基于PLC的车库自动门控制系统的设计
基于PLC的自动车库控制系统的设计(最终)
本科生毕业论文论文题目基于PLC的自动车库控制系统设计学生姓名学号专业年级 08级指导教师职称学院工学院中国农业大学教务处制2012年5月摘要目前，我国城市内大多采用平面式停车场，该种停车场占地面积大，设备复杂，有效停车位置少，对人员车辆安全的保障性差，故建造立体车库已经到了必不可少的地步。
立体车库空间利用率非常高，并且可以实现自动化操作，使用方便。
建设成本大大低于传统停车场。
配备自动检测系统、各种安全机构、自动报警系统、消防系统及其他防范设施，安全可靠。
并且可以因地制宜，利用零星空地，配以美观的外形，美化城市环境。
本文从分析各种立体车库的具体特点出发，结合城市住宅小区具体环境情况，选择垂直升降式立体车库为研究开发对象。
提出并确定了车库的总体方案；确立了车库的整体体系结构由机械结构和自动控制结构组成；详细设计了自动存取车系统的组成和功能；确定了车辆出入流程；车库的开发丰富了小区内停车设备的建设模式，具有一定的社会意义关键词：垂直升降；立体车库：PLC；自动控制系统AbstractAt present ，our city ，mostly flat parking ，lot of the parking area of large complex equipment ，effective less parking spaces ，the protection of the safety of personnel and vehicles. Therefore ，the construction of three-dimensional . garage to the essential point of three-dimensional garage space utilization is very high ，and can be automatic detection system ，the various security agencies ，auto alarm systems ，fire systems and other preventive facilities safe and reliable . and can be adapted to local conditions ，sporadic open space ，together with the beautiful shape ，and beautiful the urban environment .The specific characteristics of the analysis of various three-dimensional garage ，combined with specific environmental conditions of the urban residential area ，select the vertical lifting type parking for the object of research and development and determine the overall scheme of the garage ，establish the overall architecture of the garage by the mechanical structure and the structure of the automatic control ；detailed design of the composition and function of the automatic access to the car system ；determine vehicle access process ；rich development of the structure of the automatic control ；detailed design of the composition and function of the automatic access to the car system ，determine vehicle access process ，rich development of the garage parking