7
6ES7223-1BL22-0XA8货期较快
一、PLC的安装和外部接线
动力线、控制线以及PLC的电源线和I/O线应分别配线,隔离变压器与PLC和I/O之间应采用双胶线连接。将PLC的IO线和大功率线分开走线,如必须在同*槽内,分开捆扎交流线、直流线,若条件允许,分槽走线较好,这不仅能使其有尽可能大的空间距离,并能将干扰降到较低限度。
PLC应远离强干扰源如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备,不能与高压电器安装在同一个开关柜内。在柜内PLC应远离动力线(二者之间距离应大于200mm)。与PLC装在同一个柜子内的电感性负载,如功率较大的继电器、接触器的线圈,应并联RC消弧电路。
PLC的输入与输出较好分开走线,开关量与模拟量也要分开敷设。模拟量信号的传送应采用屏蔽线,屏蔽层应一端或两端接地,接地电阻应小于屏蔽层电阻的1/10。
交流输出线和直流输出线不要用同一根电缆,输出线应尽量远离高压线和动力线,避免并行。
二、I/O端的接线
1、输入接线
输入接线一般不要太长。但如果环境干扰较小,电压降不大时,输入接线可适当长些。
输入/输出线不能用同一根电缆,输入/输出线要分开。
尽可能采用常开触点形式连接到输入端,使编制的梯形图与继电器原理图一致,便于阅读。
2、输出连接
输出端接线分为独立输出和公共输出。在不同组中,可采用不同类型和电压等级的输出电压。但在同一组中的输出只能用同一类型、同一电压等级的电源。
由于PLC的输出元件被封装在印制电路板上,并且连接至端子板,若将连接输出元件的负载短路,将烧毁印制电路板。
采用继电器输出时,所承受的电感性负载的大小,会影响到继电器的使用寿命,因此,使用电感性负载时应合理选择,或加隔离继电器。
PLC的输出负载可能产生干扰,因此要采取措施加以控制,如直流输出的续流管保护,交流输出的阻容吸收电路,晶体管及双向晶闸管输出的旁路电阻保护。
三、正确选择接地点,完善接地系统
良好的接地是保PLC可靠工作的重要条件,可以避免偶然发生的电压冲击危害。接地的目的通常有两个,其一为了安全,其二是为了抑制干扰。完善的接地系统是PLC控制系统抗电磁干扰的重要措施之一。
PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。接地系统混乱对PLC系统的干扰主要是各个接地点电位分布不均,不同接地点间存在地电位差,引起地环路电流,影响系统正常工作。例如电缆屏蔽层必须一点接地,如果电缆屏蔽层两端A、B都接地,就存在地电位差,有电流流过屏蔽层,当发生异常状态如雷击时,地线电流将更大。此外,屏蔽层、接地线和大地有可能构成闭合环路,在变化磁场的作用下,屏蔽层内又会出现感应电流,通过屏蔽层与芯线之间的耦合,干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱,所产生的地环流就可能在地线上产生不等电位分布,影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低,逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮,造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降,引起对信号测控的严重失真和误动作。
1、安全地或电源接地
将电源线接地端和柜体连线接地为安全接地。如电源漏电或柜体带电,可从安全接地导入地下,不会对人造成伤害。
2、系统接地
PLC控制器为了与所控的各个设备同电位而接地,叫系统接地。接地电阻值不得大于4Ω,一般需将PLC设备系统地和控制柜内开关电源负端接在一起,作为控制系统地。
3、信号与屏蔽接地
一般要求信号线必须要有一的参考地,屏蔽电缆遇到有可能产生传导干扰的场合,也要在就地或者控制室一接地,防止形成“地环路”。信号源接地时,屏蔽层应在信号侧接地;不接地时,应在PLC侧接地;信号线中间有接头时,屏蔽层应牢固连接并进行绝缘处理,一定要避免多点接地;多个测点信号的屏蔽双绞线与多芯对绞总屏蔽电缆连接时,各屏蔽层应相互连接好,并经绝缘处理,选择适当的接地处单点接点。
四、对变频器干扰的抑制
变频器的干扰处理一般有下面几种方式:
加隔离变压器,主要是针对来自电源的传导干扰,可以将绝大部分的传导干扰阻隔在隔离变压器之前。使用滤波器,滤波器具有较强的抗干扰能力,还具有防止将设备本身的干扰传导给电源,有些还兼有尖峰电压吸收功能。
使用输出电抗器,在变频器到电动机之间增加交流电抗器主要是减少变频器输出在能量传输过程中线路产生电磁辐射,影响其它设备正常工作.
