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1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 中 文 摘 要 隨著汽車的日益增多，尤其是在人口密集的大都市，解決停車難的問題顯得尤為迫切。全自動(dòng)立體車庫作為智能建筑的一部分以其高效、快速、安全等特點(diǎn)成為解決都市停車難問題最有效的途徑。立體車庫控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)車庫安全、高效率運(yùn)行的關(guān)鍵。設(shè)計(jì)了立體車庫分布式控制系統(tǒng)，開發(fā)了車庫控制軟件，并就其可靠性和控制策略、方法進(jìn)行了研究，主要內(nèi)容如下： 1．在分析立體車庫運(yùn)行特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，得出了立體車庫的分級(jí)分布式控制的控制思路，設(shè)計(jì)了立體車庫分布式控制系統(tǒng)。 2．結(jié)合車庫系統(tǒng)的功能及

2、運(yùn)行特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了各層的子控制器，設(shè)計(jì)了收費(fèi)管理模式，確定了主機(jī)與子機(jī)之間的通訊過程和通訊協(xié)議。 3．對(duì)車庫控制系統(tǒng)進(jìn)行了邏輯分析，提出了確定車庫系統(tǒng)可靠性的系統(tǒng)模型及計(jì)算方法并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性分析，確保了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 4．根據(jù)車庫車流的特點(diǎn)，對(duì)車庫在不同控制策略下能耗及存取總時(shí)間進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)仿真，并根據(jù)仿真結(jié)果對(duì)控制策略進(jìn)行了優(yōu)化。 5．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)仿真方案和控制策略仿真軟件，離線及在線邏輯調(diào)試，并對(duì)存車過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室。本文設(shè)計(jì)了一種垂直提升平移式立體車庫的自動(dòng)控制系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、軟件實(shí)現(xiàn)和四角平層控制方案，分析了系統(tǒng)的控制流程和PLC控制的梯形圖。本系統(tǒng)采用

3、PLC、計(jì)算機(jī)結(jié)合組態(tài)畫面監(jiān)控，按動(dòng)按鈕或控制組態(tài)畫面即可完成汽車存取過程，操作簡單，存取方便。控制電路部分采用交流接觸器傳統(tǒng)方式，使運(yùn)行安全可靠。設(shè)計(jì)采用可分組合，模塊式安裝，方便靈活，具備維護(hù)使用方便，造價(jià)低等特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：立體車庫 可編程控制器 組態(tài)監(jiān)控 目 錄 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）任 務(wù) 書 2 中 文 摘 要 4 1 引言 5 (一）升降橫移式 6 （二）巷道堆垛式 6 2 三菱PLC簡介 7 2.1 三菱FX2N 系列PLC的性能指標(biāo)和分類 7 2.2可編程序控制器的工作方式及編程語言 8 3雙層立體車庫功能介紹 10 3.1

4、立體車庫系統(tǒng)組成 10 3.2 PLC核心控制部分 11 3.3 立體車庫控制要求 11 4. 立體車庫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 4.1 PLC選擇 12 4.2 I/O口分配 12 4.3 PLC外部接線端口圖 13 4.4 車位檢測(cè)部分 13 4.5 手動(dòng)控制部分 14 4.6 軟件設(shè)計(jì) 14 結(jié)論與討論 15 參考文獻(xiàn) 16 附錄1: 立體車庫原理圖 19 附錄2.立體車庫總程序 19 1 引言 車輛無處停放的問題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國外，尤其在日本已有近30~40年的歷史，無論

5、在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國也于90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已將近二十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。 　　機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多層（21層）立體式車庫的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省

6、有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。 　　在地下車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。 目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式。 (一）　升降橫移式 　　升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)

7、。此立體車庫適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。 （二）　巷道堆垛式 　巷道堆垛式立體車庫采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。 垂直提升式立體車庫 　垂直提升式立體車庫類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫一般高度較高（幾十米），對(duì)設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。 （三）　垂直循環(huán)式 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1)　占地少，兩個(gè)泊位面積可停6~10輛車。 2)

8、　外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3)　價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4)　可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。 本課題以二層五車位為研究對(duì)象,采用三菱FX2N-48MR為控制元件,進(jìn)行模擬,結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí),成功的設(shè)計(jì)出二層五車位PLC 控制系統(tǒng).由于本人水平有限，本設(shè)計(jì)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。 （四） 垂直循環(huán)式 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 占地少，兩個(gè)泊位面積可停6~10輛車。 2) 外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3) 價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4) 可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠

