PLC自动化设计 | 毕业设计指导 | 工业自动化解决方案
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(1)立体车库的研究背景与需求分析 随着城市化进程的加快,城市汽车数量的快速增长与停车设施的严重不足之间的矛盾日益突出。立体车库作为一种有效的解决方案,其优势在于能够充分利用有限的土地资源,通过垂直或水平扩展空间来增加车位数量,有效缓解停车难问题。本文以四层七列共25车位的升降横移立体车库为研究对象,旨在通过基于S7-1200 PLC、触摸屏和上位机的智能控制系统,提高车库的存取效率和安全性,降低能耗,实现智能化管理。
(2)智能立体车库控制系统的总体设计 在对国内外立体车库的研究及应用现状进行深入分析后,本文明确了智能立体车库控制系统的功能需求和控制要求,并完成了总体设计方案。控制系统采用原地待命存取策略和车位调度优化控制设计,旨在从存取能力和动作效率两方面实现立体车库的高效节能。硬件设计方面,本文主要对检测部分、控制部分和执行部分进行了设计。检测部分通过光电开关、接近开关和限位开关等传感器对车库状态及运行状况进行信号检测和采集,并完成信号输入输出的电路设计。控制部分以S7-1200 PLC为主控制器,处理检测部分传输的信号数据,并通过以太网连接触摸屏和上位机,建立PROFINET通信,实现数据的传输和控制指令的接收。执行部分由车位升降电机、车位横移电机、安全挂钩及安全档杆等构成,完成电机控制等模块的电路设计。
(3)智能立体车库控制系统的软件设计与实现 软件设计方面,本文对软件功能模块进行了详细分析,并结合硬件设计,完成了传感器信号检测、复位、车位调度优化控制、自动控制、手动控制等功能模块的程序设计。根据控制流程图,依次实现了各模块的程序编写。触摸屏触控系统的软件设计根据实际功能需求,主要设计了自动控制操作界面和手动控制操作界面,实现用户或操作者对立体车库的现场操作。上位机监控系统的软件设计结合PLC控制程序,重点设计了立体车库状态实时监控界面,实现对立体车库状态及运行情况的远程监控功能。经过多次仿真调试和修改完善,系统运行稳定可靠,操控界面简明友好,监控系统能够实时监控车库状态,达到了预期的设计目标和效果。
# 定义变量
car_lift_motor = 0
car_shift_motor = 0
safety_hook = 0
safety_bar = 0
car_parking_position = 0
# PLC主程序
def main():
global car_lift_motor, car_shift_motor, safety_hook, safety_bar, car_parking_position
while True:
# 检测车位状态
check_parking_position()
# 执行车位调度优化控制
parking调度优化控制()
# 执行自动控制
execute_auto_control()
# 执行手动控制
execute_manual_control()
# 等待下一个控制周期
wait_for_next_cycle()
# 检测车位状态
def check_parking_position():
# 这里应该是与实际硬件接口的代码
global car_parking_position
car_parking_position = detect_sensor() # 假设检测到的车位位置
# 车位调度优化控制
def parking调度优化控制():
# 根据车位状态和调度算法优化控制
pass # 具体实现省略
# 执行自动控制
def execute_auto_control():
# 根据车位调度结果执行自动控制
pass # 具体实现省略
# 执行手动控制
def execute_manual_control():
# 根据用户输入执行手动控制
pass # 具体实现省略
# 等待下一个控制周期
def wait_for_next_cycle():
# 这里应该是控制周期的等待代码
pass
# 检测传感器信号
def detect_sensor():
# 这里应该是与实际硬件接口的代码
return 1 # 假设检测到的车位位置
# 启动主程序
if __name__ == "__main__":
main()