升降横移式立体车库的控制研究与仿真实现(免分)1_图文



977976

C

长安大学 硕士学位论文
升降横移式立体车库的控制研究与仿真实现
贺文华

指导教师姓名

楚蚩

副教援

申请学位级别亟±学科名称
论文提交日期2QQ互:垒 学位授予单位

奎望篮息王程丛控制
2QQ亟5。曼Q

论文答辩日期

盐安去鲎
答辩委员会主席: 学位论文评阅人: 巨盘笪教授

独兰翅副熬撞

墨睦姐副熬援

摘要
随着我国经济的飞速发展,城市人口日益增多,特别是随着改革开放以来, 我匡I进入了汽车拥有率迅速上升时候。以往那种单层平面停车场也越来越不能满 足市场的需求。对多停车位、少占空间、使用操作简单、安全可靠的“立体停车 库”的建设,是解决目前寸土寸金的大都市内停车难的有效办法。 立体车库是一种以单层平面停车场为核心、多平面的空间停车车库,通过可 编程控制器(Programming
Logic

Controller,简称PLC)控制车位空间位置的变动,

使车位能够实现空间到平面的转化,实现多重单层平面停车的功能。升降横移式 立体车库利用托盘移位产生垂直通道,实现多层车位的升降来存取车辆。 本文主要通过对升降横移式立体车库原理的研究,探讨了应用可编程控制器 PLC实现车库控制系统的方法、步骤,结合KEYENCE Kz一80T介绍了实现3×3 立体车库模型的设计和实现情况。控制系统的监控采用基于WINDOWS平台的 工控组态软件MCGS,通过对组态软件数据库的构建、动画的连接及控制流程编 制、调试,实现了立体车库的监控系统,最后探讨了利用MCGS实现远程控制 的网络功能。 本文的研究对PLC在计算机自动化控制系统中的应用,以及利用MCGS实现 工业工程实时监控,提高工业的自动化水平,都具有很重要的实践意义。

关键词:

立体车库

可编程控制器PLC

MCGS工控软件组态

模拟仿真

Abstract

Along with the

our

country economy rapid development,the urban population

increases day by day,specially since along with the Reform and open policy,the automobile total quantity is more and more.Formerly that kind of Single-Layer plane parking lot could not satisfy the demand of the market.To the multi—parking spots, little occupies of the space,the
use

operation is simple.”Three—Dimensional Garage”,

which is the effective solution of stops

difficult

in the present big city.
as

The Three—Dimensional Garage,which takes the single-layer plane parking lot the core,is the multi-dimensional space parking garage.It
uses

the programmable
realize multiple the

controller(Programming
monolayer plane stops

Logic Controller,also called by controlling

PLC)to

the
car

berth

space

Rosition

change.

Vertical-horizontal moving underground fluctuation

parks,which realize multilayer berth

deposits and

withdraws the vehicles by shifting the tray to produce the

vertical channel. The article researches the theory of the

Three—Dimensional

Garage,it has

discussed the method and the step of using Programmable—Controller PLC to realize the garage control

system.and
uses

unified

KEYENCE KZ?80T tO

in[xoduce

the

realization 3x3 three—dimensional garage model design and the realizatiOn situation. The system simulation the controls

configuration software MCGS,which
establishing the database the of animation,preparing control

is based

on

WINDOWS platform.Throngh
constructs,connecting
the

configuration flow

software

and

debugging the procedures,it has realized the three—dimensional garage monitoring system. The article research has the certain practice significance in the the PLC in the
area

of applying

computer

control system

as

well

as

using

MCGS

to achieve real—time

monitoring of industrial

projects,which

raises the level of industrial automation.

Keyword:Three—Dimensional Garage,
Cont rol Generated

Programmable
Simulation

Controller,Monitor

and

System(MCGS),



论文独创性声明

本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行 研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的 研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本论 文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成
果。

本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名:

寥主荨

纱。g年岁月f’日

论文知识产权权属声明
本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归

属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请 专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的 学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。 (保密的论文在解密后应遵守此规定)

沦文作者签名:

7、主¥

扣∥年细,’同
k 6年r月卜日

导师签名:

煮害

第1章

绪论

1.1课题研究的背景和意义
立体停车起源于20世纪加年代的美国,是为了解决大城市内停车难的问题。 目前,土地资源紧张是大城市的现状,在亚洲各国表现尤其突出,因此,它的应
用在亚洲各国比较广泛,目前统计表明,立体车库在日本、韩国、中国等地应用 很多。

在欧洲,德国、意大利等国家从事停车设备的开发和生产比较早。比较有名 的公司有:意大利的Sotcfin、Intcrpark、德国Palis等。由于欧洲国家的土地资 源比较富有,停车问题不是很突出。停车设备的生产量不是很大,停车设备多数 采用巷道堆跺式产品,立体车库的主要优势式在巷道堆跺式立体车库上。 在亚洲,停车设备技术起源于日本,日本从20世纪60年代就开始从事立体 车库的研究,目前全日本已经投入使用的立体车位超过300万个,其中以升降横 移类为主。[11 韩国立体车库设备技术是日本技术的派生。从20世纪70年代中期起步,在 80年代开始引进日本技术,经过消化生产和本土化,在90年代开始进入使用阶 段。由于在这几个阶段得到了政府的重视,因此各类立体车库的开发和应用,韩 国近几年增长率都在30%左右。目前韩国立体车库行业进入了稳步发展阶段。 我国从20世纪80年代开始从日本引进停车设备产品和相关技术,开发工作 从80年代中期开始,90年代以来,随着汽车工业和建筑业的发展,特别是轿车 进入家庭后,停车设备的应用逐步推广,已经形成了新兴的停车设备行业,步入 引进、生产、研制、使用相结合的初步发展阶段,现在我国从事立体车库设备制 造的企业约有100家,其中主机生产超过50家。一些企业经过长期积累发展壮 大,已稳居行业前列,一些中小型企业抢抓机遇在发展中崭露头角,一些大型集 团公司开始跨行业进入停车领域,如北京恩菲科技产业集团、西安斯达机电有限 责任公司等。 在1996年以前,我国停车设备的年生产能力仅为4000个泊位。2003年国 内新建机械式立体停车库303个,新增停车泊位33 756个,较2002年增长37.7

%。据不完全统计,截至2003年底,国内机械式立体停车泊位已累计达82

764

个,分布在31个省市自治区的56个城市。2003年市场增长最快的地区是江苏、 山东、浙江,泊位分别增长512%、364%和1ll%,此外上海增长37%,广东 增长10.3%,北京与上年持平。以上6个省市泊位量占到全国新建泊位总量的 87%,成为国内机械式立体停车库发展最热的地区。【6】 尽管如此,目前我国各主要城市停车设施的建设仍远远落后于道路建设和汽 车工业的发展。据资料表明,现有停车位总数不到需求的7%。因此立体式停车 库在我国有很大的市场,它的研究与建设在我国还有很长的路要走。

1.2

自动化立体车库主要结构组成和类型 自动化立体车库类型及特点

1.2.1

根据立体车库的修建位置及在空间伸缩方向的不同,立体停车库的主要类型 有:升降横移式,垂直升降式、巷道堆垛式和地下停车场等。它们的类型众多, 设计各有不同,库容量变化比较大,可满足不同用户要求。但它们都具有建筑面 积小,停车层数多,地上和地下空间利用率高的优点。停相同数量车的情况下, 在车辆流量大的繁华地段建一座立体停车库比建一地面停车场节省将近50%~ 70%的投资。严格的车库管理还保证了车库运行的安全性和可靠性,为存车人 提供了最大的方便,存车人只需把车开到指定位置,下面的事都可由车库控制系 统来完成【锄。 (1)升降横移式:多层升降横移式立体停 车库采用卷筒、滑轮和钢丝绳进行升降,在整个 机构中有交流减速横移电机和升降电机、钢丝 绳、停车位框架、搬运器和横移导轨等。它的运 行原理是取上层车时,将下层车板移开留出空
位。该设备下层为左右横移,上层为上下升降。

升降横移式立体车库如图1—1所示。

图1—1升降横移式立体车学图

(2)垂直升降式:也就是电梯式结构,一般以两辆车为一个层面,中间部 分是升降机,左右两旁是车架。工作原理是:用升降机将车辆或载车板升降到指



定层,然后用安装在提升机械上的横移机械将车辆 或载车板送入存车位;或是相反,通过横移机械将
指定存车位上的车辆或载车板送入升降机,升降机 降到车辆出入口处,打丌库门,驾驶员将车辆开走。 如图1—2所示。[431

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(3)巷道堆跺式:它的工作原理和堆跺式自
动化仓库很相近,升降机构可以上升和水平移动,
图1--2乖直升降式立体车库

在运行到停车位时,通过伸缩机构的伸缩,完成在车架上存取车工作。 (4)地下停车场:它是为宾馆,商厦等原有的停车场专门设计的,原有的 停车场一般只能存放一层车辆,经过改建加上专用设备后,可放置上下两层车。 有些地下停车场本身是专门设计与环境协调的立体自动化车库。【3l 其它的立体车库还有垂直循环类停车设备、水平循环类停车设备、简易升 降类停车设备等。




垂直升降式特点:占地面积少,耗能低,但是智能化程度最高,对地基,消 防要求很高,车位造价高。


巷道堆跺式特点:低噪声、低耗能、智能化程度高,等待时间长,进出口少. 水平循环式特点:结构简单,但是占地面积大,目前应用较少。 多层升降横移式立体停车库(如图1一l所示)是中小型车库的一种典型机电 一体化产品,与其它车库相比:它属于中低密度经济型停车库,规模可大可小(从 2层N6层);对场地的适应性较强、可同时移动多个车板,提高了工作效率,减 少了运行时间;控制系统采用可编程控制器(PLc),操作管理简便明了,易于操 作维护。总之,结构简单,柔性好,启动平稳,噪声小,且安全可靠、同一层的 车位移动独立,可以自由动作,并且动作时间短,是升降横移式立体车库最大的 优点。I刎 根据场地大小及客户需要,该设备可实现2—6层的多车位设计。由于占地面 积小且动作灵活、易操作、造价低,因此是公司及单位在建造立体停车库时的理 想选择。以三层三排存车为例,可存车7辆,且占地面积仅有20 m2左右。 另外,目前国内售价在每车位3.5--5万元,而我国的车库行业刚刚起步,汽 车,尤其是轿车正逐步走入家庭,购车与停车的矛盾已逐渐变大,立体车库正是



为克服这一矛盾走向市场的。根据专家建议,我国目前的机械式立体停车库价格 应在6万/车位以下,最好在4万/车位以下,而升降横移式停车库正好适应这一 价格定位。因此以“安全、快速、经济”著称的升降横移式立体车库,已成为一 个新的“热点”。目前采用这类设备的停车库被普遍看好,具有良好的市场前景。

1.2.2升降横移式立体车库主要结构组成
升降横移式立体车库主要由三部分组成:机械部分、电机驱动部分和控制 管理部分。 (1)机械部分:由车架、起升结构和双向平移结构组成,它是车库的主架。 (2)电机驱动部分:由多个电机组组成,由它来带动平移机构和升降机构的 运行,完成搬运器的上下和左右移动,以完成存取车过程。 (3)控制管理部分:立体车库控制系统随着它所采用的控制器智能化程度的
不同而不同,参见下节内容。【24I

1.3论文的主要目的和意义
随着社会的发展,城市人口的日益增多,楼房和车辆也越来越多。特别是改 革开放以来,国民经济的飞速发展为汽车工业注入了强劲的动力。 在2001年,我国通过了《国民经济和社会发展十五计划纲要》,在《纲要》 中提及到“鼓励轿车进入家庭”。这是建国五十余年来官方文件中第一次明确“轿 车进入家庭”这样的提法,我国进入了汽车拥有率迅速上升时期。据统计,1985 年我国汽车拥有量为321.12万辆,1990年为551.36万辆,.1997年全国汽车保有 量1100万辆,2000年达至iJl608.91万辆。我国在2001年为全球第7大汽车销售市场, 2003年全国汽车销售达到439万辆,全球排名上升到第5位,仅列美国、日本、德 国、法国之后。年销售将有望在2010年达到700万辆,将成为全球第3大市场.131 在2005年我国轿车保有量达1000万辆,到2010年将达2000万辆。根据 交通规划专家的总体测算:一个城市停车位数量与机动车数量之比至少为1.2: 1,才能基本满足城市的停车需要,也就是说一辆车除去应该拥有一个固定停车 位之外,包括工作、娱乐、消费还至少应该有0.2个停车位。从2005年到2010 年,我国将总共增加停车位480万个,平均每年要96万个。13】