9、。 二、立體車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)： 現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化大廈和小區(qū)，因此自動(dòng)化立體停車設(shè)備或車庫的自動(dòng)控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)的一個(gè)重要組成部分。操作簡單、迅速，使用方便，安全可靠，維護(hù)量小，為用戶提供一個(gè)安全、簡易的使用環(huán)境，這是自動(dòng)化立體停車設(shè)備的基本特點(diǎn)。停車設(shè)備的一切運(yùn)行狀況，車輛停放的時(shí)間，車輛存放交費(fèi)情況，車庫庫容量，車輛存放高、低峰情況，等信息均可通過網(wǎng)絡(luò)傳送到智能化控制中心，通過智能化控制中心運(yùn)算處理，與廣播系統(tǒng)和各分部管理辦公室相連，達(dá)到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息，從而全部實(shí)現(xiàn)智能化管理。通過大廈和小區(qū)的智能化控制中心還可與社會(huì)相關(guān)職能部

10、門聯(lián)網(wǎng)，將有關(guān)信息發(fā)布出去或收集進(jìn)來，擴(kuò)大車庫的社會(huì)利用率和經(jīng)濟(jì)效益。這將是自動(dòng)化車庫的發(fā)展方向。 立體車庫自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包含以下五個(gè)子系統(tǒng)：自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng)，自動(dòng)存取車系統(tǒng)，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，自動(dòng)道閘， 監(jiān)控安保系統(tǒng)。 以上子系統(tǒng)均由中央控制室統(tǒng)一控制，可為客戶規(guī)劃停車庫管理形式，發(fā)布車庫庫存容量，控制車流方案。 （一）自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng) 自動(dòng)收費(fèi)采用非接觸式IC卡。IC卡分長期卡與儲(chǔ)值卡兩種。對(duì)固定用戶，發(fā)行長期卡，費(fèi)用可在固定用戶交納管理費(fèi)用時(shí)一并交納；對(duì)臨時(shí)用戶，發(fā)行儲(chǔ)值卡，即：用戶交納的費(fèi)用存在卡內(nèi)，每次停車讀卡自動(dòng)從卡中扣除費(fèi)用。 （二） 自動(dòng)存取

11、車系統(tǒng) 自動(dòng)存取車系統(tǒng)一般由小型可編程控制器PLC控制，包括卡號(hào)識(shí)別與移動(dòng)載車盤兩個(gè)過程。用戶進(jìn)入車庫時(shí)，在門口刷卡進(jìn)入，讀卡機(jī)自動(dòng)把數(shù)據(jù)傳送到PLC控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)通過判斷卡號(hào)，自動(dòng)把對(duì)應(yīng)的載車盤移動(dòng)到人車交接的位置，開啟車庫門，縮短存取車的時(shí)間。存車時(shí)，司機(jī)按照指示燈信號(hào)指引入庫，只有當(dāng)車輛停放在安全位置后，停車正常指示燈才會(huì)亮啟。存取車完成后，車庫門自動(dòng)關(guān)閉。移動(dòng)載車盤時(shí)，系統(tǒng)嚴(yán)格按照各種檢測(cè)信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行移動(dòng)，檢測(cè)信號(hào)包括超長檢測(cè)、到位檢測(cè)、極限位置檢測(cè)、人員誤入檢測(cè)、急停信號(hào)檢測(cè)等。若有載車盤運(yùn)行不到位或車輛長度超出車庫允許的長度，所有載車盤將不進(jìn)行動(dòng)作，若檢測(cè)到急停信號(hào)

12、，將停止一切動(dòng)作，直至急停信號(hào)消失。以上信號(hào)均為硬件信號(hào)，除此之外，還可從控制軟件中設(shè)置保護(hù)信號(hào)，比如時(shí)間保護(hù)，以保證因硬件損壞而導(dǎo)致信號(hào)失靈時(shí)保證主體設(shè)備及車輛的安全。 （三）遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng) 現(xiàn)場(chǎng)控制器可以通過網(wǎng)卡、Hub等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與控制中心的局域網(wǎng)相連接，可以通過MODEN實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，在控制中心即可進(jìn)行解決，方便管理人員、安保人員異地辦公。 （四）自動(dòng)道閘 在車庫出入口處各設(shè)非接觸式讀卡器、感應(yīng)線圈及道閘，用戶在車庫出入口處刷卡后，系統(tǒng)自動(dòng)判別該卡是否有效，若有效，則道閘自動(dòng)開啟，通過感應(yīng)線圈后，自動(dòng)?xùn)艡谧詣?dòng)關(guān)閉；若無效，

