1、8 可编程控制器系统设计8.1 I/0 的分配根据机构的选择与确定，及系统中的控制要求， 编制了 I/O分配表，见表8-1。表 8-1 I/O分配表输入 输出序号 端口 说明序号 端口 说明1 I0.0 电源按钮 1 Q0.0 QA1(A21)升降2 I0.1 A21载车盘上限位 2 Q0.1 QA2(A22)升降3 I0.2 A22载车盘上限位 3 Q0.2 QA3(A31)升降4 I0.3 A31载车盘上限位 4 Q0.3 QA4(A32)升降5 I0.4 A32载车盘上限位 5 Q0.4 QA5(A33)升降6 I0.5 A33载车盘上限位 6 Q0.5 QA6(A11)横移7 I0.6
2、 A11下限位 7 Q0.6 QA7(A12)横移8 I0.7 A12下限位 8 Q0.7 QA8(A21)横移9 I1.0 A13下限位 9 Q1.0 QA9(A22)横移10 I1.1 A11载车盘左限位 10 Q1.1 KF1(A21.1)挂钩11 I1.2 A11载车盘右限位 11 Q1.2 KF2(A21.2)挂钩12 I1.3 A12载车盘左限位 12 Q1.3 KF3(A22.1)挂钩13 I1.4 A12载车盘右限位 13 Q1.4 KF4(A22.2)挂钩14 I1.5 A21载车盘左限位 14 Q1.5 KF5(A31.1)挂钩15 I1.6 A21载车盘右限位 15 Q1
3、.6 KF6(A31.2)挂钩16 I1.7 A22载车盘左限位 16 Q1.7 KF7(A32.1)挂钩17 I2.0 A22载车盘右限位 17 Q2.0 KF8(A32.2)挂钩18 I2.1 A11车位检测 18 Q2.1 KF9(A33.1)挂钩19 I2.2 A12车位检测 19 Q2.2 KF10(A33.2)挂钩20 I2.3 A21车位检测 20 Q2.3 入库指示灯21 I2.4 A22车位检测 21 Q2.4 运行指示灯22 I2.5 A31车位检测 22 Q2.5 故障报警指示灯23 I2.6 A32车位检测 23 Q2.6 报警蜂鸣器24 I2.7 A33车位检测 24
4、 Q2.725 I3.0 A21.1防坠挂钩检测 25 Q3.026 I3.1 A21.2防坠挂钩检测 26 Q3.127 I3.2 A22.1防坠挂钩检测 27 Q3.228 I3.3 A22.2防坠挂钩检测 28 Q3.329 I3.4 A31.1防坠挂钩检测 29 Q3.430 I3.5 A31.2防坠挂钩检测 30 Q3.531 I3.6 A32.1防坠挂钩检测 31 Q3.632 I3.7 A32.2防坠挂钩检测 32 Q3.733 I4.0 A33.1防坠挂钩检测 3334 I4.1 A33.2防坠挂钩检测 3435 I4.2 车辆超限检测 1 3536 I4.3 车辆超限检测 2
5、 3637 I4.4 急停 3738 I4.5 QA1 3839 I4.6 QA2 3940 I4.7 QA3 4041 I5.0 QA4 4142 I5.1 QA5 4243 I5.2 QA6 4344 I5.3 QA7 4445 I5.4 QA8 4546 I5.5 QA9 4647 I5.6 4748 I5.7 4849 I6.0 4950 I6.1 5051 I6.2 5152 I6.3 5253 I6.4 5354 I6.5 5455 I6.6 5556 I6.7 5657 I7.0 5758 I7.1 5859 I7.2 5960 I7.3 6061 I7.4 6162 I7.5
