基于PLC的新型智能立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【三層七車(chē)位車(chē)庫(kù)】,三層七車(chē)位車(chē)庫(kù),基于PLC的新型智能立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【三層七車(chē)位車(chē)庫(kù)】,基于,plc,新型,智能,立體車(chē)庫(kù),控制系統(tǒng),設(shè)計(jì),三層,車(chē)位,車(chē)庫(kù) 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 中 期 檢 查 表 學(xué)? 院： 工學(xué)院??????????? ? 學(xué)生姓名 江宇 學(xué)??? 號(hào) 200940614316 年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí) 2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(2)班 指導(dǎo)教師姓名 劉旭紅 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 副教授 論文（設(shè)計(jì)）題目 基于PLC的新型智能立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作進(jìn)度 已完成的主要內(nèi)容 尚需解決的主要問(wèn)題 1、查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，為后續(xù)工作做準(zhǔn)備； 2、完成開(kāi)題報(bào)告，論證記錄，做好詳細(xì)計(jì)劃； 3、熟悉PLC，電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與車(chē)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求，進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ? ? 1、對(duì)系統(tǒng)軟件具體設(shè)計(jì)或組裝系統(tǒng)的硬件； 2、? 對(duì)系統(tǒng)軟件具體設(shè)計(jì)或組裝系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)； 3、? 對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)并撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯材料，完成論文。 ? ? 指導(dǎo)教師意見(jiàn) ? ? ? ? ???????????????????? 簽名： 年??? 月??? 日? ? 檢查小組意見(jiàn) ? ? ?????????? ????????????組長(zhǎng)簽名：?????????? 年??? 月??? 日? ? ? 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫(xiě)，也可打印，但意見(jiàn)欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫(xiě)。 2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。 湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于PLC的新型智能立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) NEW INTELLIGENT THREE-DIMENSIONAL GATAGE CONTROL SYSTEM BASED ON PLC DESIGN 學(xué)生姓名：江宇 學(xué) 號(hào)：200940614316 年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí)： 2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(3)班 指導(dǎo)老師及職稱(chēng)： 劉旭紅 副教授 學(xué) 院： 工學(xué)院 湖南·長(zhǎng)沙 提交日期：2013年05月 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 誠(chéng) 信 聲 明 本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)作者簽名： 年 月 日 目 錄 摘要……………………………………………………………………………1 關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………1 1前言…………………………………………………………………………………………2 1.1課題的研究背景和意義…………………………………………………………………2 1.1.1機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀………………………………………………2 1.1.2機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的特點(diǎn)…………………………………………………………4 1.2機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的主要類(lèi)型…………………………………………………………4 1.3論文的主要研究?jī)?nèi)容……………………………………………………………………5 2立體車(chē)庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)和控制方案…………………………………………………………6 2.1 車(chē)庫(kù)選型………………………………………………………………………………6 2.2立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………………6 2.3立體車(chē)庫(kù)的控制總體方案………………………………………………………………7 2.3.1系統(tǒng)的工作原理及過(guò)程………………………………………………………………7 2.3.2動(dòng)畫(huà)監(jiān)控界面設(shè)計(jì)……………………………………………………………………9 3立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)的硬件方案………………………………………………………10 3.1硬件的方案……………………………………………………………………………10 3.2 PLC的選型及特點(diǎn)……………………………………………………………………10 3.3電動(dòng)機(jī)的選擇…………………………………………………………………………11 3.4傳感器的選擇…………………………………………………………………………13 3.5行程開(kāi)關(guān)………………………………………………………………………………14 3.6 I/O點(diǎn)的編號(hào)分配……………………………………………………………………14 3.7生成控制系統(tǒng)PLC硬件接線(xiàn)圖………………………………………………………16 4立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)軟件的主體方案設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn)………………………………16 4.1軟件所要完成的控制任務(wù)……………………………………………………………16 4.2系統(tǒng)的操作過(guò)程……………………………………………………………………17 4.2.1開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備……………………………………………………………………………17 4.2.2手動(dòng)操作……………………………………………………………………………17 4.2.3自動(dòng)運(yùn)行……………………………………………………………………………20 4.2.4流程圖設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………20 4.2.5停機(jī)…………………………………………………………………………………20 4.3 PLC 控制梯形圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明…………………………………………………………21 5升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的安全性問(wèn)題……………………………………………………24 5.1防干擾和電力超載裝置………………………………………………………………24 5.2光電檢測(cè)………………………………………………………………………………24 5.3車(chē)輛防滑、定位裝置……………………………………………………………………25 6結(jié)束語(yǔ)……………………………………………………………………………………25 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………25 致謝…………………………………………………………………………………………26 附錄PLC指令………………………………………………………………………………27 ? ? 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告 ? ? ? ? ? ? 學(xué)生姓名 江宇 學(xué) 號(hào) 200940614316 年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí) 2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化(2)班 指導(dǎo)教師及職稱(chēng) 劉旭紅 副教授 學(xué) 院 工學(xué)院 ? ? ? ? ? ? ? 