致謝 立體車庫(kù)的電氣控制系統(tǒng)方案及硬件軟件設(shè)計(jì)案例概述目錄TOC\o"1-3"\h\u16083立體車庫(kù)的電氣控制系統(tǒng)方案及硬件軟件設(shè)計(jì)案例概述 132811硬件設(shè)計(jì) 2248691.1工作流程 2168221.1.1存車流程 2322651.1.2取車流程 327961.2車位規(guī)劃 4191631.3方案設(shè)計(jì) 447911.1.1功能需求 4127641.1.3信號(hào)分析 718421.1.4總體設(shè)計(jì) 8271521.4車位調(diào)度優(yōu)化 9264351.5硬件設(shè)計(jì) 12212351.3.1總體設(shè)計(jì) 12102341.3.2硬件配置 13232441.3.3I/O地址分配 15322781.3.4電路設(shè)計(jì) 1711434第2章電氣軟件設(shè)計(jì) 20134462.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 2029042.2功能模塊設(shè)計(jì) 21322.3PLC程序設(shè)計(jì) 21104322.3.1PLC硬件組態(tài)配置 214862.3.2控制流程 2214312.3.3PLC程序編寫 25298332.4觸摸屏觸控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 378472.2.1觸摸屏與PLC建立連接 37100082.2.2觸摸屏變量編輯 38252412.2.3操作畫面設(shè)計(jì) 38138112.5上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 40314902.3.1上位機(jī)與PLC建立連接 40154762.3.2上位機(jī)監(jiān)控界面變量編輯 4172782.6PLC程序仿真運(yùn)行調(diào)試 41197112.6.1程序編譯 41208662.6.2程序仿真運(yùn)行 4210824第三章組態(tài)仿真 44128563.1數(shù)據(jù)詞典建立 44215223.2界面設(shè)計(jì) 45123373.3動(dòng)畫連接 46191353.3.1車位動(dòng)畫連接 46211243.3.2車位腳本編輯 47185213.3.3指示燈設(shè)置 48176913.3.4按鈕設(shè)置 48253513.4組態(tài)王和PLC的通信 49327313.5調(diào)試運(yùn)行 491硬件設(shè)計(jì)1.1工作流程升降橫移式立體車庫(kù)的工作流程是指當(dāng)上層車位進(jìn)行存取時(shí)，需要通過下層車位左右方向的橫向移動(dòng)，來為上層載車板升降既目標(biāo)載車板的升降形成一條下降的通道，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)車輛的存取，目標(biāo)層數(shù)下的所有下層載車板都需要為其建立升降通道。升降橫移式立體車庫(kù)的最上層車位載車板只能提供進(jìn)行升降功能，而最底層的車位載車板只需在為上層載車板建立下降通道時(shí)進(jìn)行橫移移動(dòng)。除去最頂層和最底層外其他車層的車位載車板既能自身作為上層載車板的目標(biāo)車板進(jìn)行升降存取也能作為其上層載車板的下層車位進(jìn)行橫移移動(dòng)，為其建立下降通道。除最頂層的停車位外，根據(jù)停車控制系統(tǒng)管理，中間層位和最底層的車位排列都需要保留一個(gè)空位置作為初始下降通道，從而當(dāng)其上層載車板進(jìn)行存取時(shí)可以形成下降通道，可以允許上層載車板下降存取車輛操作[35]。1.1.1存車流程使用者用戶可以任意選擇一個(gè)目標(biāo)空車位進(jìn)行存車，PLC接收到選擇車位信號(hào)后，首先判斷目標(biāo)車位下方是否有升降通道。如果沒有升降通道，則需要控制下層的車位載車板向左右進(jìn)行橫向位移動(dòng)作，建立一條升降通道，以供目標(biāo)載車板可以通過升降通道直接下降至底層進(jìn)行存儲(chǔ)車輛。待存車用戶將車輛正確存入載車板，則目標(biāo)載車板在底層的存車工作進(jìn)行完成，此時(shí)需要對(duì)載車板進(jìn)行復(fù)位，既載車板承載車輛從底層上升，直至到達(dá)原車位位置，則存車流程進(jìn)行完畢。1.1.2取車流程升降橫移式立體車庫(kù)的取車流程與存車流程都需要通過升降通道的建立和載車板的移動(dòng)，大體一致，僅有細(xì)微區(qū)別。使用者用戶選擇取車，選擇自己的車輛所在的車位，通過驗(yàn)證取車憑證如IC卡、密碼等，立體車庫(kù)控制系統(tǒng)接受到選擇信號(hào)，同時(shí)PLC獲得用戶所選擇的目標(biāo)車位。首先判斷目標(biāo)車位下方是否有升降通道，如果沒有升降通道，需要控制本層的下一層的車位載車板向左右進(jìn)行橫向位移動(dòng)作，建立一條升降通道，以供目標(biāo)載車板可以通過升降通道直接下降至底層進(jìn)行取車。待使用者用戶將車輛從載車板取出，則目標(biāo)載車板在底層的取車工作進(jìn)行完成，此時(shí)需要對(duì)載車板進(jìn)行復(fù)位，既載車板承載車輛從底層上升，直至到達(dá)原車位位置，則取車流程進(jìn)行完畢。圖1.1存車流程圖圖1.2取車流程圖1.2車位規(guī)劃根據(jù)畢設(shè)課題要求，及之前的設(shè)計(jì)方案選擇，所設(shè)計(jì)對(duì)象位三層四列升降橫移式立體車庫(kù)，并選擇在地面布置，為了能夠?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)各車位的精準(zhǔn)控制，現(xiàn)規(guī)定12個(gè)車位的（x,y）以及10個(gè)載車板的編號(hào)。圖1.3車位坐標(biāo)及載車板編號(hào)圖以（樓層號(hào)，車位列號(hào)）為車位坐標(biāo)，則針對(duì)本升降橫移式立體車庫(kù)的12個(gè)車位編號(hào)如圖1.3所示，（1，1）、（2，3）等，但其中有兩個(gè)車位需為空車位。按樓層對(duì)各個(gè)載車板進(jìn)行劃分，共分為A、B、C三層，A、B兩層分別配置3個(gè)載車板，留有一個(gè)預(yù)留通道，一共上層載車板下降時(shí)可進(jìn)行橫向移動(dòng)，而C層配置4個(gè)載車板，只需進(jìn)行升降動(dòng)作。編號(hào)順序?yàn)锳1、A2、A3，B1、B2、B3，C1、C2、C3、C4。1.3方案設(shè)計(jì)1.1.1功能需求首先自動(dòng)化立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先要從功能需求上進(jìn)行分析，針對(duì)三類使用者（用戶、操作員、管理員）的操作，他們所使用的要求不同，所站的角度也不相同。往往操作員與管理員的使用權(quán)限要高于普通用戶。具體的立體車庫(kù)的系統(tǒng)功能需求如圖1.4所示。