无线局域网络(Wireless Local Area Networks, WLAN)是相当便利的系统,应用无线通信技术将计算机设备互联起来,构成可以互相通信和实现资源共享的网络体系。无线局域网本质的特点是不再使用通信电缆将计算机与网络连接起来,而是通过无线的方式连接,从而使网络的构建和终端的移动更加灵活。
WLAN优势:
安装便捷:无线局域网的安装工作简单,它*施工许可证,不需要布线或开挖沟槽。它的安装时间只是安装有线网络时间的零头。
覆盖范围广:在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而无线局域网的通信范围,不受环境条件的限制,网络的传输范围大大拓宽,较大传输范围可达到几十公里。
经济节约:由于有线网络缺少灵活性,这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要,所以往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展**出了设计规划,又要花费较多费用进行网络改造。WLAN不受布线接点位置的限制,具有传统局域网无法比拟的灵活性,可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展:WLAN有多种配置方式,能够根据需要灵活选择。这样,WLAN就能胜任从只有几个用户的小型网络到上千用户的大型网络,并且能够提供像“漫游”(Roaming)等有线网络无法提供的特性。
传输速:WLAN的速率现在已经能够达到11Mbit/s,传输距离可远至20km以上。应用到正交频分复用(OFDM)技术的WLAN,甚至可以达到54Mbit/s。
WLAN劣势:
无线局域网在能够给网络用户带来便捷和实用的同时,也存在着一些缺陷。无线局域网的不足之处体现在以下几个方面:
⑴ 性能。无线局域网是依靠无线电波进行传输的。这些电波通过无线发射装置进行发射,而建筑物、车辆、树木和其它障碍物都可能阻碍电磁波的传输,所以会影响网络的性能。
⑵ 速率。无线信道的传输速率与有线信道相比要低得多。目前,无线局域网的较大传输速率为150Mbit/s,只适合于个人终端和小规模网络应用。
⑶ 安全性。本质上无线电波不要求建立物理的连接通道,无线信号是发散的。从理论上讲,很容易到无线电波广播范围内的任何信号,造成通信信息泄漏。
在电力线上网技术中,PLC应用十分广泛,它利用电线传送高频信号,把载有信息的高频信号加载于电流上,然后用电线传输,接收信息的调制解调器再把高频信号从电流中“分解”出来,并传送到计算机或电话上,从而在不需要重新布线的基础上实现上网、打电话和收看IPTV、使用视频设备等多种应用。PLC需配对使用,只需将一只PLC插在用户的电脑上,另一只插入家中任何一个电源插座,就可以实现高达200Mbps 或500 Mbps 的传输数率。
相比WLAN室分覆盖,PLC解决方案的优势显而易见,即便与传统有线宽带通信而言,亦有不可比拟的优势:
1、操作简单,直接插上连接好硬件设备便可以使用,*安装任何软件与驱动。
2、通用性强,可以为家庭,中 小型室提供局域网组建服务,可支持同时连接数十台网络设备。
3、信号强,金钱猫PLC产品对于网速的保持较佳,数据包的丢失与延迟误差都较小。
4、ALWAYSONLINE 。PLC属于「即插即用」,不需要繁琐的拨号,接入电源插座就等于接入网路。
5、便捷安全。PLC只需插入电源插头即可,方便连接到 Internet 网,不管在家里的哪个角落PLC只要连接到房间内的任何电源插座上,就可立即拥有金钱猫PLC带来的高速网路享受。
