新型车辆搬运器及控制器的无线通信技术开发

发布时间：2017-10-30 11:01

  本文关键词：新型车辆搬运器及控制器的无线通信技术开发

  更多相关文章： 单轴抬升 车辆搬运器 巷道堆垛式立体车库 无线通信 控制系统

【摘要】：随着经济的发展,我国的汽车保有量不断增加,由此带来了停车难问题。为了充分利用土地资源,提高单位面积的停车数量,有效解决停车难问题,国家倡导立体车库的建设。巷道堆垛式立体车库具有停车位数量多、安全可靠性高的优点,开始广泛应用于国内外大中型城市。单轴抬升车辆搬运器通过抬升待搬运车辆后轮,对待搬运车辆进行推拉搬运。在巷道堆垛式立体车库中使用单轴抬升车辆搬运器能够更节约能耗、节省时耗,从而降低车库的停车价格和运营成本,便于推广巷道堆垛式立体车库的应用。本文将单轴抬升车辆搬运器应用于巷道堆垛式立体车库。对使用了单轴抬升车辆搬运器的巷道堆垛式立体车库进行分析与设计后,研究了车库的控制系统。车库控制系统分成上位机监控系统和下位机控制系统,下位机选用西门子S7-300 PLC,采用Step 7软件对下位机的控制程序进行设计;选用Wincc组态软件组建上位机监控系统,完成了车库监控系统人机界面的设计。本文重点研究了单轴抬升车辆搬运器控制器的无线通信。对立体车库通信技术进行研究后,设计了一种基于无线中继法的Profibus无线通信模块,并完成它的软硬件设计。单轴抬升车辆搬运器选用PIC单片机作为其控制器,为了实现PIC单片机与PLC的无线通信,提出了使用了上述设计的Profibus无线通信模块的通信系统方案。通信系统中:PLC采用Profibus通信协议,PIC单片机采用Modbus-RTU通信协议,PLC与PIC单片机通过Profibus到Modbus协议总线桥通信,在PLC和总线桥之间使用Profibus无线通信模块。最后在Step 7软件中完成通信系统的配置,实现了单轴抬升车辆搬运器控制器与PLC的无线通信。
【关键词】：单轴抬升 车辆搬运器 巷道堆垛式立体车库 无线通信 控制系统
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;U491.71
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第一章 绪论11-18
• 1.1 论文研究背景11-12
• 1.2 立体车库国内外发展现状12-13
• 1.2.1 立体车库在国外的发展现状12-13
• 1.2.2 立体车库在国内的发展现状13
• 1.3 巷道堆垛式立体车库关键技术研究现状13-16
• 1.3.1 搬运器的研究现状13-14
• 1.3.2 立体车库监控系统的研究现状14-15
• 1.3.3 立体车库通信技术的研究现状15-16
• 1.4 论文的章节安排16-18
• 第二章 巷道堆垛式立体车库简介18-23
• 2.1 巷道堆垛式立体车库概述18-19
• 2.2 车库框架结构19
• 2.3 升降机19-20
• 2.4 堆垛机及模型20-22
• 2.4.1 堆垛机20
• 2.4.2 堆垛机模型20-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 单轴抬升车辆搬运器23-41
• 3.1 单轴抬升车辆搬运器的组成23-28
• 3.1.1 前轮转向限定机构23-24
• 3.1.2 抬升杆伸出机构24-25
• 3.1.3 后轮抬升机构25-26
• 3.1.4 后轮防脱机构26-27
• 3.1.5 底盘驱动机构27-28
• 3.2 单轴抬升车辆搬运器的数学模型与仿真28-37
• 3.2.1 后轮抬升机构的动力学数学模型与仿真28-31
• 3.2.2 后轮防脱机构的动力学数学模型与仿真31-34
• 3.2.3 底盘驱动机构的动力学数学模型与仿真34-37
• 3.3 单轴抬升车辆搬运器的控制37-40
• 3.3.1 单轴抬升车辆搬运器的工作流程37-38
• 3.3.2 单轴抬升车辆搬运器控制器选择38-39
• 3.3.3 单轴抬升车辆搬运器控制系统组成39-40
• 3.3.4 单轴抬升车辆搬运器控制器通信要求40
• 3.4 本章小结40-41
• 第四章 巷道堆垛式立体车库控制系统41-56
• 4.1 巷道堆垛式立体车库控制系统方案41-45
• 4.1.1 巷道堆垛式立体车库控制要求41
• 4.1.2 巷道堆垛式立体车库控制系统的组成41-45
• 4.2 下位机的选型45-47
• 4.2.1 可编程控制器的基本组成及工作过程45-46
• 4.2.2 PLC的选型46-47
• 4.3 下位机控制程序的设计47-53
• 4.3.1 Step 7软件47
• 4.3.2 上位机监控系统所需I/O变量的定义47-48
• 4.3.3 PLC中I/O口的分配48-49
• 4.3.4 PLC梯形逻辑图设计49-53
• 4.4 上位机监控系统的设计53-55
• 4.4.1 组态软件的选择53
• 4.4.2 上位机监控系统的建立和监控画面设计53-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 搬运器控制器的无线通信设计56-79
• 5.1 Profibus无线通信技术56-57
• 5.1.1 Profibus技术概述56
• 5.1.2 近距离无线通信技术比较56
• 5.1.3 立体车库中Profibus无线解决方案56-57
• 5.2 Profibus无线通信模块的硬件设计57-67
• 5.2.1 无线通信模块原理图57-58
• 5.2.2 无线芯片外围电路58-60
• 5.2.3 单片机外围电路60-62
• 5.2.4 RS-485接口电路62-65
• 5.2.5 电源电路65-67
• 5.3 Profibus无线通信模块的软件设计67-70
• 5.3.1 单片机的初始化68
• 5.3.2 无线芯片CC1101的配置68-70
• 5.4 搬运器控制器无线通信方案70-71
• 5.5 Modbus通信协议71-74
• 5.5.1 Modbus协议介绍71
• 5.5.2 Modbus协议通信模式71-72
• 5.5.3 Modbus协议数据格式72
• 5.5.4 Modbus的物理接口72-74
• 5.6 无线通信系统的配置74-78
• 5.6.1 无线通信系统的组成74
• 5.6.2 主站硬件组态74-76
• 5.6.3 总线桥组态76-78
• 5.7 本章小结78-79
• 第六章 总结与展望79-81
• 6.1 总结79-80
• 6.2 展望80-81
• 致谢81-83
• 参考文献83-87
• 攻读学位期间取得的研究成果87

【参考文献】

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本文编号：1117372