三层立体车库结构与PLC设计(3)

2019-03-09 21:51

3.2.1检测系统:

(1)载车板上有无车检测

在每个载车板上的一条对角线上安放一套光电开关,用于检测载车板上有无车。

(2)车板平移运动是否到位检测

只有下层载车板有平移运动,在每个车位上分别安装限位开关,用于检测载车板平移运动是否到位。

(3)载车板升降是否到位检测

只有上层载车板有升降运动,在每个载车板垂直运动的轨道上,在低层和上层分别安装一只限位开关,用于检测载车板下降和上升是否到位。

3.2.2 电气控制系统整体设计

整个车库由一台PLC对车库进行统一的管理和监控,通过PLC控制平台传动装置以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的调入、调出由PLC根据当前各车位的车辆存放情况,按照相应的调度策略调度车辆进出。

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,按下急停开关,断掉所有电机的电源,使平板无法继续运行,以保护人员及设备的安全。

3.2.3 电气系统关键部分设计

立体车库控制系统的关键技术是使汽车迅速准确地对号入位。为使载

车装置自动准确到达对应泊位,每层设有行程开关,升降机构碰到行程开关时,电机开始减速直至电机停止运动。电动机正转,平移工作台向前平移,送车入号;反之,送车出号。一个存取任务完成后,升降载车系统等待下一个存取指令。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。为了判断载车板上有无车辆,将采用光电开关。在电机控制及接线设计方面,存取车时车位的升降不能同时进行,车位的升降和横移也不能同时进行,这两个动作必须是互锁的,即当上层车位在升降时,地面层车位不能移动,反之亦然,并且上层车位每次只能有一个车位进行上下升降运动。这些在程序中可采用联锁和互锁的方法来解决。1号与2号只能平移各用一台电机控制,3号4号能横移与升降各用2台电机控制, 5号6号7号只能升降各用一台电机控制。总共4台横移电机和5台升降电机。

3.3 主电路图

主电路它包括从电源到电动机的电路,是强电流通过的部分连接着。9

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台电动机,M1控制1号车位托盘的左右移动,M2控制2号车位托盘的左右移动,M3控制3号车位托盘的左右移动,M4控制3号车位托盘的上下移动,M5控制4号车位托盘的左右移动,M6控制4号车位托盘的上下移动,M7控制5号车位托盘的上下移动,M8控制6号车位托盘的上下移动,M9控制7号车位托盘的上下移动。系统中采用三相交流异步电动机。

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图3.3 立体车库主电路图

3.4 辅助电路设计

立体车库辅助电路是为了给可编程控制器供电直流24V,以及变压器的接线等。以及主电路控制部分的接线。如图3.4所示。

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图3.4 辅助电路设计图

3.5 元器件介绍及选型

3.5.1 PLC的选型

(1)选择PLC机型的基本原则

在满足控制要求的前提下,保证工作可靠,使用维护方便,以获得最佳的性

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能价格比。

PLC的型号种类很多,对于开关量控制的应用系统,当选用小型PLC就能满足要求。这里选用FX2N系列。

(2)PLC容量的估算

I/O的点数和用户存储器的容量。

①I/O点数是衡量PLC规模大小的重要指标,根据控制任务估算出所需I/O的点数是硬件设计的重要内容。

一般来说,输入点与输入信号、输出点与输出控制是一一对应的。输入信号有多少输入点选多少,输出信号有多少输出点也应与之对应。

②PLC用户程序所需内存容量一般与开关量输入、输出点数,模拟量输入、输出点数及用户程序的编写质量等有关。

对控制较复杂、数据处理较大的系统,要求的存储容量就要大些。对于同样的系统,不同的用户编写的程序也可能会使程序长度和执行时间差别很大。

本设计根据实际情况要求和PLC选型的原则,选出PLC的型号为西门子可编程控制器S7-200 CPU226可以满足控制要求,其扩展单元为EM223,EM221。

3.5.2 光电开关

光电开关也称光电传感器,是光电接近开关的简称,它是利用被检测物对光束的遮挡或反射,由同步回路选通电路,从而检测物体有无的。光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出,接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。

光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束,发射的光束一般来源于半导体光源,发光二极管LED、激光二极管及红外发射二极管。光束不间断地发射,或者改变脉冲宽度。受脉冲调制的光束辐射强度在发射中经过多次选择,朝着目标不间接地运行。接收器有光电二极管或光电三极管、光电池组成。在接收器的前面,装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路,它能滤出有效信号和应用该信号。本设计选型为E3F-5DN1 5L光电开关:电源电压:DC:6-36V AC:90 V -250V,输出方式:电压;使用环境温度:常温。

3.5.3 行程开关的选型

行程开关又称限位开关,可以安装在相对静止的物体上或者运动的物体上。当物体接近静物时,开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的及诶单分段或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。根据需要选用YKXX1-111(T)适用用于热电流为5A的控制电路中。

3.5.4 电机的选型

电机是最终的执行机构,最终功能的实现要依靠电机。本设计选用三相异步电机带动,电机表示如图.

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