自动立体车库PLC控制系统设计

4 自动立体车库控制系统的硬件设计

4.1 控制系统总体架构

整个自动立体车库设计由可编程控制器对车库进行统一的控制盒管理，通过可编程控制器控制载车板升降横移以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的存取由可编程控制器根据当前各车位的车辆存放情况，按照相应的程序进行选择，调度车辆进出。

升降横移式立体车库的系统控制原理：操作者(人)要通过控制系统信息交流的平台(界面)把操作信息传送给控制系统，经系统处理后，系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行结构，来完成车库现场的运作。其系统控制原理框图，如图4.1所示。

图4.1 自动立体车库系统控制原理图框

在升降横移式立体车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，控制系统就是使它们在不同的时间内实现正反转;其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯及其各种安全设施等[13]。为了确保载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用了行程开关。小型车库一般选用按钮操作，界面清楚，易于操作。

自动立体车库硬件系统的结构，主要有下列部分构成：

（1）可编程控制器：处理各种信号的逻辑关系，从而向变频器发起信号，同时变频器也将工作状态信号送给PLC形成双向联络关系是系统的核心。

（2）输入输出单元为PLC的I/O接口部分，主要由电源开关，复位按钮，急停按钮等单元构成[14]。

4.2 自动立体车库控制系统设计分析

西门子S7-200一共有5种CPU模块，CPU226模块具有24输入、16输出，并且具有扩展功能和较强的控制功能，所以此次自动立体车库PLC控制系统采用CPU226模块为基本单元。由于此次论文设计的自动立体车库为3层10车位，需要40个输入和332个输出。CPU226基本单元不能够满足输入输出的基本要求，所以需要增加扩展模块。所选的扩展模块是16入16出的EM223扩展模块和具有8个输出的EM222模块。

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4.3 输入输出点分配

该系统占用PLC的110个I/O口，44个输入点，26个输出点，具体的I/O分配表如表4-1所示。

表4-1 I/O分配表

输入信号

自动工作方式按钮 手动工作方式按钮

总停开关 车位左行按钮 车位右行按钮 车位上升按钮 车位下降按钮 1号车位选择按钮 2号车位选择按钮 3号车位选择按钮 4号车位选择按钮 5号车位选择按钮 6号车位选择按钮 7号车位选择按钮 8号车位选择按钮 9号车位选择按钮 10号车位选择按钮

I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 I1.0 I1.1 I1.2 I1.3 I1.4 I1.5 I1.6 I1.7 I2.0

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输出信号

1号车位左移 1号车位右移 2号车位左移 2号车位右移 3号车位左移 3号车位右移 4号车位左移 4号车位右移 4号车位上移 4号车位下移 5号车位左移 5号车位右移 5号车位上移 5号车位下移 6号车位左移 6号车位右移 6号车位上移

Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5 Q0.6 Q0.7 Q1.0 Q1.1 Q1.2 Q1.3 Q1.4 Q1.5 Q1.6 Q1.7 Q2.0

自动立体车库PLC控制系统设计

输入信号

1号车位左限位开关 1号车位右限位开关 2号车位左限位开关 2号车位右限位开关 3号车位左限位开关 3号车位右限位开关 4号车位左限位开关 4号车位右限位开关 4号车位上限为开关 4号车位下限位开关 5号车位左限位开关 5号车位右限位开关 5号车位上限位开关 5号车位下限位开关 6号车位左限位开关 6号车位右限位开关 6号车位上限位开关 6号车位下限位开关

I2.1 I2.2 I2.3 I2.4 I2.5 I2.6 I2.7 I3.0 I3.1 I3.2 I3.3 I3.4 I3.5 I3.6 I3.7 I4.0 I4.1 I4.2

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输出信号

6号车位下移 7号车位上移 7号车位下移 8号车位上移 8号车位下移 9号车位上移 9号车位下移 号车位上移 号车位下移

续表4-1

Q2.1 Q2.2 Q2.3 Q2.4 Q2.5 Q2.6 Q2.7 Q3.0 Q3.1

1010

续表4-1

输入信号

7号车位上限位开关 7号车位下限位开关 8号车位上限位开关 8号车位下限位开关 9号车位上限位开关 9号车位下限位开关 10号车位上限位开关 10号车位下限位开关

复位开关

I4.3 I4.4 I4.5 I4.6 I4.7 I5.0 I5.1 I5.2 I5.3

输出信号

I/O接线图如4.2所示：

图4.2 I/O接线图

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