可编程序控制器及其应用

2014-03-16陕西航天职工大学王红珠

电子世界 2014年9期

关键词：载车立体车库编程语言

陕西航天职工大学王红珠

1.引言

可编程控制器是在顺序控制器的基础上发展起来的新型控制器，代替继电器接触器控制系统进行逻辑控制，是一种以微处理器为核心用作数字控制的专用全功能计算机，是现代自动化的三大支柱之一。

2.可编程控制器的结构

可分为外部和内部结构。从外形上看有模块式和整体式两种，模块式用于小中型PLC，整体式用于大型PLC。它的内部属于典型的计算机结构，由中央处理单元、存储器、输入接口电路、输出接口电路、电源和编程器等部分组成。

3.可编程控制器的工作原理

先对各个输入端进行采样扫描，把扫描的结果存入输入状态寄存器中，然后由CPU从存储器中逐条读取指令并执行该指令，将结果送入输出状态寄存器，等所有指令执行完成后，最后将输出状态寄存器的内容送至输出端，以便驱动线圈，就这样完成一次循环，周而复始采用循环扫描的工作方式，每次扫描所用的时间为一个扫描周期，只有十到几十毫秒。

4.可编程序控制的编程语言

常用的编程语言有梯形图、指令语句表、顺序功能图、逻辑功能图、高级编程语言五种。梯形图编程语言类似于继电器接触器控制系统，逻辑关系很明显，形象直观；指令语句表编程语言键入方便；顺序功能图类似于计算机编程的流程图；逻辑功能图类似于数字电子技术中的逻辑电路图；高级编程语言是用一些专用的计算机编程语言，如PASCAL语言来编程的。目前，各种类型的可编程序控制器基本上都能同时使用梯形图和指令语句表，虽然不同厂家生产的可编程序控制器有所差异，使用的符号、配置功能不一样，但编程原理和方法都是相同的。

图1

图2

图3

5.可编程序控制器在立体车库中的应用

立体车库主要是停放车辆，根据其构造不同可分为垂直升降式、升降横移式、简易升降式等立体车库，可停放多达数十辆以上至千辆之多的车辆，适合于建在中心商业区、住宅小区、车站、码头等地方。升降横移式立体停车库是通过升降或者横移载车板存取车辆的，主要由框架、载车板、传动、控制系统和安全防护措施几部分组成，框架一般采用钢结构，用来支撑车库的；载车板主要是承载库存车辆，其上的搬运器由四根钢丝绳和框架连接，可以做升降运动，横移电动机可以带动载车板整体做横移运动；传动系统是整个车库系统的核心部分，分为升降和横移两种传动系统；控制系统采用可编程序控制器实现升降和横移的具体动作；安全防护措施是保障车库的安全，一般有超限、阻车、防坠、警示等装置和车长检测、紧急停止开关。图1所示为3层10车位升降横移式立体停车库的工作原理图，每个车位单独配有载车板，中间层和地面层每层都有一个空位，顶层没有空位，空位是无载车板的空间，为车位升降提供通道。1-3为空车位，是没有存放车辆的车位，存放在1层的1-1、1-2、1-3车位的车辆可以直接存取，其载车板只做横移运动，不做升降运动；2层的2-1、2-2、2-3车位的载车板既可以做横移运动，也可以做升降运动；3层的3-1、3-2、3-3、3-4车位的载车板只做升降运动，不做横移运动。

立体车库的控制柜部分由按键显示板、PLC接口板、电气控制板三部分组成。按键显示板是控制系统的操作界面，设有车位选择、启/停、急停、复位、自动/手动切换等控制按钮。为了判断载车板上是否存有车辆，在每个载车板上应安装检测车辆有无的传感器；为了保证载车板是否运动到指定位置，在相应的车位上安装检测载车板是否升降或横移到位的限位开关；为了防止车辆进出库时与载车板的运动冲突，在车库的入口处安装检测车辆进出库检测装置。载车板的升降和横移运动分别由升降、横移两个电动机的正反转控制；通过指示灯的颜色显示载车板上是否有车辆，若绿灯亮则表示无车辆，若红灯亮则表示有车辆或人员进出库；防坠装置是通过载车板上的四个凹槽对车辆进行固定防坠。通过上述对控制系统的输入、输出分析，基本可以确定需要30个输入和26个输出。输入为10个漫反射型光电开关、11个上/下限开关、8个左/右限开关、1个镜面反射型光电开关；输出为7个升降电机的正反转和6个横移电机的正反转。从车库中取车时，底层车位不需要移动其载车板，可以直接进出车；顶层进出车，先要判断其对应的下方位置是否为空，若不为空就要进行相应的横移处理，直至下方为空才可进行下降动作，进出车完成后再上升回到初始位置。其运动的原则为升降复位，横移不复位。以图1所示中3-2号车出库操作，来分析取车操作，取车时，车盘下降条件如图2所示。

根据上面3-2号车出库操作编写的PLC程序（梯形图）如图3所示，共分为6个程序段。