表1—1几个主要城市汽车保有阜及停车位现状(2005) 城市 北京 广’州 天津 沈阳 汽车总晕(万辆)
241

停乍位数量(万)
109.8 21.6

所缺车位数量(万)
131.2 45.2 90.5 65

66.8
104

13.5 5

70

从以上数据可以看出,有一大半的机动车的停放处于无序状态。据统计: 2001年的上海,每天停在马路上的汽车就多达35力辆,广州每天也有35万辆

机动车“露宿”街头,北京更有90万辆之多,这些车大都停在马路上、绿化隔 离带、胡同、非机动车道、消防通道等非停车地带。151致使本来就紧张的交通 更拥挤不堪,严重滞后了城市交通的发展。行车难、停车难、乱停车,加剧交通 拥堵、降低生活质量、恶化投资环境,成为城市经济发展的障碍,大大降低了城 市的文明程度。 为了缓解这种局面,城市停车场所的建设,尤其是多停车位、少占空间、使 用操作简单、安全可靠的“立体停车库”的建设,对现在寸土寸金的大都市有着 不可替代的价值。自动立体车库已成为城市交通一个研究热点,并且国家将其列 入了重点科技攻关项目之一。13J

1.4本论文主要完成的工作
立体车库是一种多平面的空间立体停车车库,它以单层平面停车场为核心, 通过可编程控制器(Programming
Logic

Controller,简称PLC)控制车位的空阃位

置变动,使车位能够实现空间到平面的转化,实现多重单层平面停车的功能。 论文在查阅大量资料的基础上,以立体车库车位设备控制为研究对象,通过 对可编程控制器PLC以及MCGS组态软件的学习和研究,实现了用可编程控制器PLc 对3X3升降横移式立体车库模型控制系统的控制,对车库的监控采用组态软件 眦GS,实现监控系统的模拟仿真。 主要研究的内容包括: (1)升降横移式立体车库存取车策略的研究。 (2)可编程控制器PLC在升降横移式立体车库模型中的研究与实现。



(3)应用组态软件MCGS实现升降横移式立体车库监控系统的模拟仿真。

本章小结
本章介绍了机械式立体车库的定义和分类,立体车库停车设备在国内外的应 用情况、国内外停车行业的研究现状,总结了本论文研究的目的、意义及主要完 成的工作。



第2章

车库控制系统的可行性分析与研究

2.1计算机控制类型
计算机控制系统有多种分类方法,根据设计方法的不同,有以单片机为核心 的控制系统、以IPC(工业PC机或称工业控制计算机)为核心的计算机控制系

统和以pl_.C(可编程控制器)为核心的计算机控制系统。…
(一)单片机控制系统

以单片机为核心的计算机控制系统,突出优点是结构小型、价格低廉,广泛 应用于智能仪器、仪表、及小规模的控制系统上。 由于它的硬件电路和软件都要单独设计,不能充分利用普通PC机提供的各 种软硬件资源,对设计人员要求较高。因此产品通常没有通用性,目前在工控(即 工业控制)领域应用最多的是各种智能仪器显示调节仪表和智能传送器。 (二)T业控制计算机(IPC) 工业控制计算机(简称工控机)是一种应用于工业生产过程控制的专用计算 机,它能将生产的过程和管理调度相结合,从而使工业在就地控制加集中控制的 基础上,进一步向自动化方向发展。

总线

内部总线

模拟量输入 通道(AI)

模拟量输出 通道(AO)

数字量输入 通道(D1)

数字蕈输出 通道(DO)

图2--1工业控制计算机的硬件组成结构

工控机系统包括硬件和软件两部分。硬件由主机板、外部总线、内部总线、 人机接口,通讯接口等组成。软件包括系统软件、支持软件和应用软件。 硬件组成如图2—1所示:
其中:



(1)主机板主机板由CPU和内存(RoM、RAM)等部件组成,它是工业 控制机的核心。 (2)外部总线和内部总线 内部总线是工控机内部各组成部分进行信息传

送的的公共通道,由一组信号线组成,常用的信号线有IBM-PC总线和STD总线。 外部总线是工控机与其它计算机和智能设备进行信息传送的公共通道。常用 的外部总线有RS232和IEEE--488通信总线。 IPC控制系统的优点是可以充分利用一般计算机提供的各种软件和硬件资 源,利用WINDOWS或其它操作系统,方便地对系统的进行控制。但是它要求设计 人员单独设计系统的I/0接口电路,独立开发系统软件,编制软件的人员素质水 平对系统控制有很大影响,因此它不具有通用性。 (三)可编程序控制器(PLJc)系统
?

由继电器控制系统发展而来的PLC,是以开关信号为主,控制方式以逻辑控 制为主、连续控制为辅的离散量控制系统。它集微机技术、自动化技术、通讯技 术为一体,可靠性强、性价比高、扩展性好、操作方便,广泛应用于工业生产的 各个领域,特别是在以开关变量为主的系统中,已成为控制领域的重要手段。PLC
主要的工作原理将在第3章介绍。

全是开关量输入输出的多层升降横移式立体停车库,要求每一个车位都能准 确地停靠到位,控制准确、安全;对操作人员以及维护人员的要求不能太高,安 装、调试应该比较简单。因此采用操作维护比较简单、程序直观、设计周期短、 稳定性比较高、技术比较成熟、易实现逻辑控制的PLC作为控制系统不失为一种
行之有效的方法。

2.2升降横移式立体车库运行原理
升降横移立体车库车位结构为NxM二维矩阵形式,可设计为多层、多列, 车库提供的总车位容量为:P-NxM一(Ⅳ一1) 其中:Y为二维矩阵的行,即车库的层数 M为二维矩阵的列,即车库的列数 由于受收链装置及进出车时间的限制,一般为2--4层(国家规定最高为4 层),以2、3层者居多,可根据泊车的多少决定停车库的规模。假如要设计一座


…………

(2—1)

能提供50车位的4层升降横移式立体车库。由公式2--l可知,N一4,P一50 则M≥14,即设计4x14立体车库完全可满足要求。 车库可设在地上,也可设在地下,或一半设在地下一半设在地上。其钢结构
框架按一定规格的分格单元进行组合,可纵向延伸、分段集中控制,也可横向并

列,分排单独控制。车库组合却冒的不同形式可适应不同场地条件的需要,配置
非常灵活。图2-_2为3×3升降横移立体车库运动原理图。

进车方向
●●-———?--—一

图2--2为3 x 3升降横移立体车库运动原理图



升降横移停车库利用托盘移位产生垂直通道,实现高层车位升降存取车辆,
全部逻辑过程均由PLC进行控制。

地面上布置的升降横移立体车库结构特点是:底层只能平移,顶层只能升降, 中间层既可平移又可升降。除顶层外,中间层和底层都必须预留一个空车位,供 进出车升降之用。当底层车位要存取车时,无需移动其它托盘就可直接进出车; 中间层、项层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行 相应的平移处理,直到下方为空才可进行下降和进出车动作,进出车后托盘再上 升回到原位置。其运动总原则是:升降复位,平移不复位。地下布置、半地上半 地下布置车库的结构与此类似。【3ll 如图2—3所示,第一层和第二层都有两个停车位,一个空位;第三层有三个 停车位,无空位。 假如停车库的状态如图(a)所示,除了A32是空的,其它车位有车。现在要 把车停放到A32停车位上,则首先应将A32停车位下的车位移开,即将A12,A22, 向左移,如图(b),最后将A32降至底层,如图(c),车停到A32上,然后托 盘复位,如图(d).图2—3为停车全过程的运动示意图,同样N层M排的存取

车原理相刚91。



(b)

(c)



(d)

图2--3三层升降横移式立体停车库运动示意图

2.3立体车库控制系统的组成
立体车库控制系统由上位机监控系统和下位机PLC控制系统组,图2__4为 该系统结构框图。控制系统由“上 级总线机或网络(可选)4-上位机


一 。.……下……一。一 显示器卜H +PLC+现场操作机构”构成’以ELE=D三i辜l__f_司l葫 PC机为核心,配备有打印机、音●二=I 一—土一 一 订控制部分
。。。+。。。。;。。


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工世上拦移‘卜—H键盘、鼠标l





I=二二二=。

效设备、收款机、显示器等。上级 总线控制机或网络、操作器、触摸 屏、Ic卡磁卡机都是可选部分,



PLc



检测部分



为进一步开发掩可根据车库规I耋湍:篓露1 l瀚絮黛瓢l
模以及实际情况合理选用。例如多 个3×3单元组合车库,我们可以
图2—4控制系统结构图

用一个PLC控制一个车库单元,多个PLC共同构成多点结构的局域网。如果车 库的规模足够大,还可以考虑配备操作器、触摸屏和IC卡磁卡机实现智能化自
动控制。

一一



..





车库控制方式分为3级——手动、半自动和全自动。手动是在现场用手操作
器对每个托板进行点动控制:半自动为操作PLC控制面板上的按钮由PLC实现
自动逻辑控制;全自动是由计算机给出存取命令由PLC执行(要求配备“操作

器”)。手动方式主要用于维修调试或异常情况处理,为最高优先级;半自动或 全自动方式用于正常进出车处理,其中半自动方式优先级高于全自动。在计算机
脱机情况下,PLC控制面板可以完成所有存取车操作。手动、半自动、全自动之 间必须能够互锁。【捌

采用上位机技术,上位Pc机向PLC发出控制指令,再}hPLC控制车库执行机构 的运作,从而完成上位机对整个升降横移式立体车库系统的控制与管理,达到全
自动化的控制水平。

上位机与PLC的通信是应用上位机中通信软件对串口状态及串口通信的信 息格式和协议进行设置,以实现上位机串行口和PLC上的通讯单元之间的通讯
连接。

2.4车库模型仿真软件的选择
组态软件的概念最早来自英文configuration,其含义是使用软件工具对计算 机及软件的各种资源进行配置,达到使计算机或软件按照预先设置,自动执行特 定任务,以满足使用的要求。一般英文简称有三种,分别为HMI/MMI/SCADA,对 应全称为Human
/supervisory
and Machine

Interface/Man

and

Machine

Interface

Control and Data

Acquisition,中文翻译为:人机界面/监视控

制/数据采集软件。 目前在工业领域应用较广的组态软件有国外Wonderware公司的InTouch软 件、Intellution公司的Fix组态软件、tit公司的Citech、国内的组态王和MCGS 等。InTouch、Fix、Citech是最早出现的组态软件,它们能提供强大的组态功 能,但是其不具有通用性,比如InTouch提供了丰富的图库,但是驱动程序通信 性能较差;FiX的OPC组件和驱动程序需要单独购买,不具有兼容性;Citech 具有简洁的操作方式,但它提供进行二次开发的脚本语言类似c语言,其操作方 式更多的是面向程序员,而不是工控用户,这无疑为用户进行二次开发增加了难 度。另外价格贵也是国外组态软件的另一大缺点。组态王和MCGS提供资源管理
ll

器式的操作主界面,提供了以汉字作为关键字的脚本语言支持,价格也低,因此
目前在国内应用较多。

2.4.1

MCGS工控组态软件简介
and Control Generated

全中文工控组态软件MCGS(Monitor

System)是

一套32位工控组态软件,它基于Windows平台,可在Windows95/98/NT操作系 统中稳定运行。 MCGS系统包括组态环境和运行环境两个部分。 用户的所有组态配置过程都在组态环境中进行,组态环境相当于一套完整的 工具软件,它帮助用户设计和构造自己的应用系统。用户组态生成的结果是一个 数据库文件,称为组态结果数据库。 运行环境是一个独立的运行系统,它按照组态结果数据库中用户指定的方式 进行各种处理,完成用户组态设计的目标和功能。运行环境本身没有任何意义, 必须与组态结果数据库一起作为一个整体,才能构成用户应用系统。一旦组态工 作完成,运行环境和组态结果数据库就可以离开组态环境而独立运行在监控计算
机上。

组态结果数据库完成了MCGS系统从组态环境向运行环境的过渡,它们之

间的关系如图2?5所示:

图2—5

MCGS组态环境与运行环境的关系

由MCGS生成的用户应用系统,其结构由主控窗口、设备窗口、用户窗口、 实时数据库和运行策略五个部分构成,如图2_6所示: 窗口是屏幕中的一块空间,是一个。容器”,直接提供给用户使用.在窗口 内,用户可以放置不同的构件,创建图形对象并调整画面的布局,组态配置不同 的参数以完成不同的功能。 在MCGS的单机版中,每个应用系统只能有一个主控窗口和一个设备窗口,