facilities within the residential construction mode has a certain social significance .Keyword : vertical lift ，three-dimensional garage ，plc，automatic control system目录摘要 (I)第一章绪论 (1)1.1课题的研究背景 (1)1.2课题的研究意义 (1)1.3国内外研究现状和发展趋势 (2)1.4存在问题分析 (6)1.5题研究主要内容 (7)第二章基于PLC的立体自动车库控制系统的总体方案设计 (9)2.1立体车库总体方案系统分析 (9)2.2立体车库总体方案的结构分析 (10)2.3三种具体设计方案的分析比较 (11)2.4出入口混合带无换向垂直升降式立体车库的特点 (13)第三章基于PLC的立体自动车库控制系统的控制元件的选用 (15)3.1检测传感器的选用 (15)3.2电动机的选择 (18)3.3PLC的选择 (19)3.4汽车的自动识别系统的选用 (22)第四章基于PLC的立体自动车库控制系统的软件设计 (24)4.1立体车库控制系统组成与工作原理 (24)4.2立体车库的控制系统PLC程序设计 (27)4.3垂直升降式立体停车库存取车控制系统设计 (30)第五章基于PLC的立体自动车库控制系统的硬件部分设计 (37)5.1垂直升降式立体车库的整体结构设计 (37)5.2垂直升降式立体车库的层结构设计 (37)5.3停车架的结构形式 (38)5.4轿厢设计 (39)5.5传动系统设计 (40)5.6提升机构的设计 (40)5.7安全保护措施的考虑 (41)参考文献 (43)致谢 (44)第一章绪论1.1 课题的研究背景伴随着我国国民经济的高速发展以及城市化水平的不断加快，车辆的拥有量在飞速的增长。
PLC控制系统设计实现自动车库门控制
PLC控制系统设计实现自动车库门控制自动车库门控制是一项基于PLC控制系统的重要任务。
它旨在实现车主通过远程控制或使用智能感应设备，方便快捷地控制车库门的开启和关闭。
本文将详细介绍PLC控制系统设计实现自动车库门控制的步骤和要点。
一、系统结构设计PLC控制系统设计需要考虑系统的结构，确保其稳定可靠、安全智能。
在自动车库门控制系统中，通常包含以下几个主要组成部分：1. 传感器：负责感知车辆和人员的存在，以便识别需要开启或关闭车库门的信号。
2. 执行机构：负责实际控制车库门的开启和关闭动作，可以采用电动驱动、液压驱动等方式。
3. PLC控制器：作为核心设备，负责接收传感器的信号，判断操作逻辑，并发送控制信号给执行机构。
4. 人机界面：为用户提供操作界面，可以通过智能手机APP、电脑或控制面板等方式进行远程控制。
在系统设计过程中，需要综合考虑各个组成部分之间的协同工作，确保其正常稳定运行。
二、PLC程序设计PLC程序设计是实现自动车库门控制的关键步骤。
以下是一个基本的程序设计流程：1. 确定输入和输出信号：根据系统需求，确定需要连接的传感器和执行机构，为PLC编程提供准确的输入和输出变量。
2. 设计状态图：根据实际需求，绘制车库门开启与关闭的状态图。
状态图可以包括用户命令状态、门状态和反馈状态等。
3. 编写PLC程序：根据状态图，使用PLC编程软件编写逻辑控制程序。
程序中需要包括输入信号的采集、逻辑判断和输出信号的控制等。
4. 调试和验证：将编写好的程序下载到PLC控制器中，通过模拟输入信号和观察输出信号的变化，进行调试和验证。
5. 优化和扩展：经过调试和验证后，根据实际需求进行程序优化和功能扩展，确保系统达到预期效果。
三、安全性和可靠性设计在自动车库门控制系统设计中，安全性和可靠性是非常重要的考虑因素。
以下是一些建议的设计要点：1. 紧急停止功能：设计一个紧急停止按钮，当出现意外情况时，用户可以立即停止车库门的运行。
车库自动门控制系统plc课程设计说明书
车库自动门控制系统plc课程设计说明书摘要：1.设计目的和意义2.系统组成和原理3.PLC 硬件选型和配置4.PLC 程序设计与调试5.系统性能评价与优化正文：一、设计目的和意义随着科技的发展和城市化进程的加快，停车难问题日益凸显。
为解决这一问题，本设计提出一种基于PLC的车库自动门控制系统。
该系统具有较高的可靠性、稳定性和实用性，能够实现车辆的自动化管理，提高车库的利用率，减轻驾驶员寻找停车位的负担。