圖1.4立體車庫(kù)控制系統(tǒng)功能需求通過對(duì)三者需求的分析，控制系統(tǒng)功能需求大致分為四個(gè)部分：自動(dòng)存取操作（用戶）對(duì)于一般的普通使用者用戶而言，只需要進(jìn)行車輛的存取操作，使用自動(dòng)化存取即可滿足需要。因此，升降橫移式立體車庫(kù)的自動(dòng)控制（自動(dòng)存車、自動(dòng)取車）以及故障報(bào)警的聲光反應(yīng)的功能是他們所需求的。手動(dòng)控制操作（操作員）對(duì)于操作員而言，與普通的使用者用戶相比，需要對(duì)立體車庫(kù)各設(shè)備進(jìn)行維修和定期處理，因此，除了需要對(duì)立體車庫(kù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存取操作的需求以外，還對(duì)車庫(kù)各個(gè)部件的手動(dòng)操作控制（掛鉤控制、電機(jī)控制）等功能有所需求。車庫(kù)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控（管理員）對(duì)于管理員而言，除了負(fù)責(zé)監(jiān)控、協(xié)調(diào)的技術(shù)人員能夠與其他用戶、操縱人員一樣，需要擁有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制、故障警報(bào)等功能需求外，管理員的職責(zé)是對(duì)立體車庫(kù)在運(yùn)行過程中的運(yùn)行狀態(tài)和故障情況實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此管理員的功能需求可進(jìn)一步劃分為實(shí)時(shí)檢測(cè)及顯示傳感器信號(hào)，同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)點(diǎn)機(jī)、安全掛鉤等工作時(shí)是否正常運(yùn)行。故障報(bào)警在緊急情況下，車庫(kù)的控制系統(tǒng)檢測(cè)到故障或者外物誤入以及使用者的錯(cuò)誤操作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)及時(shí)發(fā)出一種聲光報(bào)警的信息提示，避免造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失。1.1.2控制分析針對(duì)于各使用者的功能需求，下面將對(duì)自動(dòng)化立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的各部分控制進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。立體車庫(kù)控制系統(tǒng)中的控制主要需要實(shí)現(xiàn)以下幾個(gè)部分：對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、對(duì)獲取的信號(hào)進(jìn)行處理以及對(duì)多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制等。圖1.5控制分析檢測(cè)部分（對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)）此處的控制分析主要是針對(duì)于車庫(kù)運(yùn)行過程中內(nèi)部情況的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將傳入至主控制器處，進(jìn)行分析處理。采用光電開關(guān)、限位開關(guān)等傳感器，分別對(duì)載車板上是否有車輛停放、車位上是否有載車板既載車板位置、安全掛鉤是否閉合工作進(jìn)行檢測(cè)，并提供至PLC對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作進(jìn)行控制，同時(shí)對(duì)外物和人進(jìn)入載車板也進(jìn)行檢測(cè)，為故障報(bào)警提供依據(jù)?？刂贫瞬糠挚刂贫诵枰c主控制器相連建立通信，其中分為觸摸屏的觸控系統(tǒng)和上位機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)兩部分，不管是觸摸屏還是PC機(jī)都可以通過人機(jī)交互界面，直接對(duì)控制系統(tǒng)輸入指令，通過PLC信息處理，進(jìn)而對(duì)立體車庫(kù)進(jìn)行控制?？删幊炭刂破鱌LC具有編程能力強(qiáng)、使用便捷等優(yōu)點(diǎn)，在工程設(shè)計(jì)的工控中狀況下經(jīng)常使用。另一方面，PLC在運(yùn)行控制中穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)于升降橫移式立體車庫(kù)的控制、信號(hào)檢測(cè)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等有效控制。則控制端部分的主控制器選擇即可編程控制器PLC。執(zhí)行部分自動(dòng)控制自動(dòng)控制包括自動(dòng)存車和自動(dòng)取車，作為執(zhí)行部分最主要的部分，同樣也是自動(dòng)化立體車庫(kù)控制系統(tǒng)最智能化的控制部分。自動(dòng)控制能夠在存取過程中，對(duì)車位進(jìn)行分析比較，通過存取策略和調(diào)度規(guī)則，選擇最優(yōu)車位，并通過對(duì)下層載車板橫移建立下降通道，并可以進(jìn)行后續(xù)存取操作對(duì)車輛進(jìn)行存取。手動(dòng)控制此控制功能主要針對(duì)與管理員和操作員，可以分別對(duì)立體車庫(kù)各電機(jī)、安全掛鉤等動(dòng)作單獨(dú)控制，以供對(duì)立體車庫(kù)發(fā)生故障時(shí)進(jìn)行調(diào)整，并可進(jìn)行定期檢修。故障報(bào)警當(dāng)系統(tǒng)在工作中或運(yùn)作時(shí)出現(xiàn)異常狀態(tài)，因此系統(tǒng)就需要向用戶、操作者、管理員發(fā)出一種聲光報(bào)警的提示，用來作為故障的警示?？刂葡到y(tǒng)還針對(duì)車庫(kù)實(shí)施緊急停放保護(hù)，避免了出現(xiàn)故障或者是無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)等情況，以致給人們帶來更為嚴(yán)重的后果和經(jīng)濟(jì)損失。1.1.3信號(hào)分析1.輸入信號(hào)現(xiàn)在對(duì)控制系統(tǒng)的輸入信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。輸入信號(hào)的部分包括對(duì)各個(gè)車位、載車板、安全掛鉤以及人員誤入的傳感器信號(hào)，這個(gè)是車庫(kù)自身內(nèi)部所接收到的檢測(cè)信號(hào)。此外，對(duì)控制端的輸入部分還有通過以太網(wǎng)連接PLC通信的觸摸屏的觸控和PC機(jī)的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，同時(shí)還有運(yùn)行過程中的急停按鈕，可以在運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，可以外部進(jìn)行干預(yù)。