汽车举升机构的plc控制系统设计
汽车要进行维修时，将汽车开到举升机的位置，通过人工操作，利用举升机将汽车举升适当的高度可以方便维修，通过人工操作让汽车举升一定的高度。举升机使得汽车的维修和保养更加方便，由于其在维修过程中的重要作用，现在大多数维修厂都配备了举升机。可编程逻辑控制器实际上就是一种微型计算机，它主要被应用在工业生产活动中。由于可编程控制器使用起来十分方便，编程简单而且功能强大，性能价格比高等优点，可编程逻辑控制器在工业领域得到了广泛应用。利用可编程逻辑控制器控制汽车举升机构可以增强举升机构的可靠性和抗干扰能力，同时方便维修。在本课题中采用三菱FX2N系列的PLC，通过对其编写梯形图再结合MCGS组态软件来模拟实现汽车举升机构的工作过程。本课题中利用触摸屏控制举升机构的运行，触摸屏作为新一代的输入设备，它可以通过非常简单的方式实现人与计算机的交流，而且实现起来十分的方便。由于其强大功能和便捷的操作方式，触摸屏在现代工业生产活动中被广泛应用。关键词：汽车举升机；可编程逻辑控制器；组态软件；触摸屏 目录
第一章 绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2汽车举升机构的研究现状以及存在的问题 1
1.3课题主要研究内容 2
第二章 汽车举升机构控制系统硬件选择 3
2.1电机 3
2.2触摸屏 3
2.3变频器 4
2.4传感器 5
2.5可编程控制器（PLC） 6
2.5.1可编程控制器的定义及特点 6
2.5.2 PLC可编程控制器的基本组成及其工作原理 7
2.5.3 FX2N系列的PLC 7
第三章 汽车举升机构控制电路设计 7
3.1主电路的设计 7
3.1.1汽车举升机构控制系统的控制电路 8
3.1.2电动机的连接电路 9
3.1.3变频器的控制电路 10
3.1 PLC控制电路设计 11
3.2.1汽车举升机构输入和输出地址的分配 11
第四章 基于PC机的汽车举升机构控制系统模拟实现 13
4.1MCGS组态软件的介绍 13
4.2基于MCGS和PLC的汽车
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机构控制系统的控制电路 8
3.1.2电动机的连接电路 9
3.1.3变频器的控制电路 10
3.1 PLC控制电路设计 11
3.2.1汽车举升机构输入和输出地址的分配 11
第四章 基于PC机的汽车举升机构控制系统模拟实现 13
4.1MCGS组态软件的介绍 13
4.2基于MCGS和PLC的汽车举升机控制系统制作 14
4.2.1汽车举升机构控制系统仿真的总体设计和建模 14
4.2.2实时数据库的定义 15
4.2.3设备窗口的定义 17
4.2.4用户窗口的编辑 20
4.3汽车举升机构控制系统的控制流程图 22
4.4用户窗口的动画连接 22
4.5设备窗口的编辑 29
4.6运行策略的编写 31
4.7脚本程序的编写 34
第五章 基于触摸屏的汽车举升机构控制系统模拟实现 38
5.1 汽车举升机构控制系统的控制程序设计 38
5.1.1 汽车举升机构的PLC程序设计 38
5.2汽车举升机构的模拟仿真 40
5.2.1梯形图载入PLC 40
5.2.2汽车举升机构组态工程载入触摸屏 41
5.2.3汽车举升机构基于触摸屏的模拟仿真 43
结论 46
致谢 46
参考文献 47
附录 48
第一章 绪论
1.1课题的背景和意义
此次研究的主要内容是设计汽车举升机构的PLC控制系统。汽车要进行维修时，将汽车开到举升机的位置，通过人工操作，利用举升机将汽车举升适当的高度可以方便维修，通过人工操作让汽车举升一定的高度。举升机使得汽车的维修和保养更加方便，由于其在维修过程中的重要作用，现在大多数维修厂都配备了举升机。可编程控制器可靠性高、抗干扰能力强，同时又具备环境适应性好、应用灵活等特点，使得其在现代工业控制中被广泛应用。用PLC控制汽车举升机可以保证其工作的稳定性，减少了系统的设计、安装、调试工作量，除此之外，由于PLC具有完善的自诊断和显示功能使得其拥有较低的故障率，减少了维修的工作量。
1.2汽车举升机构的研究现状以及存在的问题
