基于plc的智能車庫(kù)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)【優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)】

1、<p>　　浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　2016屆</b></p><p>　　基于PLC的智能車庫(kù)門(mén)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　學(xué)生姓名 周鋮澤 </p><p

2、>　　學(xué) 號(hào) 130307525 </p><p>　　分 院 電氣電子工程分院 </p><p>　　專 業(yè) 機(jī)電一體化技術(shù) </p><p>　　班 級(jí) 13機(jī)電一體化技術(shù)（5）班 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師

3、 安靜 </p><p>　　企業(yè)指導(dǎo)教師 </p><p>　　完成日期 2016年 5 月 14 日 </p><p><b>　　【摘要】</b></p><p>　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，PLC不斷的更新，PLC控制已成為自動(dòng)控制

4、中最常見(jiàn)的方式之一。智能車庫(kù)門(mén)就是自動(dòng)控制應(yīng)用的以典型例子，由于可編程控制器具有很好的處理智能車庫(kù)門(mén)開(kāi)關(guān)控制及良好的穩(wěn)定性，而且可以很簡(jiǎn)單的改變控制的方式，因此，智能車庫(kù)門(mén)的生產(chǎn)商家很多都運(yùn)用PLC來(lái)做門(mén)的控制器。目前智能車庫(kù)門(mén)在日常生活中用越來(lái)越廣泛。PLC控制具有較高的可靠性、穩(wěn)定性、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　本文是關(guān)于智能車庫(kù)門(mén)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，智能車庫(kù)門(mén)系統(tǒng)主要由可編程控制器（PLC）、無(wú)線遙控

5、開(kāi)關(guān)、限位器件、驅(qū)動(dòng)裝置和傳動(dòng)裝置組成。主要工作原理是人控制無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)將信號(hào)傳送到PLC，PLC再綜合收到的智能車庫(kù)門(mén)狀態(tài)信號(hào)作出判斷，而后發(fā)出控制信號(hào)，使驅(qū)動(dòng)裝置運(yùn)行，再通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)門(mén)的動(dòng)作。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】：智能車庫(kù)門(mén)；PLC；無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)；感應(yīng)器件；驅(qū)動(dòng)裝置</p><p><b>　　目錄</b></p><p>

6、<b>　　引言1</b></p><p>　　一、智能車庫(kù)門(mén)控制要求2</p><p>　　二、智能車庫(kù)門(mén)外部設(shè)備的選用3</p><p>　　（一）車庫(kù)門(mén)開(kāi)關(guān)控制器的選擇3</p><p>　?。ǘ┘矣密噹?kù)電機(jī)的選擇4</p><p>　?。ㄈ┸噹?kù)內(nèi)外燈的光控開(kāi)關(guān)選擇5<

7、/p><p>　?。ㄋ模┓澍Q器的選擇6</p><p>　?。ㄎ澹?4V直流電源選擇7</p><p>　?。㏄LC的選擇7</p><p>　　三、智能車庫(kù)門(mén)的控制流程9</p><p>　　（一）汽車進(jìn)、出庫(kù)流程文字說(shuō)明9</p><p>　?。ǘ┢囘M(jìn)、出庫(kù)控制流程圖9<

8、;/p><p>　　四、智能車庫(kù)門(mén)的梯形圖設(shè)計(jì)11</p><p>　?。ㄒ唬㏄LC梯形圖的概述11</p><p>　　（二）梯形圖編程環(huán)境12</p><p>　?。ㄈ┲悄苘噹?kù)門(mén)I/O分配表13</p><p>　　（四）智能車庫(kù)門(mén)程序圖分析14</p><p>　　五、控制系統(tǒng)的電

9、氣接線15</p><p><b>　　總結(jié)16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　謝辭18</b></p><p>　　附錄I I/O接線電路示意圖19</p><p>　　附錄II 控制系

10、統(tǒng)主電路連接示意圖20</p><p>　　附錄III 梯形圖程序21</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　隨著進(jìn)口汽車大量涌入和國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，大中城市的汽車數(shù)量劇增，私家車更是越來(lái)越普及。從而引發(fā)了停車管理及防盜問(wèn)題愈演愈烈。近幾年，我國(guó)的停車場(chǎng)門(mén)控管理技術(shù)不斷完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展