其中的幾種傳感器的作用分別是：接近開關(guān)有兩個(gè)用處，一是安置在車位上載車板存在的位置以及載車板是否運(yùn)行到位，二是在安全裝置中用來輔助檢測(cè)掛鉤是否成功固定好，防止載車板滑落。光電開關(guān)同樣也有兩個(gè)用處，一是用于檢測(cè)是否有車輛存放，二是用于故障警報(bào)中檢測(cè)立體車庫(kù)是否有東西誤入。限位開關(guān)的作用則主要是用于在車庫(kù)運(yùn)行過程中對(duì)載車板動(dòng)作移動(dòng)將要超出車庫(kù)范圍進(jìn)行限位保護(hù)，避免運(yùn)行之時(shí)出現(xiàn)越限的故障?，F(xiàn)在對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通過之前對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)分析可知：檢測(cè)載車板位置及位移是否到位的接近開關(guān)輸入信號(hào)12個(gè)，檢測(cè)車輛是否存取的光電開關(guān)輸入信號(hào)10個(gè)，用于檢測(cè)安全裝置生效的接近開關(guān)輸入信號(hào)7個(gè)，用于橫移和升降總運(yùn)作動(dòng)作的限位保護(hù)的限位開關(guān)輸入信號(hào)12個(gè)，用于對(duì)有奇怪東西進(jìn)入立體車庫(kù)故障報(bào)警的光電開關(guān)輸入信號(hào)1個(gè)，急停按鈕和接觸急停的輸入信號(hào)1個(gè)。由上設(shè)計(jì)可知，控制系統(tǒng)系統(tǒng)共需要43個(gè)輸入信號(hào)。2.輸出信號(hào)根據(jù)前文升降橫移式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)分析可知，輸出信號(hào)主要有與PLC主控制器直接相連的器件主要有電機(jī)的繼電器、安全掛鉤的電磁鐵、以及聲光報(bào)警和指示信號(hào)等。通過之前對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)分析可知，系統(tǒng)的輸出信號(hào)具體有：升降電機(jī)的控制輸出信號(hào)14個(gè)，橫移電機(jī)控制輸出信號(hào)12個(gè)，安全裝置松開載車板的輸出信號(hào)7個(gè)，立體車庫(kù)上電指示燈1個(gè)，工作正常的指示燈輸出信號(hào)1個(gè)，故障報(bào)警輸出信號(hào)1個(gè)。由上設(shè)計(jì)可知，控制系統(tǒng)系統(tǒng)共需要36個(gè)輸出信號(hào)。1.1.4總體設(shè)計(jì)根據(jù)之前對(duì)立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)控制部分的主控制器PLC，通過網(wǎng)絡(luò)連接觸摸屏和PC機(jī)，共同構(gòu)建了一個(gè)基于立體車庫(kù)的全自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制管理系統(tǒng)。傳感器可以檢測(cè)到所有的車庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)行情況。它首先是由plc信號(hào)輸入數(shù)據(jù)模塊直接向上或下位機(jī)直接傳輸數(shù)據(jù)到一臺(tái)plc，之后通過plc模塊根據(jù)該機(jī)觸摸屏或者由上位機(jī)直接輸入的車庫(kù)指令向該機(jī)的信號(hào)輸出數(shù)據(jù)模塊發(fā)送。圖1.6系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的自動(dòng)控制管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括由PLC控制系統(tǒng)（PLC）、觸摸屏自動(dòng)控制系統(tǒng)（觸摸屏人機(jī)交互）和基于上位PC機(jī)的自動(dòng)監(jiān)控控制系統(tǒng)（上位機(jī)監(jiān)控）三大部分共同構(gòu)成。PLC控制系統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)以PLC的CPU作為一個(gè)主要的控制器。外部接收到的輸入信號(hào)在CPU運(yùn)算和執(zhí)行下將信號(hào)輸入模塊輸入的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，隨后將輸出信號(hào)傳遞給執(zhí)行結(jié)構(gòu)，對(duì)總的立體車庫(kù)進(jìn)行處理運(yùn)作指導(dǎo)。觸摸屏控制系統(tǒng)觸摸屏式觸控系統(tǒng)具有人機(jī)互動(dòng)的界面，由用戶使用者和操作員通過觸控界面操作控制系統(tǒng)，進(jìn)而完成自動(dòng)存取和手動(dòng)存取等操作。而操作員經(jīng)過身份認(rèn)證登錄賬號(hào)，就可以對(duì)立體化的車庫(kù)的控制進(jìn)行自動(dòng)/手動(dòng)切換，便于故障檢測(cè)。上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)需要PLC與C機(jī)之間通過通過LAN的PROFINET與PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，管理員能在PC機(jī)的監(jiān)控界面中對(duì)車庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且也可通過上位機(jī)對(duì)車庫(kù)各個(gè)部分進(jìn)行控制。1.4車位調(diào)度優(yōu)化升降橫移式立體車庫(kù)的結(jié)構(gòu)和其工作流程限制了其中的一些動(dòng)作只是橫向移動(dòng)和升降移動(dòng)，對(duì)于車位的進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)度就是在具體的立體車庫(kù)運(yùn)行過程中，通過計(jì)算優(yōu)化最短下降上升路徑、載車板橫移動(dòng)作的次數(shù)最少等方法，實(shí)現(xiàn)了車位調(diào)度優(yōu)化的作用。[36]假設(shè)升降橫移式立體車庫(kù)的規(guī)模分別為X層Y列，而假設(shè)需要進(jìn)行存取操作的目標(biāo)車位既存取操作前所選擇的車位的編號(hào)為Z(x,y)，則調(diào)度優(yōu)化的目的和方式是達(dá)到存取過程時(shí)間最短，或者運(yùn)行的動(dòng)作次數(shù)最少，并以此為目標(biāo)進(jìn)行車位調(diào)度優(yōu)化設(shè)計(jì)。則選定的目標(biāo)車位運(yùn)動(dòng)路徑最優(yōu)應(yīng)符合以下式子：min{其中，ki下面對(duì)路徑最優(yōu)是否需要判斷的情況進(jìn)行分析，如果所選中的目標(biāo)車位在最底層，則無需進(jìn)行車位調(diào)度，直接進(jìn)行車輛存取即可。