图2—6

MCGS的构成

但可以有多个用户窗口和多个运行策略,实时数据库中也可以有多个数据对象。 MCGS用主控窗口、设备窗口和用户窗口来构成一个应用系统的人机交互图形界 面,组态配置各种不同类型和功能的对象或构件,同时可以对实时数据进行可视 化处理。
‘ 。

一个应用系统由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据库和运行策略五 个部分组成。组态工作开始时,系统只为用户搭建了一个能够独立运行的空框架,


提供了丰富的动画部件与功能部件。如果要完成一个实际的应用系统,则要完成
以下工作:

首先,像搭积木一样,在组态环境中用系统提供的或用户扩展的构件构造应 用系统,配置各种参数,形成一个有丰富功能可实际应用的工程。 其次,用户对构件的系统进行脚本的设置,使其达到用户要求的功能。 最后,把组态环境中的组态结果提交给运行环境。运行环境和组态结果一起
就构成了用户自己的应用系统。

2.4.2

MCGS的系统需求

(1)硬件需求 MCGS系统最低要求在IBM PC486以上的微型机或兼容机上运行,以 Microsoft的Windows95、98、Me、NT或Windows2000为操作系统。为了充分 利用高档PC兼容机的低价格、高性能来为工业应用级的用户提供安全可靠的服 务,计算机用户的推荐配置要求是:

(1)CPU:使用相当于Intel公司的Pentium233或以上级别的CPU;

(2)内存:当使用Windows9X操作系统时,系统内存应在32MB以上;
当选用Windows NT操作系统时,系统内存应在64MB以上:当选用

Windows2000操作系统时,系统内存应在128MB以上; (3)显卡:Windows系统兼容,含有1MB以上的显示内存,可工作于
800*600分辨率,65535色模式下;




(4)硬盘:MCGS5.10通用版组态软件占用的硬盘空间约为80MB。
(2)软件需求

MCGS组态软件可以在以下操作系统下运行: (1)中文Microsoft Windows NT (2)中文Microsoft Windows 高版本;
Server

4.0(需要安装SP3)或更高版本;

biT

Workstation 4.0(需要安装SP3)或更


(3)中文Microsoft Windows95、98、Me、2000(Windows95建议安装 IE5.O)或更高版本; 总之,在工程控制中使用MCGS组态软件的仿真使技术人员避开了复杂的 计算机软、硬件问题,集中精力去解决工程问题本身。另一方面,从管理的角度 来看,用组态软件开发的系统具有与Windows一致的图形化操作界面,非常便 于生产的组织与管理。1321

本章小结
本章分析了升降横移式立体车库的运行原理以及车库控制系统的组成,通过 对不同控制系统的比较、分析,得出用PLC作为车库的控制系统、采用MCGS组态 软件进行仿真的可行性。

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第3章PLC的研究及在车库控制系统中的应用

3.1可编程控制器
可编程控制器(英文为Programmable Controller,简称PC),它最初称为可 编程逻辑控制器(Programming
Logic

Controller,简称PLO,在1980年正式命名

为可编程控制器(简称PC),但是由于PC常常用束称呼个人计算机(Personal Computer),为了避免混淆,因此仍常用PLC来表示可编程控制器。【18l

3.1.1可编程控制器的简介
1980年,美国电气制造商协会(NEMA
National Electrical Manufactures

Assoeiation)定义了可编程控制器PLC:PLC是一种数字式电子装置,它使用了


可编程的记忆体存储指令,用于诸如逻辑、顺序、实时计数及演算等功能,并通 过数字或类似的输入/输出模块,来控制各种机械或者工作程序。 国际电工委员会(International
ElectroTechnical

Commission)在1985年

颁却的可编程控制器标准草案第二稿修改的基础上,于1987年2月进一步完善 了PLC的定义,也就是目前被大家认同并且所接受的定义:可编程控制器是一 种数字运算操作的电子系统,专为工业环境下的应用而设计,它采用可编程的存 储器,用柬执行内部的逻辑运算、顺序控制、定时、计数或算术运算等操作指令, 并通过数字式或模拟式输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及 其相关的外围设备,都是按照易与工业控制系统联成一个整体、易于扩充的原则
而设计。ISl

由此可知,可编程控制器PLC的本质就是一台为实现机械工业或生产过程 而专门设计的、具有独特功能的软硬件系统的电子计算机。它是基于电子计算机, 但不是普通的计算机,普通的计算机进行输入输出信息的变换,多只考虑信息的 本身,信息的输入输出,只要人机界面友好,如使用多媒体就可以了,而PLC 则重点考虑输入输出信息的可靠性、实时性,以及信息的实际应用,另外还必须 考虑所使用的环境,便于安装维护、抗干扰等问题。 PLC的产生源于继电器装置。在早期,继电器控制系统广泛应用在工业生产

中,它用不同的连接来反映不同的触点与电器问的逻辑关系,如图3一l所示。 继电器控制系统具有电路直观、结构简单、价格低廉等优点,但是随着工业 的飞速发展,控制系统对复杂性和可靠性的要求越来越高,而靠触点的通断来实 现控制的继电器控制系统在实际的应用中不可避免有如下缺点:

其中:

K:输出
SBl、SB2:接触开关 R:负载

图3一l

继电器控制电路图

(1)因为触点的转换总是需要时间,因此总存在电流滞后或机械滞后,这 两个滞后加起来有时长达几十毫秒甚至更多,由滞后带来的不及时、不同步不但 降低了控制的精度,而且会使电路的工作出现竞态。 (2)消耗电能多,触点频繁通断,易于受点火烧蚀及机械的磨蚀,在大功 率高电压场合,容易带来非常大的安全隐患。


(3)体积大,难于实现复杂的逻辑关系控制,并且不同继电器电路不通用,
多种电路需要单独设计,应用过程中更改困难。

在继电器控制电路之后,出现过可编程序逻辑控制器、顺序控制器。在20 世纪60年代,将小型电子计算机通过改变程序(软件)用来做机械工作或生产 过程的逻辑控制,但是逻辑控制器综合较难,实现复杂。特别是时序、逻辑关系 处理复杂,顺序控制的编程功能靠硬件实现,无法在大规模的集成电路上应用, 而基于小型电子计算机的逻辑控制编程复杂,要求编程人员有非常高的编程水 平,对工作环境的要求也非常高,无法普及到工控及生产过程中,并且造价昂贵。 1968年,美国通用汽车公司(GM)为适应汽车工业的生产发展的需要,提 出了一种新型的控制器代替传统的继电器控制系统的设想,并提出了10条指标: (1)编程简单,可在现场修改程序; (2)维护方便,最好是插件式;
(3)可靠性高于继电器控制: (4)体积小于继电器控制柜;

(5)可将数据直接送入到管理计算机; (6)在成本上可与继电器竞争;
(7)输入可以是交流115V(美国市电):

(8)输出为交流115V、2A以上,能直接驱动电磁阀和接触器等; (9)在扩展时,原有的系统只需做很小的变更;
(10)用户程序存储器容量至少能扩展到4K;

以上10条,就是著名的GMl0条,实际上它说明了现在可编程控制器最基
本的功能:

(1)用计算机系统代替继电器控制装置; (2)用软件程序代替硬件接线; (3)输入输出信号可以直接和外界设备相连;
(4)结构易于扩展;

1969年,美国数字设备公司(DEC)制成了世界上第一台可编程控制器 (PLC),并且在美国通用汽车公司生产线上成功使用,从此,开创了PLC的新
时代。1131

1971年和1973年,日本和欧洲开始生产可编程控制器。目前,世界上有成 百家公司生产可编程控制器,竞争激烈,PIC的规格、品种和数量都得到了高速 的发展。现在,PLC已经广泛应用在生产中,据美国麻省的市场调查公司ARC 最新公布,PLC应用市场正以4.6%的年增长率增加,2003年的全球PLC市场总 额超出60亿美金,到2008年将达到75亿美金。151l

3.1.2可编程控制器的组成及控制原理
(1)PLc的组成

可编程控制器PLC一般由主机、扩展单元及外设组成。主机是必不可少的, 其他外设可以按照需要配置。 主机由输入、输出和CPU三部分组成。 输入部分:PLC与生产过程相连接的输入通道,输入部分接受来自生产现场 的各种信号,如限位开关、按钮、传感器的信号等。 CPU部分:PLC的核心部分,由微处理器系统、系统程序存储器和用户程

17

序存储器组成,负责系统程序的调度、管理、运行和PLC的自诊断。主要负担 对用户程序作出编译解释处理以及调度用户目标程序运行的任务。 输出部分:PLC与生产过程相连接的输出通道,输出部分接收CPU的处理 输出,并转换成被控设备所能接受的电压,电流信号,以驱动被控设备。 扩展单元主要是I/0、电源模块、与主机的连接电缆、接口模块。 外设:最基本的外设是编程器,有的还配有可编程终端、条码读入器,打印 机等。从编程和调试程序的角度上讲,个人计算机也算是PLC的终端。

图3--2

PLC硬件结构组成

PLC的组成决定了PLC的功能,随着技术的发展和PLC的应用范围的扩大, PLC的组成不断增加和完善,它的功能也在不断完善之中。 (2)PLC的工作原理及控制的实现 最初研制生产PLC的主要目的是用于代替传统的由继电器接触器构成的控 制装置,但是它们两者的运行方式有如下区别: (1)继电器控制装置采用的运行方式是硬逻辑运行,也就是说,当继电器
的线圈通电或者断电,该继电器的所有触点(包括常开和常闭点)在继电器的控

制电路上的任何位置都会同时动作。 (2)PLC的CPU则采取的是顺序逻辑扫描用户程序的运行方式,即如果一 个输出线圈或者逻辑被接通或者断开,该线圈上的所有触点(包括常开和常闭点) 不会立即动作,必须等待扫描到该触点时才会动作。 当PLC投入运行后,它的工作是以循环扫描的方式来完成的,一般分为3 个阶段;输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作 一个扫描周期,在整个PLC的运行期间,CPU以一定的扫描速度重复执行上述
18

三个阶段。如图3—3所示。

第(n-1)个扫描周期k——一
输出刷新

第n个手i描周期—————.I第(n+1)个扫描周期


输入采样

用户程序执行 I 输出刷新 输入采样

图3--3

PLC稃序扫描r作时

第一阶段输入采样阶段

在输入采样阶段,PLC以扫描的方式依次读入所有输入状态和数据,并将它 们存入l,O映像区中相应的单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出 刷新阶段。在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/0映象区中的相 应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的 宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。 第二阶段用户程序执行阶段 在用户程序执行阶段,PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(即 梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的 控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运 算,然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的 状态;或者刷新该输出线圈在I/O映像区中对应位的状态;或者确定是否要执行 该梯形图所规定的特殊功能指令.即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O

映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在∞映象区或系
统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其 程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用;相反, 排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才 能对排在其上面的程序起作用。 第三阶段输出刷新阶段 当扫描用户程序结束后,PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照 FO映像区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相 应的外设,这时才是PLC的真正输出。 输入输出信息的变换、可靠的物理实现是PLC实现控制功能的两个基本要

点。

PI..C内存中的程序包括生产厂家开发内装在PIE中的系统程序(也称监控 程序或者操作系统)和用户自行开发装入PLC的应用程序.系统程序为用户程 序提供运行平台进行如自检、I/O刷新、和其他PLC进行通信管理等必要的公共 处理,用户程序由用户输入以实现特定的控制功能。

可靠的物理实现主要靠输入(I—INPuT)及输出(o----OUTPUT)电路来
实现。 输入电路监视输入点的状态—一通(ON)或断(OFF)(对应高、低电位) 并将状态信息暂存到它对应的暂存器中(每一个点都有一个对应的暂存器),输 出电路由对应的输出锁存器控制,当输入信息没有新的变化,则原有的状态可以 锁定,同时,PLC通过相应的物理电路,将高、低电位状态传送给输出点。每一 个输出点都对应一个输出暂存器。 将输入暂存器的信息读入PLC的内存中,称输入刷新。P1.C内存有专门开 辟的存放输入信息的映射区,这个区的每一个对应位(bit)称为输入继电器,或 称软触点。当位置置1时,表示触点通,位置置0时,表示触点断。因为它的状 态是由输入刷新得到的,所以它反映的就是输入点的状态。 每一个与输出锁存器对应的电位称为输出继电器,或称输出线圈。通过PLC 的O/I总线即运行系统程序,输出继电器的状态将映射给输出锁存器,这个映射 过程的完成称之为输出刷新。图3-4表示PIE实现的控制示意图:

