng)總體設(shè)計是本論文重點闡述的部分，在此章節(jié)對其整體設(shè)計思路做

49、出相關(guān)的介紹，包括了其在整個系統(tǒng)中功能和作用描述，PLC 控制系統(tǒng)機構(gòu)原理圖和相關(guān)硬件器件的選型。第3章 巷道式立體車庫控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計3.1 PLC 編程環(huán)境介紹3.1.1S7-300 程序結(jié)構(gòu)一個系統(tǒng)的控制功能往往由相應(yīng)的用戶程序決定，而此邏輯對于 PLC 也是同樣成立的。用戶需要在硬件系統(tǒng)搭建完成的情況下，編譯相應(yīng)的程序來控制 PLC以循環(huán)掃描的方式執(zhí)行從而實現(xiàn)對應(yīng)的工作流程。在 S7-300 中，采取的結(jié)構(gòu)是將程序分成若干個部分，這些各自具有特定功能的部分稱之為“塊”，其為程序的核心部分，包括用戶塊和系統(tǒng)塊。在 S7-300 中根據(jù)邏輯功能的不同，程序塊又分為組織塊(OB) 、功

50、能塊(FB)、功能(FC) 、數(shù)據(jù)塊(DB)。各個軟件塊的相互關(guān)系如圖3.1 所示：圖 3.1 各個模塊之間的關(guān)系下面各個模塊的功能做一個簡單的介紹：組織塊（OB）：用戶可以將整個運行程序放入其中循環(huán)運行，也可以在組織塊 OB1中調(diào)用不同的功能進行對應(yīng)軟件運行，此外 S7-300 中還配有其它功能的組織塊。 功能塊（FB）：通過數(shù)據(jù)塊參數(shù)調(diào)用，其有一個變量存儲區(qū)放在 DB 中每個數(shù)據(jù)塊可以用不同的具體數(shù)值但數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一樣的數(shù)據(jù)塊，如同 C 語言中形參和實參之間的關(guān)系一樣。一個功能塊可以有很多背景數(shù)據(jù)塊，使功能塊用于不同的被控對象。 功能（FC）：沒有指定的數(shù)據(jù)塊，因而不能存儲信息，常常用于編譯重

51、復(fù)發(fā)生且復(fù)雜的自動化過程。系統(tǒng)塊：包括系統(tǒng)功能（SFC）、系統(tǒng)功能塊(SFB)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊(SDB),其是 S7-300 在 CPU 中預(yù)定義的功能和功能塊，用戶在編寫程序時可以根據(jù)不同需求進行相應(yīng)的調(diào)用。 數(shù)據(jù)塊(DB):它有一個固定的圍，可以用來對其他功能的數(shù)據(jù)參數(shù)進行存儲，可以進行相應(yīng)的讀寫。3.1.2S7-300 程序編譯方式一般 S7-300 程序編譯有三種：1.線性化編程 2.模塊化編程 3.結(jié)構(gòu)化編程。1.線性化編程將控制程序全部放入組織塊 OB1 中，在操作系統(tǒng)工作時循環(huán)執(zhí)行 OB1 中的程序，特點是程序架構(gòu)明了，但缺點就是程序過于臃腫不夠靈活。2.模塊化編程這種編程方式根據(jù)系

52、統(tǒng)控制過程將其分為不同的功能塊，這樣由 OB1 根據(jù)控制要求調(diào)用對應(yīng)的功能塊，各個模塊功能明確，也給調(diào)試過程帶來了很大的便利。3.結(jié)構(gòu)化編程這個方式在復(fù)雜的控制系統(tǒng)中用的比較多，其原理就是將任務(wù)進行關(guān)聯(lián)性分類，并且根據(jù)各個分類提出相應(yīng)的幾個解決方案。而本文采用的是模塊化編程，其工作原理是用戶通過組織塊 OB1 編譯相應(yīng)的程序來決定什么時候該用哪個對應(yīng)的塊，這樣結(jié)構(gòu)清晰，也便于后期軟件的升級和維護。3.1.3PLC 軟件開發(fā)基本說明PLC 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計和硬件設(shè)計是相輔相成的，設(shè)計人員在工作過程中選好合適的硬件配件后，然后將硬件的各部件按照控制要求進行相應(yīng)的功能連接，再配以電氣走線和相應(yīng)的控

