智能电动摆渡车plc控制系统的设计(附件)【字数：5877】
本文提出了一种通用的智能电动摆渡车控制系统方案。控制系统以可编程控制器（PLC）为核心，通过可编程控制器连接通用输入模块，完成对所需传感器信号、指令信号的采集，智能电动摆渡车在PLC程序的控制下完成规划路径的作业。根据智能电动摆渡车的控制功能要求，从PLC控制系统设计的一般开发过程，完成了智能电动摆渡车的控制系统硬件组态设计。本文重点分析了PLC控制系统硬件设计和软件设计内容、方法和步骤。选取了适合于智能电动摆渡车的直流电机、制动系统、转向机构等硬件配置。通过MODBUS转CAN模块，实现转向控制。本文设计的智能电动摆渡车，采用工业控制器（PLC）为控制核心，稳定性，可靠性高，设计柔性好，通用性好，为系统的推广运用提供软硬件技术。并提供与自动驾驶系统标准的CAN协议通信接口，为自动驾驶的摆渡系统提供硬件平台。
目 录
一、引言 1
二、关于PLC的简介 1
三、智能电动摆渡车控制要求分析 1
四、智能电动摆渡车硬件系统设计 3
（一）电气控制系统方案 3
（二）控制系统硬件选型 4
五、智能电动摆渡车软件系统设计 8
（一）PLC控制程序设计 8
（二）人机交互系统设计 12
六、智能电动摆渡车系统调试 13
（一）硬件调试 13
（二）软件调试 14
（三）路试 17
七、结论 17
参考文献 18
致谢 19
毕业设计期间主要成果 20
附录 20
一、引言
当今，在物流业、旅游业、交通运输等行业，经常可以看见智能电动摆渡车的踪影。与传统意义上的摆渡车相区别的是，智能电动摆渡车可以进行无人驾驶，可以实现优化路径、提高安全指数、增强利用效率。因此研究智能电动摆渡车具有重要意义。
传统的摆渡车采用有人驾驶的操作方式，对操作人员来说具有较强的劳动强度。智能电动摆渡车采用无人操作，具有高效、节能、充分发挥各种人力。一些发达国家已陆续采用。
本课题主要提出一种智能电动摆渡车系统方案，智能电动摆渡车搭载电池为动力，具有绿色、环保、安全、可靠的特点。并根据智能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
电动摆渡车的设计要求，从PLC控制系统设计的一般开发过程，完成了智能电动摆渡车的控制系统硬件组态设计。本文重点分析了控制系统的硬件和软件，选取了性价比高的信捷XD5系列PLC，采用CAN通信的线控YTN控制器、GCAN204通信模板等硬件。本文设计的智能电动摆渡车，采用工业控制器（PLC）为控制核心，稳定性好，可靠性高，通用性好，具有良好的设计柔性，为系统的推广运用提供软硬件技术。并提供与上位机（自动驾驶系统）标准的CAN协议控制接口，为自动驾驶的摆渡系统提供硬件平台。
二、关于PLC的简介
本文设计的PLC程序是智能摆渡车的核心，其配合模拟量输入输出模块完成正常运转，这就要求PLC的程序及其精准，自1968年以来PLC逐渐被重用。
早在20世纪70年代初，工业领域中的继电器占据市场中的主导地位，恰逢此时，美国最大的汽车制造商美国通用公司（GM）为了在激烈的汽车工业竞争中占有比较大的优势。但在当时这种工业中的继电器的缺点有很多如：体积大、耗电、可靠性差、寿命短，在这种种条件下，美国通用公司就不得不重新研制一种新型工业装置来代替工业继电器。
当时美国通用还公开招标了十项技术要求，并最终定义PLC为直接用于工业环境，必须有很强抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。
PLC进入我国是20世界70年代的后期，PLC已经运用到了工业生产的每一个角落。我国PLC的市场被国外大部分品牌占据，但近几年由于长期的经验积累，我国的PLC已经处于蓬勃发展阶段。
三、智能电动摆渡车控制要求分析
图31为改装前的电动摆渡车机械平台，配备2400W的无刷直流电机，其电机控制器接线如图32所示。采用6组12V电池供电，总供电电压为直流72V。转向系统为机械转向。
图31 电动摆渡车平台
图32 无刷直流电机控制器接线图
客户要求把原来人工驾驶方式，改造为可以用遥控方式操控，并保留通信接口，可进行二次开发，加装自动驾驶系统。
根据客户要求，需要对系统进行线控改造。原先采用开关、加速踏板、方向盘等控制的功能，需要能采用电信号控制。前进、后退、刹车等开关信号由PLC的开关量输出提供，加速踏板信号由模拟量输出模块产生。转向系统选用电动方向机代替原方向盘。并要求可通过人机交互系统，对运行参数，如：速度限制、加速度等进行设置，实现转向调准、在线调试、查看系统状态数据等功能。选用合适的工业遥控器实现遥控操作。
四、智能电动摆渡车硬件系统设计
（一）电气控制系统方案
电气控制系统方框图如图41所示。系统包括PLC、模拟量输入输出模块、GC204通信模块、工业遥控系统、行走电机系统、方向机系统、电源电路等。上位机用于实现人机交互，对系统进行监控。
图41 电气控制系统方框图
智能电动摆渡车方向机选用天津德科YTN250控制器总成。控制器接口定义如图42所示。采用12供电，可驱动360W方向电机。可以采用信号控制或CAN通信控制。各引脚定义如表41所示。