但如果所選擇的目標(biāo)車位不在底層，而在第二層以上的車層，則需要在下層建立升降通道，需要通過算法程序?qū)囄贿M(jìn)行調(diào)度優(yōu)化。具體的算法邏輯為，將目標(biāo)車位與下一層車位空位的列數(shù)相減，若等于零則顯示下層車位由通道，下層車位不需要橫移，但如果相減結(jié)果不等于零，則證明在下方車位有載車板，不能直接下降。相減結(jié)構(gòu)為正數(shù)則將控制下層車位向左移動(dòng)，反之相減結(jié)果為復(fù)數(shù)則將控制下層向右移動(dòng)，最后逐層進(jìn)行比較，直到最底層，通過此種調(diào)度方法建立下層車位的升降通道。圖1.7優(yōu)化算法控制流程圖下面對(duì)優(yōu)化算法的控制流程進(jìn)行解析，選定號(hào)目標(biāo)車位Z(x，y)，系統(tǒng)收取車位信息，并將控制信號(hào)傳遞給執(zhí)行設(shè)備，建立目標(biāo)車位的下降通道。第i層（1≤i<x）空位所在列設(shè)為ki1.5硬件設(shè)計(jì)升降橫移式立體車庫(kù)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制等部分，作為一種自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要平穩(wěn)可靠，而硬件設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。1.3.1總體設(shè)計(jì)圖1.8硬件總體設(shè)計(jì)框圖硬件設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)模塊：傳感器信號(hào)檢測(cè)采集模塊采用光電開關(guān)、接近開關(guān)和限位開關(guān)等傳感器，對(duì)立體車庫(kù)各實(shí)況下的各部分狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，并將采集到的傳感器信號(hào)傳遞到PLC控制器進(jìn)行分析處理。CPU根據(jù)程序運(yùn)行將輸出指令傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)而帶動(dòng)電機(jī)繼電器的開合、掛鉤電磁鐵的開關(guān)，來實(shí)現(xiàn)橫移電機(jī)、升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制等。同時(shí)，PLC將處理的信息通過LAN線傳送至上位機(jī)和觸摸屏顯示。1.3.2硬件配置PLCPLC的硬件配置如表（）所示。表PLC硬件配置硬件型號(hào)電源模塊PM1207CPU模塊CPU1214CDC/DC/DC通信模塊CSM1277I/O擴(kuò)展模塊SM122316×24VDC/16×24VDC電源模塊西門子PM1207電源模塊，可以為PLC提供所需的24V驅(qū)動(dòng)電源，供電平穩(wěn)安全。CPU選型目前市場(chǎng)上PLC種類和型號(hào)有很多，比如三菱、西門子等，相較而言，根據(jù)控制需求，選擇模塊化的西門子PLC[37]。根據(jù)輸入輸出點(diǎn)位的數(shù)量和數(shù)字模擬量的要求，并從經(jīng)濟(jì)性、可靠性的角度對(duì)西門子型號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步選擇，最后綜合考慮選用有強(qiáng)大可擴(kuò)性、并可與以太網(wǎng)直接相連的西門子1200，CPU1214CDC/DC/DC。通信模塊可編程控制器PLC與數(shù)字觸摸屏和PC上位機(jī)之間都主要是通過采用新的PROFINETS連接來進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本文主要分析選用了緊湊型的無線交換機(jī)CSM1277，它已經(jīng)達(dá)到能夠在PLC基礎(chǔ)上重新增加了一個(gè)以太網(wǎng)的無線接口。I/O擴(kuò)展模塊根據(jù)對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)的信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，PLC所連接的信號(hào)共有43點(diǎn)數(shù)字量輸入信號(hào)和36點(diǎn)數(shù)字量輸出信號(hào)。但所選用的CPU1214CDC/DC/DC上輸入輸出口只有14點(diǎn)和10點(diǎn)，不能信號(hào)設(shè)計(jì)需求。因此，本設(shè)計(jì)增加了2個(gè)16位數(shù)字量輸入輸出模塊。在PLC拓展后，總的數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)位共有46點(diǎn)輸入口和42點(diǎn)輸出口，足以滿足43點(diǎn)輸入信號(hào)和36點(diǎn)輸出信號(hào)需要。觸摸屏在控制的過程中,人與設(shè)備之間的各種數(shù)據(jù)、命令等信息的交換都是由人機(jī)交互的設(shè)備進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。觸摸屏作為這種人機(jī)交互的設(shè)備[38]。本升降橫移式立體車庫(kù)選用西門子的觸摸屏，KTP600BasiccolorPN。傳感器光電開關(guān)光電開關(guān)所用之處在判斷載車板上是否有車輛停放和是否有人員或者異物進(jìn)入運(yùn)行中的立體車庫(kù)之中。圖1.9光電開關(guān)實(shí)物圖及接線原理在每個(gè)載車板安裝E3F-DS100C4紅外漫反射式光電開關(guān)，用來檢測(cè)載車板上是否有車輛停放[39]。在車庫(kù)立柱兩側(cè)安裝E3F3-10DN1-10L對(duì)射式紅外光電開關(guān)，防止載車板運(yùn)作時(shí)造成人員傷亡。接近開關(guān)升降橫移立體車庫(kù)選用的直流二線式電感式接近開關(guān)，如下圖所示。圖1.10接近開關(guān)實(shí)物及其接線在每個(gè)車位分別安裝了一個(gè)接近開關(guān),型號(hào)為L(zhǎng)J12A3-4-Z/BX。同樣在每一個(gè)安全掛鉤旁邊的電磁拉桿處安裝接近開關(guān)。限位開關(guān)在本升降橫移自動(dòng)化立體車庫(kù)中，采用限位開關(guān)LX25-111/111s，用來保證載車板移動(dòng)時(shí)不會(huì)超出極限位置。1.3.3I/O地址分配根據(jù)對(duì)輸入輸出信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分析，需要對(duì)主控制器PLC的各數(shù)字量輸入輸出點(diǎn)位進(jìn)行地址分配。輸入信號(hào)地址分配表見表（）。