13、則道閘不開啟，同時(shí)聲光報(bào)警。 （五）監(jiān)控安保系統(tǒng) 監(jiān)控安保系統(tǒng)是指在中央控制室進(jìn)行監(jiān)視控制車庫現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。它具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、車牌識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)連接、各種類型的報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連動(dòng)等功能，可以實(shí)現(xiàn)無人看守。 2 三菱PLC簡介 2.1 三菱FX2N 系列PLC的性能指標(biāo)和分類 1) PLC的主要性能指標(biāo) l 輸入／輸出點(diǎn)數(shù)（I／O點(diǎn)數(shù)） I／O點(diǎn)數(shù)是指可編程序控制器外部輸入、輸出端子數(shù)的總和。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開關(guān)、按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。 l 存儲(chǔ)容量 存儲(chǔ)容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)器容量，一般以步為單位，二進(jìn)制16位即一個(gè)字為

14、一步。 l 掃描速度 一般以執(zhí)行1000步指令所需時(shí)間來衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí)間來計(jì)算的，單位用s/步。 l 功能擴(kuò)展能力 可編程序控制器除了主模塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用的需要，如A／D模塊、D／A模塊、位置控制模塊等。 l 指令系統(tǒng) 指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。 2) PLC的分類 通常，PLC產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。按結(jié)構(gòu)形式不同, 可以分為整體式和模塊式兩類。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型PLC三種類型。 1. PLC系統(tǒng)的組成 P

15、LC是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動(dòng)控制裝置，其硬件結(jié)構(gòu)與微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)相似。PLC也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。 1) PLC的硬件結(jié)構(gòu) 一套PLC系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入／輸出接口、內(nèi)部電源）、I／O擴(kuò)展單元及外部設(shè)備組成。圖2-1為PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖。 輸入電路 CPU EPROM RAM 輸出電路 基本單元 內(nèi)部電源 擴(kuò)展I/O接口 各種外設(shè)接口 輸出信號(hào) 現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào) 主機(jī) 編程器 打印機(jī) … PC機(jī) … 輸入電路 輸出電路 擴(kuò)展單元 … 輸出信號(hào) 擴(kuò)展連接電纜 至其他擴(kuò)展

16、單元 … … 現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào) 圖2-1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖 圖2-2為三菱FX2N小型PLC產(chǎn)品主機(jī)示意圖。本課題中FX2N－48MR為基本單元，(24入、16出)，M表示主機(jī)、R表示該單元為繼電器輸出型。 2.2可編程序控制器的工作方式及編程語言 1. PLC的工作方式 開始 內(nèi)部處理 通信處理 RUN方式？ 輸入掃描 程序執(zhí)行 輸出處理 N Y 1) PLC的掃描工作方式 圖2-3 PLC的掃描過程 可編程序控制器在進(jìn)入RUN狀態(tài)之后，采用循環(huán)掃描方式工作。從第一條指令開始，在無中斷

17、或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)的地址號(hào)遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。然后再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重要進(jìn)行?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r(shí)的掃描過程如圖2-3所示，包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理、通信處理、輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出處理。PLC完成一次掃描過程所需的時(shí)間稱為掃描周期。掃描周期的長短與用戶程序的長度和掃描速度有關(guān)。 2) PLC的程序執(zhí)行過程 輸入端子 輸入映象寄存器 輸出映像寄存器 輸出鎖存器 輸出端子 輸入 ………. 輸出 程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸出刷新階段 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③

18、 ④ ⑤ PLC的程序的執(zhí)行過程一般可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)主要階段，如圖2-4所示。 圖2-4 PLC的程序執(zhí)行過程 3) PLC的掃描周期 在PLC的實(shí)際工作過程中，每個(gè)掃描周期除了前面所講的輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新三個(gè)階段外，還要進(jìn)行自診斷、與外設(shè)（如編程器、上位計(jì)算機(jī)）通信等處理。即一個(gè)掃描周期還應(yīng)包含自診斷及與外設(shè)通信等時(shí)間。 4) PLC的I／O響應(yīng)時(shí)間 PLC采用集中I／O刷新方式，在程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段，即使輸入信號(hào)發(fā)生變化，輸入映像寄存器區(qū)的內(nèi)容也不會(huì)改變，還會(huì)影響本次循環(huán)的掃描結(jié)果。輸出信號(hào)的變化滯后于輸入信號(hào)的變化，這產(chǎn)生了PLC的