6、健康环保。PLC没有无线电磁波的影响,令人害怕的无线电磁波健康的影响,让客户没有健康的疑虑,特别适合用于医院或是有无线干扰扰等的使用单位来使用。
7、应用范围广。电源网是覆盖范围较广的网路,它的规模是其他任何网路都无法比拟的,PLC可以轻松地渗透到每个家庭或企业用户,为互联网的发展创造较大的空间。
8、高速率。PLC能够提供85Mbps高速的传输速度,远远高于拨号上网、ISDN 和ADSL,足以支援现有网路上的各种应用。
9、资料保密。金钱猫PLC具备128 位-AES加密资料加密保护功能同时也让使用者安全的共享以及周边设备。
10、PLC,免除重新布建局网的困扰,也不用再担心无线网络电磁波的干扰,只要使用PLC就能把家用电线及插座升级为局网。
综合上面所述,PLC应用解决方案相比WLAN有着不可比拟的优势。金钱猫方案采用的PLC技术经过数年技术的研究,克服种种困难,解决样样隐患,已有不可比拟的优势。随着中国无线宽带运营模式的推动和千万户家庭对无线宽带的业务的需求,我们相信金钱猫基于PLC技术的解决方案会在中国得到越来越广泛的应用。



在工业现场中,压力、位移、温度、流量、转速等各类模拟量传感器因设计使用的技术方法不同。传感器工作配电的方式主要分为两线制和四线制,其输出的模拟信号也各有差异,而常见的有0-20mA/4-20mA电流信号和0-75mV/0-5V /1-5V电压信号。要把各类传感器模拟信号成功采集到PLC/DCS/FCS/MCU/FA/PC系统,就要根据传感器与数据采集系统的功能和技术特点进行匹配选型,同时也要考虑到工业现场传感器与PLC等数据采集系统的供电差异及各种EMC干扰的影响,通常把传感器输出的模拟信号隔离、放大、转换后送到PLC等数据采集系统。PLC通过信号线采集传感器的模拟或数字信号,然后进行处理,如果传感器是模拟输出,PLC就要接模拟输入接口,如果传感器是数字信号输出,PLC就要接数字输入接口。
开关量传感器就是一个无触点的开关 ,开关量传感器可作为PLC的开关量输入信号。一般用于开关量控制的设备,机床,机器等。模拟量传感器是把不同的物理量(如 压力、流量、温度)转换成模拟量(4-20MA的电流或1-5V的电压)。模拟量传感器作为PLC的模拟量输入模块的输入信号。一般用于过程控制。 数字传感器是指将传统的模拟式传感器经过加装或改造A/D转换模块,使之输出信号为数字量(或数字编码)的传感器,主要包括:放大器、A/D转换器、微处理器(CPU)、存储器、通讯接口电路等。
常用的模拟量传感器分为两线制和四线制,两线制和四线制都只有两根信号线,它们之间的主要区别在于:两线制的两根信号线既要给传感器或者变送器供电,又要提供电流电压信号;而四线制的两根信号线只提供电流信号。因此,通常提供两线制电流电压信号的传感器或者变送器是无源的;而提供四线制电流信号的传感器或者变送器是有源的。因此,当PLC等数据采集系统的模板输入通道设定为连接四线制传感器时,PLC只从模板通道的端子上采集模拟信号,而当PLC等数据采集系统的模板输入通道设定为连接二线制传感器时,PLC的模拟输入模板的通道上还要向外输出一个直流 24V的电源,以驱动两线制传感器工作。
4-20mA和电工标准有关,4-20mA信号制是国际电工**(IEC)过程控制系统用模拟信号标准。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4-20mA,联络信号采用1-5VDC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。因为信号起点电流为4mA,为变送器提供了静态工作电流,同时仪表电气零点为4mA,不与机械零点重合,这种活零点有利于识别断电和断线等故障