輸入信號(hào)符號(hào)地址注釋硬件I0.0急停按鈕按鈕SQ-11I0.111位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-12I0.212位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-13I0.313位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-14I0.414位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-21I0.521位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-22I0.622位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-23I0.723位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-24I1.024位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-31I1.131位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-32I1.232位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-33I1.333位置檢測(cè)接近開關(guān)SQ-34I1.434位置檢測(cè)接近開關(guān)I1.5人員誤入檢測(cè)光電開關(guān)SP-A1I2.0A1車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-A2I2.1A2車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-A3I2.2A3車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-B1I2.3B1車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-B2I2.4B2車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-B3I2.5B3車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-C1I2.6C1車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-C2I2.7C2車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-C3I1.0C3車輛檢測(cè)光電開關(guān)SP-C4I1.1C4車輛檢測(cè)光電開關(guān)SQ-B1I1.2B1安全掛鉤接近開關(guān)SQ-B2I1.3B2安全掛鉤接近開關(guān)SQ-B3I1.4B3安全掛鉤接近開關(guān)SQ-C1I1.5C1安全掛鉤接近開關(guān)SQ-C2I1.6C2安全掛鉤接近開關(guān)SQ-C3I1.7C3安全掛鉤接近開關(guān)SQ-C4I4.0C4安全掛鉤接近開關(guān)SQ-L1I4.1一層左限位開關(guān)SQ-R1I4.2一層右限位開關(guān)SQ-L2I4.3二層左限位開關(guān)SQ-R2I4.4二層右限位開關(guān)SQ-D1I4.511下限位開關(guān)SQ-U1I4.631上限位開關(guān)SQ-D2I4.712下限位開關(guān)SQ-U2I3.032上限位開關(guān)SQ-D3I3.113下限位開關(guān)SQ-U3I3.233上限位開關(guān)SQ-D4I3.314下限位開關(guān)SQ-U4I3.434上限位開關(guān)輸出信號(hào)地址分配表如表（）。輸出信號(hào)符號(hào)地址注釋硬件KA-A1-LQ0.0A1左移繼電器KA-A1-RQ0.1A1右移繼電器KA-A2-LQ0.2A2左移繼電器KA-A2-RQ0.3A2右移繼電器KA-A3-LQ0.4A3左移繼電器KA-A3-RQ0.5A3右移繼電器KA-B1-LQ0.6B1左移繼電器KA-B1-RQ0.7B1右移繼電器KA-B2-LQ1.0B2左移繼電器KA-B2-RQ1.1B2右移繼電器KA-B3-LQ2.0B3左移繼電器KA-B3-RQ2.1B3右移繼電器KA-B1-UQ2.2B1上升繼電器KA-B1-DQ2.3B1下降繼電器KA-B2-UQ2.4B2上升繼電器KA-B2-DQ2.5B2下降繼電器KA-B3-UQ2.6B3上升繼電器KA-B3-DQ2.7B3下降繼電器KA-C1-UQ1.0C1上升繼電器KA-C1-DQ1.1C1下降繼電器KA-C2-UQ1.2C2上升繼電器KA-C2-DQ1.3C2下降繼電器KA-C3-UQ1.4C3上升繼電器KA-C3-DQ1.5C3下降繼電器KA-C4-UQ1.6C4上升繼電器KA-C4-DQ1.7C4下降繼電器KA-B1-GQ4.0B1安全掛鉤電磁鐵KA-B2-GQ4.1B2安全掛鉤電磁鐵KA-B3-GQ4.2B3安全掛鉤電磁鐵KA-C1-GQ4.3C1安全掛鉤電磁鐵KA-C2-GQ4.4C2安全掛鉤電磁鐵KA-C3-GQ4.5C3安全掛鉤電磁鐵KA-C4-GQ4.6C4安全掛鉤電磁鐵Q4.7運(yùn)行燈燈泡Q3.0警示燈、報(bào)警器燈泡、蜂鳴器Q3.1存車已滿燈泡1.3.4電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)電氣電路主要由四部分組成：供電模塊電路、I/O模塊電路、控制回路電路以及電機(jī)回路。供電模塊電路設(shè)計(jì)一個(gè)利用PM1207就是給PLC及其應(yīng)用擴(kuò)充電路模塊的電源輸入和驅(qū)動(dòng)輸出電路供電，可以輸出額定交流電壓24V。同時(shí)也能夠?yàn)镃PU1200及其它新設(shè)計(jì)增加的一種擴(kuò)充交流供電電路模塊設(shè)備提供可靠穩(wěn)定的交流電源。第二種供電方式是給控制電源回路進(jìn)行供電。穩(wěn)壓集成電源控制系統(tǒng)一般可以把各種交流電通過變換穩(wěn)壓成各種符合要求的24VDC直流電。第三種工作方式分別是給一個(gè)主電路電機(jī)進(jìn)行供電。具體線路連接方式如下：圖1.11供電電路I/O模塊電路設(shè)計(jì)圖1.12I/O接線圖控制回路設(shè)計(jì)PLC輸出到繼電器上，進(jìn)而此控制形成為控制回路設(shè)計(jì)。圖1.13部分控制回路電路PLC的電壓輸出和輸入信號(hào)通斷可以同時(shí)用來直接控制一個(gè)繼電器的通電中斷，繼電器的電壓通斷和一個(gè)熱繼承發(fā)電器的通電中斷也同樣可以同時(shí)用來直接決定一個(gè)交流接觸器的通電中斷。例如，當(dāng)一個(gè)用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出信號(hào)進(jìn)入輸出電阻值為1時(shí)，繼電器控制線圈就一定會(huì)導(dǎo)向接通，常閉的開常閉變?yōu)殚_關(guān)常閉，常開的關(guān)斷開也變?yōu)閿嚅]常開。交流接觸器的控制線圈才一定能夠?qū)蚪油?，控制?qū)動(dòng)電機(jī)在一個(gè)驅(qū)動(dòng)控制電路過程中的相互之間對(duì)應(yīng)觸點(diǎn)就會(huì)進(jìn)行控制動(dòng)作，從而我們可以正確控制一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正常運(yùn)行以及該控制電機(jī)怎樣正常運(yùn)轉(zhuǎn)。