二、系统组成和原理车库自动门控制系统主要由传感器、PLC、执行器、驱动器和人机界面等组成。
系统的工作原理如下：1.传感器检测到车辆靠近，发送信号给PLC。
2.PLC接收到信号后，根据预设的程序控制执行器动作，如开启车库门、下降升降机等。
3.同时，PLC通过人机界面实时显示系统状态，方便操作人员了解运行情况。
三、PLC硬件选型和配置1.选择PLC型号：根据系统需求，选择具有足够输入/输出点数的PLC。
例如，选用西门子S7-200系列PLC。
2.配置输入/输出模块：根据传感器的类型和数量，配置相应的输入模块；根据执行器的数量，配置输出模块。
3.配置通信模块：为实现PLC与人机界面、其他设备之间的通信，配置合适的通信模块。
四、PLC程序设计与调试1.熟悉西门子软件和编程语言，掌握编程技巧。
2.了解车库的工艺流程，根据工艺写程序。
3.进行系统调试，确保各部件动作顺畅，满足设计要求。
五、系统性能评价与优化1.评价指标：系统的稳定性、可靠性、响应速度和停车效率等。
2.优化措施：针对系统存在的问题，进行相应的改进。
如增加传感器、优化程序设计、提高执行器速度等。
综上所述，本设计旨在实现车库自动门控制系统的自动化管理，提高车库利用率，缓解城市停车难题。
通过PLC编程和系统调试，确保系统的稳定性和可靠性。
基于PLC的自动车库门控制系统设计
基于PLC的自动车库门控制系统设计自动车库门控制系统是一种应用于汽车停车场的智能系统，它通过使用可编程逻辑控制器（PLC）来实现对车库门的自动控制。
本文将详细介绍基于PLC的自动车库门控制系统的设计原理和功能。
首先，基于PLC的自动车库门控制系统通常包括几个主要的组件：传感器、执行器、PLC控制器、人机界面以及电源等。
下面将逐一介绍每个组件的功能和设计要点。
1. 传感器传感器是自动车库门控制系统的重要组成部分，它用于感知车辆和环境的状态。
通常使用的传感器包括红外线传感器、光电开关传感器、超声波传感器等。
传感器的作用是检测车辆的到达和离开，以及检测车库门的状态，如开门和关门状态。
设计要点：选择合适的传感器类型和数量，以确保系统具有准确的检测和反馈能力。
应根据车库门的尺寸和功能需求，合理安装传感器并进行校准。
2. 执行器执行器是自动车库门控制系统的关键部件，用于控制车库门的开启和关闭。
常用的执行器包括电动马达、液压驱动器等。
执行器的设计应考虑车库门的负载、速度和平稳性等因素。
设计要点：选择适用于车库门的执行器类型，合理安装并与PLC控制器进行连接。
需要确保执行器能够精确地控制车库门的运动，并具有自动停止和反向功能以确保安全。
3. PLC控制器PLC控制器是整个系统的核心，负责接收传感器的信号并控制执行器的动作。
PLC控制器通过编程实现逻辑控制、时序控制和状态监测等功能。
设计要点：选择合适的PLC控制器类型和规格，需要考虑系统的复杂性和功能需求。
编写PLC控制程序，实现车辆进入和离开的自动检测、车库门的开启和关闭控制，并对异常情况进行处理。
4. 人机界面人机界面是自动车库门控制系统与用户进行交互的重要界面，通常以触摸屏或按钮的形式呈现。
人机界面的设计应简洁明了，操作便捷，以便用户能够轻松地控制车库门的运动。
设计要点：根据用户需求和使用习惯，设计直观明了的人机界面。
界面应清晰显示车库门的状态，提供开关门按钮，并具有故障报警功能。
PLC控制的自动车库门系统设计
PLC控制的自动车库门系统设计自动车库门系统是一种方便、安全的设备，可通过楼宇管理系统或遥控器控制车库门的开关。
为了实现这一目标，PLC控制的自动车库门系统设计是非常关键的。
在设计PLC控制的自动车库门系统时，首先需要考虑以下几个方面：1. 系统构成和工作流程：确定系统的结构和工作流程，包括车库门的开启、关闭、停止等操作。
通过PLC控制实现车库门的准确控制。
可参考以下示意图：```-------------------- |-----------------------------| | | || 传感器 | | PLC || (检测车辆位置和状态) | | (控制车库门的开关动作) || | | |-------------------- |-----------------------------```2. 传感器选择和布局：选择合适的传感器来检测车库门的位置和状态，例如门禁传感器、光电传感器等。
