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由S7―226型PLC控制的立体车库电控系统

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-11-16  来源:中国智能交通设施网  作者:[db:作者]  浏览次数:1041

  本立体车库采用垂直提升式结构,其工作原理类似于电梯,在多层钢结构的中部设置一台提升机,提升机的两侧每层布置左右两个车位。在存取车时,先使提升机的吊笼升至需操作的楼层,然后由叉梳系统将车辆推入车位或从车位中将车辆取出,然后吊笼下降到底层,如果是取车,到底层后,吊笼中的转盘还要使车辆旋转180度,保证车头向外便于司机开车,车辆离库后关闭库门。最后还要使叉梳、转盘等部件复位。至此一次存取车过程结束。垂直提升式立体车库一般高度较高(本车库为13层,高30余米),对设备的安全性,加工安装精度等要求都很高,因此造价较高,但占地却最小。

  PLC通过其串行通信口经RS485/232转换与上位工控机连接获取控制指令。工控机还与一部读卡机相连接,每一次存取车前司机刷卡,工控机获得车辆身份的信息,将其与机内数据库中的记录做比较,确定存/取、左/右位、楼层等结果,形成控制指令。

  2电控系统的构成整个电控系统构成框图如。立体车库的运动部分由负责吊笼升降的曳引电机(22KW)、叉梳进退的电机(3KW)、转盘旋转的电机(1.2KW)、开关库门电机(0.5KW)来驱动。

  它们由一部西门子S7226型PLC控制,S7226的16个输出点的分配如表1.表2输入点的分配编号功能编号功能10.0外部中断11.44楼平层10.1反旋到位11.55楼平层10.2推进到位11.66楼平层10.3后退到位11.77楼平层10.4开门到位12.08楼平层10.5关门到位12.19楼平层10.6车辆离库12.210楼平层10.712.311楼平层11.0正旋到位12.412楼平层11.11楼平层12.513楼平层11.22楼平层12.611.33楼平层12.7系统中有下述传感器:电磁式平层传感器每层一个,共13个;叉梳进退到位行程开关各一个;转盘旋转到位行程开关各一个;开关门到位行程开关各一个;车辆离库光电传感器一组。这些传感器均与PLC的输入点连接。输入点的连接如表2 I0.0所接的外部中断的作用是:为节省操作时间且方便用户,在车库外安装了一部无线电接收器,无线电发射装置(遥控器)在每一用户的车内,当用户存车时车辆接近车库一定距离内司机按下遥控器,接收装置收到信号后即向PLC的I0.0端发一个正脉冲请求中断,PLC响应该中断,将车库门打开,司机可将车直接开进车库,然后离库刷卡。

  3PLC的编程电控系统的动作由来自上位机的控制指令决定,PLC通过PORT0接收的控制指令为ASC码,将其转换成一个8位字节,存放在MB10中,其中包含存/取、左/右位、楼层等信息,如。根据这个控制字确定相应的动作,转入不同的子程序。共设有4个子程序:3楼以上存车;3楼以上取车;2楼存车;2楼取车。子程序的控制内容基本上是一些步进动作,因此充分利用S7226的SCR功能。还有4个中断服务子程序,分别为:通信接收完毕;发送完毕;定时器0;遥控器请求。

  3.1主程序1)进行通信初始化,内容为将PORT0设置为自由口模式,传送8位信息(SMB30 =09H),设置通信最大字符数(SMB94= 100),设置接收结束字符(SMB89=47H),设置空闲时间(SMW,90=5),定义接收信息控制字(SMB87=BCH)。通信初始化完成后允许接收。

  在主程序中定义有关中断与中断服务子程序的关系,I0.0上跳(事件0)为INT-3;接收完毕(事件23)为INT-0;发送完毕(事件9)为INT-2.然后确定转入各子程序的条件,根据MB10的内容,例如在M10.4= 0;如果M10.4=0而其它条件不变则转入3楼以上取车子程序SBR~1等。