11、又促進(jìn)了停車場(chǎng)門(mén)控管理系統(tǒng)功能的強(qiáng)大。但是，現(xiàn)時(shí)某些小區(qū)停車場(chǎng)如要運(yùn)用大量高新技術(shù)就會(huì)出現(xiàn)資金不足、維護(hù)管理不完善的問(wèn)題，有時(shí)考慮也不夠全面，且停車在小區(qū)停車場(chǎng)是需要收費(fèi)的。所以目前建造屬于自己個(gè)人的私家車庫(kù)就顯得尤為重要，這樣不僅可省去小區(qū)停車場(chǎng)即時(shí)收費(fèi)這一環(huán)節(jié)，而且可以更好的安置自己的愛(ài)車。車庫(kù)門(mén)是私家車庫(kù)的核心部分，可以及時(shí)有效的保護(hù)了車主的財(cái)產(chǎn)安全。早期的車庫(kù)門(mén)控制系統(tǒng)采用繼電器邏輯控制，已經(jīng)逐漸被淘汰。1969年，出現(xiàn)了可編程

12、邏輯控制器PLC（Programmable Logic Controller），其特點(diǎn)是：具備邏輯控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)、等功能，編程語(yǔ)言采用直觀的梯形圖語(yǔ)言，軟件更改方便，通用性和靈活性好。PLC控制智能車庫(kù)門(mén)由于具有智能化程度高、故障率低、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛的應(yīng)用。為此，本設(shè)計(jì)采用PLC控制車庫(kù)門(mén)的開(kāi)關(guān)及其外圍燈具設(shè)備的工作，以達(dá)到</p><p>　　一、智能車庫(kù)門(mén)控制要求</p>

13、<p>　　庫(kù)門(mén)設(shè)計(jì)為卷簾式，用一個(gè)電機(jī)來(lái)拖動(dòng)卷簾。正轉(zhuǎn)接觸器KM1使電機(jī)開(kāi)門(mén)，反轉(zhuǎn)接觸器KM2使電機(jī)關(guān)門(mén)。在車庫(kù)門(mén)的內(nèi)側(cè)裝有無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的接收器。其控制過(guò)程如圖1-1所示。要求實(shí)現(xiàn)以下四個(gè)功能：</p><p>　　1．按下無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)上的開(kāi)門(mén)鍵，產(chǎn)生輸入電信號(hào)X2=1，從而繼電器KM1線圈得電，車庫(kù)門(mén)開(kāi)始打開(kāi)，同時(shí)車庫(kù)外的燈Y6(白天不會(huì)亮)亮，蜂鳴器Y7工作。</p><p

14、>　　2．當(dāng)車庫(kù)門(mén)打開(kāi)的其上升極限X1處，KM1線圈失電，車庫(kù)門(mén)停止上升，車庫(kù)內(nèi)的燈Y5亮，燈Y6在5秒后熄滅，蜂鳴器立即Y7停止工作。</p><p>　　3．按下無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)上的關(guān)門(mén)鍵，產(chǎn)生輸入信號(hào)X3=1，從而繼電器KM2線圈得電，車庫(kù)門(mén)開(kāi)始關(guān)閉，同時(shí)燈Y5在5秒后熄滅，燈立即Y6(白天不會(huì)亮)打開(kāi)。</p><p>　　4．當(dāng)車庫(kù)門(mén)關(guān)閉到其下降極限X0處，KM2線圈失電，車庫(kù)

15、門(mén)停止下降，燈Y6在2分鐘后自動(dòng)熄滅。</p><p>　　圖1-1 車庫(kù)門(mén)動(dòng)作示意圖</p><p>　　二、智能車庫(kù)門(mén)外部設(shè)備的選用</p><p>　?。ㄒ唬┸噹?kù)門(mén)開(kāi)關(guān)控制器的選擇</p><p>　　作用：提供信號(hào)給PLC控制車庫(kù)門(mén)的開(kāi)關(guān)。</p><p>　　由于要實(shí)現(xiàn)車庫(kù)門(mén)的智能化控制，則要求車主在車上就可

16、以打開(kāi)車庫(kù)門(mén)，無(wú)需下車手動(dòng)操作，所以本文將選用無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)。</p><p>　　無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的選型要求：抗干擾能力均很強(qiáng),可在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中使用。頻率穩(wěn)定性好,接收靈敏度高。控制安全，發(fā)射器和接收器只能一對(duì)一使用。遙控距離廣，最低要求100M，可以與PLC連接使用。</p><p>　　綜上所述確定選擇深圳市奧圣科技發(fā)展有限公司的奧圣/AU-RK02-12無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，如圖2-1所示。

17、</p><p>　　圖2-1 奧圣/AU-RK02-12無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)</p><p>　　產(chǎn)品特點(diǎn)：四路輸出，可獨(dú)立輸出，也可非鎖和互鎖輸出。可通過(guò)拔插插針跳線的方式方便地在點(diǎn)動(dòng)、互鎖、自鎖三種工作方式中進(jìn)行隨意切換。使用方便更換芯片的芯片座，可方便地更換為點(diǎn)動(dòng)、互鎖、自鎖各類芯片，以便滿足各類需要。接收靈敏度高，遙控距離可達(dá)50米至100米以上。采用大容量繼電器，可控制上千瓦的電器及設(shè)