19、輸入輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象，最大滯后時(shí)間為2-3個(gè)掃描周期。 3 雙層立體車庫功能介紹 3.1立體車庫系統(tǒng)組成 系統(tǒng)主要由：PLC、組態(tài)監(jiān)控部分、電氣傳動(dòng)部分、檢測(cè)部分、手動(dòng)控制部分、支架模型 系統(tǒng)圖見(2.1-1)： 圖2.1-1 3.2 PLC核心控制部分 系統(tǒng)核心部分采用三菱FX2N-48MR為控制元件，它是FX系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程控制器。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08us，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了很多大型可編程控制器。它功能強(qiáng)大實(shí)用，價(jià)格便宜，工作穩(wěn)定可靠，24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出，采用繼電器輸出形式，可驅(qū)動(dòng)交直流負(fù)載，負(fù)載電流在2A左右。220

20、V AC供電。并且輸入端內(nèi)部自帶24V直流電源，還可為負(fù)載提供直流電源。 3.3 立體車庫控制要求 本系統(tǒng)通過檢測(cè)車位運(yùn)行狀態(tài)和其它參數(shù)，控制電機(jī)輪流工作，合理調(diào)度電機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)以圖形、圖像、數(shù)據(jù)、文字等方式，直觀、形象、實(shí)時(shí)地 反映系統(tǒng)工作狀態(tài)以及車位位置等 參數(shù)，并通過PLC通訊模塊與監(jiān)測(cè)監(jiān)控主機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，該系統(tǒng)具有運(yùn)行可靠、操作方便 、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。如圖2.3-1 圖3.1-1 ① １號(hào)車位、2號(hào)車位、3號(hào)車位只能上下移動(dòng)，不能左右移動(dòng)； ② 4號(hào)車位、5號(hào)車位只能左右移動(dòng)，不能上下移動(dòng)； ③ 下排車位上的汽車可以直接開出； ④ 上排車

21、位的汽車，要想開出需要先按下相應(yīng)車位標(biāo)號(hào)呼叫按鍵，再按下叫車按鍵，然后下排車位先左右移動(dòng)，讓出位置，上排車位降至下層，再進(jìn)出車輛。 4 立體車庫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4.1 PLC選擇 本系統(tǒng)采用三菱公司的型號(hào)為FX2N-48MR的PLC,是一種具有結(jié)構(gòu)緊湊、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便、同類產(chǎn)品價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。隨著電子科技發(fā)展及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用之需要，PLC的功能也日益強(qiáng)大，例如位置控制及網(wǎng)絡(luò)功能等。 4.2 I/O口分配 針對(duì)本課題要求，我們規(guī)定了PLC輸入點(diǎn)分配。其中，X0到X2為呼叫開關(guān)；X3到X6為功能開關(guān)；X10至X20為限位開關(guān)。

22、1號(hào)車位上限開關(guān) X10 3號(hào)車位下限開關(guān) X20 2號(hào)車位上限開關(guān) X11 1號(hào)車位呼叫開關(guān) X0 3號(hào)車位上限開關(guān) X12 2號(hào)車位呼叫開關(guān) X1 4號(hào)車位上限開關(guān) X13 3號(hào)車位呼叫開關(guān) X2 5號(hào)車位上限開關(guān) X14 復(fù)位開關(guān) X3 6號(hào)車位上限開關(guān) X15 叫車開關(guān) X4 1號(hào)車位下限開關(guān) X16 停止開關(guān) X6 2號(hào)車位下限開關(guān) X17 關(guān)于輸出點(diǎn)的定義，它們兩兩成對(duì)，構(gòu)成控制交流接觸器吸合條件。 1號(hào)車平臺(tái)上升 Y0 1號(hào)車平臺(tái)下降 Y1 2號(hào)車平臺(tái)上升 Y2 2號(hào)車平臺(tái)下降 Y3