20 年 月 日 ? 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 基于PLC的新型智能立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)綜述（選題研究意義、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻(xiàn)等，不少于1000字） ? 一、研究意義 ? 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，我國(guó)的汽車(chē)保有量迅速增長(zhǎng)，目前許多城市的車(chē)輛交通已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有道路設(shè)施的負(fù)荷，停車(chē)場(chǎng)建設(shè)滯后導(dǎo)致我國(guó)的靜態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重落后于動(dòng)態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施，停車(chē)難的問(wèn)題已逐漸成為影響和制約城市建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。傳統(tǒng)的平面停車(chē)場(chǎng)需要占用大量寶貴的土地資源，容納的車(chē)輛有限，無(wú)法有效解決這一問(wèn)題，而先進(jìn)的機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)，集機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)等多種技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了地面停車(chē)向空間的擴(kuò)展，具有節(jié)約空間、自動(dòng)化操控、安全可靠、建設(shè)成本低、配置靈活等優(yōu)點(diǎn)，已成為未來(lái)車(chē)庫(kù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 機(jī)械式立體停車(chē)是解決各大城市停車(chē)難問(wèn)題的有效途徑，最早起源于歐美國(guó)家。1920年，美國(guó)就建成第一座機(jī)械升降汽車(chē)庫(kù)，50年代后，隨著私人汽車(chē)的大量涌現(xiàn)，美國(guó)、西歐的國(guó)家相繼發(fā)明了多種形式的立體車(chē)庫(kù)。德國(guó)和意大利等歐洲國(guó)家從事停車(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)也比較早，較好的公司有：意大利Sotefin、Interpark、德國(guó)Palis等，優(yōu)勢(shì)主要在于巷道堆垛類(lèi)的產(chǎn)品。由于歐洲國(guó)家土地資源比較富余，停車(chē)問(wèn)題表現(xiàn)不是很突出，因此立體停車(chē)設(shè)備的應(yīng)用不是很多．產(chǎn)品形式多數(shù)為巷道堆垛式，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用也很好。 由于土地資源緊張?jiān)趤喼弈承﹪?guó)家的表現(xiàn)尤為突出，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)在亞洲的應(yīng)用較為廣泛。亞洲的停車(chē)設(shè)備技術(shù)起源于日本，日本自20世紀(jì)60年代開(kāi)始從事機(jī)械停車(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)，迄今已有近五十年的歷史。目前日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的公司約100多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等．自90年代起，日本每年投入運(yùn)行的機(jī)械停車(chē)泊位都在10萬(wàn)以上，目前已全部投入使用機(jī)械式停車(chē)位超過(guò)300多萬(wàn)個(gè)，其中以升降橫移類(lèi)為主。日本立體停車(chē)設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要在于多層升降橫移類(lèi)、垂直升降類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、簡(jiǎn)易升降類(lèi)等產(chǎn)品上。韓國(guó)的機(jī)械停車(chē)設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生，產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始起步，80年代開(kāi)始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過(guò)消化生產(chǎn)和本土化，90年代開(kāi)始進(jìn)入供應(yīng)使用階段。由于韓國(guó)政府的高度重視，各種機(jī)械停車(chē)設(shè)備得到普遍開(kāi)發(fā)和利用，近幾年泊位增長(zhǎng)速度都在30％左右，目前韓國(guó)立體停車(chē)設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段Ⅲ． 我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始研制和使用機(jī)械停車(chē)設(shè)備的。80年代尚處于起步階段，90年代以來(lái)，機(jī)械停車(chē)設(shè)備逐漸步入了技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)相結(jié)合的初步發(fā)展階段，得到了較快的發(fā)展，已經(jīng)形成為新興的停車(chē)設(shè)備行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年全國(guó)只有9個(gè)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，只有11個(gè)省、市、自治區(qū)的13個(gè)城市擁有機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。而截至2006年底，全國(guó)的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到100多家，已有27個(gè)省、市、自治區(qū)的94個(gè)城市興建機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)，全國(guó)機(jī)械式停車(chē)庫(kù)(泊位)擁有量達(dá)到284，752個(gè)。 目前，我國(guó)的機(jī)械停車(chē)設(shè)備在生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量方面，已接近國(guó)外先進(jìn)水平。許多設(shè)備采用了當(dāng)前機(jī)械、電子、光學(xué)、磁控、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)。近年來(lái)，立體停車(chē)設(shè)備的自主研發(fā)工作也越來(lái)越被重視，國(guó)內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)都投入技術(shù)力量，對(duì)機(jī)械立體停車(chē)設(shè)備的各個(gè)方面，例如結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、存取策略?xún)?yōu)化、，取得了很多的成果。與此同時(shí)，國(guó)家也逐步配套與停車(chē)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的法規(guī)和各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，先后制訂了多項(xiàng)停車(chē)設(shè)備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，以加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作。 雖然機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)在中國(guó)作為新興的產(chǎn)業(yè)，具有相當(dāng)可觀(guān)的發(fā)展前景，但是目前仍未進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，主要因?yàn)槲覈?guó)的立體停車(chē)設(shè)備行業(yè)的發(fā)展存在著一些問(wèn)題：首先，雖然行業(yè)里的企業(yè)已經(jīng)形成一定的規(guī)模，但是發(fā)展不平衡，骨干的大中型企業(yè)在20家左右，其它的則是中小企業(yè)居多，中小企業(yè)技術(shù)力量薄弱，靠仿效或引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)，缺乏自主開(kāi)發(fā)能力；其次，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)是對(duì)安全性能要求很高的機(jī)電一體化設(shè)備，但是有些自主研發(fā)的產(chǎn)品缺乏深入的研究，產(chǎn)品的可靠性、安全性、耐久性還不能完全保障；第三，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，目前總體生產(chǎn)能力過(guò)剩，價(jià)格偏低；政府在對(duì)立體停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方面嚴(yán)重滯后；此外，平面停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)低廉以及人們?cè)谝庾R(shí)上尚未完全轉(zhuǎn)變，也是立體停車(chē)難以普及的重要原因。