1 引言
在工程设计过程中,经常会遇到远程终端单元(rtu)与PLC进行通讯的问题。plc和rtu都适用于环境比较恶劣的工业场所,特别是在煤矿井下变电所,一般都设置远动终端。有时候需要在原有的plc控制系统上进行变电所系统的接入,这时可以采用以plc作为集中控制单元,并配以触摸屏作为HMI,然后通过plc与rtu的通讯实现井下变电所的集中控制。rtu主要有两类通讯规约:一类是循环式数据传送规约,另一类是问答式传送规约。cdt规约即属于前者,本文主要分析如何利用西门子通讯模块cp340来解析cdt规约。
2 cdt规约简单介绍
部颁cdt循环规约是早期电力部颁布的一套远动规约标准,是电力系统中广泛运用的协议之一。它规定了电网数据采集与监控系统中循环式远动规约的功能、帧结构、信息字结构和传输规则等,适用于点对点的远动通道结构及以循环字节同步方式传送远动设备与系统,多用于rtu设备和后台主站之间的通信。
3 cdt规约特点
cdt规约的数据以帧格式循环发送,根据需要传送的数据的类型和重要性不同,分为:重要遥测(a帧)、次要遥测(b帧)、一般遥测(c帧)、遥信状态(d1帧)、电能脉冲数据(d2)帧、事件顺序记录(e帧)。帧结构如表1所示,每帧都以同步字开头,并有控制字,除少数帧外均应有信息字。信息字的数量依实际需要设定,帧长度可变。
4 帧系列传送顺序
帧系列可根据需要安排传送顺序,通常有下列3种方式:
(1)固定循环传送,用于传送a、b、c、d1、d2帧。
(2)帧插入传送,用于传送e帧(e帧长度不得大于a帧)。soe信息可能连续出现,当轮到发送e帧时用软件指针定好发送界限,后续出现的可归到下一次e帧时再送。
(3)信息字随即插入传送,具体插入的方式如下:①变位遥信、遥控命令的返校信息、升降命令的返校信息等刚一产生就应插入当前帧的信息字传送,若当前帧是a、b、c、d帧,则原信息字被取代,插入的信息在本帧内连续(重复)三次(原帧长度不变,不许跨帧),以便接收端利用3取2原则作出判决。若本帧空间不够连续重复三次,则全部改为下一帧插入传送。当前帧如是e帧,则应在soe完整字之间插入,帧长度相应加长。②对时的子站时钟返回信息也插入传送,但仅传送一遍,其余与上述同。
西门子s7-300PLC的编程软件为step7,首先进行plc的硬件组态,再进行软件编程。通讯模块cp340集成了串行接口,允许用户通过点对点的方式和通讯伙伴通讯,cp340通讯处理器的模块系列有三种,这里选用cp340-rs422/485。cp340通过背板总线与plc的cpu相连,为减小通信时cpu模块的负担,cp340被设计成智能型的,cp340模块上的处理器既受控制又有自主性,它根据cpu模块的命令自主管理串行口的收发工作。模块内有接收缓冲器和发送缓冲器,依靠接收和发送缓冲器建立起cpu模块与cp340的联系。发送数据时,cpu只需把发送的数据写入发送缓冲区,然后,由cp340把缓冲区中的数据逐个发送出去。cp340接收数据时,把接收到的数据写入接收缓冲区。cpu模块可以查询方式读接收缓冲区,如果缓冲区不空,cpu便得到接收数据。读写cp340上的缓冲区需要调用专用的功能块,写缓冲区的功能块称为发送功能块fb3,读缓冲区的称为接收功能块fb2。cp340在使用前必须选择通信协议并进行参数设置,cp340模块参数设定简便,集成在step7软件中的参数配置功能即可方便地设置cp340的通信协议及参数。rtu与cp340之间为异步串行通信,选用ascii通信协议。串行通讯参数设置要与rtu相同:波特率为4800bps,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验。