18、備。采用無(wú)線編碼技術(shù)，無(wú)方向性，開(kāi)關(guān)互不干擾。主要應(yīng)用于遙控電動(dòng)門(mén)、窗、開(kāi)關(guān)、安防等工業(yè)或照明遙控領(lǐng)域。</p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　工作電壓：DC24V</p><p>　　接收頻率：315MHZ</p><p>　　接收靈敏度：－95db</p><p>　　工作方式：點(diǎn)動(dòng)，互鎖，

19、自鎖</p><p><b>　　最大負(fù)載：7A</b></p><p><b>　　編碼類型：固定</b></p><p><b>　　編碼方式：焊盤(pán)</b></p><p><b>　　接線說(shuō)明： </b></p><p>　　

20、1、4、7、10為常開(kāi)端</p><p>　　2、5、8、11為公共端</p><p>　　3、6、9、12為常閉端</p><p>　?。ǘ┘矣密噹?kù)電機(jī)的選擇</p><p>　　作用：給車庫(kù)門(mén)的開(kāi)關(guān)提供動(dòng)力，由PLC控制的接觸器KM1、KM2控制其正反轉(zhuǎn)。</p><p>　　選用車庫(kù)門(mén)電機(jī)主要考慮：車庫(kù)門(mén)面積、

21、重量，當(dāng)?shù)氐奶鞖鈿夂?，車?kù)門(mén)的使用壽命等。無(wú)刷直流電機(jī)具有更大的功率密度（鐵芯利用率高）、更高的效率和更好的控制性能，如將節(jié)能因素、省卻變頻器以及產(chǎn)能提高因素考慮在內(nèi)，使用者的綜合成本下降很大。所以在本設(shè)計(jì)中選用的無(wú)刷直流電動(dòng)為T(mén)T MOTOR的無(wú)刷直流電機(jī)，如圖2-2所示。</p><p>　　產(chǎn)品特點(diǎn)：該產(chǎn)品設(shè)計(jì)先進(jìn)、工藝精良、性能穩(wěn)定、安全可靠。具有整體感強(qiáng)、體積小、重量輕、耗電省、噪音低、輸出轉(zhuǎn)矩大，制動(dòng)

22、靈活、準(zhǔn)確等特點(diǎn)。廣泛使用于工廠、商店、會(huì)議中心、中小型市場(chǎng)、家庭的門(mén)等。其中GMP56-TEC5760型適合于本設(shè)計(jì)使用。</p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p>　　電壓：24.0（V）</p><p><b>　　功率：25（W）</b></p><p>　　額定速度：100（rpm）</p

23、><p>　　額定轉(zhuǎn)矩：0.9（NM）</p><p>　　額定電流：2.10（A）</p><p><b>　　效率：75（%）</b></p><p><b>　　絕緣等級(jí)：B</b></p><p>　　電機(jī)外形尺寸：直徑：56（mm）長(zhǎng)度：110（mm）</p>

24、;<p>　　圖2-2 GMP56-TEC5760直流無(wú)刷電機(jī)</p><p>　?。ㄈ┸噹?kù)內(nèi)外燈的光控開(kāi)關(guān)選擇</p><p>　　作用：與PLC控制的繼電器聯(lián)合控制車庫(kù)外燈的開(kāi)關(guān)，接線示意圖，如圖2-3所示。</p><p>　　產(chǎn)品特點(diǎn)：本光控感應(yīng)開(kāi)關(guān)電路設(shè)計(jì)采用高品質(zhì)CDS元器件裝置,并使用繼電器開(kāi)關(guān)接通負(fù)載力強(qiáng),繼電器開(kāi)關(guān)使用壽命10萬(wàn)次。

25、當(dāng)環(huán)境光照度低于8Lux時(shí),開(kāi)關(guān)自動(dòng)接通負(fù)載,當(dāng)環(huán)境光照度足夠時(shí),開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)閉負(fù)載,適用于樓道、走廊、倉(cāng)庫(kù)、車庫(kù)、地下通道等公共場(chǎng)所各類燈具電器的自動(dòng)開(kāi)關(guān)。</p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)如下： </p><p><b>　　感應(yīng)方式：被動(dòng)式 </b></p><p>　　感應(yīng)原理：光敏感應(yīng) </p><p>　　自

26、身功率：<0.016W/h </p><p>　　光控感應(yīng)：2-8Lux </p><p>　　負(fù)載能力：阻性1000W,感性400W </p><p>　　環(huán)境溫度：-20℃—+50℃ </p><p>　　負(fù)載范圍：白熾燈,日光燈,節(jié)能燈,LED燈等各類負(fù)載 </p><p>　　工作電壓：180V-AC26

