基于PLC的汽车升降机控制系统设计
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摘要立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。
随着城市汽车保有量的不断增加,停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。
机械式立体车库可充分利用上地资源,发挥空间优势,最大限度地停放车辆,成为解决城市静态交通问题的重要途径.本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象,综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。
本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上,选择三层三列式车库结构为研究模型.升降横移式立体车库就其组成部分而言,可分为三大部分:车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。
本文简单介绍了车库的主体结构和特点,对车库的控制系统也作了简单的说明,依据升降横移式立体车库的运行原理,运用力学理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的力学分析,包括升降横移式立体车库的框架结构的强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。
在对升降横移式立体车库控制系统的设计中,采用了先进的PLC 控制,运用欧姆龙公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序,并经调试、运行,证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行.其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美.为了使停车设备满足使用要求,根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际,在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术,这样保证了车辆的绝对安全,使得整个车库可以安全平稳的运行.AbstractStereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile.As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays,the hard—to-Park Problem has become a common phenomenon。
plc课程设计升降机一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理和在工业控制中的应用。
2. 学生能够掌握升降机控制系统的基本组成部分和工作原理。
3. 学生能够运用PLC编程实现对升降机运动的控制。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的升降机控制程序。
2. 学生能够通过PLC软件进行程序的编写、调试和优化。
3. 学生能够分析并解决升降机控制过程中出现的问题。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自动化控制技术的兴趣,激发他们探索新技术的热情。
2. 培养学生的团队协作精神,让他们在合作中共同解决问题。
3. 增强学生的安全意识,让他们了解并遵循工业控制设备的安全操作规程。
课程性质分析:本课程为PLC技术应用课程,旨在让学生掌握PLC在升降机控制系统中的应用。
通过本课程的学习,学生将具备一定的实际操作能力。
学生特点分析:本课程针对的是高年级学生,他们已经具备了一定的PLC基础知识,有一定的编程能力,但对实际应用尚缺乏深入了解。
教学要求:1. 结合实际案例,讲解升降机控制系统的原理和设计方法。
2. 通过实验和实践,让学生掌握PLC在升降机控制中的应用。