尽管PLC、IPC在自动化控制中扮演不同角色,在许多运行连续时间较短,环境相对比较好的地方,人们还是希望使用IPC进行核心控制。使用IPC进行核心控制有很多种实现方式,当然其中较为简单的办法就是使用组态软件。
组态软件在很多场合应用于控制,可整个控制的中心往往还是PLC,组态软件(上位机)所起的控制作用很小。人机界面一般用于简单的动作控制,工艺参数的编制,配方的设定等等,虽然在概念上属于控制范畴,但它并未真正起到核心控制作用,因为真正长期的自动运行控制是由PLC完成。我们不经常使用工控机作为核心控制部分的原因有两点:
**,工控机不适于在很恶略的环境下运行;
*二,工控机经常采用的bbbbbbs系统并不能够让人放心,其长期运行效果并不好。
PLC自从问世以来就在自动控制各个行业发挥着难以取代的核心控制作用。PLC运行可靠,适用于各种恶劣的工业环境,PLC和工控机(IPC)相比,其运行可靠、可扩展性好、便于电气连接、控制更专业,但是工控机良好的人机界面,方便高级语言都是PLC所不能比拟的。
本文针对使用组态软件做控制中用户经常遇到的问题进行讨论。在许多用户使用组态软件进行控制,尤其是使用串口连接方式进行控制时,发现组态软件自动控制会影响的数据的采集速度,本文着重介绍如何解决此问题,解决此办法就是——将PLC的控制方式模的应用到上位机串口控制中。
PLC运行原理
在没有中断的情况下,PLC采用“顺序扫描,不断循环”的工作方式。
1) 每次扫描过程。集中对输入信号进行采样,集中对输出信号进行刷新。
2) 输入刷新过程。当输入端口关闭时,程序在进行执行阶段时,输入端有新状态,新状态不能被读入。只有程序进行下一次扫描时,新状态才被读入。
3) 一个扫描周期分为输入采样,程序执行,输出刷新。
4) 元件映象寄存器的内容是随着程序的执行变化而变化。
5) 扫描周期的长短由三条决定:<1>CPU执行指令的速度;<2>指令本身占有的时间;<3>指令条数。
6) 由于采用集中采样。集中输出的方式,存在输入/输出滞后的现象,即输入/输出响应延迟。
用户使用组态软件控制后,导致数据采集慢的原因是许多组态软件用户在编写上位机自动控制程序中所遇到的问题,到底是什么原因?能否有好的办法来解决?
我们先简单描述组态软件数据采制的原理。在正常情况下,组态软件定时向下位机发出读命令来等待下位机回应以截取想要查询的数据,周而复始的循环,数据便动态的显示在上位机上,实现数据“实时采集”。那么当我们需要对下位机进行控制时,组态软件就会相应写命令,实现上位机对下位机的“实时控制”。
表面上看去合情合理,可为什么会出现数据采集慢这种情况?原来一切“归咎于”组态软件的读写机制。组态软件为实现快速的控制,所以给写命令较高的优先执行权,也就是说,当有写(控制)命令时,组态软件首先执行写命令,直到没有写(控制)命令时组态软件才恢复正常的读(采集)循环。
由此,我们不难发现用户经常出现数据采集慢的原因。如果用户频繁将控制指令发出,系统将分配很少的时间给数据采集,从而导致数据采集变慢或者中断。用户在循环指令中重复给一个变量赋值(如y0=1),就会导致以上问题,所以我们的解决办法就是需要控制时控制,不需要控制时放手。为了实现这种控制方式,我们可以参考PLC的运行模式。尽管PLC、IPC在自动化控制中功能不同,在许多运行连续时间较短,环境相对比较好的地方,人们还是希望使用IPC进行较核心控制。使用IPC进行较核心控制有很多种实现方式,当然其中较为简单的办法就是使用组态软件!