53、制柜的設(shè)計。在這些工作有了基本肯定的結(jié)果后，就要考慮軟件部分的設(shè)計，軟件部分相當(dāng)于給這些冷冰冰的硬件配件注入“思想”。當(dāng)然設(shè)計好的控制系統(tǒng)是否能夠具備相應(yīng)的功能，還需要軟件和硬件部分能夠在各個環(huán)節(jié)配合好。其中軟件設(shè)計流程如圖 3.2所示：3.2 S7-300 程序軟件編程3.2.1 絕對編碼器圖 3.2 PLC 軟件設(shè)計過程絕對編碼器的特點是軸對應(yīng)的每一個角度位置都可以有唯一的碼序列對應(yīng)輸出，即使沒有電源供應(yīng)也可以測量到位置變化，在上電以后就可以將角度位置傳送給上一級控制系統(tǒng)。下面對編碼器的使用過程進行相關(guān)介紹，主要分為兩個方面，一方面是編碼器設(shè)備初始安裝清零，第二方面是編碼器部參數(shù)意義與使用

54、規(guī)。1.編碼器設(shè)備的安裝清零編碼器在使用前一定要注意對應(yīng)的設(shè)備初始清零，一般有下面的幾種方法：(1)機械式地轉(zhuǎn)動編碼器軸找零，即在編碼器安裝過程中找到對應(yīng)的零位，缺點是精度比較低。(2)對電機上電使傳送機械部分移動到與編碼器零點位置對應(yīng)并且進行安裝。(3)通過外部觸發(fā)從而進行智能地清零，此過程的編碼器一定要是帶有一定智能化的編碼器，通過外部的設(shè)置置位功能，例如：附帶的按鍵智能化外部置零或是通過自身的軟件功能進行清零。(4)偏置計算，該置零設(shè)置不需要機械部分或是編碼器參與，而是根據(jù)編碼器對應(yīng)的數(shù)值與實際位置之間的差值通過計算得到偏置量，在以后編碼器工作過得到的對應(yīng)的數(shù)值后減去計算得到的偏置量。一

55、般現(xiàn)場要求控制精度較高的情況應(yīng)該考慮采用該方法對相應(yīng)的編碼器進行清零動作。而本控制系統(tǒng)中的編碼器所控制的載車板運動需要進行高精度的定位，所以該編碼器選用的清零方式是上文所提到的第四種方法，也即偏置計算。2.所選編碼器具體使用由于我們只需要知道所控制對象的在一定情況下所處的位置，所以本系統(tǒng)編碼器選用的是一類編碼器，在正常運行下，該類編碼器通過兩個字進行位置信息的傳輸(該系統(tǒng)所選編碼器是多圈)。在其中我們的采用的是 25 位來對具體位置進行量化，所以在本系統(tǒng)中每個位的具體意義如表3.1所示：表3.1控制字各位代表的意義（編碼器）也即編碼器通過實際過程值對所測位置進行檢測和傳輸，然后上位機對接收到的

56、控制字信息進行對應(yīng)的分析得出目前所控制傳送機構(gòu)的當(dāng)前位置信息。組態(tài)時選用的是class 2 Multiturn 工作方式，存儲編譯并下載到 PLC。3.2.2 MM440 變頻器使用介紹其中采用的是 D 型 MM440，其規(guī)格特點是三相交流電壓輸入，三相電壓輸出，輸入電壓為 380V-480V，功率在 15-22kW 之間。MM440 支持 PP01-PP04 這四種模式類型，其中各個模式類型中涉與到的控制字作用如下圖 4.3 所示，本系統(tǒng)選用 PP01 模式類型。其中 PKW 的 4 個控制字用來設(shè)定對應(yīng)的變頻器的參數(shù)值，而 PZD1 和 PZD2 控制并且修改變頻器的輸出頻率等。變頻器在使