同时需要合理布局这些传感器，确保它们能够准确地感知车辆的位置和状态。
3. PLC选型：选择适合的PLC控制器来实现车库门的控制。
考虑到系统的可靠性和稳定性，建议选择具有良好性能和可编程能力的PLC控制器，如西门子、施耐德等品牌。
4. 程序逻辑设计：通过PLC编程软件编写逻辑程序，实现车库门的开关控制。
根据传感器的反馈信号，判断车库门当前的位置和状态，然后根据用户的操作信号控制门的开关。
5. 安全措施：在设计自动车库门系统时，安全是一个非常重要的考虑因素。
确保在门启动或关闭过程中，没有人或车辆被夹到。
可以通过添加安全传感器和限制开关等来实现。
6. 远程控制和监控：考虑到用户的便捷性，可以添加遥控器功能，实现远程开启和关闭车库门。
此外，可以将系统与楼宇管理系统或安防系统等进行集成，实现远程监控和报警。
7. 系统维护和故障排除：设计一个易于维护和故障排除的系统。
合理布置电气元件，标注好线路，保证系统的可靠性。
车库自动门控制系统plc课程设计说明书
车库自动门控制系统plc课程设计说明书【原创版】目录一、引言二、车库自动门控制系统的设计目的和要求三、系统设计原理四、PLC 编程设计五、系统功能及保护措施六、课程设计总结正文一、引言随着现代社会自动化程度的不断提高，可编程逻辑控制器（PLC）已广泛应用于各种自动化控制系统中。
本课程设计旨在基于 PLC 设计一个车库自动门控制系统，以提高学生的实践能力和系统设计能力。
二、车库自动门控制系统的设计目的和要求车库自动门控制系统的主要目的是实现车库门的自动控制，提高车库的安全和方便性。
设计要求包括：1.系统应具有自动开启和关闭功能；2.系统应具有手动控制功能；3.系统应具有门状态监测功能；4.系统应具有保护开关和传感器等保护措施。
三、系统设计原理车库自动门控制系统采用 PLC 作为核心控制器，通过编程实现各种功能。
系统主要包括输入输出模块、传感器、保护开关和执行器等部件。
系统设计原理如下：1.当有车辆进入车库时，传感器将检测到车辆的存在，并将信号传输给 PLC；2.PLC 根据输入信号，判断车库门的状态，并输出相应的指令给执行器；3.执行器根据 PLC 的指令，执行开启或关闭车库门的操作；4.当车库门达到预定位置时，传感器将检测到门状态，并将信号反馈给 PLC；5.PLC 根据门状态信号，停止执行器的操作，并保持车库门在当前位置。
四、PLC 编程设计PLC 编程设计是本课程设计的核心部分，需要根据车库自动门控制系统的工艺流程进行编程。
主要包括以下步骤：1.熟悉 PLC 软件和编程语言，掌握编程技巧；2.根据车库自动门控制系统的工艺流程，编写相应的 PLC 程序；3.通过仿真软件对 PLC 程序进行调试，确保程序的正确性；4.将 PLC 程序下载到控制器，对控制系统进行实际运行测试。
五、系统功能及保护措施车库自动门控制系统具有以下功能：1.自动开启和关闭功能：当有车辆进入车库时，系统自动开启门；当车辆离开车库时，系统自动关闭门。
PLC自动车库门控制系统设计与实现
PLC自动车库门控制系统设计与实现概述：PLC自动车库门控制系统是一种智能化的解决方案，用于控制和管理车库门的开启和关闭。
本文将介绍PLC自动车库门控制系统的设计和实现，包括系统架构、硬件设计、软件编程和实施计划等方面。
一、系统架构设计PLC自动车库门控制系统的架构主要由PLC控制器、传感器、执行器和用户界面组成。
PLC控制器作为系统的核心，负责监测传感器信号、控制执行器动作，并实现与用户界面的数据通信。
1. PLC控制器：选择合适的PLC控制器，具备足够的输入输出接口、内存和处理能力，以满足系统的控制需求。
2. 传感器：通过安装在车库门上的传感器，监测门的开启和关闭状态，如门离地高度传感器、门开关传感器等。
3. 执行器：用于实现车库门的开启和关闭动作，如电机、液压缸等。
4. 用户界面：提供给用户控制车库门的接口，如按钮、触摸屏等。
用户界面通过PLC控制器与车库门的控制进行通信，以实时反馈开启和关闭状态。
二、硬件设计PLC自动车库门控制系统的硬件设计主要包括传感器、执行器和PLC控制器的连接。
1. 传感器连接：传感器与PLC控制器通过合适的接口进行连接，如数字输入模块接口或模拟输入模块接口，以接收传感器的信号。
2. 执行器连接：执行器与PLC控制器通过合适的接口进行连接，如数字输出模块接口或模拟输出模块接口，以控制执行器的动作。
