PLC技术机械电气控制论文提纲

论文题目：基于PLC的垂直升降式立体车库控制系统的设计与研究

摘要：立体车库是一种集机械、电气、软件、通信技术为一体的综合自动化系统,可有效解决城市停车难问题。当前,城市用地逐渐紧缺,因而选择占地面积小、空间利用率高的垂直升降式立体车库作为研究对象。针对该类型立体车库存在的存取效率低、控制系统安全可靠性低等问题,在改进存取机构的基础上,完成对立体车库控制系统的设计与研究。本文通过研究立体车库国内外发展与现状,对比分析了垂直升降式立体车库的优点、应用前景与问题。设计了车库的总体方案,采用电梯式布局,对车库的升降机构、横移机构、旋转台机构的具体原理与结构进行分析与设计,并阐述了车库控制系统方案及工作原理。论文重点对垂直升降式立体车库控制系统的硬件和软件进行设计与研究。选取西门子S7-300系列PLC为控制器,对检测部件、电机、变频器进行了选型,并分配了各元器件的输入、输出口地址。分析了控制器、变频器、编码器之间的通信并完成了对控制系统的硬件组态。在控制系统软件设计中,提出了上位机及下位机的具体控制功能,并基于IEC61131-3的标准模型对程序进行了功能划分,通过STEP7完成了PLC程序设计。利用WINCC组态软件完成监控系统的组态及人机界面设计,同时利用STEP7、WINCC、PLCSIM三种软件联合仿真验证了PLC程序及监控软件的可行性。最后对立体车库控制系统的安全可靠性进行了分析,并给出了提高车库控制系统安全可靠性的具体硬件措施和软件措施。本文可为垂直升降式立体车库的设计在提高存取效率、提高车库控制系统安全可靠性方面提供重要参考。

关键词：立体车库;垂直升降式;PLC;控制系统;WINCC

学科专业：机械电子工程

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 课题研究的背景与意义

1.2 立体车库概述及主要类型

1.2.1 立体车库的概述

1.2.2 立体车库的主要类型

1.3 立体车库的国内外发展与研究现状

1.3.1 国外立体车库的发展与研究现状

1.3.2 国内立体车库的发展与研究现状

1.4 研究目的与内容

2 垂直升降式立体车库的总体设计

2.1 垂直升降式立体车库的结构设计

2.1.1 立体车库的主要技术指标

2.1.2 车库的总体结构

2.1.3 车库的升降机构

2.1.4 车库的横移机构

2.1.5 旋转台机构

2.2 垂直升降式立体车库控制系统方案

2.2.1 控制系统功能

2.2.2 控制系统构成

2.3 垂直升降式立体车库的工作原理

2.3.1 存车过程

2.3.2 取车过程

2.4 本章小结

3 垂直升降式立体车库控制系统的硬件设计

3.1 PLC技术及选型

3.1.1 PLC技术

3.1.2 PLC的选型

3.2 检测部件的选择

3.3 驱动电机的选择

3.4 变频器的选择

3.5 PLC接口分配

3.6 硬件系统通讯

3.6.1 上位机与PLC通信

3.6.2 PLC与变频器通信

3.6.3 PLC与编码器通信

3.7 控制系统硬件组态

3.8 本章小结

4 垂直升降式立体车库控制系统的软件设计

4.1 控制系统软件设计目标

4.1.1 上位机监控功能

4.1.2 下位机控制功能

4.2 PLC程序设计

4.2.1 编程软件及编程原则

4.2.2 控制系统程序流程图

4.2.3 程序功能划分

4.2.4 控制系统程序编写

4.3 WINCC组态软件监控系统设计

4.3.1 监控系统软件

4.3.2 监控系统组态

4.3.3 立体车库监控系统人机界面设计

4.4 车库存车过程仿真分析

4.4.1 仿真分析的通讯连接

4.4.2 车库存车过程仿真

4.5 本章小结

5 垂直升降式立体车库控制系统安全可靠性的分析与设计

5.1 车库的安全性

5.2 车库控制系统的可靠性

5.2.1 可靠性定义与指标

5.2.2 PLC控制系统的可靠性

5.2.3 车库控制系统的可靠性

5.2.4 车库控制系统可靠性影响因素

5.3 提高控制系统安全可靠性的硬件措施

5.3.1 提高控制系统安全性的硬件措施

5.3.2 提高控制系统可靠性的硬件措施

5.4 提高控制系统安全可靠性的软件措施

5.5 本章小结

总结

致谢

参考文献