57、用前要根據(jù)所使用的電機并且通過 P0003 進行訪問級別轉(zhuǎn)換進行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)定，其中對幾個固定的參數(shù)的設(shè)定如下表 3.2 所示：表3.2變頻器初始參數(shù)設(shè)定該控制系統(tǒng)所選用的西門子 MM440 變頻器通過對應(yīng)的 DP 通訊擴展模塊與上位機進行 DP 總線的信息交換，其中涉與到的幾個重要的參數(shù)如下：最低頻率的設(shè)定(P1080),最高頻率的設(shè)定(P1120),斜坡上升時間(P1121)，斜坡下降時間(P1121)，斜坡上升曲線的起始圓弧(P1130)，斜坡上升曲線的結(jié)束圓弧(P1131)，斜坡下降曲線的起始圓弧(P1132)，斜坡下降曲線的結(jié)束圓弧(P1133)。通過這些參數(shù)的組合設(shè)定完成對應(yīng)的控制

58、功能。通常 S7-300 通過系統(tǒng)功能 SFC14 與 SFC15 對 MM440 變頻器的實現(xiàn)信息交換。MM440 的報文結(jié)構(gòu)由兩部分組成，即設(shè)定參數(shù)識別 ID 的 PKW 區(qū)和設(shè)定過程數(shù)據(jù)的 PZD區(qū)，通過這兩部分再結(jié)合具體的參數(shù)值設(shè)定就可以對以上的參數(shù)進行數(shù)值傳輸。3.3 S7-300 的軟件程序編譯該控制程序有一個主循環(huán)組織塊 OB1，使整個程序在運行時段里不斷的循環(huán)，還包括無參功能 FC2-FC5 用于車庫第一層(地面層)存取車/復(fù)位動作，無參功能 FC6-FC13 用于車庫第二層(正一層)存取車/復(fù)位動作，無參功能 FC14-FC20 用于車庫第三層(正二層)存取車/復(fù)位動作；采用

59、 CP341 串口通信模塊接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能塊 FB7 和 FB8，F(xiàn)B7和 FB8 自帶的背景數(shù)據(jù)塊 DB7、DB8，以與與單片機通信收發(fā)數(shù)據(jù)信息存儲數(shù)據(jù)塊 DB1、DB2、DB10、DB11。程序編譯和各個模塊之間的關(guān)系如下圖 3.3 與圖3.4所示。圖 3.3 軟件編程各個模塊它們之間的關(guān)系如下圖所示：圖3.4 各個模塊之間的關(guān)系首先介紹作為組織塊 OB1 的編程思路：最為整個程序組織塊，它控制著整個程序的邏輯思想、相應(yīng)功能的調(diào)用以與相關(guān)數(shù)據(jù)塊的處理。主要是做好從單片機人機交互系統(tǒng)接收對應(yīng)的控制信息，然后進行分析對比得知該信息控制的車位以與車庫對應(yīng)的控制動作(存取車/復(fù)位)，進而選取對

60、應(yīng)的功能進行對車庫進行控制。而其中很重要的一點是從 CP341 串口傳入的信息遵循的是 ASCII 碼協(xié)議，所以要進行對應(yīng)的轉(zhuǎn)化，此過程也是在 OB1 中直接進行，其中實現(xiàn)的程序代碼如圖 3.5圖 3.5 ASCII 碼轉(zhuǎn)換為整型算法將成功轉(zhuǎn)化成的整型數(shù)據(jù)進行上面所說的信息對比處理，而立體車庫控制中可以將車庫的載車板運動根據(jù)相似情況進行不同的分類。其中二層和三層的載車板根據(jù)上面的介紹有兩套控制系統(tǒng)。首先是變頻器和編碼器構(gòu)成的調(diào)速控制系統(tǒng)，再是處于輔助地位的接近開關(guān)位置感應(yīng)控制系統(tǒng)。而在程序編譯時也是以第一套控制系統(tǒng)為主，在第一套控制系統(tǒng)失效的情況下，第二套控制系統(tǒng)就會進行相應(yīng)的控制。而其中很重