3. 电源供应：为系统提供稳定可靠的电源供应，确保系统的正常运行。
三、软件编程PLC自动车库门控制系统的软件编程主要包括PLC程序编写和用户界面设计。
1. PLC程序编写：根据车库门的开启和关闭逻辑，编写PLC程序，实现传感器数据的监测和执行器的控制。
在编写过程中，应考虑异常情况的处理和安全保护措施，确保系统运行的可靠性。
2. 用户界面设计：设计直观友好的用户界面，提供给用户控制车库门的按钮和指示灯。
用户界面应具有实时反馈机制，及时显示车库门的开启和关闭状态，并提供故障诊断和报警功能。
基于PLC的智能车库门控系统的设计
基于PLC的智能车库门控系统的设计本文旨在设计一种基于PLC的智能车库门控系统，该系统能够自动控制车库门的开关，提高车库的使用效率，并且具有安全保障功能，保障车辆和人员的安全。
首先，介绍基于PLC的智能车库门控系统的硬件设计。
该系统由以下组成部分：传感器、PLC、驱动器和车库门。
传感器用于检测车库内有没有车辆或者行人，PLC则负责控制驱动器的开关动作，从而控制车库门的开闭，驱动器则是实现车库门的动力输出，车库门则是保障车辆和人员安全的第一道屏障。
其次，介绍基于PLC的智能车库门控系统的软件设计。
该系统的软件设计分为以下步骤：系统需求分析、系统设计、程序编写、程序测试和系统调试等阶段。
系统需求分析阶段，需要明确系统功能的需求和使用场景。
系统设计阶段，需要依照需求分析结果进行系统架构的设计，包括系统的模块划分、数据流程与控制流程的设计。
程序编写阶段，需要依据系统设计的方案，针对每个模块分别进行编写。
程序测试阶段，需要针对每个模块进行单独测试，并且进行整个系统的联合测试。
系统调试阶段，需要针对测试过程中发现的问题，逐一排查修复。
最后，介绍基于PLC的智能车库门控系统的工作原理。
当车库内有车辆或行人时，传感器将相应的信号传给PLC。
PLC将信号进行处理后，控制驱动器的输出，使车库门打开。
当车库内没有车辆或行人时，传感器不传送信号给PLC，PLC控制驱动器的输出，使门关上，减少通往外界的入口。
综上所述，基于PLC的智能车库门控系统的设计过程较为复杂，需要进行详细的需求分析、系统架构设计、硬件搭建、软件编写和系统调试等多个层面的工作。
但是，通过此系统能够实现车库门的自动化控制，提高车库的使用效率，增加人员和车辆的安全保障。
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基于PLC的车库自动门控制系统的设计
摘要：由于PLC所有的控制功能都是以程序的形式来体现的，因此PLC的应用已早期的开关逻辑到现在工业的各个领域，它既可用于开关量控制，又可以用于模拟量控制，既可用于单机控制，又可用于组成多级控制系统。
本文主要分析PLC控制系统设计的一般步骤和内容，并针对公共车库自动门控制系统进行设计。
关键词：PLC 车库自动门
PLC系统和继电器系统类似，也是由输入部分、逻辑部分和输出部分组成。
输入部分收集并保存被控制部分实际运行的数据。
逻辑部分处理输人部分所取得的信息，并判断那些功能需做出相应的输出反应。
输出部分控制正在被控的各装置中，哪几个设备需要实时操作处理。
PLC采用大规模集成电路构成的微处理器和存储器来组成逻辑部分。
尽管逻辑部分的作用与继电器控制系统类似，但是其组成、工作原理和运行方式是完全不同的[1]。
本文以下主要分析基于PLC的小区公共车库自动门控制系统的设计。
1公共车库自动自动门控制概述
1.1自动门控制装置
自动门控制装置由门内红外探测开关GDl、门外红外探测开关GD2、开门限位开关SQ1、关门限位开关SQ2、开门执行机构KMl（控制电动机正转）、关门执行机构KM2（控制电动机反转）等部件组成。
要求：
①当有人由内到外出门或由外到内进门时，电动机正转，门自动打开，开门到位时，限位开关SQ1发出信号，电动机自动停止运行。
②自动门在开门位置停留5s后，自动进入关门程序。
电动机反转，门自动关闭，关门到位时，限位开关SQ2发出信号，电动机停止运行。
③在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过大门时，必须立即停止关门动作，并自动进入开门程序。
④在门打开后的5s等待时间内，若又有人员由外至内或由内至外通过大门时，系统必须重新等待5s后，再进入关门过程，以保证人员安全通过。