由此看來(lái)，為加快我國(guó)機(jī)械停車(chē)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要在政策、市場(chǎng)、管理和技術(shù)等多方面做出努力： 1、政策是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵，政府的扶持對(duì)于新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分重要。政府應(yīng)參照發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)政策法規(guī)，完善機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，規(guī)劃專(zhuān)用和公共停車(chē)位數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定合理的停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資者和經(jīng)營(yíng)者優(yōu)惠政策等． 2、市場(chǎng)方面，可調(diào)高路面停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，利用價(jià)格杠桿刺激立體停車(chē)庫(kù)的市場(chǎng)需求；鼓勵(lì)市場(chǎng)規(guī)則與政府調(diào)控相結(jié)合，促進(jìn)立體停車(chē)行業(yè)的良性發(fā)展。 3、提高機(jī)械停車(chē)設(shè)備的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，是解決問(wèn)題的根本措施。鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)在機(jī)械停車(chē)設(shè)備研究上投入更多的技術(shù)力量，開(kāi)發(fā)出高效、節(jié)能、安全、符合本國(guó)國(guó)情的產(chǎn)品；鑒于目前很多中小企業(yè)采用的是從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)，應(yīng)提倡企業(yè)將技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)相結(jié)合，在消化吸收的基礎(chǔ)上注重技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 三。、參考文獻(xiàn) [1] 任伯森. 中國(guó)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備發(fā)展概況[J]. 中外停車(chē)設(shè)備及配套產(chǎn)品重點(diǎn)廠(chǎng)商名錄,1999 年。 [2] 喻樂(lè)康, 左東曉. 機(jī)械停車(chē)庫(kù)的技術(shù)發(fā)展[J]. 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整個(gè)系統(tǒng)將由 PLC、變頻器、條碼打印機(jī)和條碼掃描器組合控制，用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)控制設(shè)備的手動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行和正常停止[5]。 當(dāng)把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于手動(dòng)運(yùn)行檔時(shí)，手動(dòng)指示燈亮，可通過(guò)按鈕和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)控制車(chē)位的上下和左右移動(dòng)；在把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)擋時(shí)，自動(dòng)指示燈亮，按下存車(chē)按鈕，此時(shí)條碼打印機(jī)通過(guò) PLC 傳來(lái)的指示打印條碼，然后把條碼上的車(chē)位移出讓你存車(chē)，最后可憑此條碼，在條碼掃描器上把信息傳到 PLC 中去，經(jīng)過(guò) PLC 的處理，就可把相應(yīng)的車(chē)位移出，讓你取走，這樣便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)存取車(chē)；在把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于停止擋時(shí)，車(chē)位在完成移動(dòng)后停下，接著停止指示燈亮。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生特殊情況或故障時(shí)，按下急停按鈕，車(chē)位瞬間停下，直到排除故障后，復(fù)位急停按鈕，車(chē)位又按原來(lái)停下的位置繼續(xù)運(yùn)行下去。用 PLC 內(nèi)的預(yù)置程序來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制車(chē)位的上下左右移動(dòng)，由變頻器的正反轉(zhuǎn)及輸出停止來(lái)控制電機(jī)移動(dòng)和急停，存車(chē)則由條碼打印機(jī)來(lái)打出憑條，取車(chē)則把該憑條用條碼掃描器掃進(jìn) PLC，實(shí)現(xiàn)存取車(chē)的自動(dòng)化。 五、條件保障 立體車(chē)庫(kù)的動(dòng)作較多而且復(fù)雜，要求控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作、速度、定位、通訊，安全保護(hù)等控制。操作簡(jiǎn)單，使用方便，存取迅速，安全可靠，這些都是自動(dòng)立體停車(chē)設(shè)備應(yīng)具有的基本特點(diǎn)。立體車(chē)庫(kù)對(duì)控制系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)方面的要求： (1)智能化操作。用 PLC 內(nèi)的預(yù)置程序來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制車(chē)位的上下左右移動(dòng)，由變頻器的正反轉(zhuǎn)及輸出停止來(lái)控制電機(jī)移動(dòng)和急停，存車(chē)則由條碼打印機(jī)來(lái)打出憑條，取車(chē)則把該憑條用條碼掃描器掃進(jìn) PLC，實(shí)現(xiàn)存取車(chē)的自動(dòng)化。 (2)高速、平穩(wěn)運(yùn)行。為了節(jié)省存取時(shí)間，要求傳動(dòng)裝置都能夠以高速度運(yùn)行；同時(shí)，為了保證車(chē)輛移動(dòng)中的安全和平穩(wěn)，傳動(dòng)裝置需要有自動(dòng)加、減速控制；另外，由于橫移電機(jī)的機(jī)械特性偏軟，有必要加入PI環(huán)節(jié)以提高橫移系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。 (3)安全保護(hù)功能。不允許因錯(cuò)誤動(dòng)作造成車(chē)輛損壞的情況出現(xiàn)，所以必須要有檢測(cè)車(chē)庫(kù)狀態(tài)的傳感器裝置，避免事故發(fā)生；傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行控制需要有足夠的安全保障，如時(shí)間保護(hù)、運(yùn)行異常時(shí)開(kāi)啟停機(jī)保護(hù)等；復(fù)位、存車(chē)、取車(chē)操作不能同時(shí)進(jìn)行，升降、橫移系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)互鎖。 進(jìn)程計(jì)劃（各研究環(huán)節(jié)的時(shí)間安排、實(shí)施進(jìn)度、完成程度等） ?第1-4周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)和資料，為后續(xù)工作做準(zhǔn)備； 第5-6周：熟悉PLC，電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與車(chē)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的要求，進(jìn)行系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)； 第7-8周：對(duì)系統(tǒng)軟件具體設(shè)計(jì)或組裝系統(tǒng)的硬件； ?第9-12周：組態(tài)設(shè)計(jì)，完成對(duì)系統(tǒng)軟件的調(diào)試，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 第13周：對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)并撰寫(xiě)畢業(yè)論文，準(zhǔn)備答辯材料，完成論文初稿； ?第14-15周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備； 第16周：畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯。 論證小組意見(jiàn) ? ? ? ? 組長(zhǎng)簽名： 20 年 月 日 專(zhuān)業(yè)委員會(huì)意見(jiàn) ? ? ??????????????????????????????專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任簽名： ??????????????????????????????20 年 月 日 注：1.此表可用黑色簽字筆填寫(xiě)，也可打印，但意見(jiàn)欄必須相應(yīng)責(zé)任人親筆填寫(xiě)。 