23、3號(hào)車平臺(tái)上升 Y4 3號(hào)車平臺(tái)下降 Y5 4號(hào)車平臺(tái)左移 Y6 4號(hào)車平臺(tái)右移 Y7 5號(hào)車平臺(tái)左移 Y10 5號(hào)車平臺(tái)右移 Y11 4.3 PLC外部接線端口圖 系統(tǒng)外部接線如圖：: 圖4.3-1 根據(jù)I/O分配,及電路原理圖： 4.4車位檢測(cè)部分 FX2N-48MR可編程控制器采用直流輸入形式，車庫所有車位到位及限位檢測(cè)采用了光電對(duì)管，檢測(cè)電路電源使用PLC內(nèi)部提供的24V直流電源，其最大驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)400mA.光電對(duì)管的導(dǎo)通電流在30mA左右，內(nèi)阻為60

24、0Ω，為滿足光電對(duì)管的性能指標(biāo)，我們將可編程控制器的內(nèi)置24V直流電源上串聯(lián)了一個(gè)200Ω/1W的大功率電阻。立體車庫共有6個(gè)上下到位檢測(cè)光電對(duì)管和3個(gè)左右到位檢測(cè)光電對(duì)管，總驅(qū)動(dòng)電流為9*30mA=270mA，小于可編程控制器24V直流電源的最大輸出電流，滿足設(shè)計(jì)要求。 4．5手動(dòng)控制部分 程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件,當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài),以保存現(xiàn)場(chǎng)信息,待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作;當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí),按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場(chǎng)斷點(diǎn)信息;當(dāng)出現(xiàn)如電機(jī)過載、過熱電氣或機(jī)械故障時(shí),自動(dòng)中止系統(tǒng)的運(yùn)行,

25、并發(fā)出聲光報(bào)警,同時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)方式進(jìn)行故障處理?？紤]到組態(tài)控制可能出現(xiàn)上述問題，系統(tǒng)也設(shè)計(jì)了最基本的手控控制，設(shè)計(jì)了車庫上層三個(gè)車位的選擇按鈕、呼叫車位按鈕和復(fù)位按鈕，并且考慮到如果車位動(dòng)作出現(xiàn)錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)了急停按鈕，這樣能使車庫系統(tǒng)無論處于何種運(yùn)行狀態(tài)都能立即停止運(yùn)行，避免事故的發(fā)生。 4.6 軟件設(shè)計(jì) PLC的編程語言有梯形圖語言、助記符語言、順序功能圖語言等。其中前兩種語言用得較多，順序功能圖語言也在許多場(chǎng)合被采用。本設(shè)計(jì)所采用的編程語言為梯形圖語言。 梯形圖程序：

26、 5 結(jié)論與討論 近幾年，隨著人民生活水平的提高，及汽車價(jià)格的一降再降，有車在老百姓看來已是越來越平常的事。可是，如果你住在一些較老的小區(qū)，會(huì)發(fā)現(xiàn)，買車容易，停車可就難了；更有甚者，有些人為了能在市中心上班地找到一個(gè)泊車位，不得不比擠公車起得還早。為什么會(huì)這樣，這既有歷史原因，人們沒想到國人會(huì)如此快的擁有自己的家庭轎車，也有中國過于太快的城市化，使城市本就薄弱的基礎(chǔ)設(shè)施捉襟見肘，所以，國家不能承受城市無限度的外擴(kuò)，也就不允許在每個(gè)建筑外面留下大塊的空地作為停車場(chǎng)。因此，“車庫”是大中城市的熱門話題，國家經(jīng)貿(mào)委將“城市立體車庫

27、”列為“近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)”，隨著家用汽車的不斷增加，公共場(chǎng)所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問題將會(huì)越來越突出，在人們對(duì)生活質(zhì)量和環(huán)境意識(shí)不斷增強(qiáng)之時(shí)“車庫”日漸成為熱門話題，機(jī)械自動(dòng)化立體車庫將會(huì)在新開發(fā)的樓盤及商業(yè)里大顯身手。 隨著汽車的急增致使城市停車難問題不斷惡化,而作為解決城市靜態(tài)交通的有效措施——向空間、向高層發(fā)展的自動(dòng)化立體停車設(shè)備,以其占地面積少、停車率高、布置靈活、高效低耗、性價(jià)比高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn),越來越受到人們的青睞。目前市面上常見的機(jī)械式立體停車庫有：升降橫移類、垂直循環(huán)類、多層循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類、垂直升降類和簡易升降類等8種,其中升降