目前生产PLC的厂家较多。但能配套生产,大、中、小、微型均能生产的不算太多。较有影响的,在中国市场占有较大份额的公司有:
德国西门子公司:它有SS系列的产品。有SS-95U、100U、115U、135U及155U。135U、155U为大型机,控制点数可达6000多点,模拟量可达300多路。较近还推出S7系列机,有S7-200(小型)、S7-300(中型)及S7-400机(大型)。性能比S5大有提高。
日本OMRON公司:它有CPM1A型机,P型机,H型机,CQM1、CVM、CV型机,Ha型、F型机等,大、中、小、微均有,特别在中、小、微方面更具特长,在中国及世界市场,都占有相当的份额。
瑞士ABB公司:它有AC31系列、PLUTO安全PLC、AC500系列PLC、AC500-eCo可编程控制器PLC。
美国GE公司、日本FA合资的GE-FA的90-70机也是很吸引人的。据介绍。它具有25个特点。诸如,用软设定代硬设定,结构化编程,多种编程语言,等等。它有914、781/782、771/772、731/732等多种型号。另外,还有中型机90-30系列,其型号有344、331、323、321多种;还有90-20系列小型机,型号为211。
美国公司()的984机也是很有名的。其中E984-785可安31个远程站点,总控制规模可达63535点。小的为紧凑型的,如984-120,控制点数为256点,在较大与较小之间,共20多个型号。
美国AB(Alien-Bradley)公司创建于1903年,在世界各地有20多个附属机构,10多个生产基地。可编程控制器也是它的重要产品。它的PLC-5系列是很有名的,其下有PLC-5/10,PLC-5/11,……PLC-5/250多种型号。另外,它也有微型PLC,SLC-500即为其中一种。有三种配置,20、30及40I/O配置选择,I/O点数分别为12/8、18/12及24/16三种。
日本三菱公司的PLC也是较早推到我国来的。其小型机FI前期在国内用得很多,后又推出FXZ机,性能有很大提高。它的中、大型机为A系列。AIS、AZC、A3A等。
日本日立公司也生产PLC,其E系列为箱体式的。基本箱体有E-20、E-28、E-40、E-64。其I/O点数分别为12/8、16/12、24/16及40/24。另外,还有扩展箱体,规格与主箱体相同其EM系列为模块式的,可在16~160之间组合。
日本公司也生产PLC,其EX小型机及EX-PLUS小型机在国内也用得很多。它的编程语言是梯形图,其专用的编程器用梯形图语言编程。另外,还有EX100系列模块式PLC,点数较多,也是用梯形图语言编程。
日本松下公司也生产PLC。FPI系列为小型机,结构也是箱体式的,尺寸紧凑。FP3为模块式的,控制规模也较大,工作速度也很快,执行基本指令仅0•l微秒。
日本富士公司也有PLC。其NB系列为箱体式的,小型机。NS系列为模块式。
美国IPM公司的IP1612系列机,由于自带模拟量控制功能,自带通讯口,集成度又非常之高,虽点数不多,仅16入,12出,但性价比还是高的,很适合于系统不大,但又有模拟量需控制的场合。新出的lP3416机,I/O点数扩大到34入、12出,而且还自带一个简易小编程器,性能又有改进。
此外,还有bachmann、beckoff、Rexroth等。
国内PLC厂家规模多不大。目前国内比较好的牌子有:信捷、毅天、海为、汇川等。
一、前言
自动化停车库是机电合一的大型复杂产品,机械部分相当于人的躯体,电器部分相当于人的神经。机与电的高度合一,使自动化停车库成了现代科学技术的综和产品。
随着社会的发展,人们的生活水平有了较大的提高,现代交通工具家庭式轿车也逐渐进入千家万户,但受到土地的限制,停车场的数量有限,立体式自动化停车库,可以提高了土地利用率及空间利用率,做到有限的土地可以更多的停放车辆。而升降横移式立体车库以“安全、快捷”着称,配备完善的安全装置及其运作系统,实现存取车的快捷,整体效果优良。同时立体式自动化停车装置还可向地下发展,建成大型地下停车装置,使有限的城市土地发挥较大的功能。
地上型升降横移式立体车库的运行原理是取上层车时,将下层车板移开留出空位。该设备下层为左右横移,上层为上下升降。 并可根据客户的场地及需要,实现2-6层的多车位设计。由于升降横移类停车设备规模可大可小,对场地的适应性较强,以较少的获取较具价值的回报。如今可编程控制器(PLC)是面向用户的专用工业控制计算机,具有许多明显的特点,使用PLC进行升降横移式自动化停车的电气控制是必然的趋势。