27、5V(50Hz/60Hz) </p><p>　　圖2-3 光控開(kāi)關(guān)接線示意圖</p><p>　　安裝注意事項(xiàng)：安裝時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)背光，避免燈光的直射或干擾，開(kāi)關(guān)表面光線應(yīng)盡量接近自然環(huán)境光線。</p><p><b>　　（四）蜂鳴器的選擇</b></p><p>　　作用：提供語(yǔ)音提示，凸顯智能車庫(kù)門(mén)的人性化，由PLC直

28、接控制</p><p>　　為力提高生活質(zhì)量，要求當(dāng)車庫(kù)門(mén)打開(kāi)時(shí)喇叭會(huì)發(fā)出“車庫(kù)門(mén)正在打開(kāi)請(qǐng)稍等，駕車請(qǐng)注意安全，切勿酒駕！”的語(yǔ)音提示。所以本設(shè)計(jì)選用智能語(yǔ)音提示喇叭——常州安全語(yǔ)音提示喇叭開(kāi)發(fā)有限公司的626.802型喇叭。</p><p>　　產(chǎn)品特點(diǎn)：功能擴(kuò)展能力強(qiáng)，采用模塊化電路設(shè)計(jì)，觸發(fā)接口擴(kuò)展性強(qiáng)，語(yǔ)音擴(kuò)展能力強(qiáng)，采用先進(jìn)的可編程語(yǔ)音集成電路，支持語(yǔ)音定制及多段擴(kuò)展，電路穩(wěn)定

29、可靠，系統(tǒng)電路按照工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，輸出功率大，性能穩(wěn)定可靠，具有過(guò)載保護(hù)，輸出功率大。采用成熟穩(wěn)定的推挽功率放大輸出，效率高，功率大，語(yǔ)音音質(zhì)好，優(yōu)質(zhì)語(yǔ)音芯片，低失真放大，優(yōu)質(zhì)鋁膜揚(yáng)聲器使得該系統(tǒng)功率充足，音質(zhì)圓潤(rùn)，堅(jiān)固耐用，防水能力強(qiáng)，全封閉結(jié)構(gòu)，優(yōu)質(zhì)ABS工程塑料外殼，美觀堅(jiān)固，使用壽命長(zhǎng)，防水能力達(dá)到國(guó)經(jīng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)防水等級(jí)IPX6。</p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)如下： </p><

30、;p>　　型號(hào)：IR-QCDZ-103-24</p><p><b>　　工作電壓：24V</b></p><p>　　工作電流：<0.3A</p><p><b>　　額定功率：10W</b></p><p><b>　　最大功率：25W</b></p>

31、;<p>　　工作模式：白天/關(guān)閉/夜間(前單元) </p><p>　　工作溫度：-20～70℃ </p><p>　　頻率響應(yīng)：500－8KHz </p><p>　　靈敏度：120dB±5dB </p><p><b>　　阻抗：8Ω </b></p><p><

32、;b>　　顏色：黑色 </b></p><p>　　尺寸：100×100×100mm </p><p><b>　　重量：0.3kg </b></p><p>　?。ㄎ澹?4V直流電源選擇</p><p>　　作用：為耗能設(shè)備提供動(dòng)力來(lái)源，輸入220V交流輸出24V直流。</p

33、><p>　　24V直流電源是整個(gè)智能車庫(kù)門(mén)的動(dòng)能來(lái)源，所以電能的輸出要穩(wěn)定，且要具備過(guò)載過(guò)壓保護(hù)。因此選擇明緯S-60-24單組輸出開(kāi)關(guān)電源,如圖2-4所示。</p><p>　　圖2-4 明緯S-60-24單組輸出開(kāi)關(guān)電源</p><p>　　產(chǎn)品特點(diǎn)：國(guó)際通用全范圍交流輸入，具有短路、過(guò)載、過(guò)電壓保護(hù)，自然風(fēng)冷，100%滿載老化測(cè)試，開(kāi)關(guān)工作頻率77KHZ。<

34、;/p><p>　　其主要技術(shù)參數(shù)如下：</p><p><b>　　直流電壓：24V</b></p><p><b>　　額定電流：2.5A</b></p><p><b>　　額定功率：60W</b></p><p><b>　　輸入電壓：22

35、0V</b></p><p>　　頻率范圍：47~63Hz</p><p><b>　　效率：79%</b></p><p>　　工作溫度：-10~+60℃</p><p>　　工作適度：20~90%RH</p><p>　　尺寸：159*97*38MM（L*W*H）</p>