  3.2三楼以上存车子程序存车的过程为车辆接近车库时发出遥控信号,库门自动打开,司机将车辆驶入车库后出门刷卡,PLC进入存车程序。如果是存入右车位,使用步进(SCR)程序做以下动作:a关闭车库门;吊笼加速上升,加速过程设定为2秒,从0速度上升到最高速0.85m/s并保持;当吊笼运行到目的层的下一层时,先以最高速度定时运行0.7s(行程约0.6m),然后开始减速,速度从最高速0. 85m/s用1.5s下降到最低速度0. 1m/s.减速过程吊笼的行程约为0.7m,最后保持低速运行,等待目的层的平层信号;平层传感器的实际安装位置在低于该层的底板6cm处,存车时叉梳应在高于底板6cm处将车推入车位,所以接收到平层信号后,应继续上升12cm,靠1.2s定时来实现;定时完毕吊笼停止后,叉梳将车推进到停车位;吊笼下降12cm,即下降到底板下的6cm处,与车脱离并将车留在车位上;吊笼下降,从0速加速到最高速并保持,与上升类似;吊笼降至2楼后,经0.7s的定时后开始减速,然后保持0.1m/s的最低速运行;获得1楼平层信号后,吊笼停止。

  左位存车还有另外的动作,由于平时叉梳前端对向右位,所以在吊笼上升前先应将转盘旋转180度,使叉梳前端向左,而在吊笼下降到1楼后,转盘还要反向旋转180度,使叉梳复位。

  3.3三楼以上取车子程序取车之前车库门为关闭状态,吊笼的加减速运行过程与存车过程类似。右位取车过程为:吊笼加速上升,然后保持高速运行;到达目的层的下一层时,定时0.7s,然后减速至最低速;得到目的层平层信号后(在底板以下6cm处),立即停止;叉梳向车位方向推进;2s),在高于底板6cm处停下(这一过程将使车辆留在叉梳上);吊笼下降经加速、稳速和减速三个阶段最后到1楼(与存车类似);由于此时车头朝向内,不利于驾驶,所以转盘旋转180度使车头向外;开门,司机进入,将车开出;当车库外的光电传感器检测到车辆离库信号确定车辆离库后,关闭车门;如果是左位取车,在吊笼上升前先将转盘旋转180度,而吊笼降至1楼后,由于在存车时转盘已旋转使车头向外,所以不需再旋转,直接开门。关门后的转盘复位动作左右位相同。

  3.4二楼的存取车二楼的存取车动作与三楼以上的楼层略有不同,区别在于吊笼的上升在1.5s内加速到最大速度的70%(0.6m/s)后保持该速度定时运行3.5s(行程约2.08m),然后在1s内减速至0.1m/s,等待2楼平层信号。获得平层信号后叉梳动作与三楼以上同,吊笼下降时也是速度从0加速到0.6m/s,经3. 5s定时,减速到0.1m/s,然后等待1楼平层信号。由此专门设计P 2楼存车“、”2楼取车“两个子程序。

  3.5与上位机的通信PLC采用自由口通信模式,波特率设置为9600bit/s,PLC与上位机之间用RS232/485转换电缆连接。与多数PLC串行通信一样,上、下位机之间传递ASC码。把上位机向下位机传送的信息分为两类:查询信号和控制指令,无论是哪种信息,最后都加结束字符。

  查询信息为*E0*,它的作用是询问PLC是否可以接受新的动作任务。如上所述,PLC在一个存取车任务尚未完成时不接受新的任务,此时其通信接收功能被关闭,如果此时上位机发查询信息,将得不到下位机的回应,由此上位机暂停发送控制指令,并在一定时间间隔后再次发查询信息。PLC位机的查询信息“E0*,则立即向上位机发出应答信息”70*,后面加结束字符SF*.上位机收到这一信息后,则向PLC发控制指令。“E0*和*70*都转换成ASC码来传送,需2个字节,加上结束字符”(T或1F*,查询和应答信息都为3字节。

  控制指令用8位二进制数来表示,低4位(第0位到第3位)组成的16进制数为1到D,表示存取车欲到达的楼层;第4位表示存/取,1为存,0为取;第5位表示左/右,1为左位,0为右位;第6位为1,工作标志;第7位为0,无意义。在传输过程中,这8位二进制数将转换成2个ASC码。PLC接收到该数据并经校验确定无误后,将其变为二进制数存放在MB10单元,各有关位激活相应的程序。此后PLC又关闭接收功能直至该任务完成再开放接收。

  4结语本立体车库的运动部分的控制系统有以下特点:每层设置一个平层传感器,工作时只检测目的层和其下一层的传感器状态而不采用楼层计数方式,有效地防止了针对本系统信息量交换小的特点,在S7 226与上位工控机进行通信时,设计了一种简单可靠的通信方式;运动部分的动作较复杂,将其归纳为几种固定的模式,因此编程时可大量采用子程序结构;立体车库的运动部分多属顺序控制,充分利用S7 226的步进(SCR)功能;S7226的定时器、中断源、通信口等资源均得到充分利用。

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