3. 强化学生的动手能力,培养他们解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 升降机控制系统概述- 升降机的基本结构及其功能- 升降机在工业生产中的应用2. PLC基本原理及编程方法- PLC的组成、工作原理- PLC编程语言(梯形图、指令列表等)- PLC编程软件的使用3. 升降机控制系统的设计与实现- 升降机控制需求分析- PLC选型及I/O分配- 控制程序设计与编写- 程序的下载、调试与优化4. 实践操作与案例分析- 搭建升降机控制实验平台- 实践操作:编写并运行升降机控制程序- 案例分析:升降机控制过程中的常见问题及解决方法5. 教学进度安排- 理论教学:升降机控制系统概述、PLC基本原理及编程方法- 实践教学:升降机控制系统的设计与实现、实践操作与案例分析6. 教材章节及内容关联- 教材第X章:PLC基础知识- 教材第X章:PLC编程技术- 教材第X章:工业控制应用案例教学内容科学性和系统性:本教学内容以PLC在升降机控制系统中的应用为核心,从基本原理、编程方法、实践操作等方面进行组织,确保学生能够系统地掌握升降机控制技术。
基于PLC的升降横移式立体停车库的控制系统设计基于PLC的升降横移式立体停车库的控制系统设计随着城市化的快速发展和汽车保有量的增加,停车问题已经成为城市管理的难题之一。
传统的地面停车场不断扩建,但却很难满足人们的停车需求。
面对这一挑战,升降横移式立体停车库逐渐崭露头角。
本文将以基于PLC(可编程逻辑控制器)的升降横移式立体停车库的控制系统设计为主题,探讨其原理和设计方案。
一、控制系统的基本原理升降横移式立体停车库利用电动机和传动装置实现车位的升降和横移。
控制系统的主要功能是监控和控制车位的运行,确保停车库的安全和高效运行。
PLC作为控制系统的核心,具有可编程性、高可靠性和灵活性等优点,适用于复杂的停车场环境。
二、PLC的工作原理PLC是一种用于实现逻辑控制的数字化电子设备,利用可编程的存储器,通过输入输出接口与过程进行数据交换,控制输出信号以控制设备运行。
PLC的工作原理主要包括输入模块、中央处理单元(CPU)、输出模块和操作界面四个部分。
输入模块负责接收停车库各个传感器的信息,例如车位检测器的信号。
中央处理单元(CPU)负责将输入的信号进行处理与判断,根据程序的设定输出相应的信号。
输出模块则将CPU输出的信号转化成控制执行器(电动机、传动装置等)的动作。
操作界面提供操作人员对停车库进行参数设定和故障检测等功能。
三、升降横移式立体停车库的控制系统设计1. 系统架构设计设计的第一步是确定系统的架构。
升降横移式立体停车库的控制系统一般可以分为三个层次:硬件层、软件层和界面层。
硬件层包括输入输出设备、传感器和执行器等;软件层负责控制逻辑和运行程序的编写;界面层主要用于操作和监控停车库的运行状态。
2. 硬件设计在硬件设计上,需要根据停车库的具体情况选用适当的传感器和执行器。
例如,选择合适的车位检测器,如红外线传感器或超声波传感器,来实时监控车位的占用情况。
选用适当的电动机和传动装置来实现车位的升降和横移。
基于PLC控制的升降横移式立体车库的研制与实现基于PLC控制的升降横移式立体车库的研制与实现概述:随着城市化进程的加快和人口增加,车辆数量不断攀升,停车难问题成为城市交通中的一大痛点。
传统的地下停车场和露天停车场已经不能满足人们对停车场的需求,因此,升降横移式立体车库应运而生。
本文主要介绍了一种基于PLC控制的升降横移式立体车库的研制与实现。
一、系统原理及设计1.1 系统原理升降横移式立体车库是一种集停车、存储和提取车辆的智能化设备。
该车库由电动升降系统和横移系统组成,通过PLC控制实现车辆的垂直升降和水平横移,从而实现多层停车位的分层使用。
1.2 设计要点在设计过程中,需要考虑以下要点:- 车辆安全:确保车辆在升降和横移过程中不会受到任何损坏。
- 系统可靠性:保证系统运行稳定可靠,降低故障发生的概率。
- 运行效率:提高车辆的存取速度,减少停车耗时。
二、系统硬件部分2.1 垂直升降系统垂直升降系统主要由电动机、减速器、传动链条和升降平台组成。
PLC控制电动机的启动、停止和转向,通过传动链条将电动机的旋转运动转化为升降平台的上升或下降运动。
2.2 横移系统横移系统由电动机、减速器和横移平台组成。
通过PLC控制电动机的启动、停止和转向,实现横移平台的左右移动,以便于车辆的存取。
2.3 传感器与控制器为保证升降横移过程中车辆的安全,系统中安装了多个传感器。
通过传感器检测车辆、障碍物和平台位置的信息,并传送给PLC控制器,以便控制器根据实时数据调整电动机的运行状态。
三、系统软件部分3.1 PLC控制器程序PLC控制器作为系统的核心,负责接收传感器信号、控制电动机运行以及监控整个系统的状态。
通过编写PLC控制器程序,实现升降和横移步骤的协调。
3.2 人机交互界面为了方便车主操作,系统采用了触摸屏人机交互界面。
通过触摸屏,车主可以选择停车或取车,以及选择对应的停车位或取车位,同时还可以查看当前车库的停车情况。
plc升降机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解PLC(可编程逻辑控制器)的基本原理,掌握其在升降机控制系统中的应用。