36、;<p><b>　　（六）PLC的選擇</b></p><p>　　作用：是整個(gè)智能車庫(kù)門(mén)的核心，協(xié)調(diào)控制車庫(kù)門(mén)各部件的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)智能化。</p><p>　　在PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要確定控制方案，下一步的工作就是PLC工程設(shè)計(jì)選型。工藝流程的特點(diǎn)和應(yīng)用要求是設(shè)計(jì)選型的主要依據(jù)。因此工程設(shè)計(jì)選型和估算時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)分析工藝過(guò)程的特點(diǎn)、控制要求，明確控制

37、任務(wù)和范圍，確定所要的操作和動(dòng)作，然后根據(jù)控制要求，估計(jì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)、所需存儲(chǔ)器的容量、確定PLC的功能、外部設(shè)備特性等，最后選擇有較高性能價(jià)格比的PLC和設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)。</p><p>　　輸入輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的估算</p><p>　　I/O點(diǎn)數(shù)的估算時(shí)應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，再增加10％到20％的可擴(kuò)展。留有余量后，就作為輸入輸出點(diǎn)數(shù)估算數(shù)據(jù)。在實(shí)際訂貨

38、時(shí)，還需要根據(jù)制造廠商PLC的產(chǎn)品特點(diǎn)對(duì)輸入輸出點(diǎn)數(shù)進(jìn)行圓整。根據(jù)估算的方法本設(shè)計(jì)的I/O點(diǎn)數(shù)為輸入6點(diǎn)，輸出5點(diǎn)。</p><p><b>　　機(jī)型的選擇</b></p><p>　?。?）、PLC的類型</p><p>　　PLC按結(jié)構(gòu)分為整體型和模塊型，按應(yīng)用環(huán)境分為現(xiàn)場(chǎng)安裝和控制室安裝兩類。按CPU字長(zhǎng)分為1位、4位、8位、16位、32

39、位、64位等。從應(yīng)用角度出發(fā)，通常可按控制功能或輸入輸出點(diǎn)數(shù)選型。整體型的PLC的I/O點(diǎn)數(shù)是固定的，因此用戶選擇的余地較小，用于小型控制系統(tǒng)；模塊型PLC提供多種I/O卡件或插卡，因此用戶可較合理的選擇和配置系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，功能擴(kuò)展方面靈活，一般用于大中型控制系統(tǒng)。</p><p>　　（2）、從經(jīng)濟(jì)的角度考慮 </p><p>　　在選擇PLC時(shí)，應(yīng)該考慮其性能價(jià)格比。考慮經(jīng)濟(jì)時(shí)，

40、也應(yīng)該同時(shí)考慮應(yīng)用的可擴(kuò)展性、可操作性、投入產(chǎn)出比等因素。進(jìn)行比較和兼顧，最終選出比較滿意的產(chǎn)品。輸入輸出點(diǎn)數(shù)對(duì)價(jià)格有直接的影響，當(dāng)點(diǎn)數(shù)增加到一定數(shù)值后，相應(yīng)的存儲(chǔ)器容量也應(yīng)增加。因此，點(diǎn)數(shù)的增加對(duì)PLC選用、存儲(chǔ)器容量、控制功能范圍等選擇都有一定的影響。所以，在估算和選用時(shí)應(yīng)充分考慮，使整個(gè)控制系統(tǒng)有較合理的性能價(jià)格比。本設(shè)計(jì)的自動(dòng)門(mén)屬于小型控制系統(tǒng)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的考慮，選用整體型PLC。</p><p>　　對(duì)

41、PLC響應(yīng)時(shí)間的選擇</p><p>　　對(duì)于多數(shù)場(chǎng)合，PLC的響應(yīng)時(shí)間基本上能滿足控制要求。響應(yīng)時(shí)間包括輸入濾波時(shí)間、輸出濾波時(shí)間和掃描周期。PLC的工作方式?jīng)Q定了它不能接受頻率過(guò)高或持續(xù)時(shí)間小于掃描周期的輸入信號(hào)，當(dāng)有此類信號(hào)輸入時(shí)需要選用掃描速度高的PLC或快速響應(yīng)模塊和中斷輸入模塊。</p><p>　　綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇了三菱的FX系列的FX2N-16MR, 如果I/O點(diǎn)不夠可

42、以使用拓展單元，三菱FX2N-16MR具有如下優(yōu)點(diǎn)：最大范圍地包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能、適合世界各國(guó)不同的電源以及滿足單個(gè)需要的大量特殊功能模塊，它可以為自動(dòng)門(mén)應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力，如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5 三菱FX2N系列PLC樣圖</p><p>　　三、智能車庫(kù)門(mén)的控制流程</p><p>　?。ㄒ唬┢?/p>

