现代工业控制机及网络技术.doc

课程设计 课程设计题目：现代工业控制机及网络技术 1 被控对象分析与描述 1.1.1 车库选型 其中升降横移类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类，这4种类型的车库都是最典型的、市场上最多采用的、市场占有率最高的、最适合大型化发展的。 升降横移类机械式立体车库设备，采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备。由于型式比较多，规模可大可小，对地的适应性较强，因此使用十分普遍。钢结构部分、载车板部分、链条传动系统、控制系统、安全防护措施等。在停车设备的市场份额约占70%。 由于受收链装置及进出车时间的限制，一般为2-4层，其中2,3层居多。 实地考察后，停车的地方比较狭窄或者在路边，长度在或的倍。采用3*5车位升降横移类立体车库规格为m*6m*5.4m。 1.1.2 车库结构 升降横移式立体车库主要是通过上位计算机来操控载车板，做上下升降、左右横移来进行车辆的存取。它的主要结构由五部分构成，分别是主结构框架、载车板系统、传动系统、安全防护系统、控制系统等。其整体结构三视图如图 1.1 所示。 图 1.1车库三视图 主体结构框架是升降横移式立体车库的主要支撑部分，主要由立柱、纵梁、横梁以及导轨等组成。 2. 载车板 载车板主要作用是乘载储存的汽车，其上安装一个横移电机，带动载车板系统做横移操作，载车板又通过四根链条（钢丝绳）与车库框架相连，实现了升降电动机带动载车板做升降运动。在设计载车板时，不仅要考虑到所承载车辆的重量，而且要保证在运动过程中车辆与载车板之间不产生滑移现象。为了防止这种现象的发生一般载车板上采用中间凸起、倒车限位装置、车轮防滑装置等。载车板结构图如图 1.2 所示。 1-车轮固定装置；2-倒车限位杆；3-载车板 图 1.2 载车板结构图 3. 传动系统 传动系统是整个车库系统的核心，分为横移、升降传动系统。横移传动借助导轨、滑轮运用交流减速电机来驱动，它们之间通过一个链轮与链条的组合来实现动力的传递。升降传动系统有升降电机提供动力，通过链条（钢丝绳）来提升。如图 1.3 所示升降传动装置简图。考虑到该车库结构的特殊性，以及所选电机的安装的地方，故选用两级链条来实现传动，图 1.3 中 1、2 链轮实现一级传动，3、4 链轮以及 3、7 链轮实现二级传动。1 为传动链轮安装在减速器上，链轮 2、3 安装在同一个转轴上，链轮 5 安装在车库的纵梁上，用于链条的回转，链轮 4、6 是一种支撑链轮也安装在车库的纵梁上。升降电机工作时，链轮 1、2 及链条带动主动轴旋转，主传动轴转动实现了链轮 3 的转动，从而带动载车板上升或下降。链轮 4、6 是再升降的时候起支撑的作用。 1-减速器链轮；2-主传动轴大连轮；3-主传动轴小链轮；4、5、6-起吊链轮；7-载车板 图1.3 升降传动装置简图 4. 安全防护系统 车库的安全防护系统是十分重要的。因此，我们必须考虑到设备在各种情况下的安全措施。对此，安全防护系统有危险警报、防坠装置、车辆超长检测、紧急停车、温度检测等部分。防止载车板坠落装置是安全防护系统的关键部件，决定了车库停车安全性能。当车辆停放在车库时，通过这个装置可以防止载车板落下伤车伤人。本车库选用了挂钩式防坠落装置，通过电磁铁驱动来实现其工作。当电磁铁通电，推杆运动而触动安全挂钩解锁，反之亦然。这种防坠装置结构简单、易操作、成本低、且安全性高等特点被广泛应用。如图 1.4所示挂钩式防坠落装置。 1-电磁铁；2-挂钩 图 2.5 挂钩式防坠落装置 系统总体设计 1.2.1车库控制系统架构 立体车库控制系统主要是由下位 PLC 控制系统、上位工控机 PC 监控系统等两个部分组成，系统结构框图如图 图 2.1 立体车库控制系统结构框图 本文的重点是针对升降横移式立体车库控制系统，进行深入的研究与应用，如图2.1 所示车库控制系统结构。车库控制系统通过 PLC 接收、处理各个传感器反馈的数据，并实现控制车库存取动作，通过现场总线实现 PLC 与上位机的通信，利用上位 PC机的数据通信、图形显示、数据处理及多媒体技术等对车库进行监控，进行实时接收、处理 PLC 从立体车库停车现场收集的各种信号，并通过这些信号数据驱动上位机监控界面中图形的运动，进行现场实时监控，减轻操作人员的工作量，更加方便快捷进行故障诊断。 立体车库的自动存取车控制系统主要包括： (1)各种信号的采集和控制输出。PLC输出信号给接触器线圈，控制接触器的接通与关断，同时将车位的空闲情况用灯泡显示。 (2)电机控制线路、控制电机正反转的接触器、到位限位、平台的上下行程限位及闸门的开闭。车库采用车位检测装置代替人工找位，用升降装置输送汽车到位。系统在面板处设有急停开关，当发生意外时，按下急