目前对升降横移式自动化停车库的电气控制普遍采用可编程控制器( PLC)取代微机实现信号集选控制,拖动控制则由变频器来完成。本设计是基于PLC的原理而做成的,整个系统由钢结构部分、载车板部分、传动系统、控制系统、安全防护措施等组成,由PLC、变频器、条码打印机和条码扫描器组合控制。用PLC内的预置程序来控制车位的上下左右移动,用变频器的正反转及输出停止来控制电机移动和急停,电机则由皮带来带动车位的上下左右移动,存车则由条码打印机来打出凭条,取车则把该凭条用条码扫描器扫进PLC,实现存取车的自动化。该系统分为三个工作过程:自动运行、手动运行和停止运行,可用转换开关来控制。该系统有以下特点:
1、模块化设计,车位数从几个到上百个均可采用。可以在地面及地下停车场使用,也可设计成半地下形式,使用形式灵活,造价较低;
2、充分利用空间,可数倍提高停车数量;
3、系列化、标准化设计,结构合理,多种保护装置,;
4、布局灵活,组合方便,可采用多种型式,形成大型停车场。
5、适应性强,地上、地下均可建造,可作2-6层,可多种单元组合,既有单列式,又有重列式。
6、电动钢索(或链条)式升降驱动系统,运行平衡可靠;
7、操作方式采用类似电子储物柜的存取方式,(即存车时按存车按钮打印凭条,取车时把凭条的信息扫入系统取车);
8、广泛适用于办公写字楼、居民集中住宅区等处的地下室停放车辆; 可充分利用地下室的有效空间高度和柱间距宽度来布置停车位。
9、多层升降横移式停车设备,可以创造多层停车位,就同类型设备而言,空间利用率较高。
10、直接于地面空地架设,布置较为简单,工期施工短。
11、整体设计与楼面容为一体,美观大方。
12、安全系数大,系统具有以下安全保护装置:防坠落装置、紧急停止按钮、光电检测开关、离车保护、断电保护、**长报置。
二、系统的工作原理
本文介绍的立体停车库是三层三列式七车位升降横移式停车库,但由于客户的场地及需要的不同,该设备还可实现2-6层的多车位设计。
本设计采用PLC、变频器、条码打印机和条码扫描器来实现存取车的自动化,所要用到的器件有PLC可编程控制器、变频器、条码打印机、条码扫描器、转换开关、限位开关、光电传感器、减速电机、按钮等。全线共有一个电控柜,一个存取车操作系统,另设一个按钮站,操作及维护简单,性高。电气控制系统的主电路供电为三相四线制AC380V,控制回路用单相220V供电,信号电路由PLC可编程控制器本身提供DC24V供电。
在确保各设备都正常的情况下。接通电源,电源指示灯亮。该设备有以下几种工作情况:⑴手动运行:将电柜的“自动 停止 手动”选择开关扳到“手动”位置时,手动指示灯亮,即可在电柜面板上选择相应的手动按钮及动作升降横移选择开关进行操作;⑵自动运行:将电柜的“自动 停止 手动”选择开关扳到“自动”位置,“自动运行”指示灯亮,即可按下存车按钮,此时条码打印机通过PLC传来的指示打印条码,然后把条码上的车位移出让你存车。最后可凭此条码,在条码扫描器上把信息传到PLC中去,经过PLC的处理,就可把相应的车位移出,让你取走,这样便实现了自动存取车。⑶正常停止:将电柜“自动 停止 手动”转换开关扳到“停止”位置时,设备恢复到原位正常停止,关闭电柜电源开关,停止设备。还有以下几种保护功能:⑴断电保护:当设备突然断电,恢复供电后,系统能按断电前的动作继续工作下去。⑵车子**长保护:当遇到车子过长时,将会报警提示,直到解除报警后,车位才回到原位等待下一辆车的到来。⑶急停保护:当发生特殊情况或故障需紧急停机时,按下急停按钮开关,设备瞬时停止。当排除故障,将急停按钮复位,设备将按照停止前的状态继续运行下去,直到按停止按钮才恢复到原位正常停止。⑷离车保护:当驾驶员离车后走出黄色,车位才开始运转。
三、系统各元件的介绍
1、PLC(三菱FX2N—128MR—001):在本系统中我们采用了三菱FX2N—128MR—001PLC,该型号PLC是FX系列PLC家族中较先进的系列。它具备如下特点:较大范围的包容了标准特点、程式执行更快、全面补充了通信功能、适合**不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块,它可以为你的工厂自动化应用提供较大的灵活性和控制能力。
