自动化立体车库教学实验模型设计开发

摘要

自动化立体车库是一种典型的机电一体化系统，具有较高的技术密集度。本文开发了一套自动化立体车库教学实验模型，以方便学生了解机电一体化系统的基本原理与应用。根据机电一体化教学实验要求，构建了一套由PC机和PLC所组成的虚实结合的教学实验模型，车库实体由三维建模软件建模到计算机内部并通过该软件的二次开发接口对车库模型实体运动驱动，从而实现对车库模型运行状况的实时显示。本文包含的主要工作如下： (1)通过三维建模软件SolidWorks对自动化立体车库教学模型进行三维建模。经过三维建模使整个车库模型系统数字化。该教学模型以巷道式自动化立体车库为蓝本，建模后该模型可以展现车库系统的全貌。 (2)通过访问SolidWorks二次开发接口实现模型可移动部件的运动驱动。SolidWorks的二次开发接口函数基于COM、OLE技术，采用支持COM、OLE技术的软件开发工具调用其API函数可以实现SolidWorks几乎所有的功能，通过适当调用这些二次开发函数，使特定实体运动，就可以实现车库模型工作过程的仿真。 (3)使用VisualBasic开发了PC端软件，包括车库模型系统的控制界面设计以及相应的后台程序。控制界面包括系统安全登录界面和人机操作界面，人机界面可以接收外界输入的指令或者显示车库模型的故障情况；VB后台程序功能包括通讯功能的实现、SolidWorks二次开发接口函数的调用、车库模型仿真逻辑的实现等。 (4)开发了PLC端控制程序，实现了车库模型系统上电自检、故障诊断、车库模型运行逻辑、通讯、PLC编程实验等功能。根据实际自动化立体车库安全保障原则，本车库模型的软件进行上电自检、故障诊断等例行工作；按照巷道式自动化立体车库运行逻辑编制车库模型运行逻辑；采用RS-232通讯协议，实现了PC与PLC通讯功能，且使用中断方式接收数据以提高系统的实时性；PLC编程实验由实验系统的PLC程序中的一个子程序实现，该子程序由学生自编，可以进行简单的控制车库模型实验。本实验系统的开发涉及多方面的知识和技术，为机电系统的虚实结合的实验装置开发进行了有意义的探索。经调试运行，所开发的实验模型可以形象地展现自动化立体车库的运行状态。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第1章绪论

1.1课题来源

1.2自动化立体车库教学实验模型的发展概况

1.3教学实验模型方案的选择

1.3.1教学实验模型总体方案的确定

1.3.2教学实验模型车库方案的确定

1.3.3教学实验模型仿真方案的确定

1.3.4教学实验模型PLC基本指令编程实验功能方案的确定

1.4本文研究的意义

1.4.1基于自动化立体车库的教学实验模型的意义

1.4.2本教学模型采用的仿真方法的意义

1.5本文所作的主要工作

1.5.1自动化立体车库教学实验模型三维建模

1.5.2自动化立体车库三维仿真模型的运动驱动

1.5.3自动化立体车库教学实验模型软件开发

第2章自动化立体车库三维建模

2.1自动化立体车库三维建模的要求

2.2巷道式立体车库结构及三维建模

2.2.1堆垛机三维建模

2.2.2车库本体三维建模

2.2.3汽车及载车板三维建模

第3章自动化立体车库三维模型的运动驱动

3.1 SolidWorks二次开发应用

3.2立体车库的运动仿真功能的实现

3.2.1相关软件环境设置

3.2.2 API编程要点

第4章教学实验模型系统人机界面设计

4.1基本人机操作功能

4.2控制系统安全管理功能

4.3故障提示及报警

第5章自动化立体车库教学实验模型软件开发

5.1 VB后台程序

5.1.1外部命令接收

5.1.2 SolidWorks实体运动驱动

5.1.3 PC与PLC通讯

5.2 PLC端主控程序基本功能

5.2.1系统故障检测

5.2.2 PLC与PC通讯

5.3车库模型主要功能的开发

5.3.1车库模型逻辑运行功能的开发

5.3.2车库模型PLC基本指令编程实验功能的开发

第6章自动化立体车库通讯部分软件开发

6.1通讯功能详述

6.1.1 PC端通讯规约

6.1.2 PLC端通讯规约

6.2通讯程序开发应注意的问题

6.2.1接收中断引发的错误

6.2.2发送信息时的错误

6.2.3接收功能的恢复

第7章结论与展望

7.1结论

7.2展望

参考文献

致谢