图42 YTN250控制器总成
表41 YTN250控制器引脚定义
引脚号
定义
引脚号
定义
（1）
传感器GND
（13）
力矩传感器主路
（2）
传感器GND
（14）
SWD _CLK
（3）
力矩传感器+5V
（15）
PTDI
（4）
传感器GND
（16）
*RESET
（5）
目 录
一、引言 1
二、关于PLC的简介 1
三、智能电动摆渡车控制要求分析 1
四、智能电动摆渡车硬件系统设计 3
（一）电气控制系统方案 3
（二）控制系统硬件选型 4
五、智能电动摆渡车软件系统设计 8
（一）PLC控制程序设计 8
（二）人机交互系统设计 12
六、智能电动摆渡车系统调试 13
（一）硬件调试 13
（二）软件调试 14
（三）路试 17
七、结论 17
参考文献 18
致谢 19
毕业设计期间主要成果 20
附录 20
一、引言
当今，在物流业、旅游业、交通运输等行业，经常可以看见智能电动摆渡车的踪影。与传统意义上的摆渡车相区别的是，智能电动摆渡车可以进行无人驾驶，可以实现优化路径、提高安全指数、增强利用效率。因此研究智能电动摆渡车具有重要意义。
传统的摆渡车采用有人驾驶的操作方式，对操作人员来说具有较强的劳动强度。智能电动摆渡车采用无人操作，具有高效、节能、充分发挥各种人力。一些发达国家已陆续采用。
本课题主要提出一种智能电动摆渡车系统方案，智能电动摆渡车搭载电池为动力，具有绿色、环保、安全、可靠的特点。并根据智能 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
电动摆渡车的设计要求，从PLC控制系统设计的一般开发过程，完成了智能电动摆渡车的控制系统硬件组态设计。本文重点分析了控制系统的硬件和软件，选取了性价比高的信捷XD5系列PLC，采用CAN通信的线控YTN控制器、GCAN204通信模板等硬件。本文设计的智能电动摆渡车，采用工业控制器（PLC）为控制核心，稳定性好，可靠性高，通用性好，具有良好的设计柔性，为系统的推广运用提供软硬件技术。并提供与上位机（自动驾驶系统）标准的CAN协议控制接口，为自动驾驶的摆渡系统提供硬件平台。
二、关于PLC的简介
本文设计的PLC程序是智能摆渡车的核心，其配合模拟量输入输出模块完成正常运转，这就要求PLC的程序及其精准，自1968年以来PLC逐渐被重用。
早在20世纪70年代初，工业领域中的继电器占据市场中的主导地位，恰逢此时，美国最大的汽车制造商美国通用公司（GM）为了在激烈的汽车工业竞争中占有比较大的优势。但在当时这种工业中的继电器的缺点有很多如：体积大、耗电、可靠性差、寿命短，在这种种条件下，美国通用公司就不得不重新研制一种新型工业装置来代替工业继电器。
当时美国通用还公开招标了十项技术要求，并最终定义PLC为直接用于工业环境，必须有很强抗干扰能力，广泛的适应能力和应用范围。
PLC进入我国是20世界70年代的后期，PLC已经运用到了工业生产的每一个角落。我国PLC的市场被国外大部分品牌占据，但近几年由于长期的经验积累，我国的PLC已经处于蓬勃发展阶段。
三、智能电动摆渡车控制要求分析
图31为改装前的电动摆渡车机械平台，配备2400W的无刷直流电机，其电机控制器接线如图32所示。采用6组12V电池供电，总供电电压为直流72V。转向系统为机械转向。
图31 电动摆渡车平台
图32 无刷直流电机控制器接线图
客户要求把原来人工驾驶方式，改造为可以用遥控方式操控，并保留通信接口，可进行二次开发，加装自动驾驶系统。
根据客户要求，需要对系统进行线控改造。原先采用开关、加速踏板、方向盘等控制的功能，需要能采用电信号控制。前进、后退、刹车等开关信号由PLC的开关量输出提供，加速踏板信号由模拟量输出模块产生。转向系统选用电动方向机代替原方向盘。并要求可通过人机交互系统，对运行参数，如：速度限制、加速度等进行设置，实现转向调准、在线调试、查看系统状态数据等功能。选用合适的工业遥控器实现遥控操作。
四、智能电动摆渡车硬件系统设计
（一）电气控制系统方案
电气控制系统方框图如图41所示。系统包括PLC、模拟量输入输出模块、GC204通信模块、工业遥控系统、行走电机系统、方向机系统、电源电路等。上位机用于实现人机交互，对系统进行监控。
图41 电气控制系统方框图
智能电动摆渡车方向机选用天津德科YTN250控制器总成。控制器接口定义如图42所示。采用12供电，可驱动360W方向电机。可以采用信号控制或CAN通信控制。各引脚定义如表41所示。
图42 YTN250控制器总成
表41 YTN250控制器引脚定义
引脚号
定义
引脚号
定义
（1）
传感器GND
（13）
力矩传感器主路
（2）
传感器GND
（14）
SWD _CLK
（3）
力矩传感器+5V
（15）
PTDI
（4）
传感器GND
（16）
*RESET
（5）
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/237.html