2、变频器(三菱FR-E540-0.4K-CH):它具有小型、高性能, 功率范围在
0.4~7.5KW (三相380V FR-E540系列) ,采用磁通矢量控制,实现1Hz运行150%转矩输出 ,15段速度等多功能选择, 内置独立RS485通讯口 ,柔性PWM,实现更低噪音运行。
3、条码打印机(Intermec PC41): 它具有*特的双层贝壳式结构,使标签和色带的装载和更换较为便利。体积小巧,结构坚固,功能强大,价格低廉,可靠性高,处理速度和打印输出速度快,打印机械速度甚至提高到每秒102毫米。
4、条码扫描器(INTERMEC PULS 1800VT):它是Intermec 公司综合CCD 和激光扫描技术的优点 而开发的新产品,具有CCD 技术的可靠性、安全性和激光技术 的长距离、高亮度,是新一代的环保型产品。它具有模糊逻辑功 能,可识读残损受污的条码。其高亮度的特性,使其可在暗室或 日光下正常工作。它还具有 人性化的结构造型,快捷的专用解码芯片,强化电缆模块的专利 设计,通用性的接口设计,低功耗节能机芯,现场的软件设置和 Firmware 升级等。
5、传感器(BEN5M-MDT):它是一种测距的光电传感器,具有测距远(较远可达到5米),采用反射镜反射的检测方式,DC12-24V供电,NPN/PNP同时输出,遮光ON/入光ON选择。
6、TGS减速电动机:采用德国技术进行模块化设计,于减速机、电机、刹车器集成机电一体化组合使用,配置美国托林顿轴承,日本产机与德国伦茨TSB电磁刹车器,国内出口创汇企业的电机,各项指标符合技术要求。TGS专用减速机与国外进口专用减速机对比,TGS优势是电机连续工作制,提升重量大,刹车扭矩大。
7、行程开关(YKXX1-111(T)):又称限位开关,可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等,简称静物)上或者运动的物体(如行车、门等,简称动物)上。当动物接近静物时,开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断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。适用于操动机构交流电压380V、直流220V,发热电流为5A的控制电路中。
8、转换开关(YKXH28):具有体积小、结构紧凑、功能齐全、操作灵活可靠、外形美观等优点,该开关产品结构设计,材料选用于传统开关有着较大差别,具有很高的技术含量,可与国外较先进的蓝系列开关相媲美,对于提高成套设备的可靠性及产品档次有着重要的意义。主要用于交流50Hz,额定电压至380V及以下, 直流额定电压至220V及以下的电路中作接通、分段和转换电路之用,也可直接控制小容量电动机和作主令控制之用。
9、按钮(YKXY6):主要用于交流50Hz-60Hz工作电压至380V和直流工作电压至220V的控制电路中,作控制、信号、联锁之用。
五、调试的问题
①、PLC输出口接线问题
本控制系统电源端有L,N,PE,U,V,W等6个接口,PLC供电是由电源端的L,N直接输入的,而且PLC的作用是控制变频器的正反转和输出停止,所以不能再将PLC输出COM端相并再接入电源,否则会导致系统失效,不能起到PLC控制变频器的正反转和输出停止作用。
②、主电源对变频器供电接线问题
主电源将对变频器供电,主电源采用U,V,W相380V电源。主电源接线应于变频器U,V,W电源端接口相对应,但在实际接线中,误将主电源与变频器电源三相接口反向连接,电机不能正常运转。导致变频器面板出现错误信息提示如左图所示
在找到错误的根源后,改变电源相应接口,即U→U,V→V,W→W,电动机能正常运转,变频器能正常改变电动机频率,接线错误问题得到解决。
六、结论
本系统经客户使用反响良好,安全、方便、投资省、自动化程度高,并且提高了城市土地的利用率。由于目前地下车库层高的限制以及地面多层车位也有限高要求,所以这类停车装置一般规模都不大,用PLC为核心进行控制已完**满足要求。随着城市土地的紧缺,提高利用率的要求越来越高,现在已有竖井式停车库出现,我们正在对此类装置的控制系统进行研制。