電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)電機(jī)傳動(dòng)控制電路主要分為包括交流斷路器、交流接觸器和熱放電保護(hù)交流繼電器等四個(gè)部分共同組成，每個(gè)需要停放在各傳動(dòng)車位上的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)對(duì)其供電都由一個(gè)交流斷路器串聯(lián)來進(jìn)行控制，每個(gè)需要停放在各車的電動(dòng)機(jī)上都需要串聯(lián)著一臺(tái)具有一個(gè)熱放電保護(hù)的交流繼電器，電機(jī)的正、負(fù)方向轉(zhuǎn)動(dòng)都主要是電機(jī)控制電路如圖1.14所示。圖1.14車位電機(jī)控制電路上圖為B1車位的電機(jī)控制電路。當(dāng)升降橫移式立體車庫(kù)正常運(yùn)行時(shí)，斷路器QF-B1聯(lián)通。通過關(guān)閉控制回路中的KA?B1?L繼電器使得，KM?B1?L交流接觸器導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)B1車位的左移指令。第2章電氣軟件設(shè)計(jì)2.1系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境本設(shè)計(jì)將采用西門子軟件TIA博圖V15進(jìn)行系統(tǒng)程序編寫和組態(tài)，軟件界面如下圖所示。圖2.1TIAV15STEP7作為西門子PLC專用的軟件編程系統(tǒng)，能夠?qū)7系列的CPU如1200、1500等進(jìn)行程序編寫和硬件組態(tài)。WinCC能夠?qū)τ|摸屏和上位機(jī)進(jìn)行畫面設(shè)計(jì)，S7-PLCSIM能夠?qū)ξ鏖T子PLC進(jìn)行程序的組態(tài)仿真。博圖的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)既充分保證兼顧了高效和高的易用性，又十分適合于所有的大型工業(yè)設(shè)備自動(dòng)化制造系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，作為系統(tǒng)配置、通信和自動(dòng)故障檢測(cè)診斷及PLC等可編程控制器、人機(jī)交互界面(HMI)的操作平臺(tái)。同時(shí)博圖軟件也具有一個(gè)可兼容性的數(shù)據(jù)庫(kù)。2.2功能模塊設(shè)計(jì)圖2.2軟件模塊功能由上圖可一看出，升降橫移式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的軟件模塊功能主要分為三大部分。具體劃分由上圖可見。其中，因觸摸屏和上位機(jī)皆需要與PLC進(jìn)行通信，則PLC立體車庫(kù)控制系統(tǒng)這一功能模塊在三者中尤為重要。2.3PLC程序設(shè)計(jì)2.3.1PLC硬件組態(tài)配置首先新建一個(gè)項(xiàng)目，根據(jù)前面對(duì)硬件的分析設(shè)計(jì)，選擇CPU1214CDC/DC/DC。由于輸入輸出點(diǎn)數(shù)不能完全滿足，需要額外安置2個(gè)SM122316×24DC/16×24DC模塊以增加輸入輸出點(diǎn)數(shù)。同時(shí)需要對(duì)設(shè)備的相關(guān)設(shè)置進(jìn)行調(diào)整，如下圖所示。圖2.3PLC硬件配置2.3.2控制流程傳感信號(hào)采集圖2.4為傳感信號(hào)采集流程圖。圖2.4傳感信號(hào)采集流程圖復(fù)位通過復(fù)位功能，所有車層車位回歸到原始位置，以恢復(fù)初始狀態(tài)。復(fù)位流程圖見圖2.5。圖2.5復(fù)位流程圖復(fù)位模塊的車輛復(fù)位處置操作主要原理是按安全復(fù)位順序?qū)⒏饕苿?dòng)車位車輛進(jìn)行依次移動(dòng)。自動(dòng)存車控制除了正常的自動(dòng)化存取車輛之外，也要協(xié)助技術(shù)人員能夠及時(shí)地處理立體車庫(kù)運(yùn)作過程中發(fā)生的一些特殊異常事件。圖2.6自動(dòng)存車流程圖系統(tǒng)將通過車位路徑調(diào)度程序，自動(dòng)選擇執(zhí)行存取時(shí)間最短的車位。如果已經(jīng)建立下降通道，則直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)是目標(biāo)載車板下降；如果沒有建立下降通道，則對(duì)下層載車板進(jìn)行橫移。安全掛鉤開關(guān)解除，載車板下降至地面，等待車輛存入。自動(dòng)取車控制自動(dòng)取車的過程控制類似于自動(dòng)存車。圖2.7自動(dòng)取車流程圖自動(dòng)取車和自動(dòng)存車的方法和操作類似。不同之處就是在于取車時(shí)并不需要系統(tǒng)執(zhí)行車位路徑調(diào)度優(yōu)化自動(dòng)選擇車位，由使用者自己對(duì)所要取得車進(jìn)行選擇，但是在取車之前，需要進(jìn)行存車中不需要得取車驗(yàn)證。2.3.3PLC程序編寫在博圖中，首先PLC1200中添加各程序塊，并進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，如圖所示。圖2.8程序總覽初始化程序設(shè)計(jì)在整個(gè)程序和立體車庫(kù)運(yùn)行中，利用到很多PLC內(nèi)部的寄存器。因此，需要初始化PLC內(nèi)部的部分?jǐn)?shù)據(jù)。在程序設(shè)計(jì)編寫中，選擇OB100作為初始化程序塊。Startup塊每次在程序運(yùn)行時(shí)先被調(diào)用，初始化PLC內(nèi)部的寄存器等數(shù)據(jù)信息。初始化完成后將M0.0置位。圖2.9初始化程序主程序之后需要對(duì)主程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。主程序塊是OB1，可以調(diào)用其他的模塊。如FB塊、FC塊等。M0.0為高電平位后，為保證對(duì)車庫(kù)情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，調(diào)用FB塊。同時(shí)也可以在操作過程中，通過改變M0.6的高低電平，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)控制的切換，以供用戶或者操作員的不同需求使用。圖2.10OB1調(diào)用FB塊程序傳感器信號(hào)檢測(cè)程序設(shè)計(jì)車位是否有對(duì)應(yīng)載車板的檢測(cè)程序如圖所示：圖2.11載車板位置檢測(cè)程序在三層車層的12個(gè)車位均安裝有一個(gè)接近開關(guān)。此傳感器的作用是用來檢測(cè)所對(duì)應(yīng)的車位是否有載車板存在，用來判斷載車板的位置。同時(shí)將傳感器檢測(cè)分析得到的A、B、C三層載車板分布情況分別存儲(chǔ)在寄存器中。