机械式举升机和液压式举升机是以往常用的两种举升机，机械式螺纹传动举升机由于驱动电机数量的不同主要分为单电机驱动和双电机驱动这两种类型。这种举升机同步性比较好，由于这类举升机大多是电机驱动，螺杆传动，所以没有漏油污染的问题，而且要实现自锁保护比较简单。但机械磨损维护成本高。液压式举升机拥有平稳、噪音小以及力量大等优点，但其缺点也比较明显，用的时间久了之后容易漏油，污染工作环境。不过液压式举升机维护成本低。
目前许多工业设备都运用了PLC控制系统，利用PLC控制汽车举升机能使其工作更加稳定可靠，大大增强了举升机工作的安全性、便捷性。利用触摸屏取代开关来控制举升机可以增加其外接线路的稳定性，把PLC控制系统做成整体用触摸屏来控制举升机的工作系统使得其形成一种对外接完全隔绝的工作环境，不用担心灰尘、水汽和油污的影响。电阻式触摸屏设计简单，成本低，但电阻式触控透光性能较差，由于其物理局限性，比如高线数的大侦测面积造成处理器负担，这些局限性的存在使得此类触摸屏易老化，使用寿命低。电容式触摸屏可以支持多点触控，这类触摸屏的透光性能更好，同时它们的功耗比较低，此类触摸屏拥有较高硬度的接触面，不需要按压，电容式触摸屏的使用寿命也电阻式触摸屏长，但是电容式触摸屏不能通过手写笔进行操作，与此同时，电容式触摸屏的精准度不是很高。为了解决电阻式触摸屏和电容式触摸屏的不足，发明了压电式触摸屏。压电式触摸屏有点类似于电阻式触摸屏和电容式触摸屏。压电式触摸屏有着电容式触摸屏的一些优点，它支持多点触控，而且不像电容式触摸屏只有像皮肤一样的材质才能够进行操作，压电式触摸屏能让任何物体进行操作。与此同时，压电式触摸屏还能像电阻式触摸屏一样进行精准的触控操作[1]。
1.3课题主要研究内容
本次研究的主要目标是利用PLC完成汽车举升机构的模拟仿真，其中包括基于PC机的模拟实现和基于触摸屏的模拟实现。
进行研究的主要内容有：
选择此次研究需要的硬件设备。这些设备主要包括：电机、变频器、触摸屏、传感器、PLC等。这些硬件设备的选择要保证汽车举升机构运行的安全性和稳定性，与此同时还要考虑选择硬件的成本等问题。
学习并且掌握GX Developer和MCGS两种软件的运用。本课题主要使用GX Developer和MCGS 这两种的软件。GX Developer是一款用来编写梯形图的软件，并且当完成梯形图的编写后，通过GX Developer可以把梯形图写入PLC中。MCGS用于汽车举升机构的建模和仿真。在MCGS组态软件中对汽车举升机构进行建模，利用软件的功能对其中的元件进行动画连接，最后编写脚本程序。完成这一系列操作后就可以实现基于PC机的模拟运行，通过MCGS软件将完成的结果载入到触摸屏中就可以实现基于触摸屏的模拟仿真。通过这样的仿真模拟不仅可以检验梯形图的编写是否有误，方便了研究过程中的修改，还可
第一章 绪论 1
1.1课题的背景和意义 1
1.2汽车举升机构的研究现状以及存在的问题 1
1.3课题主要研究内容 2
第二章 汽车举升机构控制系统硬件选择 3
2.1电机 3
2.2触摸屏 3
2.3变频器 4
2.4传感器 5
2.5可编程控制器（PLC） 6
2.5.1可编程控制器的定义及特点 6
2.5.2 PLC可编程控制器的基本组成及其工作原理 7
2.5.3 FX2N系列的PLC 7
第三章 汽车举升机构控制电路设计 7
3.1主电路的设计 7
3.1.1汽车举升机构控制系统的控制电路 8
3.1.2电动机的连接电路 9
3.1.3变频器的控制电路 10
3.1 PLC控制电路设计 11
3.2.1汽车举升机构输入和输出地址的分配 11
第四章 基于PC机的汽车举升机构控制系统模拟实现 13
4.1MCGS组态软件的介绍 13
4.2基于MCGS和PLC的汽车
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
机构控制系统的控制电路 8
3.1.2电动机的连接电路 9
3.1.3变频器的控制电路 10
3.1 PLC控制电路设计 11
3.2.1汽车举升机构输入和输出地址的分配 11
第四章 基于PC机的汽车举升机构控制系统模拟实现 13
4.1MCGS组态软件的介绍 13
4.2基于MCGS和PLC的汽车举升机控制系统制作 14
4.2.1汽车举升机构控制系统仿真的总体设计和建模 14
4.2.2实时数据库的定义 15
4.2.3设备窗口的定义 17
4.2.4用户窗口的编辑 20