2. 学生能描述升降机运行过程中PLC的工作流程,了解相关传感器和执行器的功能。
3. 学生掌握基本的PLC编程知识,能分析并编写简单的升降机控制程序。
技能目标:1. 学生能够运用所学的PLC知识,设计一个简单的升降机控制系统。
2. 学生能够通过实际操作,完成对升降机控制系统的调试和故障排除。
3. 学生能够运用相关软件工具,进行PLC程序的编写、下载和调试。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对自动化控制技术的兴趣,激发探索精神和创新意识。
2. 学生在小组合作中,培养团队协作能力和沟通表达能力。
3. 学生在学习过程中,树立安全意识,养成良好的工程素养。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,结合理论知识和实际操作,培养学生对PLC在升降机控制中的应用能力。
学生特点:学生具备一定的电气基础知识,但对PLC编程和应用尚不熟悉,需要通过实践操作来提高技能。
教学要求:教师需注重理论与实践相结合,引导学生通过小组合作、实际操作等方式,达到课程目标。
同时,关注学生的个体差异,提供有针对性的指导。
在教学过程中,注重培养学生的安全意识和工程素养。
二、教学内容1. PLC基本原理:介绍PLC的组成、工作原理,重点讲解其在升降机控制中的应用。
教材章节:第三章《PLC的基本原理及其应用》内容列举:PLC的硬件结构、软件组成、扫描周期、I/O接口等。
2. 升降机控制系统组成:分析升降机控制系统的各个组成部分,如传感器、执行器、控制柜等。
教材章节:第四章《升降机控制系统》内容列举:各类传感器(如限位开关、编码器等)、执行器(如电机、电磁阀等)、控制柜等。
3. PLC编程与应用:讲解PLC编程基础知识,以升降机控制为例,进行编程实践。
教材章节:第五章《PLC编程与应用》内容列举:编程语言(如梯形图、指令表等)、编程软件的使用、升降机控制程序编写与调试。
基于PLC的生产线自动升降机设计摘要在社会生产技术不断进步的背景下,变频技术和PLC控制技术的应用范围不断的扩大,工厂自动化生产线不断的增多。
有些行业由于生产工艺要求或车间生产环境的限制,要求一些生产线配备相应的提升装置。
对于目前所出现的这种情况,这篇文章收集了大量的文献资料,首先阐述了可编程控制器的概念和特点,然后系统介绍了运输电梯系统的组成和控制原理,并对运输电梯自动控制系统的电机驱动系统和自动控制系统进行了研究,发现由西门子S7-200PLC和西门子MM420变频器组成的提升控制系统能够实现提升机械的自动化和智能化控制,也能够满足生产工艺要求和工厂生产需要。
调整起重机械的速度和方向。
也可以在变频器故障的情况下切换应急频率。
因此,在总的意义上来说,这个系统自动化水平较高,应用范围较广,可应用于国内外各类生产线。
关键词:升降机系统;PLC;自动化设计第一章绪论1.1可编程序控制器的特点及应用1.1.1PLC的应用在上世纪60年代末期,美国数字设备公司开发了世界上第一个可编程控制器,这个可编程控制器在当时非常的先进,而且是当时进行编程控制所必备的装置,主要由结构分离的元件和中小型规模的继承电路等部分组成,主要功能是通过继电器进行顺序控制、定时等..20世纪70年代初,成本更低、功能更全、体积更小的微处理器被广泛应用于PLC设备中,大大提高了其性能水平。
对于机械系统,除了转换模块的维护要求外,还添加了许多特殊功能模块,例如工程控制模块和模拟模块。
对于类似的软件,PLC允许用户使用传统的基于逻辑的操作以及使用简单语言编程语言(例如梯形图编程,自动化操作和许多其他思考任务)的数据处理。
在上世纪的80年代中期,随着集成电路技术的广泛发展和使用范围的不断扩大,微处理器的价格急剧下降,从而导致微处理器和PLC以及进一步的PLC的价格和等级增加。
大型制造商和芯片都已经开发出特殊的逻辑处理程序,从而大大提高了效率水平。
基于PLC的汽车升降机控制系统设计
浅议基于PLC的汽车升降机控制系统设计
摘要:本文主要介绍了汽车升降机的工作原理,确定了以plc为主控单元的控制方案,并对控制系统的输入、输出进行详细分析,完成了控制系统的输入、输出分配和plc选型,设计了控制系统的程序流程图,完成了汽车升降机控制系统设计。
引言
汽车专用升降机是专门用作不同平层的汽车搬运的升降机,主要是解决因场地狭小无法采用自走式坡道的情况,这样可以代替汽车进出车库的斜坡道,大大节省空间,提高车库利用率。
本文以三层垂直升降式为研究对象,设计了基于plc的控制系统,并在s7-200上得到了实现。
1.汽车升降机的结构和工作原理