載車板上是否有車輛停放檢測(cè)程序如圖所示。圖2.12載車板上是否有車輛停放檢測(cè)程序10個(gè)載車板每一個(gè)上面均安裝一個(gè)光電開關(guān)。如果有車輛停放，則光電開關(guān)對(duì)PLC的輸入信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。則三層車位載車情況分別存儲(chǔ)于MB11、MB21和MB31中。安全裝置檢測(cè)程序如圖所示。圖2.13安全裝置檢測(cè)程序?qū)τ诘讓右陨系乃熊噷拥拿恳粋€(gè)載車板，皆安裝一個(gè)安全掛鉤安全裝置。當(dāng)安全掛鉤掛住掛環(huán)，則接近開關(guān)傳感器對(duì)PLC的輸入信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。中、上兩層安全掛鉤到位情況分別存儲(chǔ)在寄存器中。超出限位檢測(cè)程序如圖所示。圖2.14到達(dá)限位信號(hào)檢測(cè)程序通過限位開關(guān)檢測(cè)到載車板移動(dòng)到限制區(qū)域，則對(duì)應(yīng)得邊界傳感器對(duì)PLC的輸入信號(hào)變?yōu)楦唠娖?。左右和上下限位開關(guān)情況分別標(biāo)記在MB50、51、52.自動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)自動(dòng)存取車輛的控制模式是默認(rèn)的基本模式。供使用者通過操作界面使用自動(dòng)功能設(shè)置指令對(duì)其車輛進(jìn)行自動(dòng)操縱，具體方法如下就是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在停車或者車輛取用時(shí)以及需要停放哪個(gè)車位。如果是立體車庫(kù)需要執(zhí)行存車指令或執(zhí)行取車指令時(shí)分別置為M1.0和M1.1。接著進(jìn)行下一步操作，若為存車，則無需使用者輸入目標(biāo)車位，而由PLC控制器在自動(dòng)進(jìn)行車位選擇。程序如圖2.15（a）所示。若為取車，需要使用者對(duì)所取車輛車位進(jìn)行選擇，之后再由PLC控制載車板下移供駕駛員取車，程序如圖2.15（b）所示。存車情況（b）取車情況圖2.15目標(biāo)車位情況圖2.16目標(biāo)車位是否有效如果選中得目標(biāo)車位有效，則將樓層目標(biāo)車位信息賦值MB109。如果目標(biāo)車位無效，則不會(huì)進(jìn)行復(fù)試，轉(zhuǎn)而提示無效信息。存車功能下，置位M1.4和M1.6，提示車位不能使用和無車可取。車位占用（b）無車可取圖2.17信息提示同時(shí)也對(duì)所有的相關(guān)寄存器和計(jì)數(shù)器都進(jìn)行重新復(fù)位，以供下次判斷。首先，程序通過傳感器信號(hào)獲取車庫(kù)空位的車位信息并存儲(chǔ)在PLC內(nèi)部存儲(chǔ)器中。圖2.18判斷下方的升降通道之后通過中間變量目標(biāo)車位列依次與下兩層空位情況進(jìn)行對(duì)比。如果滿足條件，則進(jìn)入相應(yīng)跳轉(zhuǎn)到層位標(biāo)簽。如果都不滿足條件，說明在相應(yīng)m層的標(biāo)簽為其所在指定地點(diǎn)下方已經(jīng)發(fā)現(xiàn)沒有一個(gè)標(biāo)簽形成的橫移通道,則直接依次跳轉(zhuǎn)至達(dá)到相應(yīng)m層的標(biāo)簽為其所在指定地點(diǎn)的樓層目標(biāo)一輛車位可以上升和進(jìn)行橫移移動(dòng)控制的程序段。圖2.19A層操作移動(dòng)程序?qū)④囄豢瘴慌c目標(biāo)車位進(jìn)行做差，比較得出A層載車板需要橫移的方向。若執(zhí)行左移，則跳轉(zhuǎn)至AL標(biāo)簽處。圖2.20A層車位載車板左移之后進(jìn)行車位調(diào)度優(yōu)化的方式來建立升降通道，之后則跳轉(zhuǎn)至M處進(jìn)行判斷。圖2.21判斷目標(biāo)車位載車板的具體樓層若目標(biāo)樓層為B層，則目標(biāo)載車板需要從B層執(zhí)行下降操作，則跳轉(zhuǎn)至BD程序段，如下圖所示。圖2.22B層目標(biāo)車位載車板下降控制程序手動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)手動(dòng)控制程序塊中調(diào)用直接控制設(shè)備的FC塊。圖2.23手動(dòng)控制部分程序安全掛鉤的控制程序如圖2.24所示。圖2.24安全掛鉤控制程序B層和C層需要車位升降的載車板安全掛鉤輸出控制分別存儲(chǔ)在寄存器處。圖2.25電機(jī)控制部分程序故障報(bào)警程序設(shè)計(jì)圖2.26故障報(bào)警部分程序2.4觸摸屏觸控系統(tǒng)設(shè)計(jì)觸摸屏主要在立體車庫(kù)的現(xiàn)場(chǎng)，由使用者用戶和操作員進(jìn)行存取車輛和定期檢修控制的作用，現(xiàn)在對(duì)觸摸屏設(shè)計(jì)如下。2.2.1觸摸屏與PLC建立連接在項(xiàng)目中添加HMI，選擇KTP600BasiccolorPN。在網(wǎng)絡(luò)視圖中，將觸摸屏與PLC建立通信，如圖所示。圖2.27觸摸屏與PLC建立連接2.2.2觸摸屏變量編輯數(shù)據(jù)變量及其數(shù)據(jù)互換種類主要還是依賴于與一個(gè)繪圖系統(tǒng)中的PLC外部變量數(shù)據(jù)互換之間有效的關(guān)聯(lián)。內(nèi)部的內(nèi)存變量則缺點(diǎn)是不能同時(shí)與一個(gè)PLC同時(shí)進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，也就是說它無需直接進(jìn)行關(guān)聯(lián)一個(gè)PLC的外部變量。圖2.28觸摸屏變量2.2.3操作畫面設(shè)計(jì)下面對(duì)初始值等待操作界面、自動(dòng)控制操作界面等畫面進(jìn)行設(shè)計(jì)。初始化操作界面結(jié)構(gòu)如圖中下圖2.29所示，用來確認(rèn)等待整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)初始化處理工作已經(jīng)完成。界面的快速置位跳躍翻轉(zhuǎn)由M0.0初始化這種方式用來完成對(duì)一個(gè)標(biāo)志的快速控制。自動(dòng)控制界面如下圖2.30所示，用戶可以根據(jù)其存取要求直接點(diǎn)擊觸摸屏上的存車或者取車按鈕，則通過PLC將變量M1.0置位。圖2.29初始等待操作界面圖2.30自動(dòng)控制操作界面車位的選擇界面如圖2.31所示。在用戶選擇停車位之后，系統(tǒng)將所選擇的停車位的信息存儲(chǔ)在目標(biāo)停車位的存儲(chǔ)地址MB109中。單擊“確定”按鈕后，系統(tǒng)設(shè)置相應(yīng)的控制變量M1.2。操作員可進(jìn)行登錄，可以則在控制置位變量時(shí)進(jìn)行自動(dòng)/手動(dòng)控制切換。自動(dòng)控制變量界面中則會(huì)直接通過跳轉(zhuǎn)進(jìn)入到手動(dòng)切換控制的變量界面,如如下圖2.33所示。