2.此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 開(kāi)題論證記錄 學(xué) 院： 工學(xué)院 記錄人： 學(xué)生姓名 江宇 學(xué) 號(hào) 200940614316 年級(jí)專(zhuān)業(yè)及班級(jí) 2009級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師姓名 劉旭紅 指導(dǎo)教師職稱(chēng) 副教授 論文（設(shè)計(jì)）題目 基于PLC的新型智能立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 論證小組質(zhì)疑： ?1、怎么實(shí)現(xiàn)立體車(chē)庫(kù)的智能化操作？ ?2、怎么讓立體車(chē)庫(kù)高速，平穩(wěn)的運(yùn)行？ ?3、怎樣實(shí)現(xiàn)立體車(chē)庫(kù)的安全保護(hù)功能？ 學(xué)生回答簡(jiǎn)要記錄： ?1、用 PLC 內(nèi)的預(yù)置程序來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制車(chē)位的上下左右移動(dòng)，由變頻器的正反轉(zhuǎn)及輸出停止來(lái)控制電機(jī)移動(dòng)和急停，存車(chē)則由條碼打印機(jī)來(lái)打出憑條，取車(chē)則把該憑條用條碼掃描器掃進(jìn) PLC，實(shí)現(xiàn)存取車(chē)的自動(dòng)化。 ?2、為了節(jié)省存取時(shí)間，要求傳動(dòng)裝置都能夠以高速度運(yùn)行；同時(shí)，為了保證車(chē)輛移動(dòng)中的安全和平穩(wěn)，傳動(dòng)裝置需要有自動(dòng)加、減速控制；另外，由于橫移電機(jī)的機(jī)械特性偏軟，有必要加入PI環(huán)節(jié)以提高橫移系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能。 ?3、不允許因錯(cuò)誤動(dòng)作造成車(chē)輛損壞的情況出現(xiàn)，所以必須要有檢測(cè)車(chē)庫(kù)狀態(tài)的傳感器裝置，避免事故發(fā)生；傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行控制需要有足夠的安全保障，如時(shí)間保護(hù)、運(yùn)行異常時(shí)開(kāi)啟停機(jī)保護(hù)等；復(fù)位、存車(chē)、取車(chē)操作不能同時(shí)進(jìn)行，升降、橫移系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)互鎖。 論證小組 成員簽名 ? ? ? ? ? ? ? ? 論證地點(diǎn)： 論證日期： 年 月 日 注：此表可從教務(wù)處網(wǎng)站下載中心下載。記錄、簽名欄必須用黑色筆手工填寫(xiě)。 基于PLC的新型智能立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 生：江 宇 指導(dǎo)老師：劉旭紅 (湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128) 摘 要：本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外車(chē)庫(kù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)做了充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇三層七車(chē)位車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)為研究模型。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)就其組成部分而言，可分為三大部分：車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。為了使停車(chē)設(shè)備滿(mǎn)足使用要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車(chē)設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的實(shí)際，在升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車(chē)輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車(chē)庫(kù)可以安全平穩(wěn)的運(yùn)行。 關(guān)鍵詞：立體車(chē)庫(kù)；控制系統(tǒng)；可編程序控制器 New Intelligent Three-dimensional Garage Control System Based On PLC Design Student: Jiang Yu Tutor: Liu Xuhong (College of Engineering,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China) Abstract：On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose four-layer and Seven of the parking space garage structure as the research model. According to the form of the dragging-forms of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure、part of driving-framework and part of control system. In order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and translation stereo garage the Paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can ensure absolute safety for Car and make the whole stereo garage safety and running smooth.． Key words：Stereo garage; Control system; PLC 1 前言 1.1 課題的研究背景和意義 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，我國(guó)的汽車(chē)保有量迅速增長(zhǎng)，目前許多城市的車(chē)輛交通已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)有道路設(shè)施的負(fù)荷，停車(chē)場(chǎng)建設(shè)滯后導(dǎo)致我國(guó)的靜態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施嚴(yán)重落后于動(dòng)態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施，停車(chē)難的問(wèn)題已逐漸成為影響和制約城市建設(shè)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。傳統(tǒng)的平面停車(chē)場(chǎng)需要占用大量寶貴的土地資源，容納的車(chē)輛有限，無(wú)法有效解決這一問(wèn)題，而先進(jìn)的機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)，集機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)等多種技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了地面停車(chē)向空間的擴(kuò)展，具有節(jié)約空間、自動(dòng)化操控、安全可靠、建設(shè)成本低、配置靈活等優(yōu)點(diǎn)，已成為未來(lái)車(chē)庫(kù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 1.1.1 機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 機(jī)械式立體停車(chē)是解決各大城市停車(chē)難問(wèn)題的有效途徑，最早起源于歐美國(guó)家。1920年，美國(guó)就建成第一座機(jī)械升降汽車(chē)庫(kù)，50年代后，隨著私人汽車(chē)的大量涌現(xiàn)，美國(guó)、西歐的國(guó)家相繼發(fā)明了多種形式的立體車(chē)庫(kù)。德國(guó)和意大利等歐洲國(guó)家從事停車(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)也比較早，較好的公司有：意大利Sotefin、Interpark、德國(guó)Palis等，優(yōu)勢(shì)主要在于巷道堆垛類(lèi)的產(chǎn)品。由于歐洲國(guó)家土地資源比較富余，停車(chē)問(wèn)題表現(xiàn)不是很突出，因此立體停車(chē)設(shè)備的應(yīng)用不是很多．產(chǎn)品形式多數(shù)為巷道堆垛式，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用也很好[1]。 由于土地資源緊張?jiān)趤喼弈承﹪?guó)家的表現(xiàn)尤為突出，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)在亞洲的應(yīng)用較為廣泛。亞洲的停車(chē)設(shè)備技術(shù)起源于日本，日本自20世紀(jì)60年代開(kāi)始從事機(jī)械停車(chē)設(shè)備的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和服務(wù)，迄今已有近五十年的歷史。