43、進(jìn)、出庫(kù)流程文字說(shuō)明</p><p>　　當(dāng)汽車進(jìn)庫(kù)時(shí)，汽車行駛到離車庫(kù)門(mén)一定的距離時(shí)，車主按下無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)遙控器上的開(kāi)門(mén)按鈕，接收器會(huì)把開(kāi)門(mén)信號(hào)傳送給PLC，然后由PLC控制車庫(kù)門(mén)打開(kāi)。車庫(kù)門(mén)打開(kāi)的同時(shí)，車庫(kù)外的燈會(huì)打開(kāi)（白天不會(huì)打開(kāi)，由光控開(kāi)關(guān)控制）、蜂鳴器工作發(fā)出“車庫(kù)門(mén)正在打開(kāi)請(qǐng)稍等，駕車請(qǐng)注意安全，切勿酒駕！”的語(yǔ)音提示，車庫(kù)門(mén)完全打開(kāi)后，車庫(kù)內(nèi)的燈立即打開(kāi)，車庫(kù)外的燈會(huì)延時(shí)熄滅，以達(dá)到節(jié)能目的。<

44、;/p><p>　　車主離開(kāi)車庫(kù)，按下無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)遙控器上的關(guān)門(mén)按鈕，接收器會(huì)把關(guān)門(mén)信號(hào)傳送給PLC，然后由PLC控制車庫(kù)門(mén)關(guān)閉。車庫(kù)門(mén)關(guān)閉的瞬間車庫(kù)外的燈會(huì)立即打開(kāi)，車庫(kù)里的燈會(huì)延時(shí)熄滅，在車庫(kù)門(mén)完全關(guān)閉以后，車庫(kù)外的燈會(huì)延時(shí)熄滅，以達(dá)到節(jié)能的目的。</p><p>　　出庫(kù)控制過(guò)程同入庫(kù)過(guò)程。</p><p>　?。ǘ┢囘M(jìn)、出庫(kù)控制流程圖</p>

45、<p>　　1.車庫(kù)開(kāi)門(mén)流程圖如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 車庫(kù)門(mén)開(kāi)門(mén)流程圖</p><p>　　2.車庫(kù)關(guān)門(mén)流程圖如圖3-2所示。</p><p>　　圖3-2 車庫(kù)門(mén)關(guān)門(mén)流程圖</p><p>　　四、智能車庫(kù)門(mén)的梯形圖設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬㏄LC梯形圖的概述</p>

46、;<p>　　PLC是專門(mén)為工業(yè)控制而開(kāi)發(fā)的裝置，其主要使用者是工廠廣大電氣技術(shù)人員，為了適應(yīng)他們的傳統(tǒng)習(xí)慣和掌握能力，通常PLC不采用微機(jī)的編程語(yǔ)言，而常常采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的“自然語(yǔ)言”編程。國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）1994年5月公布的IEC1131-3（可編程控制器語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)）詳細(xì)地說(shuō)明了句法、語(yǔ)義和下述5種編程語(yǔ)言：功能表圖（sequential function chart）、梯形圖（Ladder diag

47、ram）、功能塊圖（Function black diagram）、指令表（Instruction list）、結(jié)構(gòu)文本（structured text）。梯形圖和功能塊圖為圖形語(yǔ)言，指令表和結(jié)構(gòu)文本為文字語(yǔ)言，功能表圖是一種結(jié)構(gòu)塊控制流程圖。</p><p>　　梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用梯形圖的圖形符號(hào)來(lái)描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。采用梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，這種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言采用因果關(guān)系來(lái)描述事件發(fā)生的條件和結(jié)果，每

48、個(gè)梯級(jí)是一個(gè)因果關(guān)系。在梯級(jí)中，描述事件發(fā)生的條件表示在左面，事件發(fā)生的結(jié)果表示在右面。</p><p>　　形梯圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是最常用的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。在工業(yè)過(guò)程控制領(lǐng)域，電氣技術(shù)人員對(duì)繼電器邏輯控制技術(shù)較為熟悉。因此，由這種邏輯控制技術(shù)發(fā)展而來(lái)的梯形圖受到歡迎，并得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　梯形圖程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特點(diǎn)是：</p>

49、<p>　　1. 與電氣操作原理圖相對(duì)應(yīng)，具有直觀性和對(duì)應(yīng)性；</p><p>　　2. 與原有繼電器邏輯控制技術(shù)相一致，易于掌握和學(xué)習(xí)；</p><p>　　3. 與原有的繼電器邏輯控制技術(shù)的不同點(diǎn)是：梯形圖中的能流（Power Flow）不是實(shí)際意義的電流，內(nèi)部的繼電器也不是實(shí)際存在的繼電器，因此應(yīng)用時(shí)需與原有繼電器邏輯控制技術(shù)的有關(guān)概念區(qū)別對(duì)待。</p>&