操作管理人員通常可以通過手動(dòng)選擇具體的可停車位位置來輕松實(shí)現(xiàn)手動(dòng)停車控制。圖2.31存車車位選擇界面圖2.32等待操作完成界面圖2.33手動(dòng)控制界面圖2.34B1車位控制界面2.5上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)上位機(jī)監(jiān)視界面的上位機(jī)功能主要目標(biāo)就是通過上位機(jī)對(duì)車庫(kù)工作系統(tǒng)的運(yùn)行和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控[41]。2.3.1上位機(jī)與PLC建立連接在博圖V15中打開項(xiàng)目，添加新設(shè)備PC上位機(jī)，并添加一個(gè)常規(guī)E網(wǎng)卡和WinCCRTAdvanced擴(kuò)展應(yīng)用。然后在網(wǎng)絡(luò)視圖中將PC機(jī)與PLC和觸摸屏的網(wǎng)絡(luò)連接起來。建立連接如圖2.35所示。圖2.35上位機(jī)與PLC建立連接2.3.2上位機(jī)監(jiān)控界面變量編輯圖2.36上位機(jī)監(jiān)控界面部分變量列表2.6PLC程序仿真運(yùn)行調(diào)試在整個(gè)系統(tǒng)的硬件、軟件設(shè)計(jì)完成后，需要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。2.6.1程序編譯點(diǎn)擊程序編譯按鈕，結(jié)果如圖2.37所示。圖2.37編譯結(jié)果2.6.2程序仿真運(yùn)行PLC需要與其他設(shè)備相連通信，此時(shí)打開仿真軟件S7-PLCSIMV15，選擇PLC1200并與主程序連接，將博圖V15中的PLC程序下載，下載過程如下圖所示。圖2.38搜索PLC圖2.39下載PLC圖2.40下載成功PLC軟件程序在一臺(tái)電腦上運(yùn)行下載安裝操作系統(tǒng)完后,在PLC7- PLCSIMV15通過手動(dòng)仿真更換每個(gè)仿真系統(tǒng)程序文件中的各個(gè)仿真輸入和輸出變量間的數(shù)據(jù)仿真值,查看系統(tǒng)相應(yīng)的仿真輸入和輸出變量之間關(guān)系是否完全吻合系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)工作初衷,以此數(shù)據(jù)來不斷修改仿真系統(tǒng)在工作中一些可能仍然存在的技術(shù)漏洞,進(jìn)一步不斷優(yōu)化和完善仿真系統(tǒng)。圖2.41程序仿真第三章組態(tài)仿真本設(shè)計(jì)將使用組態(tài)模擬軟件對(duì)其進(jìn)行操作界面設(shè)計(jì)和動(dòng)畫鏈路的連接，同時(shí)在項(xiàng)目模擬中寫入項(xiàng)目工程所需要的變量、數(shù)據(jù)類型和與設(shè)備相對(duì)應(yīng)的連接信息，通過組態(tài)模擬軟件來實(shí)現(xiàn)發(fā)出存取車的信號(hào)、傳感器接受到的信號(hào)。并完成了以PLC為核心控制器基礎(chǔ)的控制系統(tǒng)的升降橫移式立體車庫(kù)自動(dòng)化的組態(tài)仿真。組態(tài)王6.55工業(yè)組態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件需要在開始時(shí)建立起一個(gè)完整的項(xiàng)目工程。監(jiān)控器用戶可以通過一個(gè)監(jiān)視顯示器，將自己的電腦監(jiān)測(cè)設(shè)備放置到監(jiān)視器的顯示屏上，來改變自己在工作現(xiàn)場(chǎng)的位置和工作狀況?？刂迫藛T下達(dá)的每一個(gè)指令都可以直接發(fā)送到工作現(xiàn)場(chǎng),馬上就會(huì)使得工作的狀態(tài)產(chǎn)生變動(dòng)。[42]3.1數(shù)據(jù)詞典建立要真正完成這些功能，必須建立一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)和相關(guān)的數(shù)據(jù)字典，并將PLC中點(diǎn)相關(guān)信息寫入，如需要的變量、寄存器、地址及與設(shè)備相對(duì)應(yīng)的連接序列才是建立一個(gè)數(shù)據(jù)字典的重點(diǎn)。圖3.1組態(tài)王數(shù)據(jù)詞典3.2界面設(shè)計(jì)通過接口介紹，界面設(shè)計(jì)，建立一個(gè)工程后所需要設(shè)置的動(dòng)畫屬性，必須按照下列步驟：一種方法就是在一個(gè)名稱字典中，定義一個(gè)變量和為設(shè)置的參數(shù)；第二種方式是直接進(jìn)入一個(gè)工具盒，選擇自己所對(duì)應(yīng)的工具；三個(gè)就是直接進(jìn)入一個(gè)工具盒，選擇各種類型的工具繪制畫圖。所設(shè)計(jì)的立體車庫(kù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)的操作界面如圖3.2所示。圖3.2立體車庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)界面3.3動(dòng)畫連接 組態(tài)王中的動(dòng)畫設(shè)計(jì)用來模擬還原工作現(xiàn)場(chǎng)和立體車庫(kù)運(yùn)行過程中的工作狀態(tài)。當(dāng)不通過屏幕連接時(shí)，每個(gè)部分都是無關(guān)的。當(dāng)通過動(dòng)畫連接時(shí)，每個(gè)部分可以形成一個(gè)交互的整體。3.3.1車位動(dòng)畫連接以B1號(hào)車位的載人擋板為例。要使B1號(hào)車位的載人標(biāo)志板正常工作,先在字符串詞典中自行選擇201號(hào)車位相對(duì)應(yīng)的一個(gè)變量地址,再去找到動(dòng)畫中的屬性點(diǎn),選擇水平或豎向移動(dòng)和垂直方向移動(dòng),在彈出的界面框中,采用一種表達(dá)式將201號(hào)車位相連。B1號(hào)站臺(tái)各車位之間的動(dòng)畫銜接界面見圖3.3。3.3B1車位動(dòng)畫連接3.3.2車位腳本編輯組態(tài)王6.55工業(yè)組態(tài)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件的特點(diǎn)是視頻控制播放畫面操作應(yīng)該來說是一個(gè)連續(xù)完整的工作循環(huán)或者說就是按照特定的系統(tǒng)操作流程來正常連續(xù)運(yùn)行。腳本是工業(yè)組態(tài)王6.55工業(yè)組態(tài)變量監(jiān)控軟件系統(tǒng)就是軟件的重要功能組成的一部分，就非常需要自己動(dòng)手來設(shè)計(jì)編寫這樣的一個(gè)執(zhí)行腳本。腳本的主要工作功能就是將系統(tǒng)信息源的判斷、函數(shù)等各類組態(tài)變量都與它進(jìn)行了組態(tài)關(guān)聯(lián)。以汽車B1號(hào)載人自動(dòng)擋車板的雙向轉(zhuǎn)換式車位移動(dòng)控制腳本接口信息