目前日本國(guó)內(nèi)生產(chǎn)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的公司約100多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等。自90年代起，日本每年投入運(yùn)行的機(jī)械停車(chē)泊位都在10萬(wàn)以上，目前已全部投入使用機(jī)械式停車(chē)位超過(guò)300多萬(wàn)個(gè)，其中以升降橫移類(lèi)為主。日本立體停車(chē)設(shè)備的技術(shù)優(yōu)勢(shì)主要在于多層升降橫移類(lèi)、垂直升降類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、簡(jiǎn)易升降類(lèi)等產(chǎn)品上。韓國(guó)的機(jī)械停車(chē)設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生，產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代中期開(kāi)始起步，80年代開(kāi)始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過(guò)消化生產(chǎn)，90年代開(kāi)始進(jìn)入供應(yīng)使用階段。由于韓國(guó)政府的高度重視，各種機(jī)械停車(chē)設(shè)備得到普遍開(kāi)發(fā)和利用，近幾年泊位增長(zhǎng)速度都在30％左右，目前韓國(guó)立體停車(chē)設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。 我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初開(kāi)始研制和使用機(jī)械停車(chē)設(shè)備的。80年代尚處于起步階段，90年代以來(lái)，機(jī)械停車(chē)設(shè)備逐漸步入了技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)相結(jié)合的初步發(fā)展階段，得到了較快的發(fā)展，已經(jīng)形成為新興的停車(chē)設(shè)備行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1997年全國(guó)只有9個(gè)機(jī)械式停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，只有11個(gè)省、市、自治區(qū)的13個(gè)城市擁有機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。而截至2006年底，全國(guó)的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到100多家，已有27個(gè)省、市、自治區(qū)的94個(gè)城市興建機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)，全國(guó)機(jī)械式停車(chē)庫(kù)(泊位)擁有量達(dá)到284，752個(gè)。 目前，我國(guó)的機(jī)械停車(chē)設(shè)備在生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量方面，已接近國(guó)外先進(jìn)水平。許多設(shè)備采用了當(dāng)前機(jī)械、電子、光學(xué)、磁控、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，例如交流變頻調(diào)速技術(shù)、激光測(cè)距、PLC、IC卡、觸摸屏、總線(xiàn)控制技術(shù)等，大大提高了產(chǎn)品在技術(shù)含量、智能程度、運(yùn)行可靠性等方面的性能。近年來(lái)，立體停車(chē)設(shè)備的自主研發(fā)工作也越來(lái)越被重視，國(guó)內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)都投入技術(shù)力量，對(duì)機(jī)械立體停車(chē)設(shè)備的各個(gè)方面，例如結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、存取策略?xún)?yōu)化、可靠性分析、生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行研究，取得了很多的成果。與此同時(shí)，國(guó)家也逐步配套與停車(chē)產(chǎn)業(yè)相關(guān)的法規(guī)和各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，先后制訂了多項(xiàng)停車(chē)設(shè)備的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，以加強(qiáng)規(guī)劃引導(dǎo)、技術(shù)開(kāi)發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作。 雖然機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)在中國(guó)作為新興的產(chǎn)業(yè)，具有相當(dāng)可觀(guān)的發(fā)展前景，但是目前仍未進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期，主要因?yàn)槲覈?guó)的立體停車(chē)設(shè)備行業(yè)的發(fā)展存在著一些問(wèn)題：首先，雖然行業(yè)里的企業(yè)已經(jīng)形成一定的規(guī)模，但是發(fā)展不平衡，骨干的大中型企業(yè)在20家左右，其它的則是中小企業(yè)居多，中小企業(yè)技術(shù)力量薄弱，靠仿效或引進(jìn)國(guó)外的技術(shù)，缺乏自主開(kāi)發(fā)能力；其次，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)是對(duì)安全性能要求很高的機(jī)電一體化設(shè)備，但是有些自主研發(fā)的產(chǎn)品缺乏深入的研究，產(chǎn)品的可靠性、安全性、耐久性還不能完全保障；第三，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無(wú)序，目前總體生產(chǎn)能力過(guò)剩，價(jià)格偏低；政府在對(duì)立體停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方面嚴(yán)重滯后；此外，平面停車(chē)場(chǎng)收費(fèi)低廉以及人們?cè)谝庾R(shí)上尚未完全轉(zhuǎn)變，也是立體停車(chē)難以普及的重要原因。由此看來(lái)，為加快我國(guó)機(jī)械停車(chē)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要在政策、市場(chǎng)、管理和技術(shù)等多方面做出努力[2]： （1）政策是解決此問(wèn)題的關(guān)鍵，政府的扶持對(duì)于新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展十分重要。政府應(yīng)參照發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)政策法規(guī)，完善機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，規(guī)劃專(zhuān)用和公共停車(chē)位數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定合理的停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資者和經(jīng)營(yíng)者優(yōu)惠政策等； （2）市場(chǎng)方面，可調(diào)高路面停車(chē)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，利用價(jià)格杠桿刺激立體停車(chē)庫(kù)的市場(chǎng)需求；鼓勵(lì)市場(chǎng)規(guī)則與政府調(diào)控相結(jié)合，促進(jìn)立體停車(chē)行業(yè)的良性發(fā)展； （3）提高機(jī)械停車(chē)設(shè)備的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量，是解決問(wèn)題的根本措施。鼓勵(lì)國(guó)內(nèi)的科研機(jī)構(gòu)在機(jī)械停車(chē)設(shè)備研究上投入更多的技術(shù)力量，開(kāi)發(fā)出高效、節(jié)能、安全、符合本國(guó)國(guó)情的產(chǎn)品；鑒于目前很多中小企業(yè)采用的是從國(guó)外引進(jìn)的技術(shù)，應(yīng)提倡企業(yè)將技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)相結(jié)合，在消化吸收的基礎(chǔ)上注重技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。 1.1.2 機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的特點(diǎn) 以立體化形式存放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)庫(kù)叫做機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)，是一種技術(shù)密集型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿艽螅哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)： (1)節(jié)省占地面積。一般約為平面停車(chē)場(chǎng)的1/2—1/25，立體車(chē)庫(kù)最大的優(yōu)勢(shì)就是能夠向高空、地下發(fā)展，利用小的占地面積實(shí)現(xiàn)大的車(chē)輛存儲(chǔ)； (2)建設(shè)成本低。