输入点I

‘输入电路
暂存器卜—叫输入继电器卜—_叫输出继电器
输入刷新 运行用户程序 输H.刷新

图3—4

PLC实现的控制示意图

简单地说,PI.C实现控制的过程一般是:输入刷新一运行用户程序一输出刷 新,再输入刷新一再运行用户程序一再输出刷新,是~个永不停止反复循环的过
程。

为了增强PLC的抗干扰能力,提高其可靠性,PLC的每个开关量输入端都

采用光电隔离等技术。 为了能实现继电器控制线路的硬逻辑并行控制,PLC采用了不同于一般微型
计算机的运行方式(扫描技术)。

图3—5

PLC挥序扫描r作时序图

以上两个主要原因,使得PLC的I/O响应比一般微型计算机构成的工业控 制系统慢的多,其响应时间至少等于一个扫描周期,一般均大于一个扫描周期甚 至更长。所谓FO响应时间指从PLC的某一输入信号变化开始到系统有关输出 端信号的改变所需的时间。它最短的I/O响应时间和最长的I/O响应时间分别如


图3—6和图3—7所示:

图3—6

最短I/0响应时间

图3—7最长I/0响应时问

3.1.3

PLC编程语言

1993年国际电工委员会(1ee)正式颁布了可编程控制器国际标准IECl311, 它规范了可编程控制器的编程语言及基本元素。IECl311--3规定了两大编程语 言:文本编程语言和图形化语言. 其中文本化语言包括清单指令和结构化文本语言,图形化语言包括梯形图语

言和功能块图语言。至于现在用到的顺序功能图。该标准并没有将它列入为编程 语言中的一种,而是将它在公用元素中予以规划。也就是说,在现在的编程语言 中,不论在文本化语言,还是在图形化语言中,都可以运用SFC(顺序功能图) 的概念,句法和语法。 IECl311--3允许在同一个PLC中使用多种编程语言,这样的话,就允许程 序开发人员可以对每一个特定的任务选择一个适合的语言来编程,还允许在同一 个控制程序中不同的软件模块用不同的编程语言编制。 IECl311--3的编程语言是IEC工作组对世界范围内的PLC厂商的编程语言 进行了借鉴、分析后,在此基础上形成的一套针对工业控制系统的编程控制语言。 它既适合于PLC,也适合于实际的工业控制领域。对编程语言的选择,取决于程 序设计员的语言背景、所面对的控制问题及控制系统的结构等。
?

IECl311--3中编程语言部分规范了4种编程语言,并且定义了这些编程语 言的语法和句法。这4种编程语言是:文本语言两种(指令表语言儿和结构化 文本语言ST),图形化语言两种(梯形图语言LD和功能模块语言FBD). (1)结构化文本(Structured Text)语言 结构化文本语言(Structured Text)是专门为工业控制而开发的高级语言, 它可以追溯到Ada、Pascal和C语言。它的特点是格式自由,可以在关键词和标 识符之间的任何地方插入制表符、换行符和注释。 因为它对编程人员的技术要求较高,普通的技术人员无法完成,同时也不直 观,所以应用并不普及。


(2)指令表(Instruction List)语言

指令语言主要是流行在欧洲和日本的一种初级语言,与汇编语言类似。lL 语言由一系列指令组成。特点是一条指令占一行,指令由操作符及紧跟其后的操 作数组成,可以用来调用函数的功能块、赋值、在区段内执行有条件或无条件的 转移。


但是指令结构与一般计算机不兼容、指令结构不灵活,浪费指令存储空间、 无法适于一般领域。


(3)梯形图(Ladder Diagram)语言
’}

梯形图(Ladder Diagram)语言是一种源于美国的图形化语言,是基于继电

22

器的梯形图形表达式。它采用图形化语言,沿用了继电器的触点,线圈的串联等
术语,并且增加了继电器中没有的符号。

梯形图一般由不同的阶梯(Ruge)组成,每一阶梯又由输入和输出组成。 在一个阶梯中,输出指令出现在阶梯的最右边,输入指令出现在输出指令的左边, 当输入指令所表示的阶梯条件为真时,则执行输出指令,否则就不执行输出指令。

因此,梯形图允许在一个阶梯中的输入指令一表示梯形条件永远为真;也允许
有多个输入指令串、并联,其中串联表示几个条件“与”的关系,并联则表示“或” 的关系,但对于输出指令可以并联而不允许串联,并联表示阶梯条件为真时,几 个输出指令可一并执行。在如图3—8梯形图示意图中,0001作为输入触点和0003 串联,触点0500、0501并联输出,并且用输出点0500反馈控制输入。

输入

0500-、

输出

0501?/
图3—8 梯形示意图

(4)功能块图(Function

Block

Diagram)语言

FBD是一种以功能模块为单位的图形化方法,它用一系列相互连接的图形 块来表达函数、功能块和程序的行为,就如同电子电路图一样。但是因为每个功 能模块占用一定的空间,对每个功能模块的执行都占有较多的时间,通常只应用 在控制规模较大,较复杂的大中型控制系统中。1131

3.2车库模型的分析研究
由第二章分析我们知道升降横移式立体车库的运行原理: 利用托盘的移位

产生垂直通道,通过高层车位升降来实现车辆的存放,托盘的移位由PLC来进行 控制。该系统中主控单元的控制对象首先是车库内的横移小电机和升降大电机, 控制系统控制它们在不同时间实现正反转;其次是车库内的各种辅助装置,如指 示灯等。为了保证托盘能横移到预定位置、托盘能上升或下降到准确位置,采用 了行程开关;为了判断托盘上有无车辆,采用了光电开关,在不同的位置有不同 的功能:将接收器和发射器分别安装在托盘底层左右两边的光电开关,用以检测

托盘上汽车停放是否到位;在托盘对角线上安装的光电开关用以检测托盘上有无 车辆;装在车位入口处左右两侧的光电开关用于检测外界的错误动作和车位移动 时出现的异常情况。如有车辆未停妥、动作区域有人或物、运行过程中有车想进 入等意外情况,光电开关光线被遮,会给PLC一个电平变化信号,从而改变PLC 的输入,蜂鸣器发出长音并报警,设备停止运行。 选用按钮控制便于操作,但对于大型车库来说要用上位机来进行控制,同 时在车库中还运用了一些传感器,如烟温传感器,以及安全预警装置,其控制原 理见图3—9所示。

图3—9控制原理图

+柳

因控制系统只有开关量输入而无模拟量输入,凭可编程序控制器本身的抗干 扰能力和隔离变压器就能满足要求,可不必再另外增加其它抗干扰措施。本系统 对开关控制量的速度要求不高,可选用一般的可编程序控制器,其具有的自诊断 功能和采用的循环扫描工作方式完全能满足要求。本系统输入端有各种开关,工 作时有总开、总停按钮和其它一些移动键,若干个信号输入、输出端,并有故障 报警控制等。控制软件采用梯形图语言编写,一层停车位对车存取可直接在对应 的位置进行,二、三层停车位对车的存取流程图如图3一10所示。 在程序设计中,采用了模块化编程形式,车位运行过程中只需调用子程序模 块,这样大大降低了程序的复杂程度,方便了程序的修改,而且对于车位的拓展 提供了便利的条件。当车位在层数或排数上增加时,只需就其中的一个子程序和 主程序进行相应的改动,而其它的子程序基本不必改动,大大减轻了以后重新编
程的任务。


托盘Eft-

量攀
土!
发出存取车信号

?岁


瀑歹 ≮

.甲

固弋≤

戛盎困

蒿,

图3一lO二、三层车位存、取车程序流拌图

程序可分为两大部分,第一部分为主程序,第二部分为子程序。子程序又分 为三个模块,各模块的作用为:(1)进行新的存取车操作之前把上层托盘复位; (2)空出上层操作托盘下的车位,使操作托盘可以下降;(3)确定运动托盘的层数 并赋予相应的值【6l。 为了在试验中将车库的控制系统实现出来,我们采用了车库模型来实现车库 的控制系统的模拟。选用的PLC是最大80点(I/o)左右可编程控制器,用开关、 灯以及按钮来表示车库控制系统中的电机、传感器、光电开关及报警装置等,具 体如下: (1)各个车位存取车信号的输入用按钮来表示,存车按钮输入存车信号, 取车按钮输入取车信号。


(2)各层托盘的升降、横移分别用上升,下降、左右平移指示灯表示。 (3)车位托盘检测、车辆检测,挂钩限位状态用开关的常开、常闭状态来
表示。

具体来说:托盘检测开关常闭状态表示车位有托盘,开关常开状态表示托盘 没有复位;车辆检测开关常闭状态表示车位上存有车,常开状态表示车位上没有 车;挂钩限位开关状态常闭表示托盘移动到位,相应电机停止运转,常开表示托 盘没有复位,车库对应车位没有托盘。 (4)系统运转过程的紧急情况用急停按钮输入信号、报警灯亮来表示;紧 急情况消除、恢复正常用恢复按钮的输入来表示。 模型存取车按钮、急停、恢复按钮、报警灯装置如图3—11所示:




取车


停车


取车


停车


取车


停车

I......................-J

陌磊习

取车

陌磊习 1.......................一



报警


取车


停车



阿司

取车

1.......................一

陌孬习

取车

停车

I......。.............._J


取车


停车


急停


停车


停车


取车


停车


恢复

阿孬习

I......................_J

陌再订
I....................._J

阿孬习

I.........................._J

图3--11车库模型按钮图

由图3—12车库示意图及升降横移原理分析可知:第三层停车位1、2、39"车



db圈常开日常闭

图3-12车库示意图

常嵩打闭
托盘检测

常开日常闭

图3-13车库模型示意图

位的托盘只有升降式运动,不存在横移式运动;第二层车位托盘4、5、6(如果 托盘在6号位)既有升降又有横移式运动,但托盘在4号僚平移时不会寿移只有右

移,6号位托盘平移时只有左移不会右移,5号位托盘既会左移、又会右移。第一

层车位托盘只有平移没有升降,但是平移时7号位托盘类同4号位托盘,9号位托
盘类同6号位托盘。模型中5号车位如图3一13所示:

3.3

PLC主要性能指标及选型
在现代化的工业生产设备中,有大量的数字量及模拟量的控制装置,例如电

机的起停,电磁阀的歼闭,以及立体车库的自动控制等,采用可编程序控制器

(PLC)来解决自动控制问题已成为最有效的方法之一。 PLC主要性能指标有存储容量、控制容量、扫描周期、指令功能及软件支持、 网络与通信等几个方面:
(1)存储容量

可编程控制器的存储容量由两部分组成:一部分用来存放系统程序,系统程 序是机器在出厂前厂家写入,用户不能改变也无法访问的程序;另一部分是用来 存放用户程序及所需的数据。存储容量一般是指后者,存储器包括程序存储器和 数字存储器,有时候,它也用梯形图的步序来表示。在实际的应用中,用户根据 控制对象复杂程度的不同,先预估所需的容量,进而选择机型。 (2)控制容量 PLC的控制容量也就是I/O容量,也叫I/O能力,通常以离散量(数字量) 个数来计算,它是表示输入输出点的个数。不同的PLC有不同的丑,o容量,微 型PLC的控制容量一般在20点以下,而大型的PLC的I/O容量可达10K以上.
(3)扫描周期

PLC的扫描周期也称处理器的扫描时间。机器上电后,先进行初始化工作, 如复位定时器、检查l,0组件连接等,然后在此基础上开始进入系统的扫描周期。 扫描周期包括:输入扫描、程序扫描、输出扫描和内务处理。

通常,将输入扫描和输出扫描合称为的扫描,处理器的扫描周期是I/O扫
描和程序扫描周期两者之和。 (4)指令功能及软件支持 因为历史的原因,各厂家的PLC指令存在很大的区别,没有哪一种编程语 言是各厂家的PLC能够相互通用的,但是梯形图、顺序功能图、结构化文本语


言还是面向~般工程技术人员的。

?