汽车升降机主要由框架、载车板、传动系统、控制系统、安全防护装置、载车板托起机构等六大部分组成,框架是升降机的支撑结构,采用钢结构,具有较强的强度和刚度;载车板用来承载车辆,载车板上装有四根钢丝绳,通过传动系统进行升降;安全防护措施是升降机的安全保障,设有紧急停止开关、车长光电检测、挡车器、警示装置;旋转支撑块主要是用来解决载车板防坠落及可靠停放车辆。
结构示意图如下:图1
工作原理:将升降机上下升降至需要存取层,司机将汽车开进升降机的载车板上,升降机再进行升或降,将汽车送到指定层的出入口,司机再将汽车从升降机的载车板上开出,完成搬运汽车的功能。
目录第一部分设计任务与调研 (2)1.1PLC的简介 (2)1.2可编程序控制器的设计任务 (3)1.2.1设计目标 (3)1.2.2设计任务的调研 (3)1.2.3设计思路(方法) (5)第二部分设计说明 (6)2.1升降机控制设计步骤 (6)2.2写入程序步骤 (6)2.3程序控制步骤 (7)2.4设计结构流程 (7)2.5硬件材料 (8)第三部分设计成果 (9)3.1基于PLC的升降机控制模拟图 (9)3.2基于PLC的升降机控制梯形图 (9)3.3/O分配表 (11)3.4硬件接线图 (12)第四部分结束语 (13)第五部分致谢 (14)第六部分参考文献 (15)第一部分设计任务与调研1.1PLC的简介PLC英文全称Programmable Logic Controller,中文全称为可编程逻辑控制器,定义:一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境中而设计的。
它采用一类可编程的控制器,用于其内部存储程序执行逻辑运算,顺序控制,定时,技术与运算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20世纪60年代以前,对工业生产进行自动控制的最先进装置就是继电器控制盘,它对当时生产力的发展确实发挥了很大的作用。
但是当人类历史进入20世纪60年代以后,工业生产随着市场的转变,开始由大批量少品种的生产转变为小批量的多品种的生产。
在这种转变的过程中,继电器控制的许多固有弊端越发显得突出,成为了生产转变的一大障碍。
如继电器控制系统中,使用了大量的机械触点,系统的可靠性较差;功能局限性大、体积大、耗能多,特别是生产工艺要求变化时,控制柜内的原件和接线也必须作相应的变动,这种变动的工期长,费用高,有的用户宁愿扔掉旧的控制柜,另外再作一台新的控制柜。
总之,20世纪60年代后期,市场所需的“柔性”生产线呼唤新型控制系统的诞生。
PLC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。
浅议基于PLC的汽车升降机控制系统设计
摘要:本文主要介绍了汽车升降机的工作原理,确定了以plc为主控单元的控制方案,并对控制系统的输入、输出进行详细分析,完成了控制系统的输入、输出分配和plc选型,设计了控制系统的程序流程图,完成了汽车升降机控制系统设计。
引言
汽车专用升降机是专门用作不同平层的汽车搬运的升降机,主要是解决因场地狭小无法采用自走式坡道的情况,这样可以代替汽车进出车库的斜坡道,大大节省空间,提高车库利用率。
本文以三层垂直升降式为研究对象,设计了基于plc的控制系统,并在s7-200上得到了实现。
1.汽车升降机的结构和工作原理
汽车升降机主要由框架、载车板、传动系统、控制系统、安全防护装置、载车板托起机构等六大部分组成,框架是升降机的支撑结构,采用钢结构,具有较强的强度和刚度;载车板用来承载车辆,载车板上装有四根钢丝绳,通过传动系统进行升降;安全防护措施是升降机的安全保障,设有紧急停止开关、车长光电检测、挡车器、警示装置;旋转支撑块主要是用来解决载车板防坠落及可靠停放车辆。
结构示意图如下:图1
工作原理:将升降机上下升降至需要存取层,司机将汽车开进升降机的载车板上,升降机再进行升或降,将汽车送到指定层的出入口,司机再将汽车从升降机的载车板上开出,完成搬运汽车的功能。
2.硬件控制方案
整个控制系统中,主要是控制电机的启停信号和限位开关、接近开关、光电开关等开关量信号,控制模式为逻辑控制模式,故选择plc作为主控单元进行控制系统设计,该控制系统选用的是西门子s7-200的plc作为可编程控制单元的核心。
各种开关量检测信号通过外围线路连接到plc的输入通道的输入点上,经过编程进行逻辑运算将输出信号传到输出点,完成对升降电机,托起机构的旋转电机控制。
电路硬件结构框图如下:图2 3.控制系统的输入、输出分析
3.1 输入分析
3.1.1.控制柜:主要由配电部分、相序保护器、接触器、过载保护器、可编程控制器plc几部分组成。
3.1.2.操作盒:每层配备一个,方便存取车使用,操作盒面板上设有手动/自动切换按钮、各层的启动、急停、上升、下降、托起、松开、确认、取消等控制按钮。
3.1.3.定位检测:为了保证载车板能准确运动到指定位置,在各层相应位置装有限位检测载车板是否准确升降到位。
3.1.