由于機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)主要向垂直空間擴(kuò)展，雖然工程費(fèi)用較高，但可省去大量的土地使用費(fèi)等開(kāi)支，因此就單個(gè)泊位的建設(shè)成本而言，一般低于同等規(guī)模的平面停車(chē)場(chǎng)； (3)自動(dòng)化操控，使用方便。機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)自動(dòng)化程度高，用戶(hù)通過(guò)簡(jiǎn)單操作，就能實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自動(dòng)存??；配備自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)以及安全保護(hù)措施，安全性能好； (4)配置靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)具有多種類(lèi)型，設(shè)計(jì)上具有較大的靈活性，可適應(yīng)各種形式的地形或建筑物。 機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也存在一些缺點(diǎn)，并且在一定程度上制約了其推廣和應(yīng)用：首先，造價(jià)偏高，除了建筑和設(shè)備的投資費(fèi)用，還需要維護(hù)的投入，以保障設(shè)備的安全、持久地運(yùn)行；第二，進(jìn)出車(chē)時(shí)間長(zhǎng)，雖然各種類(lèi)別的機(jī)械停車(chē)設(shè)備對(duì)單車(chē)最大進(jìn)(出)時(shí)間一般控制在2分鐘以?xún)?nèi)，但由于單套設(shè)備往往只有一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不允許多輛車(chē)同時(shí)出入庫(kù)，如果面臨高峰期，勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)等候現(xiàn)象。 1.2 機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的主要類(lèi)型 所謂機(jī)械式停車(chē)設(shè)備，是指將汽車(chē)搬運(yùn)或存放到泊車(chē)位使用的機(jī)械設(shè)備的總稱(chēng)，主要由鋼結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等幾個(gè)部分組成。根據(jù)我國(guó)發(fā)布的JB-T 8713-1998《機(jī)械式停車(chē)設(shè)備類(lèi)別、型式與基本參數(shù)》標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的類(lèi)別名稱(chēng)及代號(hào)見(jiàn)表1．現(xiàn)介紹幾種具有一定代表性的類(lèi)型[3]： 表1 機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的類(lèi)別名稱(chēng)及代號(hào) Table1 Mechanical parking equipment category name and code 類(lèi)別 名稱(chēng) 升降 橫移 垂直 循環(huán) 水平 循環(huán) 多層 循環(huán) 平面 移動(dòng) 巷道 堆垛 垂直 升降 簡(jiǎn)易 升降 代號(hào) SH CX SX DX PY XD CS JS 升降橫移式停車(chē)設(shè)備利用載車(chē)板的升降或橫移來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的存取，此類(lèi)停車(chē)庫(kù)將載運(yùn)和存放汽車(chē)的載車(chē)板與升降裝置組合在一起使用，構(gòu)成立體化存車(chē)的形式，多為中、小型車(chē)庫(kù)，泊位數(shù)目從幾輛至幾十輛不等，一般設(shè)計(jì)為2或3層，極少超過(guò)5層。結(jié)構(gòu)上，除頂層外，每層均有一個(gè)空車(chē)位，作為交換車(chē)位；車(chē)輛進(jìn)出層的載車(chē)板僅作橫移運(yùn)動(dòng)，最頂層或地下最底層的載車(chē)板只作升降運(yùn)動(dòng)，中間層既能升降也能橫移。這種類(lèi)型的立體車(chē)庫(kù)造價(jià)不高，車(chē)位的布置緊湊，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在樓字地下室或住宅小區(qū)的空地上布置較為方便，特別適用于平面自走式停車(chē)庫(kù)的改造工程。 垂直升降類(lèi)立體停車(chē)設(shè)備利用升降機(jī)構(gòu)將車(chē)輛提升到目標(biāo)層，再啟動(dòng)橫移機(jī)構(gòu)把車(chē)存入泊位中，工作方式類(lèi)似于電梯。這種車(chē)庫(kù)有幾十米高，每層可設(shè)2個(gè)或多個(gè)泊位，可單獨(dú)建設(shè)或安裝于建筑物內(nèi)，一般采用可編程序邏輯控制器構(gòu)成其自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的全自動(dòng)存取、自動(dòng)計(jì)費(fèi)等功能。垂直升降式立體車(chē)庫(kù)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)更為復(fù)雜，對(duì)地基、消防、運(yùn)行可靠性和安全性的要求也更高，因此造價(jià)較高。而且運(yùn)行中會(huì)有一段空行程，效率不高。 垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)庫(kù)是采用垂直方向作循環(huán)運(yùn)動(dòng)的停車(chē)系統(tǒng)來(lái)存取車(chē)輛的停車(chē)設(shè)備。這種停車(chē)設(shè)備的工作原理是電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引機(jī)構(gòu)—鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)存車(chē)托架，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，存車(chē)托架隨鏈條起做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到存取車(chē)的目的。這種車(chē)庫(kù)由單一大型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，最大的優(yōu)點(diǎn)是電氣控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，但缺點(diǎn)也很明顯，例如泊位數(shù)受電機(jī)功率及結(jié)構(gòu)等因素限制、傳動(dòng)噪音大、存取速度慢、能耗高等，因此呈逐步淘汰之勢(shì)。 水平循環(huán)類(lèi)采用一個(gè)水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車(chē)位系統(tǒng)來(lái)存取停放車(chē)輛的停車(chē)庫(kù)叫水平循環(huán)類(lèi)停車(chē)庫(kù)。其工作原理是存取停放車(chē)輛的車(chē)位系統(tǒng)在水平面上作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，將所需存取車(chē)輛的載車(chē)板移到出入口處，駕駛員再將汽車(chē)存入或取出。 多層循環(huán)類(lèi)停車(chē)庫(kù)是通過(guò)使載車(chē)板作上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛多層存放的多層循環(huán)式停車(chē)設(shè)備，減少了占地面積，提高了存取車(chē)的自動(dòng)化程度。 平面移動(dòng)類(lèi)停車(chē)庫(kù)采用在同一層上用搬運(yùn)臺(tái)車(chē)或起重機(jī)平面移動(dòng)車(chē)輛，或使載車(chē)板平面橫移實(shí)現(xiàn)存取車(chē)輛，亦可用搬運(yùn)臺(tái)車(chē)和升降機(jī)配合實(shí)現(xiàn)多層平面移動(dòng)來(lái)存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。 巷道堆垛類(lèi)立體停車(chē)設(shè)備是利用巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)作為搬運(yùn)裝置，進(jìn)入到搬運(yùn)裝置中的車(chē)輛可同時(shí)進(jìn)行兩維的運(yùn)動(dòng)，快速到達(dá)指定車(chē)位，再用存取機(jī)構(gòu)將車(chē)存入泊位。這種車(chē)庫(kù)類(lèi)似于立體倉(cāng)庫(kù)，最早出現(xiàn)在美國(guó)，適合于上百個(gè)、甚至是上千個(gè)停車(chē)位的大型自動(dòng)化立體停車(chē)庫(kù)，當(dāng)然造價(jià)也是很高的。 1．3 論文的主要研究?jī)?nèi)容 本論文在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，以新型智能立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，著重于控制系統(tǒng)軟件方案的制定和具體實(shí)現(xiàn)，主要內(nèi)容包括： （1)立體車(chē)庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理分析； （2)立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的硬件方案； （3)立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的軟件主體方案制定及實(shí)現(xiàn)； （4)立體車(chē)庫(kù)的安全性問(wèn)題保障。 