最初的可编程控制器只是一些简单的开关量逻辑控制器件,而且其控制数 目有限,因此只有基本的输入输出指令及程序控制指令,编程设备也很简陋。但 是随着科学的发展,PLC也在不停地发展,在指令功能也不断增强的同时,开发 的手段也从早期专用的编程设备转移到了计算机上面,计算机的开发环境也从早 期的DOS到现在的WIN95/NT上,从而使得可编程控制器的使用变得更加容易, 除可编程外,还使得仿真软件、PI.,C的开发、调试可以在一台计算机上完成,这 就大大缩短了应用系统的开发周期。因此在选用PLC的时候,不但要考虑PLC 本身是否适用,还应该考虑相应的开发环境和软件是否适用和易用。
(5)

网络与通信

随着计算机的发展,现在的PI.,C不仅要求执行速度快、单机的内存及I/O 容量做得很大,而且网络通信能力亦成为PLC一个很重要的指标。因为只有具 备网络通信功能的PLC才能实现大范围的远程控制。[191 正确、合理地设计PLC应用控制系统要涉及到很多方面,其中最基本的原 则有以下四点: (1)完整性原则;最大限度满足工业生产过程或机械设备的控制要求。 (2)可靠性原则:确保计算机控制系统的可靠性。 (3)经济性原则:力求控制系统简单、实用,合理。 (4)发展性原则:适当考虑生产发展和工艺改进的需要,在I/0接口、通 信等方面留有余地。 对控制系统硬件的选择主要是PLC的选择,包括PLC机型的选择,PLC容 量的选择和模块的选择三个方面。[1q
(1)P【C机型的选择

面对众多厂家提出的多种系列、功能各异的PLC产品,其结构、性能、价 格各不相同。比如,三菱FX2N-128MR-001系列,价格是9920.00,而 FXlS-422.BD价格就是390.00,还不到400元。因此,在选择机型的时候,应 本着在满足控制功能原则的前提下,保证系统可靠、维护方便和最佳的性价比。
(2)PLC容量的选择


通常讲的PLC容量是指输入输出点Oh的点数和用户存储器的容量。对于 O/I点的选择原则是应保有适当的裕量,但是因为PLC的O,I点数与价格成正比,

若留有太多的空余点,会使成本大大增加,因此在实际的应用过程中,一般是根 据输入、输出信号的总点数,并考虑以后的扩充,选用10%~15%的备用量:
用户的存储量在满足基本的控制要求外,一般留有10%~25%的考虑裕量。 (3)模块的选择

t/O控口模块用来实现PLC对工业过程的控制。在控制过程中,I/0控口模 块检测控制现场的各种参数,以此作为PLC实现现场控制的依据,同时,它将 PLC的处理结果传送到被控设备,驱动各种执行机构来实现PLC对设备的控制。 对于小的系统,如80点以内的系统,一般不需要扩展:当系统较大时,就 要扩展。不同公司的产品,对系统总点数及扩展模块的数量都有限制,当扩展不 能满足要求时。可采用网络结构;同时,有些厂家产品的个别指令不支持扩展模 块,因此,在进行软件编制时要注意。当采用温度等模拟模块时,各厂家也有一 些规定,因此注意相关的技术手册。


扩展模块种类很多,如单输入模块、单输出模块、输入输出模块、温度模块、 高速输入模块等。PLC的这种模块化设计为用户的产品开发提供了方便。118】

3.4

PLC应用系统的软件设计流程
应用系统的程序设计就是根据PLC系统的硬件结构和生产工艺的要求以

及软件规格说明书,使用相应的编程语言指令,编制实际应用程序和程序说明书
的过程。

程序设计的主要步骤: (1)程序设计前的准备工作 (2)程序框图设计
(3)编写程序

(4)程序的测试
(5)编写程序说明书

总的来讲,实现PLC应用控制系统的软件设计流程图如3—14所示:

3—14

PLC应用系统程序设计图

3.5

KEYEIqCE

KZ--80T及主要性能指标

KEYENCE系列PI.,C是日本KEYENCE(基恩斯)公司的产品,分继电器 输出和晶体管输出,相关系列有10点的KEYENCE KZ-10R(6入4出(继电
器))、24点的KEYENCE KZ-24R(16入8出(继电器))和KEYENCE
K7_.,-24T

(16入8出(晶体管))、40点的KEYENCEK7_,-.40R(24入16出(继电器))
和KEYENCE KZ-40T(24入16出(晶体管))以及80点的KEYENCE
K7_,-80T

(48入32出(晶体管))和KEYENCEKT-,-80R(48入32出(继电器))。嘲


闷删CE系列主要特性:
(1)体积小,KEYENCE PLC系列被认为是世界上体积最小的PLC

(2)数种扩展选择,KEYENCE系列可以很容易扩展I/0,为使输入/输
出达到需求,可以将任意四个扩展单元(如KV一16E、KV一8E、KZ一80T) 组合加到其他主机上。

(3)20KHZ时序脉冲输出。20KHZ时序脉冲输出便于在速度改变的情况下
进行定位。

(4)易于操作的Windows梯形图软件。Ladder Builder(梯形图建筑者) 在不需要连接PLc或其他装置可以在计算机的屏幕上对程序进行调试除错。

图3一15

KEYENCE KZ一80T基本单元

图3—16
KEYENCIj

KEYENCE--80T实物图

KZ--80T基本单元和实物图如图3—15,3—16所示:

\型式 基本参数、、\
程序语言 指令数

KEYENCE KZ-80T基本参数表:

KEYENCE K2180T

梯形图与扩展梯形图 基本:16


应用:34运算:28

中断4

执行时间(基本I/O指令)
平均步序数 输入(输入最大扩充数) 输出(输出最大扩充数) I/O口的最大扩充数 内部继电器 特殊继电器 资料存储器(16位元) 临时存储器(16位元)

最少1A11S,平均3.1211S 3000步序庸l序 48输入(最大80) 32输出(最大80)
128

800 loo

2000字 32字


共提供120个计时器,上数,上下数计时器:
0.1 S计数器(O至65535.5S)

计时器,计数器

0.01

S计时器(0至655-35S)

lmS计时器(O至66.535S) (O至24.9S种的两个,0至2.49S或0至0.2A.9S 各两个) 2个模拟计时器 高速计数器 高速计数比较器 2个自动计数器(最大输入反应频率:10KHZ)


2频道、最大20KHZ(由0500输出) 直接时序脉冲 最大1.5KI-.IZ(由0501输出) 程序存储器:EEPROM,程序至少保有lO年,重复 存储器备份 写入50000次 资料存储器:资料保存至少二个月(在+25"C) 供应电压
24VDC+10%至-20%

最大供应电流 环境温度 相对湿度 附电压 重量

300mA

O℃至+50℃(32"F至122"F)无冻结 35%至85%.无冻结
1600VAC

约6009

3.6软件编制的研究应用
要进行软件的编制,应首先熟悉所选用的PLC产品的软件说明书。当选用 的PLC是图形编译器或软件包编程时,可直接编程;当PLC是手持编程器编程 时,应先画出梯形图,然后编程,这样可以减少出错,速度也快。编程结束后先 空调程序,等各个动作正常运行后,再在设备上调试。 KEYENCE编程软件Ladder Builder(梯形图建筑者)是以梯形图的方式对 程序进行编辑,能够在{rindows幛的界面下建立顺序控制程序。通过对软件的学 习和研究,以及应用该软件对车库模型的实践调试,在实际中总结LadderBuilder
的应用功能规则如下: (1)多文件编辑功能

采用KV系列的Ladder Builder,不但方便利用了Windows@的功能进行编 辑,并且能够同时进行多个文档、多个程序的编辑。这样可以方便、快速地实现 多段程序间的剪贴,如图3一17所示:

图3一17

文件编辑器

(2)指令选择功能

在程序的输入过程中。用户可以用键盘输入指令或者在指令选择窗口选择指 令进行输入。指令选择窗口如图3一18所示,在程序的编辑过程中,可以从装置 类型所提供的表单中选取指定的一个装置或指令,这就避免了目标符号输入发生
的错误。

(3)地址寻找功能

图3一18指令选择

在建、-YLadder(梯形图)时,由于程序复杂,追踪已经用过的地址可能非常 困难;但是应用指令清单(如图3—19)就能方便显示哪一个地址已经用过或哪
一个地址可以使用。



图3一19

指令清单

(4)复原及自动存档功能
在应用Ladder Builder进行编辑的过程中。如果意外地删除了一个指令,使

用“Undo”(复原)钮,Ilp,-/复原原来的状态。“Redo”(重作)钮可以用来取

图3—20恢复、重复按钮

消“Undo”(复原)的动作。如图3—20所示。为避免由于Pc电源中断或系统死 机而造成数据丢失,使用设定时间间隔的自动备份可以达到这个目的。

图3—21自动存档

(5)脱机模拟功能
Ladder

Builder在即使没有连接PLC的情况下,也可以通过模拟器(如图3

--22)模拟程序的执行。不用将程序传送给PLC,即可对程序进行检查。除了标准 的扫描执行功能之外,它也提供有单步骤执行功能(Mnemonic 退单步执行功能),可以在复杂的操作中很容易找出问题所在。 List(前进/后

图3—22模拟器

3.7

PLC在控制模型中的I/O分配及流程、编程思路
I/o的分配

3.7.1

通过对3X3车库控制模型的分析,PLC对模型的控制输入涉及到车位车辆 检测、托盘检测、挂钩限位检测、车位的存取信号等;输出涉及到表示托盘移动

的指示灯的亮和灭,报警灯的的亮和灭等。KEYENCE KZ-80T(48输入点、32 输出点的晶体管PLC)基本上可以满足该模型的控制要求。下面是它的I/O分配
表:

(1)输入点分配:
1号车辆检测0000 2号车辆检测0001 1号托盘检预9
O009

1号挂钩限位检测0102 2号挂钩限位检测0103 3号挂钩限位检测0104 4号挂钩限位检测0105 5号挂钩限位检测0106

2号托盘检测0010 3号托盘检测0011

3号车辆检测0002 4号车辆检测0003
5号车辆检测0004

4号托盘检测0012
5号托盘检测0013

6号车辆检测0005
7号车辆检测
0006

6号托盘检测0014 7号托盘检测0015
8号托盘检测0100 9号托盘检测0101

6号挂钩限位检测0107
7号挂钩限位检测0108

8号车辆检测0007
9号车辆检测0008

8号挂钩限位检测0109
9号挂钩限位检测0110

1号车位取车信号0111 2号车位取车信号0112

1号车位存车信号0204
2号车位存车信号0205

3号车位取车信号0113 4号车位取车信号0114 5号车位取车信号0115 6号车位取车信号
0200

3号车位存车信号0206 4号车位存车信号
0207

5号车位存车信号0208 6号车位存车信号
0209

取消按钮0213

急停按钮0214

(2)输出点分配: 1号托盘上升
0500

1号托盘下降0506 2号托盘下降0507 3号托盘下降0508 4号托盘下降
0509

2号托盘上升0501 3号托盘上升 4号托盘上升 5号托盘上升 6号托盘上升
0502 0503
?0504

5号托盘下降0510 6号托盘下降0511

0505

4号托盘右移0512 5号托盘右移0513 7号托盘右移0514 8号托盘右移0515 报警灯0614

5号托盘左移0600 6号托盘左移0601 8号托盘左移0602 9号托盘左移0603

车位有车常闭:—舻 有托盘常闭:—卅
车位托盘复位(挂钩限位):—一卜_
3.7.2流程、编程思路
下面先对控制流程进行分析 (1)当对第一层车位7、8、9存取车时,无需移动,直接存取。 (2)当对第二层车位4、5、6存取车时,要先将第一层对应的车位移空,然后将 所存取车位下降至第一层再实行存取车,存、取车结束后托盘垂直复位。 (3)当对第三层车位1、2、3存取车时,要先将第一、二两层对应车位移空,然 后将所存取车位下降至第一层再实行存取车,存、取车结束后托盘垂直复位。 下面我们以2号车位存车为例介绍编写程序思路: 从2号车位存车时第一层共有三种情况: (1)7号车位无托盘 (2)8号车位无托盘 (3)9号车位无托盘 第二层也共有三种情况: (1)4号车位无托盘 (2)5号车位无托盘 (3)6号车位无托盘 我们现以在6号车位、9号车位为空位的情况下,存2号车为例分析本模型 实现的功能:

首先在输入按钮处(如图3一10)按下2号车位的存车按钮,通过PLC对内 部程序的分析执行,5号车位和8号车位的托盘右移指示灯亮,表示两车位托盘 向右移动。在移动过程中,5号位和8号位托盘检测开关由常开变成常闭(表示 该车位托盘已经移动)。当6号位(和9号位)挂钩限位常闭,表示5号托盘(和 8号托盘)成功移到6号位(和9号位)时,6号位(和9号位)托盘检测常闭, 2号位下降指示灯亮,直到8号位挂钩限位常闭(表示2号位托盘成功移到8号 位),托盘检测常闭,把车存入以上车位,直至车辆检测常闭(该托盘有车),延 迟3秒,托盘上升,2号位上升指示灯亮,再到2号位挂钩限位常闭,托盘检测 常闭,指示灯灭,存车结束。 2号车位梯形图编制及指令表语如图3—23、3—24所示:

003B
0 002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 000 9 00l 0 00l l 001 2 00l 3 0014 001 5 001 6 00l 7 001 8 00l 9 0020 00 21 0022 0028 0 024 0025 00 26 0027 0028 0029 0030 003l 0032 0033 0034 0035 ^NB 02l 3 0UT 0614 LD 0205 ^N丑 0001 ^NB 0014 0矗 051 3 ^ND 0l 07 ^NB 0 B14 0UT 05I 3 LD 0205 ^NB 0001 ^NB 001 2 0R 0600 ^ND 0l 05 ^NB 0614 0UT 0600 LD 0205 ^NB 0001 AIIlIB 0l 0l 0R 05l 5 ^ND 01 l O ^NB 0814 0UT 05l 5 LD 0205 ^NB 000l ANB 00l 5 0R 0802 ^ND 0l 08 ^NB 0814 0UT 0802 LD 0205 ^NB 0001 ANB 001 3 ANB 01 00

0R

0 507

0037 AND 0l 08
0038 ANB 0614 0039 OUT 0507 0040 LD 0205 004l^NB 000l 0042^ND 00l 3 004 3^NB 00l 0 0044 ANB 01 00 0045 0R 0507 004B AND 01 09 0047^NB 0814 0048 OUT 0507 0049 LD 0001 0050^NB 0614 005l OUT l 008 0052 TMH 008扯00500 0053 LD T008 0 054 OUT l 203 0055 LD l 203 0056 AND 0205 0057 0R 050l 005 8 AND 0l 03 0059 ANB 0614 0060 OUT 0501 006l END 0062 ENDH

图3-24

2号位存车指令表

对其他车位的存取车情况类似2号位。

本章小结
本章简单介绍了可编程控制器(PLC)的工作原理、控制系统设计硬件的选 择原则、软件编制流程,结合立体车库研究了它在控制系统中的应用,采用 KEYENCI!KZ--80T实现了3 x 3升降横移式立体车库模型的硬件设计和软件调 试。

40

第4章

基于MCGS对车库控制系统的应用研究

4.1基于MCGS仿真实现的意义
多媒体仿真要涉及许多技术,包括音频技术、视频图像技术、通讯技术、计
算机技术以及标准化技术。1451 利用MCGS可视化仿真技术,可以实现满足要求的仿真界面,能提供一个多

角度、多层次的观察仿真过程。在计算机上实现工程的模拟测试和仿真,用户呵 以根据需要直接修改各种仿真参数,从而大大降低了开发费用和难度,系统人员 可以集中更多的精力在最优方案的选择和设计上,而非语言的编程上。达到可以 在较短的开发周期内、以较少的代价完成较好的效果。p9l 基于MCGs软件设计基本步骤可以概括以下几点: 1、组织材料 2、设计窗口、组织系统工程 3、构造实时数据库 4、制作动画显示画面 5、编写脚本控制流程程序 6、整体运行、程序调试

4.2

MCGS软件研究分析及工程画面的实现
MCGS组态软件所建立的工程由主控窗口、设备窗口、用户窗口、实时数据

库窗口和运行策略五部分构 成,每一部分分别进行不同 的组态设计,完成不同的工 作,具有不同的特性。组成 McGS工程各要素问关系如下 图4一l所示。
对于工程画面的制作,

用户窗口 以图形动画曲 线等形式町视 化数据

主控窗口 l 管理用户窗口l

管理运行策略Ic==纠和方法撩作
维护数据库I l时数据库

l运行策略 I以小『nj的形

实时数据库 数据对象的集合构成实时数据库

设备窗口 从外部设备读取数据或控制设备输出数据

图4一l I,IC(;S T程各要素间关系

是在用户窗口中完成,由用
41

户组建。升降横移式立体车库画面的制作具体步骤为: (1)在“用户窗口”中单击“新建窗口”按钮,建立“窗口0”,如图4._2
所示:

(2)选中“窗口0”,单击“窗口属性”,进入“用户窗口属性设置”。

图妒-2新建窗口图面

(3)将窗口名称改为“升降横移式立体车库仿真系统”,窗口位置选中“最 大化显示”,其它不变。

图4—3画面的建立

(4)在“用户窗口”中,选中“升降横移式立体车库仿真系统”,点击右键, 选择下拉菜单中的“设置为启动窗口”选项,将该窗口设置为运行时自动

加载的窗口,如图4.-3所示: 最后生成的画面如图4—4所示:

图4—4

最后生成的画面

4.3

MCGS实时数据库的研究
MCGS中的数据不同于传统意义的数据或变量,它不但包含了变量的数值特

征,还将与数据相关的其它属性(如数据的状态、报警限值等)以及对数据的操 作方法(如存盘处理、报警处理等)封装在一起,作为一个整体,以对象的形式 提供服务。这种把数值、属性和方法定义成一体的数据称为数据对象。 MCGS用数据对象来表述系统中的实时数据,用对象变量代替传统意义的值 变量。实时数据库是MCGS的核心,它是所有数据对象的集合,是应用系统的 数据处理中心,如图4—1所示,系统各个部分均以实时数据库为公用区交换数 据,实现各个部分协调动作。设备窗口通过设备构件驱动外部设备,将采集的数 据送入实时数据库;由用户窗口组成的图形对象,与实时数据库中的数据对象建 立连接关系,以动画形式实现数据的可视化;运行策略通过策略构件,对数据进
行操作和处理。p9l

4.3.1数据对象的类型
在MCGS组态软件中,数据对象有开关型、数值型、字符型、事件型、组

对象等五种类型。不同类型的数据对象,属性不同,用途也不同。 开关型:记录开关信号(0或非O)的数据对象,通常与外部设备的数字量 输入输出通道连接,用来表示某一设备当前所处的状态,也用于表示MCGS中 某一对象的状态,如对应于一个图形对象的可见度状态。
数值型:

数值型数据对象除了存放数值及参与数值运算外,还提供报警信

息,与外部设备的模拟量输入输出通道连接。数值型数据对象的数值范围是:负
数是从 .3.402823E38到

.1.401298E-4.5,正数是从

1.401298E-45到

3.402823E38。

字符型:字符型数据对象是存放文字信息的单元,用于描述外部对象的状态 特征,其值为多个字符组成的字符串,字符串长度最长可达64KB。 事件型:事件型数据对象用来记录和标识某种事件产生或状态改变的时间信 息。事件型数据对象的值是19个字符组成的定长字符串,用来保留当前最近一 次事件所产生的时刻:“年,月,日,时,分,秒”。年用四位数字表示,月、日、 时、分、秒等分别用两位数字表示,之间用逗号分隔。如“1997,02,03,23,45,56”. 组对象:数据组对象是MCGS引入的一种特殊类型的数据对象,类似于一 般编程语言中的数组和结构体,用于把相关的多个数据对象集合在~起,作为一 个整体来定义和处理。136l

4.3.2车库控制系统数据库的研究及构造
实时数据库中定义的数据对象都是全局性的,MCGS各个部分都可以对数据 对象进行操作,通过数据对象来交换信息和协调工作,数据的各种属性在整个运 行过程中都保持有效。 通过对3×3升降横移式立体车库的研究分析,要实现对车库控制系统的仿 真,我们需要以下实时数据及数据对象:
对象名称

数据类型 开关型
开关型 开关型 开关型

注释

挂钩限位1 挂钩限位2
挂钩限位3

挂钩限位4

44

挂钩限位5

开关型 开关型 丌关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 数值型 数值型 数值型 位

检测车位有无托盘

挂钩限位6
挂钩限位7 挂钩限位8 挂钩限位9 对角线光电开关1 对角线光电开关2 对角线光电开关3 对角线光电开关4 对角线光电开关5

检测托盘上有无车辆

对角线光电开关6 对角线光电开关7
对角线光电开关8 对角线光电开关9 左右光电开关1 左右光电开关2 左右光电开关3 左右光电开关4 左右光电开关5



检测车辆是否停放到

左右光电开关6
左右光电开关7 左右光电开关8 左右光电开关9 计数1 计数2 计数3 计数4 计数5 计数6

数值型 数值型 数值型 控制计数器延迟计数

计数7 计数8 计数9 闪烁1 闪烁2 闪烁3 闪烁4 闪烁5 闪烁6

数值型 数值型
数值型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 控制托盘闪烁

闪烁7
闪烁8 闪烁9

三层车位1上移 三层车位1下移 三层车位2上移 三层车位2下移 三层车位3上移 三层车位3下移
二层车位4上移

控制三层各车位上、下
移动

开关型
开关型 开关型 开关型

二层车位4下移
二层车位4右移

开关型
开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型

二层车位4左移 二层车位5上移 二层车位5下移 二层车位5右移 二层车位5左移 二层车位6上移
二层车位6下移 二层车位6右移

控制二层各车位上下,
左右移动


二层车位6左移 一层车位7右移 ~层车位7左移 一层车位8右移 一层车位8左移 ~层车位9右移 一层车位9左移 存车

开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 开关型 存车控制按钮 控制一层各车位左、右 移动

取车 存取车位选择 紧急停止开关 空车位数量

开关型 数值型
开关型

取车控制按钮 存取车位选择 紧急停止开关
车空位数目

数值型

4.4工程画面的连接及图面仿真研究
在用户窗口搭制而成的图形画面是静止不动的,需要对这些图形对象进行仿 真设计,使它们动起来,真实地描述外界对象的状态变化,从而达到实时监控仿
真的目的。

在MCGS中实现动画仿真设计是通过将用户窗口中图形对象与实时数据库 中的数据对象建立相关性连接来完成的。在系统运行过程中,图形对象的外观和 状态特征,由数据对象的实时采集值驱动,从而实现图形的动画效果。


用户窗口中的图形界面是由系统提供的图元、图符及动画构件等图形对象搭 制而成的。动画构件是作为一个独立的整体供选用的,每一个动画构件都具有特 定的动画功能,一般说来,动画构件用来完成图元和图符对象所不能完成或难以 完成的、比较复杂的动画功能,而图元和图符对象可以作为基本图形元素,便于 用户自由组态配置,来完成动画构件中所没有的动画功能。 定义动画连接,实际上是将用户窗口内创建的图形对象与实时数据库中定义 的数据对象建立对应连接关系,通过对图形对象在不同的数值区间内设置不同的 状态属性(如颜色、大小,位置移动、可见度、闪烁效果等),用数据对象的值

的变化来驱动图形对象的状态改变,使系统在运行过程中,产生形象逼真的动画 效果,因此,动画连接过程就归结为对图形对象的状态属性设置的过程。 在MCGS中,每个图元、图符对象 都可以实现11种动画连接方式。利用这 些图元、图符对象来制作实际工程所需的 图形对象,然后再建立起与数据对象的对 应关系,定义图形对象的一种或多种动画 连接方式,实现特定的动画功能。这11 种连接方式如图4_弓: (1)填充颜色连接 (2)边线颜色连接 (3)字符颜色连接 (4)水平移动连接 (5)垂直移动连接 (6)大小变化连接 C7)显示输出连接 (8)按钮输入连接 (9)按钮动作连接 (10)可见度连接 (11)闪烁效果连接 为了简化用户程序设计工作量, MCG¥将工程控制与实时监测作业中常 用的物理器件,如按钮、操作杆、显示仪 表和曲线表盘等,制成独立的图形存储于 图库中,供用户调用,这些能实现不同动 画功能的图形称为动画构件。 在组态时,只需要建立动画构件与实 时数据库中数据对象的对应关系,就能完 成动画构件的连接,如对实时曲线构件,
图4_-7托盘闪烁动画连接
图4--6托盘移动动画连接 图4_-5:组态属性设置

需要指明该构件运行时记录哪个数据对象的变化曲线;对报警显示构件,需要指
明该构件运行时记录哪个数据对象的报警信息。 本课题中需要制作的动画效果的部分包括: (I)车库托盘的移动 (2)汽车的移动 (3)托盘的闪烁 (4)左右光电开关指示

托盘移动动画连接如图4—6: 托盘闪烁动画连接如图4—7: 左右光电开关动画连接如图4-.8:

4.5

控制系统控制流程的研究

图4.q左右开关动画连接

4.5.1脚本程序简介 脚本程序是组态软件MCGS中的一种内置编辑语言引擎,能对特定的流程 控制程序和操作处理程序提供方便的途径。当某些控制和计算任务通过常规组态 方法难以实现时,通常使用脚本语言,能够增强整个系统的灵活性,解决其常规 组态方法难以解决的问题。它被封装在一个功能构件里(称为脚本程序功能构 件),在后台由独立的线程来运行和处理,可以避免因单个脚本程序错误而导致 整个系统的瘫痪。 在MCGS中,脚本语言是一种语法上类似于Basic的编程语言。可以应用 在运行策略中,把整个脚本程序作为一个策略功能块执行,也可以在菜单组态中 作为菜单的一个辅助功能运行,更常见的用法是应用在动画界面的事件中。 MCGS引入的事件驱动机制,与VB或VC中的事件驱动机制类似,比如:对用 户窗口,有装载、卸载事件;对窗口中的控件,有鼠标单击事件,键盘按键事件 等等。这些事件发生时,就会触发一个脚本程序,执行脚本程序中的操作.但是 它较VB或VC在概念和使用上更简单直观,普通用户都能正确、快速地掌握和 使用。脚本程序的引入,可简化组态过程,大大提高工作效率,优化控制过程。

4.5.2脚本程序基本语句
由于MCGS脚本程序是为了实现多分支流程的控制及操作处理,因此只包 括了几种最简单的语句:赋值语句、条件语句、退出语句和注释语句。所有的脚 本程序都可由这四种语句组成,当需要在一个程序行中包含多条语句时,各条语 句之间须用“:”分开,程序行也可以是没有任何语句的空行。大多数情况下, 一个程序行只包含一条语句,赋值程序行中根据需要可在一行上放置多条语句。 (1)赋值语句 赋值语句的形式为:数据对象=表达式。它具体的含义是:把“=”右边 表达式的运算值赋给左边的数据对象。 赋值号左边必须是能够读写的数据对象,如:开关型数据、数值型数据、事 件型数据以及能进行写操作的内部数据对象。而组对象、事件型数据、只读的内 部数据对象、系统内部函数以及常量,均不能出现在赋值号的左边,因为不能对 这些对象进行写操作。 赋值号的右边为一表达式,表达式的类型必须与左边数据对象值的类型相符 合,否则系统会提示“赋值语句类型不匹配”的错误信息。 (2)条件语句 条件语句有如下三种形式: If【表达式】Then【赋值语句或退出语句】 H【表达式】Then
【语句】
Endif
’ ’

If【表达式】Then 【语句】
ElSC


【语句】
EndIf



条件语句中的四个关键字“If”、“Then”、“Else”、“Endif”不分大小写。如
拼写不正确,检查程序会提示出错信息。 条件语句允许多级嵌套,即条件语句中可以包含新的条件语句,MCGS脚本 程序的条件语句最多可以有8级嵌套,为编制多分支流程的控制程序提供了可
能。

“IP语句的表达式一般为逻辑表达式,也可以是值为数值型的表达式,当 表达式的值为非0时,条件成立,执行“Then”后的语句,否则,条件不成立,
将不执行该条件块中包含的语句,而是执行该条件块后面的语句。值为字符型的 表达式不能作为“If”语句中的表达式。 (3)退出语句

退出语句为“Exit”,用于中断脚本程序的运行,停止执行其后面的语句。 一般在条件语句中使用退出语句,以便在某种条件下,停止并退出脚本程序的执
行。 (4)注释语句

以单引号“”开头的语句称为注释语句,注释语句在脚本程序中只起到注 释说明的作用,实际运行时,系统不对注释语句作任何处理。

4.5.3脚本语言的编辑
脚本程序编辑环境是用户书写脚本语句的地方。脚本程序编辑环境主要由脚 本程序编辑框、编辑功能按钮、MCGS操作对象列表和函数列表、脚本语句和表 达式4个部分构成,编辑脚本应该注意的几个方面:


(1)脚本程序编辑框是用于书写脚本程序和脚本注释,在编辑的过程中必须遵
循MCGS规定的语法结构,否则语法检查不能通过。

(2)用户可以使用编辑功能按钮提供的文本编辑来进行基本操作。表达式语句 和表达示符号除了直接手写编译外,还可以用鼠标单击要选的语句和表达式 符号,在脚本编辑处光标所在的位置填上语句或表达式的标准格式。 (3)MCGS对象和函数列表以树结构的形式,列出了工程中所有的窗口、策略, 设备、变量,系统支持的各种方法、属性、以及各种函数,以供用户快速的

图4—9新增策略行图

查找和使用.

脚本语言编辑环境是在策略组态窗口中创立,单击工具条中的“新增策略行”

割图标,增加一策略行,如下图4—9:
如果策略组态窗口中,没有策略工具箱,单击工具条中的“工具箱一型图
标,弹出“策略工具箱”,如图4一lO:


4一lO工具箱

图4一12脚本程序编辑环境

单击“策略工具箱”中的“脚本程序”,将鼠标指针移到策略块图标上,单 击鼠标左键,填加脚本程序构件,如图4—11:

图4—11

脚本程序编译



击4|:霪就进入了脚本程序编辑环境(如图
4—12),用户可以在编辑环境中输入程序, 以实现对组态工程的控制。 不同类型的数据对象,报警属性的设置 各不相同。数值型数据对象最多可同时设置 六种限值报警;开关型数据对象只有状态报 警,按下的状态(“开”或“关”)为报警状 态’另一种状态即为正常状态,当对象的值
图4--13
报警属性设置窗口

变为相应的值(O或1)时,将触发报警:事件型数据对象不用设置报警状态, 对应的事件产生一次,就有一次报警,且报警的产生和结束是同时的;字符型数 据对象和数据组对象,没有报警属性。报警属性设置如图4—13:

4.5.4车库控制流程、编程及调试
根据第二章对升降横移式立体车库运行原理及运动总规则的论述,结合图4 —4,对车库控制流程进行如下分析: (1)当对第一层车位7、8、9号车位存取车时,无需移动,直接存取。 (2)当对第二层车位4、5、6号车位存取车时,要先将下面对应的车位移空,然 后将所存取车位下降至第一层再实行存、取车,存取车结束后托盘垂直复位。 (3)当对第三层车位1、2、3号车位存、取车时,要先将第1、2两层对应车位 移空,然后将所存取车位下降至第一层再实行存取车,存取车结束后托盘垂
直复位。



下面我们以2号车位取车为例介绍编写程序思路: 经过分析可知:从2号车位取车时第一层共有三种情况: (1)7号车位无托盘
(2)8号车位无托盘


(3)9号车位无托盘 第二层也共有三种情况: (1)4号车位无托盘 (2)5号车位无托盘 (3)6号车位无托盘 因此,在取2号车位时,先判断车位是否有车,无车则不执行程序,再判断 下面二层哪两个车位是空的: l、如果有车、第二层5号车位是空位,则执行以下动作。 (1)判断8号车位是否是空位,当
A:8号位是空的,则2号托盘直接下移。


B:8号位不是空位,则将8号车位移空,2号托盘直接下移。
(2)取车。

(3)2号托盘移回到2号车位,完成取车过程。

2、如果有车、第一层8号车位是空位,则执行以下动作。 (1)判断5号车位是否是空位。 A:5号位是空的,则2号托盘直接下移。 B:5号位不是空位,则将5号车位移空,2号托盘直接下移。
(2)取车。

(3)2号托盘将车移回到2号车位,完成取车过程。 下面以6、9号车位是空位来说明2号车位取车过程:
if存取车位选择1=2 计数2=计数2+1 if挂钩限位9--0 闪烁8--1 闪烁5=1 jf计数2=5 AND取车--1then 闪烁8--0 闪烁5---0 对角线光电开关9=对角线光电开关8 挂钩限位9=1 左右光电开关9=左右光电开关8


AND取车=1AND左右光电开关2=1then


AND挂钩限位6=0

AND取车=1

then

对角线光电开关8=1
挂钩限位8=0 对角线光电开关6=对角线光电开关5 挂钩限位6=1 左右光电开关6=左右光电开关5 对角线光电开关5=1 挂钩限位5=0 计数2-.-0
endif endif

if挂钩限位8--0
if计数2=5

AND挂钩限位5--0 AND取车=1then

AND取车=1



then

闪烁2=1
闪烁2---0

对角线光电开关2=1
挂钩限位2=0 对角线光电开关5--0 挂钩限位5--1 计数2--O
endif


左右光电开关5--1



endif



if挂钩限位2--0

AND挂钩限位5--1

AND对角线光电开关5=0AND取车----1

then

闪烁5=1

if计数2=5

AND取车=1then

对角线光电开关5--1 挂钩限位5-0

对角线光电开关8-0
挣钩限位8=1 左台光电开关8=1 闪烁8=1 计数2-0
endif endif

if挣钩限位2=0 and挂钩限位5=0AND取车=1 if计数2--5AND取车=1 左右光电开关8---0
endff
then

then

对角线光电开关8=1

if计数2=8

AND取车=1then

闪烁8--0
对角线光电开关8=1 挂钩限位8=0

左右光电开关5-0
咎钩限位5=1

计数2--0
endif endif

if挂钩限位2=0 and挂钩限位5=1 AND对角线光电开关5=1 闪烁5--1 if计数2=5 AND取车=l
then

AND取车=1

then

闪烁5=0 对角线光电开关5--1

挂钩限位5-0
左右光电开关2=0 挂钩限位2=1

计数2--0
取车=0 存取车位选择1=0
endif
endif endff



程序执行过程如图4一15到1—16所示,初始状态如图4—14的情况下取2
号车位上的车,程序先将5、8号托盘移至6、9,以空出5、8车位,再将2号 托盘和车下移,以完成整个取车过程。


图4~14初始状态

图4—15

6,9号位左移

图4一16

2号位下降到5号位

图4.一17

2号位下降到5号位

图4一18

2号位取车完成

圈4一19 2号托盘上升到5号位

图4~20

2号位取车完成

车位存车流程类同取车流程,整个2号车位取车程序见附录。

4.6

MCGS的网络通信
MCGS系统实现网络通信的原理是根据网络的层次结构的不同,采用父设备

和子设备的形式实现网络数掘连接和交换,父设备根掘物理线路的连接负责发送 和接收数据包,然后将收到的数据包交给子设备处理,子设备负责将父设备收到
的数据包解码,完成数据的交换功能,原理如图4—21所示。

实现两台计算机之间的通讯,要在设备窗口中放置同样类型的网络父设备和 子设备,运行时,计算机l中MCGS调用网络子设备,同时把所需的数据传入 子设备,子设备把需要通讯的数据打包后传送给网络父设备,父设备通过特定的 硬件设备向计算机2发送数据;计算机2上的网络父设备通过相同的硬件接收到 数据后,把数据传送给网络子设备,网络子设备对数据包进行解码,把数据送给 MCGS,同时根据计算机l中子设备的要求从MCGS中读取数据,打包后再传送 给父设备,一直到数据再返回到计算机l的子设备中。完成一次网络通讯工作。 根据网络形式的不同,MCGS组态软件提供了三种网络父设备,对应三种常 用的网络形式:TcP/IP、Modem、串口网(485/422/232)。 网络子设备有网络数据同步设备、网络数据库同步设备和网络事件同步设备 三种,分别实现对各主机上MCGS的实时数据对象、历史数据和对实时数据对象 进行同步处理,并触发接收方的某个事件,使网络上各主机中的实时数据保持一 致性.网络子设备,它必须位于一个网络父设备中,通过父设备(高速网络: TCP/IP、低速网络;Moxa、低速网络:Modem)来完成数据的网络通讯工作,使 网络上各主机中的实时数据保持一致性。 因此用MCGS构成分布式网络测控系统时,要求在每台计算机上都安装一

一1. .一
计算机

|r’一‘“8 l_

图4—2l

MCGS网络通信原理圈

,,,。

套MCGS系统,MCGS把网络数据同步、网络数据库同步和网络事件处理三大 部分以设备构件的形式来实现,通过这些构件的组态,实现MCGS的网络功能。


本章小结
本章讨论了基于组态软件MCGS对控制虚拟仿真的实现,探讨了运用组态软 件MCGS对3 X 3升降横移式立体车库的组态设计和制作,并进行仿真设计,该软 件较真实地实现了立体车库在离线时的监测和控制功能,最后讨论了MCGS实现 远程监控的网络功能。


第5章

总结和展望

5.1主要总结
本文进行了升降横移式立体车库控制系统模拟设计与仿真的研究,做了以下
工作: (I)收集和整理了国内外立体车库设计方案及监控管理研究现状的资料,

分析了不同立体车库类型的原理,得出“安全、快适、经济”的升降横移式立体 车库适合我国现状。 (2)通过对升降横移式立体车库运行原理的分析,探讨了用可编程控制器 PLC实现车库控制系统的基本方法,实现了对3X3立体车库模型的控制,对PI.C 在复杂控制系统中的灵活应用有一定的理论意义和较大的实际价值。 (3)讨论了基于MCGS对控制系统虚拟仿真的实现,探讨了MCGS实现 仿真的方法和制作过程,作为仿真技术的应用,该软件较直观、真实体现了车库 的控制功能,并且为实际中的控制装置(包括软件、硬件)的开发与调试开辟一 条经济、可靠的途径。

