基于plc和hmi的立体车库控制系统设计

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1、万方数据基于PLC和HMI的立体车库控制系统设计‘1沈阳大学信息工程学院2北方重工集团沈重设计院陈勃红1陈东驰2马骥1摘要：北京市对外友好协会地下车库共22个存车位，分上下2层布置，控制系统采用Profibus—DP现场总线控制，实现了主站S'／一300PLC与从站TP270触摸屏的信息传递，应用STEP'／的S7GRAPH顺序控制图和LAD梯形图编程语言，由SIMATIC的可选软件包Protool开发TP270。关键词：立体车库；控制系统；PLC；Profibus—DP总线；堆垛机；设计Abstr

2、act：BeijingFriendshipAssociationhasatwo—storyundergroundparkingsystemwith22parkingspaces．ThecontrolsystemusesthePmfibus—DPfieldbustotransformtheinformationbetweenS7—300PLCfrommastercomputerandTP270touch—screenfromslavecomputer．AndtheTP270isdevelopedbym

3、eansofS7GRAPHsequentialfunctionchartfromSTEP'／，LADprogramminglanguageandSIMATICoptionalpackageProtooLKeywords：parkingsystem；controlsystem；PI．C；Profibus—DPbus；SRM；design1引言立体车库为多层立体停放车辆，占地面积少，能很好地解决城市中心商厦和住宅小区停车困难的局面。PLC集自动化技术、通信技术为一体，工作可靠，性价比高，设计紧凑，扩展性

4、好，操作方便，可频繁启动和在恶劣环境中使用，因此，立体车库控制系统通常采用PLC作为电控系统的核心。2控制系统结构和硬件设计2．1工程背景与主要工艺流程北京市对外友好协会地下车库共22个存车位，分上下2层，为左右两侧布置，机械工艺采用垂直提升和巷道堆垛相结合的形式，平面布置如图l所示(括号内为上层车位编号)。1号(1212号(t33号(144号(15I5号(1616号(17号)车位

5、号)车位号)车位号)车位p)车f中)车位压硐巷道7号(18l拌道08号(199号(2010马'(21111q(22号)

6、车f绷提升州I号)车位号)车位号)车位阿)车位图1车库平面布置示意图·省自然科学基金项目9810200305《起重运输机械》2009(11)车库主要机械设备有井口旋转台、井道提升机、巷道堆垛机、安全限位开关和光电检测开关等。旋转台实现进／出车的旋转，并由检测开关判断车在旋转台上的位置是否超偏。提升机完成轿车在井道中的垂直输送任务，存车下降，取车上升。堆垛机完成巷道内从井道至各车位的轿车存取，有前进、后退、上升、下降、左移、右移、拖链挂钩的正反向8个方向的运动。图2为存车流程图，图3为取车流程图。2．

7、2控制系统结构与硬件配置控制系统采用Profibus—DP现场总线的控制方式，实现了主站S7—300PLC与从站IMl53以及TP270触摸屏的信息传递，采用PTP的控制方式，实现了与旋转台、提升机、堆垛机变频器的信息传递。提升机控制部分承担车库大门的开关、栏杆的起落、旋转台进出车的顺逆转、防落销的插拔、井道提升机的升降与抱闸、转台车位的超偏检测以及井道限位的控制与显示，堆垛机控制部分承担存取车的进退纵移、左右横移、上下升降、左右挂取板、左右脱送板的控制与显示。旋转台、提升机、堆垛机配电主回路设置有

8、变频器调速，实现了存取车输送过程的快速平稳运行。控制方案分手动存取和自动存取，手动存一23—万方数据旋转台停，待进车It’栏秆落下升降上升●选层下降。。。。l逆转归0t“”。l顺转归o纵移向前’选位向后开至上浮位t●横移左移防落{肖拔除申出右移t升降机下降存乍序脱t板脱钧右脱‘降到佗转堆垛机It横移庄闻存乍板开始缩回右回tl存车板右长移存乍板结束It．存车板右挂钩I转至取车板初始t阵车板右长回中l图2存车流程图图3取车流程图取包括现场常规按钮操作和触摸屏画面状态按钮操作2种形式，自动存取由触摸屏画面

9、状态按钮操作完成。控制系统的网络整体结构如图4所示。S7—300PLC设有CPU单元和IM扩展单元，CPU单元配置有PS307电源模块1块，为PLC模块提供DC24V电压；s7—300CPU313C一2DP模块l块，完成CPU基本功能和建立Profibus—DP和MPI现场级通讯；I／O输入模块SM321D132DC24V3块、一24一D116ACl20／230V1块；I／O输出模块SM322D016XRelACl20V3块。IM扩展单元配置有PS307电源模块1块、