2 立體車(chē)庫(kù)的總體結(jié)構(gòu)和控制方案 2.1 車(chē)庫(kù)選型 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)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(chē)位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車(chē)庫(kù)適用于地面及地下停車(chē)場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短； 2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少； 3) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠； 4) 存取車(chē)迅速，等候時(shí)間短； 5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低； 6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車(chē)場(chǎng)的使用。 與其它幾種類(lèi)型相比，由于升降橫移式立體車(chē)庫(kù)適應(yīng)性強(qiáng)而備受青睞。該類(lèi)車(chē)庫(kù)升降由一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，通過(guò)鋼絲繩拖動(dòng)搬運(yùn)器垂直升降，橫向移動(dòng)的借助導(dǎo)軌，也是由一臺(tái)電機(jī)變可實(shí)現(xiàn)車(chē)位移動(dòng)，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于同一層的車(chē)位移動(dòng)獨(dú)立，可以自由動(dòng)作并且時(shí)間段，縮短了存取車(chē)的時(shí)間。通過(guò)分析比較各種類(lèi)型的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合技術(shù)可行性和投資經(jīng)濟(jì)性，本課題的立體車(chē)庫(kù)類(lèi)型設(shè)計(jì)為升降橫移式。 2.2 立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu) 升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的主要包括主框架部分、載車(chē)板部分和傳動(dòng)系統(tǒng)。主框架部分大多采用鋼板、型鋼連接而成的結(jié)構(gòu)；載車(chē)板采用框架式，這種載車(chē)板的優(yōu)點(diǎn)是可按需要設(shè)置行車(chē)通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能；傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為每一個(gè)車(chē)位都有一搬運(yùn)器，所需存取車(chē)輛的搬運(yùn)器通過(guò)升降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)預(yù)定位置，進(jìn)行車(chē)輛存取，完成存取全過(guò)程。 升降橫移類(lèi)機(jī)械停車(chē)庫(kù)利用托盤(pán)移位產(chǎn)生垂直通道，實(shí)現(xiàn)高層車(chē)位升降存取車(chē)輛。其車(chē)位結(jié)構(gòu)為 2 維矩陣形式，可設(shè)計(jì)為多層和多列。由于受收鏈裝置及進(jìn)出車(chē)時(shí)間的限制，一般為 2～4 層(國(guó)家規(guī)定最高為 4 層)，2 層、3 層者居多，現(xiàn)在綜合考慮技術(shù)難度、占地面積、經(jīng)濟(jì)實(shí)用性以及用戶(hù)需求等各種因素之后，決定選取以典型的地上 3×3 升降橫移式為例，說(shuō)明停車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理，其外觀(guān)見(jiàn)圖 1車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)示意圖。 圖1 車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)示意圖 Fig1 The garage structure diagram 2.3 立體車(chē)庫(kù)的控制總體方案 升降橫移立體停車(chē)庫(kù)以停放轎車(chē)為主，適用于地面及地下停車(chē)場(chǎng)，配置靈活。而且立體停車(chē)庫(kù)使用時(shí)涉及到人身和車(chē)輛的安全，所以對(duì)設(shè)備的安全性和可靠性要求非常高。PLC 采用了以計(jì)算機(jī)為核心的通用自動(dòng)控制裝置，集微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通訊技術(shù)為一體，可靠性強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高、設(shè)計(jì)緊湊、擴(kuò)展性好、操作方便，適用于頻繁啟動(dòng)和惡劣的環(huán)境，因此在立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)中通常采用 PLC 作為電控系統(tǒng)的核心[4]。 同時(shí)，本系統(tǒng)以 MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控界面，利用數(shù)據(jù)通信手段，實(shí)時(shí)接收和處理 PLC 從現(xiàn)場(chǎng)采集的各種狀態(tài)、控制、報(bào)警信號(hào)，并利用這些信號(hào)驅(qū)動(dòng) PC 控制界面中的各種圖形，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)的各種狀況，在操作員和停車(chē)庫(kù)之間構(gòu)造出形象、直觀(guān)的界面，對(duì)操作運(yùn)行和故障給出提示、報(bào)警等。 2.3.1 系統(tǒng)的工作原理及過(guò)程 整個(gè)系統(tǒng)將由 PLC、變頻器、條碼打印機(jī)和條碼掃描器組合控制，用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)控制設(shè)備的手動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行和正常停止[5]。 當(dāng)把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于手動(dòng)運(yùn)行檔時(shí)，手動(dòng)指示燈亮，可通過(guò)按鈕和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)控制車(chē)位的上下和左右移動(dòng)；在把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于自動(dòng)擋時(shí)，自動(dòng)指示燈亮，按下存車(chē)按鈕，此時(shí)條碼打印機(jī)通過(guò) PLC 傳來(lái)的指示打印條碼，然后把條碼上的車(chē)位移出讓你存車(chē)，最后可憑此條碼，在條碼掃描器上把信息傳到 PLC 中去，經(jīng)過(guò) PLC 的處理，就可把相應(yīng)的車(chē)位移出，讓你取走，這樣便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)存取車(chē)；在把轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于停止擋時(shí)，車(chē)位在完成移動(dòng)后停下，接著停止指示燈亮。在運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)發(fā)生特殊情況或故障時(shí)，按下急停按鈕，車(chē)位瞬間停下，直到排除故障后，復(fù)位急停按鈕，車(chē)位又按原來(lái)停下的位置繼續(xù)運(yùn)行下去。用 PLC 內(nèi)的預(yù)置程序來(lái)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)控制車(chē)位的上下左右移動(dòng)，由變頻器的正反轉(zhuǎn)及輸出停止來(lái)控制電機(jī)移動(dòng)和急停，存車(chē)則由條碼打印機(jī)來(lái)打出憑條，取車(chē)則把該憑條用條碼掃描器掃進(jìn) PLC，實(shí)現(xiàn)存取車(chē)的自動(dòng)化。最后完成對(duì) PLC、PC機(jī)、Profibus 總線(xiàn)、變頻器、條碼打印機(jī)、條碼掃描器電機(jī)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、按鈕站、電控柜、光電傳感器、限位開(kāi)關(guān)、車(chē)位和車(chē)庫(kù)的安裝及接線(xiàn)。 整個(gè)系統(tǒng)共有一個(gè)電控柜，一個(gè)存取車(chē)操作系統(tǒng)，另設(shè)一個(gè)按鈕站，操作及維護(hù)簡(jiǎn)單，安全可靠性高。電氣控制系統(tǒng)的主電路供電為三相四線(xiàn)制 AC380V，控制回路用單相 220V 供電，信號(hào)電路由 PLC 可編程控制器本身提供 DC24V 供電。在確保各設(shè)備都正常的情況下[6]。 接通電源，電源指示燈亮。該設(shè)備有以下幾種工作情況： (1)手動(dòng)運(yùn)行：將電柜的“自動(dòng) 停止 手動(dòng)”選擇開(kāi)關(guān)扳到“手動(dòng)”位置時(shí)，手動(dòng)指示燈亮，即可在電柜面板上選擇相應(yīng)的手動(dòng)按鈕及動(dòng)作升降橫移選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作； (2)自動(dòng)運(yùn)行：將電柜的“自動(dòng) 停止 手動(dòng)”選擇開(kāi)關(guān)扳到“自動(dòng)”位置，“自動(dòng)運(yùn)行”指示燈亮，即可按下存車(chē)按鈕，此時(shí)條碼打印機(jī)通過(guò) PLC 傳來(lái)的指示打印條碼，然后把條碼上的車(chē)位移出讓你存車(chē)。