5.2下一步工作的展望
根据论文研究,笔者认为还需要以下方面继续努力:

(1)关于控制方面的展望:在我国,立体车库的发展还处在初级阶段,并 且车库的控制大多处在员工到现场手动控制低级阶段,随着模糊控制、神经网络 控制、专家系统控制等先进控制理论的不断发展,对现有的功能模块不断更新有 助于控制系统向智能化方向发展。 (2)对组态软件MCGS展望:好的仿真软件不但可以很好地模拟控制系统, 并且支持实际控制过程中的数据采集,扩展能力强、支持opc等工业标准,在这 一方面,MCGS有待进一步的努力。
(3)

由于时间有限,本系统的仿真实现是基于现有的软件,但是作为车库

控制系统设计与仿真系统的一部分,它不仅需要针对某种类型硬件的仿真能力, 还需要能根据所选硬件的情况动态生成相应的虚拟仿真环境进行仿真,从这个意

义上说,较完整地开发出相应的仿真软件是很有必要的,本文所做的工作只是一
个开端。

60

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作者在攻读硕士学位期间发表的论文
l、贺文华,楚岩,

祁娜.曲线拟合在放射免疫分析(RIA)应用中的研究.全国第

五届核仪器及其应用学术会议论文集.2005(11)

2、贺文华,楚岩,祁娜.试比较串联稳压电源与开关稳压电源.中国科教博览.2005
(6)

3、祁娜,楚岩,贺文华.用Delphi实现y一免疫计数器功能,核电子学与探测技
术.2005(7)

附件
2号车位整个取车程序
if存取车位选择1=2 计数2=计数2+1 西挂钩限位9--0 闪烁8--.1 闪烁5=1 jf计数2=5 AND取车=1 then 闪烁8=0 闪烁5---0 对角线光电开关9=对角线光电开关8 挂钩限位9=1 左右光电开关9=左右光电开关8 对角线光电开关8=1 挂钩限位8=O AND挂钩限位6=O AND取车=1
then

AND取车---1 AND左右光电开关2=1

then

对角线光电开关6:对角线光电开关5
挂钩限位6=1

左右光电开关6=左右光电开关5
对角线光电开关5=1 挂钩限位5=0 计数2=0
endif
endit"

if挂钩限位9=0 and挂钩限位5---0AND取车=l 闪烁8=1 jf计数2=5 AND取车=1then 闪烁8=0 对角线光电开关9=对角线光电开关8 挂钩限位9=1 左右光电开关9=左右光电开关8 对角线光电开关8=1 挂钩限位8---0 计数2--0
endif
endif

then

if挂钩限位9=0 and挂钩限位4--0 闪烁8=1 闪烁5=1 if计数2=5 AND取车=1then 闪烁8=0

AND取车;1
?

then

闪烁5--0
对角线光电开关9:对角线光电开关8 挂钩限位9=I 左右光电开关9=左也光电开天8 对角线光电开芙8=1 挂钩限位8--0

对角线光电开关4=对角线光电开关5
挂钩限位4=1 左右光电开关4=左右光电开关5 对角线光电开关5=1 挂钩限位5:0 计数2=0
endif
endif

if挂钩限位8--0 闪烁5=1 if计数2=5

AND挂钩限位fie-0AND取车--1
AND取车=lthen

then

闪烁5--0 对角线光电开关6=对角线光电开关5 挂钩限位6=1

左右光电开关缸左右光电开关5
对角线光电开关5=1

挂钩限位5--0
计数2=0
endif
endif

jf挂钩限位8--0 jf计数2=5

AND挂钩限位5--0
AND取车=1 then

AND取车=1

then

闪烁2=1

闪烁2--0
对角线光电开关2=1 挂钩限位2=0

对角线光电开关5--0
挂钩限位5=1 左右光电开关5=1



计数2如
endif endif

if挂钩限位2=O 闪烁5=1 if计数2=5

AND挂钩限位5=1 AND取车=1 then

AND对角线光电开关5--0AND取车--1 then

对角线光电开关5=1 挂钩限位5=0 对角线光电开关8--0

挂钩限位8=1 左右光电开关8=1 闪烁8=1 计数2--O
endif endlf


if挂钩限位8--0 if计数2--5

AND挂钩限位4=0AND取车=1 AND取车---1 then

then

闪烁5=1 闪烁5=0 对角线光电开关4=对角线光电开关5 挂钩限位4=1 左右光电开关4-左右光电开关5 对角线光电开关5=1 挂钩限位5---0 计数2--0
endif
endif

jf挂钩限位7--0 and挂钩限位6=0AND取车=1 then 闪烁5--1 闪烁8=1 jf计数2=5 AND取车=1then 闪烁8--0 闪烁5=0 对角线光电开关6=对角线光电开关5 挂钩限位6=1 左右光电开关6=左右光电开关5 对角线光电开关5=1 挂钩限位5---0 对角线光电开关7_对角线光电开关8 挂钩限位7--1 左右光电开关7=左右光电开关8 对角线光电开关8=1 挂钩限位8=0 计数2--0
endif endif


if挂钩限位7--0 if计数2=5

AND挂钩限位5---0AND取车=I

then

闪烁8=1 AND取车=1then
闪烁8=0 对角线光电开关7-对角线光电开关8 挂钩限位7--1 左右光电开关7-左右光电开关8

对角线光电开关8=1 拌钩限位8--0 计数2=0
endif endif

if挂钩限位7=0 AND挂钩限位4=0 AND取车=l
闪烁5=1 闪烁8=1 if计数2=5 AND取下=l then

then

闪烁5=0 闪烁8=0
对角线光电开关4=对角线光电开关5 挂钩限位4=1 左右光电开关4-左右光电开关5 对角线光电开关5=1 挂钩限位5=0 对角线光电开关7=对角线光电开关8 挂钩限位7=1

左右光电开关7_左右光电开关8
对角线光电开关8=1

挂钩限位8=0
计数2=0
endif endif

if挂钩限位2=0 and挂钩限位5=0 AND取车=I
if计数2=5AND取车=l
then

then

对角线光电开关8=1

左右光电开关8=0
endif

if计数2--8

AND取车=l

then

闪烁8=0
对角线光电开关8=i

挂钩限位8=0 左右光电开关5=0


挂钩限位5=1 计数2=0
endif endif

.f挂钩限位2=0 and挂钩限位5=1 AND对角线光电开关5=i 闪烁5=1
if计数2=5 AND取车=l then

AND取车=l then

闪烁5=0 对角线光电开关5=1 挂钩限位5=0

左右光电开关2=0 挂钩限位2--I 计数2=0 取车;O 存取车位选择I=0
endif endif endif

致谢
三年弹指一挥问,在我论文完成之际,也是我即将告别长安大学、告别朝夕 相处的老师和同学之时。三年虽短,却使我经历了不少事,期间的很多人都是我 应该深表谢意的。


首先要感谢的是谆谆教导我的导师楚岩副教授。我在读研期间的所有工作自 始至终都是在楚老师全面、具体、悉心的指导下进行的。楚老师严谨的治学、勤 恳的工作以及对教育事业的孜孜不倦,都给我留下了深刻的印象,她以自身的一 言一行默默地教育我为人做事的道理,她教给我的一切将使使我受益终身,谨此 向导师致以衷心的感谢和崇高的敬意。 感谢王保庆老师,在完成论文的过程之中,王老师给予了我很大的支持和协 助。当我需要帮忙的时候,他都鼎力相助,在编程中有困惑之时,跟他的讨论就 能使我思路豁然开朗r在此表示衷心的感谢。 感谢凯普机电公司边东明工程师给予我大力的协助和支持。 感谢师姐、师弟、师妹们的帮助! 在三年的研究生学习生活过程中,得到研究生部、信息工程学院许多老师的 关怀和帮助,还有很多在学习和生活中帮助过我的同学,在此向他们致以真诚的 感谢!

升降横移式立体车库的控制研究与仿真实现
作者: 学位授予单位: 贺文华 长安大学

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4.学位论文 张立 电梯式立体车库管理及控制系统设计 2006
本文介绍了一种电梯式立体车库的主要结构及其工作原理,并为该立体车库设计了一套立体车库自动管理及控制系统,以提高立体车库的运行效率 ,保证立体车库运行的安全和可靠。 该车库采用独立模块化结构设计,可根据实际车位需求情况增加或减少层数,达到不同车位需求的要求。立体车库有5层,最多可停放48辆汽车。最下 面一层为进出车层,与路面平齐,此层固定分布有一个进车口、一个出车口以及8个车位;车库的上面4层每层平均分布10个车位。 立体车库管理系统主要功能是车库的停车和取车管理、车位类型管理和收费管理。当有停车或取车任务时,系统自动选定要停车或取车的目标车位 ,并将目标车位数据传输给控制系统。立体车库的车位分为长期车位和临时车位两种,系统可以根据用户停车场的实际情况灵活配置两种车位的比例。立 体车库收费系统由非接触IC卡、发/读卡机、收费程序组成。 立体车库管理系统由VisualBasic6.0和Access数据库开发。Access数据库存储立体车库的相关数据信息,包括车位类型信息、收费信息、立体车库操 作员信息、卡信息。管理系统操作界面由VisualBasic6.0创建。VisualBasic通过数据库控制对象,如ADOData控件、Data控件等对数据库进行管理。 立体车库控制系统主要由计算机、软可编程控制器(softPLCsoftProgrammableLogicController)、以太网总线端子控制器和总线端子组成。软可编程 控制器是一种基于个人计算机(PCPersonalComputer)的控制系统,使用个人计算机作为硬件支撑平台,利用软件实现标准可编程控制器的基本功能。这样 的控制系统提供了可编程控制器的相同功能,却具备了个人计算机的各种优点。软可编程控制器的技术是基于国际电工委员会 (IECInternationalElectrotechnicalCommission)制定的IEC61131-3标准的,因此在掌握标准语言后开发就比较容易。在本控制系统中,软可编程控制器 采用德国倍福公司的TwinCAT软件;以太网总线端子控制器采用倍福公司的BC9000控制器。总线端子采用该公司的数字量输入输出端子。

5.期刊论文 李迅.Li Xun 立体车库的系统研究 -中国科技信息2009(4)
立体车库是解决城市车辆存放的一条有效途径,本文基于垂直升降式立体车库,对其硬件结构、工作过程、控制系统,人机界面都做了系统论述,开发了 基于触摸屏的人机界面.

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设计了一种垂直提升平移式立体车库的自动控制系统.详细介绍了基于HMI和PLC控制的立体车库工作原理及系统软、硬件设计.该系统具有操作简便,自 动化程度高,运行速度快、可靠性高等特点.

7.期刊论文 李振良.程志毅.庞磊 经济型立体车库 -湖北工学院学报2004,19(3)
针对目前大中城市居民生活小区停车难的问题,设计了一种经济型立体车库,介绍了其控制系统.

8.期刊论文 贺玲芳 液压升降横移式全自动立体车库运动控制系统 -机械科学与技术2001,20(4)
立体车库是一种高度自动化的自动存取系统,它由监控系统、运动控制系统、车位告知系统、收费控制系统等组成。本文介绍一种应用可编程控制器 (PLC)构成的液压升降横移式全自动立体车库运动控制系统,文中对该系统的构成包括系统的硬件设计、软件设计,以及程序优化等进行了详细的叙述 ,描述了车板运动的基本过程,介绍了各种必须的保护和对策。对于非液压驱动的立体车库和多层立体车库的运动控制系统的设计有一定的参考价值。

9.期刊论文 宋胜涛.李瑞琴.Song Shengtao.Li Ruiqin PLC在机械式立体车库控制系统中的应用 -太原师范学院学报 (自然科学版)2006,5(2)
立体车库是一种高度自动化的自动存取系统,它由监控系统、运动控制系统、收费系统等组成,文章介绍了可编程控制器(PLC)在机械式立体车库中的应 用.对其运动控制系统进行了分析,对该系统的构成包括硬件、软件设计等进行了详细的叙述.

10.期刊论文 许光泞.赵德.陈贵娣 PLC在立体车库中的应用 -南昌航空工业学院学报(自然科学版)2003,17(4)
以一座2层44车位立体车库为例,介绍了可编程控制器(PLC)在立体车库中的应用,用PLC实现对车库系统的自动化控制.叙述了立体车库的设计、PLC控制 系统的构成和程序设计.

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y977976.aspx 下载时间:2010年5月21日


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