1.2小区公共车库自动门控制要求
当汽车到达车库门前，超声波开关接收到车来的信号，开门上升；当升到顶点碰到上限开关，门停止上升；当汽车驶入车库后，光电开关发出信号。
门电动机反转，门下降；当下降碰到下限开关后，门电动机停止[2]。
（1）小区车库门栏采用双向车道设计，以保证小区高峰时刻车辆的通过量和秩序。
（2）车辆到达或离开，检测采用光电开关，当车辆在到达检测位停留3s以上时，卷帘门自动升起到位，当车辆通过离开检测位且到达检测位没有别的车辆时，卷帘门降下，若有则保持升起状态直到到达检测位没有别的车辆时延时lOs 后再降下。
（3）设置车库管理人员操作的运行状态急停，强制升起和强制降下功能，此功能不受到达和离开检测位的控制。
（4）升起时有升起到位检测，降下时有降下到位检测，利用行程开关实现，一旦卷帘门到达位置，动作电机停止工作。
（5）若卷帘门开始升起或降下后15s，仍没有达到检测位置，则切断电机电源，发车警报告知管理人员检修。
2程序设计
首先，考虑需要入库的车辆到达检测位并保持3s的情况，并且要考虑到干扰因素，比如有人从检测位前走过的情况。
以入库到达检测为例。
当车辆到达检测位时，光电开关动作，其上升沿时先将计数器DO清零（第一行程序），导通期间通过DO的自加1实现按秒计数（第三行程序），DO等于3也就是完成3s计时。
下面再考虑干扰的情况，即有人从检测位走过，此时，光电开关闭合上升沿完成DO清零。
由于人路过一条检测带的时间是十分有限的，除非在检测点逗留，否则是不会超过3s的，因而DO无法完成3s计时，根据人的走动速度不同，DO的值可能为1或2，假如此时又有一人走过检测位，入库门也不会打开。
因为程序中设计了光电开关闭合上升沿计数器清零，这就避免了由于干扰的累计发生而引起的误动作[3]。
合理地利用上升沿，是进行程序设计的一大重要法宝。
若编写两段实现数据寄存器按秒自加功能的小程序，一个使用上升沿，一个不使用，则两个寄存器中的数据是不同的。
使用上升沿自加的寄存器中的数据是正确的，另外一个是错误的。
因为在接点的闭合时间内，PLC可以完成多个扫描周期，也就是说不使用上升沿的自加寄存器每次自加的不是1，而是100，200或者300，这个数字的大小取决于程序的长度，即PLC完成一次全部程序的扫描的时间。
当门关闭到底碰到下限位行程开关SQ2时，SQ2闭合，输入继电器I0.5常闭触点断开，输出继电器Q0.2断开，关门接触器KM2断开，大门停止运动。
当按下停用大门控制系统按钮SB2，输入继电器I0.1常闭触点断开，内部辅助继电器M1.0断开，其常开触点均断开，从而阻止输出继电器Q0.1和Q0.2的接通，因此大门不会运动[4]。
同样以入库门动作为例，根据前面的需求分析，可知有强制入库门上升和检
测位保持3s（有车辆在检测位）两个条件使库门上升，则在输入侧将这两个条件并联，同时加上自锁。
据需求分析可知另外还有入库门升起到位检测，入库门急停和前面强调过多次的入库门下降（互锁），以上三个条件的触发都是用于断开主通路的，因而采用常闭接点。
3运行调试
（1）将自己编写的程序或将所给的参考程序输入计算机中。
（2）编译程序并将程序下载到PLC中。
（3）将PLC运行模式选择开关打到RUN位置，或者用鼠标单击工具条中的RUN按钮，使PLC进入运行方式。
（4）按下系统启动按钮SBl，观察电动机的状态是否正常。
然后当小车到达仓库门15时，超声波开关PHl用按钮开关来模拟，观察电动机运行状态是否为正向运转即表示门打开。
（5）当碰下SQl时，表示门打开到顶部位置，观察电动机的运行状态，JtLN，寸电动机应停止运行。
（6）当车子进入仓库后，光电开关PH2会动作，在此用按钮开关来模拟。
此时应该进行关门的操作，观察电动机的运行状态是否为反方向运行。
（7）当碰下SQ2时，表示门已经关上，观察电动机的运行状态是否停止。
参考文献：
[1]史宜巧，孙业明，景绍学主编. PLC技术及应用项目教程[M]. 机械工业出版社，2009.01.
[2]霍彩萍. PLC应用技术（三菱）[M]. 中国劳动社会保障出版社，2008
[3]贫哲荣，石帅军. 流行PLC实用程序及设计[M].西安电子科技大学出版社，2006
[4]常辉主编. 可编程序控制器技术与应用（西门子系列）实验与实训[M]. 电子工业出版社，2009.01.。