28、橫移類以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)車庫市場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)份額。本文介紹了立體車庫發(fā)展?fàn)顩r以及立體車庫的主要功能與優(yōu)越性，并進(jìn)一步結(jié)合給出了一個(gè)物業(yè)小區(qū)內(nèi)地下三層升降橫移式立體車庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案的實(shí)踐操作來闡述PLC的應(yīng)用。 升降橫移類立體車庫的控制系統(tǒng)通過采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制,使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。系統(tǒng)還在硬件設(shè)計(jì)上采用了手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)多級(jí)冗余控制方式,配合軟件/硬件連鎖保護(hù),大大提高了系統(tǒng)的可靠性;同時(shí),由于PLC軟件設(shè)計(jì)上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對(duì)于車位的擴(kuò)

29、展實(shí)現(xiàn)較為簡便;此外,軟件設(shè)計(jì)還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車時(shí)間,提高了工作效率。 同時(shí)，本文還介紹了基于可編程控制器(PLC)和Profibus總線的車庫控制系統(tǒng),簡述了多層升降橫移立體停車庫工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過PLC軟件設(shè)計(jì)及其優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了立體車庫的自動(dòng)控制。升降橫移類立體車庫的控制系統(tǒng)通過采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制,使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。系統(tǒng)還在硬件設(shè)計(jì)上采用了手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)多級(jí)冗余控制方式,配合軟件/硬件連鎖保護(hù),大大提高了系統(tǒng)的可靠性;同時(shí),由于PLC軟件設(shè)計(jì)

30、上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對(duì)于車位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡便;此外,軟件設(shè)計(jì)還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車時(shí)間,提高了工作效率。本文的一些觀點(diǎn)和實(shí)際操作是根據(jù)具體的實(shí)際情況不同而不同，存在一定差異性，還有就是希望能多和同行業(yè)的同仁通交流探討。 參考文獻(xiàn) 1 　李雪雪, 柯尊忠. PLC在立體車庫自動(dòng)控制中的應(yīng)用研究 J .機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2003 (3) 2 　郭建江, 于有生. PLC 在塔式立體車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 J . 機(jī)電工程技術(shù), 2003 (5) 3 　鄭晟, 鞏建平

31、. 現(xiàn)代可編程序控制器原理與應(yīng)用 M . 北京: 科學(xué)出版社, 1999 4 　趙躍華. 可編程序控制器及其應(yīng)用 M . 成都: 電子 科技大學(xué)出版社, 1998 5 SIMATIC S7 - 200 可編程序控制器系統(tǒng)手冊(cè) 6 　西門子SIMATIC S7 - 200 可編程序控制器選型手冊(cè) 7 　西門子MicroMaster440 通用型變頻器使用大全 8 　殷際英. 機(jī)電一體化基礎(chǔ) M . 北京: 冶金工業(yè)出版社, 1997 9 　任伯淼. 機(jī)械式立體停車庫 M .北京: 海洋出版社, 2001 10　皮壯行, 宮振鳴, 李雪華. 可編程序控制

32、器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例 M . 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000 11 王新生 , 張華強(qiáng)，基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[工業(yè)控制計(jì)算機(jī) Industrial Control Computer] 12 張華強(qiáng) , 王陶 , 蘇曉良 , 王蕾，基于HMI和PLC的立體車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)[電氣傳動(dòng) Electric Drive] 13 程懷舟基于PLC的多層升降橫移立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 Electronic Design & Application World-Nikkei Electronics China] 14 戴士杰 , 李斌 , 師占群 , 岳

33、宏，基于PLC控制的液壓立體車庫的設(shè)計(jì)[機(jī)床與液壓 Machine Tool & Hydraulics] 15 宋勝濤 , 李瑞琴PLC在機(jī)械式立體車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） Journal of Taiyuan Teachers College(Natural Science Edition)] 結(jié)語 升降橫移類立體車庫的控制系統(tǒng)通過采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制,使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。系統(tǒng)還在硬件設(shè)計(jì)上采用了手動(dòng)、半自動(dòng)

34、和全自動(dòng)多級(jí)冗余控制方式,配合軟件/硬件連鎖保護(hù),大大提高了系統(tǒng)的可靠性;同時(shí),由于PLC軟件設(shè)計(jì)上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對(duì)于車位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡便;此外,軟件設(shè)計(jì)還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車時(shí)間,提高了工作效率。 參考文獻(xiàn)： 《電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2002 《電器與可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》，東南大學(xué)出版社，2003 《PLC電器控制與組態(tài)設(shè)計(jì)》，科學(xué)出版社，2003 《工廠電氣控制技術(shù)》，機(jī)械工業(yè)出版社，2000 《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》，化學(xué)工業(yè)出版社，2002 《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》，重慶大學(xué)出版社，2002