4.3汽车举升机构控制系统的控制流程图 22
4.4用户窗口的动画连接 22
4.5设备窗口的编辑 29
4.6运行策略的编写 31
4.7脚本程序的编写 34
第五章 基于触摸屏的汽车举升机构控制系统模拟实现 38
5.1 汽车举升机构控制系统的控制程序设计 38
5.1.1 汽车举升机构的PLC程序设计 38
5.2汽车举升机构的模拟仿真 40
5.2.1梯形图载入PLC 40
5.2.2汽车举升机构组态工程载入触摸屏 41
5.2.3汽车举升机构基于触摸屏的模拟仿真 43
结论 46
致谢 46
参考文献 47
附录 48
第一章 绪论
1.1课题的背景和意义
此次研究的主要内容是设计汽车举升机构的PLC控制系统。汽车要进行维修时，将汽车开到举升机的位置，通过人工操作，利用举升机将汽车举升适当的高度可以方便维修，通过人工操作让汽车举升一定的高度。举升机使得汽车的维修和保养更加方便，由于其在维修过程中的重要作用，现在大多数维修厂都配备了举升机。可编程控制器可靠性高、抗干扰能力强，同时又具备环境适应性好、应用灵活等特点，使得其在现代工业控制中被广泛应用。用PLC控制汽车举升机可以保证其工作的稳定性，减少了系统的设计、安装、调试工作量，除此之外，由于PLC具有完善的自诊断和显示功能使得其拥有较低的故障率，减少了维修的工作量。
1.2汽车举升机构的研究现状以及存在的问题
机械式举升机和液压式举升机是以往常用的两种举升机，机械式螺纹传动举升机由于驱动电机数量的不同主要分为单电机驱动和双电机驱动这两种类型。这种举升机同步性比较好，由于这类举升机大多是电机驱动，螺杆传动，所以没有漏油污染的问题，而且要实现自锁保护比较简单。但机械磨损维护成本高。液压式举升机拥有平稳、噪音小以及力量大等优点，但其缺点也比较明显，用的时间久了之后容易漏油，污染工作环境。不过液压式举升机维护成本低。
目前许多工业设备都运用了PLC控制系统，利用PLC控制汽车举升机能使其工作更加稳定可靠，大大增强了举升机工作的安全性、便捷性。利用触摸屏取代开关来控制举升机可以增加其外接线路的稳定性，把PLC控制系统做成整体用触摸屏来控制举升机的工作系统使得其形成一种对外接完全隔绝的工作环境，不用担心灰尘、水汽和油污的影响。电阻式触摸屏设计简单，成本低，但电阻式触控透光性能较差，由于其物理局限性，比如高线数的大侦测面积造成处理器负担，这些局限性的存在使得此类触摸屏易老化，使用寿命低。电容式触摸屏可以支持多点触控，这类触摸屏的透光性能更好，同时它们的功耗比较低，此类触摸屏拥有较高硬度的接触面，不需要按压，电容式触摸屏的使用寿命也电阻式触摸屏长，但是电容式触摸屏不能通过手写笔进行操作，与此同时，电容式触摸屏的精准度不是很高。为了解决电阻式触摸屏和电容式触摸屏的不足，发明了压电式触摸屏。压电式触摸屏有点类似于电阻式触摸屏和电容式触摸屏。压电式触摸屏有着电容式触摸屏的一些优点，它支持多点触控，而且不像电容式触摸屏只有像皮肤一样的材质才能够进行操作，压电式触摸屏能让任何物体进行操作。与此同时，压电式触摸屏还能像电阻式触摸屏一样进行精准的触控操作[1]。
1.3课题主要研究内容
本次研究的主要目标是利用PLC完成汽车举升机构的模拟仿真，其中包括基于PC机的模拟实现和基于触摸屏的模拟实现。
进行研究的主要内容有：
选择此次研究需要的硬件设备。这些设备主要包括：电机、变频器、触摸屏、传感器、PLC等。这些硬件设备的选择要保证汽车举升机构运行的安全性和稳定性，与此同时还要考虑选择硬件的成本等问题。
学习并且掌握GX Developer和MCGS两种软件的运用。本课题主要使用GX Developer和MCGS 这两种的软件。GX Developer是一款用来编写梯形图的软件，并且当完成梯形图的编写后，通过GX Developer可以把梯形图写入PLC中。MCGS用于汽车举升机构的建模和仿真。在MCGS组态软件中对汽车举升机构进行建模，利用软件的功能对其中的元件进行动画连接，最后编写脚本程序。完成这一系列操作后就可以实现基于PC机的模拟运行，通过MCGS软件将完成的结果载入到触摸屏中就可以实现基于触摸屏的模拟仿真。通过这样的仿真模拟不仅可以检验梯形图的编写是否有误，方便了研究过程中的修改，还可
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