50、lt;p>　　梯形圖是使用得最多的圖形編程語(yǔ)言，被稱為PLC的第一編程語(yǔ)言。梯形圖與電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，很容易被工廠電氣人員掌握，特別適用于開(kāi)關(guān)量邏輯控制。梯形圖常被稱為電路或程序，梯形圖的設(shè)計(jì)稱為編程。</p><p>　　（二）梯形圖編程環(huán)境</p><p>　　本設(shè)計(jì)的梯形圖編程是運(yùn)用三菱公司的GX Developer 編程軟件完成的，其編程環(huán)境界面

51、如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 GX Developer編程界面</p><p>　　下面主要介紹下GX Developer 編程軟件概要：</p><p>　　GX Developer 是具有下列功能的軟件包。</p><p><b>　　1．制作程序</b></p><p>　

52、　2．對(duì)可編程控制器CPU的寫(xiě)入/讀出，如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 可編程控制器CPU的寫(xiě)入/讀出示意圖</p><p>　　（三）智能車庫(kù)門(mén)I/O分配表</p><p>　　智能車庫(kù)門(mén)I/O分配表，如表1-1所示。</p><p>　　表1-1 智能車庫(kù)門(mén)I/O分配表</p><p>　?。ㄋ模┲?/p>

53、能車庫(kù)門(mén)程序圖分析</p><p>　　1、車庫(kù)門(mén)上升及蜂鳴器控制</p><p>　　圖4-3 車庫(kù)門(mén)上升及蜂鳴器控制</p><p>　　如圖4-3所示，當(dāng)車主按下無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)上的開(kāi)門(mén)按鈕或手動(dòng)開(kāi)門(mén)按鈕時(shí)，PLC會(huì)接受到X2=1或X4=1，此時(shí)PLC的內(nèi)部繼電器Y0和Y7動(dòng)作，Y0得電以后會(huì)通過(guò)自己的常開(kāi)觸點(diǎn)形成自鎖，與Y1成互鎖。由Y0控制的繼電器KM1的常開(kāi)

54、觸點(diǎn)會(huì)一直閉合，車庫(kù)門(mén)上升，蜂鳴器工作。X1為車庫(kù)門(mén)上限位行程開(kāi)關(guān)，車庫(kù)門(mén)打開(kāi)到上升極限的時(shí)候會(huì)通過(guò)X1停止車庫(kù)門(mén)的上升及蜂鳴器的工作。</p><p>　　2、車庫(kù)門(mén)下降及車庫(kù)外照明燈的延時(shí)控制</p><p>　　圖4-4 車庫(kù)門(mén)下降及車庫(kù)外照明燈的延時(shí)控制</p><p>　　如圖4-4所示，當(dāng)車主按下無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)上的關(guān)門(mén)按鈕或手動(dòng)關(guān)門(mén)按鈕時(shí)，PLC會(huì)接受到X

55、3=1或X5=1，此時(shí)PLC的內(nèi)部繼電器Y1動(dòng)作，Y1的常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)形成自鎖，與Y0成互鎖。由Y1控制的繼電器KM2的常開(kāi)觸點(diǎn)會(huì)一直閉合，車庫(kù)門(mén)下降。在車庫(kù)門(mén)下降的同時(shí)，計(jì)時(shí)器T1開(kāi)始計(jì)時(shí)，在5S以后關(guān)閉車庫(kù)內(nèi)的照明燈。</p><p>　　3、車庫(kù)外照明燈的控制</p><p>　　圖4-5 車庫(kù)外照明燈的控制</p><p>　　如圖4-5所示，當(dāng)車庫(kù)門(mén)打開(kāi)或車庫(kù)

56、門(mén)關(guān)閉的時(shí)候，PLC會(huì)通過(guò)Y0和Y1的狀態(tài)Y6的動(dòng)作，從而控制車庫(kù)外照明燈的控制，M0為輔助繼電器，T0為時(shí)間繼電器，計(jì)時(shí)5S，在車庫(kù)門(mén)完全打開(kāi)5S后熄滅車庫(kù)外照明燈，T2也是時(shí)間繼電器，計(jì)時(shí)2min，在車庫(kù)門(mén)完全關(guān)閉2min后熄滅車庫(kù)外照明燈。</p><p>　　4、車庫(kù)內(nèi)照明燈及車庫(kù)外照明燈的延時(shí)控制</p><p>　　圖4-6 車庫(kù)內(nèi)照明燈及車庫(kù)外照明燈的延時(shí)控制</p&g