4.车辆超长及人车误入检测:为了检测停放车辆是否符合本设备规定的车辆及在运行过程中人车误入,在每层出入口处各装有一对光电检测装置。
3.2 输出分析
3.2.1.升降电机:由于载车板提升所需功率较大,因此选用三相
3.7kw交流电机,载车板的升降由电机的正反转控制实现。
3.2.2.旋转电机:使用小功率60w的三相交流电机,通过旋转电机的正反转控制,带动旋转块将载车板支撑住,使载车板能够平稳地停靠在上面,防止晃动,存取车时可靠进出。
3.2.3.指示装置:运行警示灯、故障报警蜂鸣器。
设备在运行过程中,运行灯亮且发声,提醒人员注意;当设备存在故障时,蜂鸣器发出报警声,且设备只能点动操作,需停机检修排除故障,才能自动运行。
根据输入输出分析,确定控制系统的输入输出点分配,见表1:4.plc选型
选用cpu226模块,24输入/16继电器输出,因该模块具有较强的扩展功能和控制功能,适用于复杂的中小型控制系统,故本系统采用cpu226作为控制系统的核心基本单元,根据控制点输入/输出分配点数需要,该控制系统需要32输入/16输出,基本单元不能满足输入/输出的要求,需增加扩展模块,所选扩展模块为8输入/8输出的em223扩展模块,共需一片,基本单元与扩展模块通过总线连接起来。
5.控制系统软件控制方案
升降机plc控制系统的主要功能是搬运汽车的功能,其控制方式有点动/自动两种方式,点动控制方式是通过上升、下降、托起、松开,把载车板及旋转支撑块调整到位,主要用于调试维修或应急处理,自动控制方式是升降机正常工作时,系统自动确定载车板停
放在某一层,通过操作箱上的操作按钮按一下需到的那一层,再“确认”后,系统自动调用到那一层的子程序,运行到该层。
载车板升降过程中最关键的是,必须将上层或下层旋转块松开,让出通道,使其载车板上升或下降到指定层。
升降过程的运行规则是:载车板停放在某一层,需要降到下一层时,必须先提升一点高度,即到本层限位装置处后,将本层旋转块松开,再降到下一层,下一层旋转支撑块再载车板降的同时必须托起到位,载车板才能可靠地降到该层支撑块上;载车板需从下一层升到上一层时,提升电机提升载车板,同时延时几秒后,上层旋转支撑块必须松开到位,让出其通道,当载车板提升到需到的那一层限位装置处后,该层旋转支撑块再托起,且必须托起到位后再将载车板降到支撑块上。
底层直接停放在地面上。
升降机控制程序流程图如下:图3:
6.结束语
升降机控制系统采用s7-200作为控制系统的核心进行设计,且通过两种方式进行控制,保证系统的可靠运行,满足了升降机的控制功能和使用要求,同时,在软件设计过程中,充分考虑了提升到指定层存取车的可靠性,旋转块运转到位与否在硬件电路及程序设计上都进行了可靠的保证措施,使其整个控制系统高效稳定运行。
参考文献
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