6、6263 I7.6 6364 I7.7 6465 I8.0 6566 I8.1 668.2 PLC 模块的选择根据所确定的 I/0分配表，可知道 I/O点数，由于 I/0点数较多所以必须扩展 I/O模块。PLC 模块选择如下：（1）CPU 模块S7-300PLC总共有 20多种不同型号的 CPU，根据需要现选择 CPU型号为 CPU315-2PN/DP，这种 CPU型号的 PLC具有中规模的程序存储容量，可用于大规模的I/O配置，可用于建立分布式 I/O结构，见图 8-1。（2）输入/输出模块由于 I/O点数较多，所选择的 CPU模块不带 I/O口，所以必须扩展 I/O模块，根据 I/O点分配
7、需要，现选择 2个 32个输入点的 SM321（型号：6ES7 321-1BL00-0AA0，额定负载电压与输入电压都是 24VDC） ，1个 32个输出点的 SM322（型号：6ES7 322-1BL00-0AA0，24VDC、0.5A） ，（3）电源模块西门子公司为 S7-300专配了 24V DC 电源PS307。PS307 提供了输出额定电流为 2A、5A、10A 三种类型。现选择输出额定电流为 10A的 PS307模块，其输入接单向交流。（4）变频器MM440 型号 6SE440-2AD24-0BA1控制升降电机MM440 型号 6SE440-2AD22-2BA1控制横移电机（5）人
8、机界面（HMI）型号 6AV6642-0BA01-1AX0(6)通讯模块（CP）CP343-1，DP 总线连接8.3 PLC 的硬件连接图及 PLC 系统接线图的设计接线图的每个节点的编号对应于电气控制原理图上的编号，根据 PLC的I/O分配表及各执行机构的类型，可做出 PLC的输入输出端子接线图，其接线图如下图 8-2所示：（详细图见附录）图 8-1 CPU模块图 8-2 PLC系统接线图9 电气原理图的设计4.1 电器原件的选择根据总体设计中的各执行机构方案，及被控对象所要实现的动作，选取各机构驱动电机和电磁铁，以及及低压电气元件。各机构驱动电机和电磁铁在上面几节已经确定，下面主要选择电器
9、柜中的其他电气元件。电气控制柜中其它一些独立器件主要包括低压电器、端子板、交流接触器等。低压电器通常是指工作在交流电压小于 1200V、直流电压小于 1500V的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器设备以及利用电能来控制、保护和调节非电过程和非电装置的用电装备。低压电器的用途广，品种规格繁多，为了系统地掌握，必须加以分类。如人手操作发出动作指令的电器，例如刀开关、按钮等。产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，例如接触器、继电器、电磁阀等。用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、等。主要用于低压配电系统中，这类电器包括刀开关、转换开关、熔断器和自动开关。用于自动控制系统中发送动
10、作指令的电器，例如按钮、转换开关等。用于完成某种动作或传送功能的电器，例如电磁铁、电磁离合器等用于保护电路及用电设备的电器，例如熔断器、热继电器等。根据升降横移式立体车库控制系统的要求，需要刀开关若干，熔断器，交继电器等等，具体的型号在后面电器柜的设计中说明。4.2 电气控制原理图根据升降横移式立体车库控制系统的设计要求，绘制电气控制原理图，如图 9-1所示。图 9-1 电气控制原理图该电气控制原理图由主电路和控制电路组成，由于图纸大小的限制，在图中只绘制了一个载车单元的主电路和交流控制回路。1） 主电路主电路主要由升降电机、能耗制动、横移电机、断电机械抱闸、防坠挂钩电磁铁几部分组成。在有升降信号时，首先断电机械抱闸装置电磁铁得电停止抱闸，然后电机得电正反转。在下降终了时，能耗制动打开，使速度减小。在有横移信号时，首先断电机械抱闸装置电磁铁得电停止抱闸，然后电机得电正反转。2） 控制电路控制电路采用西门子公司的 S7-300PLC控制，控制又分为 PLC自动控制和安装或故障检测时的手动控制。为了防止意外事故的发生，设有光电检测报警和突发故障报警装置。逻辑流程图