57、t;<p>　　如圖4-6所示，車庫(kù)內(nèi)的照明燈會(huì)在車庫(kù)門(mén)完全打開(kāi)的時(shí)候打開(kāi)，由車庫(kù)上限位行程開(kāi)關(guān)X1控制，在車庫(kù)門(mén)關(guān)閉的同時(shí)T1在計(jì)時(shí)5S后將車庫(kù)內(nèi)燈熄滅。其中T0和T2都是用來(lái)控制車庫(kù)外照明燈的延時(shí)關(guān)閉的，在車庫(kù)門(mén)完全打開(kāi)時(shí)，計(jì)時(shí)器T0會(huì)工作，在計(jì)時(shí)5S后將車庫(kù)外燈熄滅，在車庫(kù)門(mén)完全關(guān)閉時(shí)，T2開(kāi)始計(jì)時(shí)，在計(jì)時(shí)2min后將車庫(kù)外照明燈關(guān)閉。</p><p>　　5．具體梯形圖程序在附錄III中列出

58、。</p><p>　　五、控制系統(tǒng)的電氣接線</p><p>　　智能車庫(kù)門(mén)控制系統(tǒng)的控制連接電路主要包括I/O接線電路、控制系統(tǒng)主電路連接，詳細(xì)的接線方式分別在附錄I和附錄II中列出。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)這一個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程，我了解了很多以前不曾了解的東西。結(jié)合自己

59、所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，設(shè)計(jì)出程序和硬件系統(tǒng)，真正開(kāi)始理解了PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，改善了PLC梯形圖的編程能力，也認(rèn)識(shí)到了GX Developer編程軟件的應(yīng)用。但體會(huì)最深的還是自己各方面知識(shí)的貧乏，編程方面需要加強(qiáng)努力，其他很多地方都需要繼續(xù)努力；另一方面也體會(huì)到了網(wǎng)絡(luò)資源的豐富，找資料也需要技術(shù)，開(kāi)拓了眼界，這些都是以后可以運(yùn)用到實(shí)際工作中的知識(shí)財(cái)富。</p><p>　　一個(gè)設(shè)計(jì)涉及的是多方面的問(wèn)題，需要考慮的

60、東西也很多。經(jīng)過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我認(rèn)識(shí)到以后處理問(wèn)題都應(yīng)考慮的全面細(xì)致，這樣才能最好的處理好問(wèn)題。這次設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到的問(wèn)題很多，老師和同學(xué)對(duì)我的幫助很大。一些處理不了的問(wèn)題，也能很變通的解決。</p><p>　　完成這個(gè)設(shè)計(jì)也是對(duì)自己大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一次總結(jié)，一次檢驗(yàn)。更加系統(tǒng)更加深刻的認(rèn)識(shí)到了自己三年來(lái)所學(xué)的知識(shí)對(duì)于以后從事相關(guān)專業(yè)工作的重要性。也認(rèn)識(shí)到了其中的不足之處，以后需要更多努力。</p>

61、<p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 王月芹.可編程控制器講義.蘇州：蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院.2011</p><p>　　[2] 陳芳.數(shù)控機(jī)床PLC控制技術(shù).北京：清華大學(xué)出版社.2009</p><p>　　[3] 張萬(wàn)忠.可編程控制器應(yīng)用技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2005</p>

62、<p>　　[4] 阮友德.電氣控制與PLC實(shí)訓(xùn)教程.北京：人民郵電出版社.2006</p><p>　　[5] 何大慶.電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2006</p><p>　　[6] 程周.電氣控制 與PLC 原理應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社.2003</p><p>　　[7] 王兆義.可編程控制器教程[M].北京：機(jī)

63、械工業(yè)出版社.1993</p><p>　　[8] 林明星.電氣控制及可編程控制器[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004</p><p><b>　　謝辭</b></p><p>　　老師傾注了大量的心血和汗水，無(wú)論是在論文的選題、構(gòu)思和資料的收集方面，還是在論文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了老師悉心細(xì)致的教誨和無(wú)私的幫助，特別是他廣博

64、的學(xué)識(shí)、深厚的學(xué)術(shù)素養(yǎng)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和一絲不茍的工作作風(fēng)使我終生受益，在此表示真誠(chéng)地感謝和深深的謝意。</p><p>　　最后感謝和我同窗三年的大學(xué)同學(xué)，朝夕相伴的日子里，我門(mén)曾經(jīng)一起笑過(guò)，哭過(guò)，彷徨過(guò)。正是你門(mén)為我創(chuàng)造的這個(gè)安定的學(xué)習(xí)環(huán)境，我才得以順利地地過(guò)完得大學(xué)生活。多年來(lái)你們的幫助和關(guān)懷給了我莫大的安慰，幫助我度過(guò)了最困難的時(shí)候。大學(xué)里在一起的日子，是我們青春中最燦爛的一頁(yè)，即將過(guò)去的大學(xué)生活將成為我