最后可憑此條碼，在條碼掃描器上把信息傳到 PLC中去，經(jīng)過(guò) PLC 的處理，就可把相應(yīng)的車(chē)位移出，讓你取走，這樣便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)存取車(chē)[7]； (3)正常停止：將電柜“自動(dòng) 停止 手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到“停止”位置時(shí)，設(shè)備恢復(fù)到原位正常停止，關(guān)閉電柜電源開(kāi)關(guān)，停止設(shè)備。 還有以下幾種保護(hù)功能[8]： (1)斷電保護(hù)：當(dāng)設(shè)備突然斷電，恢復(fù)供電后，系統(tǒng)能按斷電前的動(dòng)作繼續(xù)工作下去； (2)車(chē)子超長(zhǎng)保護(hù)：當(dāng)遇到車(chē)子過(guò)長(zhǎng)時(shí)，將會(huì)報(bào)警提示，直到解除報(bào)警后，車(chē)位才回到原位等待下一輛車(chē)的到來(lái)； (3)急停保護(hù)：當(dāng)發(fā)生特殊情況或故障需緊急停機(jī)時(shí)，按下急停按鈕開(kāi)關(guān)，設(shè)備瞬時(shí)停止。當(dāng)排除故障，將急停按鈕復(fù)位，設(shè)備將按照停止前的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行下去，直到按停止按鈕才恢復(fù)到原位正常停止； (4)離車(chē)保護(hù)：當(dāng)駕駛員離車(chē)后走出黃色警戒線(xiàn)，車(chē)位才開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，見(jiàn)圖2車(chē)庫(kù)原理圖[7]。 圖2 車(chē)庫(kù)原理圖 Fig2 The principle diagram of the garage 2.3.2 動(dòng)畫(huà)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 用 MCGS 設(shè)計(jì)監(jiān)控界面，建立立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)工程，設(shè)計(jì)出立體車(chē)庫(kù)控制工程畫(huà)面，因軟件對(duì)象元件列表中無(wú)轎車(chē)，暫用拖車(chē)代替，見(jiàn)圖3。 圖3 動(dòng)畫(huà)監(jiān)控界面 Fig3 Animation monitoring interface 3 立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)的硬件方案 3．1 硬件系統(tǒng)的方案 立體車(chē)庫(kù)是一種順序控制、運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在控制系統(tǒng)的管理下實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的自動(dòng)化存取。一般來(lái)說(shuō)，基于PLC的控制系統(tǒng)能夠適應(yīng)和滿(mǎn)足立體車(chē)庫(kù)高性能的使用要求。PLC是專(zhuān)門(mén)為順序生產(chǎn)過(guò)程而設(shè)計(jì)的可編程控制器，由微處理器、輸入／輸出設(shè)備、保護(hù)及抗干擾隔離電路等構(gòu)成，具有順序、周期性的工作特征，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)為[9]： （1）可靠性高：采取了光電隔離、濾波、穩(wěn)壓保護(hù)、故障診斷等多種保護(hù)措施，抗干擾能力強(qiáng)，系統(tǒng)故障自診斷能力突出，在惡劣的環(huán)境下仍能可靠工作； （2）體積?。翰捎么笠?guī)模集成電路和微處理器，相比傳統(tǒng)的繼電器電路，體積大大縮減，實(shí)現(xiàn)了小型化，便于安裝和使用； (3) 適用性好：采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)不同的控制要求靈活組合，模塊之間采用的是總線(xiàn)連接器，安裝方便；當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果需要作很小的變動(dòng)，只需修改相應(yīng)的接線(xiàn)和程序即可，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)連線(xiàn)做出較大的修改； (4)指示性好：PLC的電源、CPU、I/O模塊等都設(shè)有各種狀態(tài)指示燈，反映了模塊的工作狀態(tài)，利于控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試。 3.2 PLC的選型及特點(diǎn) 1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) （1）所有的I/O接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC內(nèi)部電路之間電氣上隔離；（2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為10~20ms； （3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾；（4）采用性能優(yōu)良的開(kāi)關(guān)電源；（5）對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選；（6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟，硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大；（7）大型PLC還可以采用由雙CPU構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。 2.通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便 PLC品種齊全的各種硬件裝置，可以組成能滿(mǎn)足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶(hù)不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶(hù)在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設(shè)備更新的情況下，不必改變PLC的硬設(shè)備，只需改編程序就可以滿(mǎn)足要求。因此，PLC除應(yīng)用于單機(jī)控制外，在工廠(chǎng)自動(dòng)化中也被大量采用。 3.功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 現(xiàn)代PLC不僅有邏輯運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話(huà)、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線(xiàn)，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。 4.編程簡(jiǎn)單，容易掌握 目前，大多數(shù)PLC仍采用繼電控制形式的“梯形圖編程方式”。既繼承了傳統(tǒng)控制線(xiàn)路的清晰直觀(guān)，又考慮到大多數(shù)工廠(chǎng)企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語(yǔ)言的編程元件的符號(hào)和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過(guò)閱讀PLC的用戶(hù)手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了功能圖、語(yǔ)句表等編程語(yǔ)言。 5.減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量 由于PLC采用了軟件來(lái)取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器、計(jì)數(shù)器等器件，控制柜的設(shè)計(jì)安裝接線(xiàn)工作量大為減少。同時(shí)，PLC的用戶(hù)程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試工作量。并且，由于PLC的低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。 6.體積小、重量輕、功耗低、維護(hù)方便 PLC是將微電子技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備的產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固，體積小，重量輕，功耗低，具有強(qiáng)抗干擾能力，易于裝入設(shè)備內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。 PLC選型是既要滿(mǎn)足控制系統(tǒng)的功能要求，還要考慮工藝改進(jìn)后控制系統(tǒng)升級(jí)的需要，更要兼顧控制系統(tǒng)的制造成本，選擇可靠、維護(hù)使用最方便以及性能價(jià)格比最優(yōu)的機(jī)型。著重以PLC的機(jī)型結(jié)構(gòu)、I/O、存儲(chǔ)器類(lèi)型及容量、編程器和外部設(shè)備、PLC的處理速度等幾個(gè)因素來(lái)考慮[10]。 本文將采用三菱公司的可編程控制器 FXN2微型系列可編程控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)。FX2n系列PLC是FX系列中最高級(jí)的模塊。它擁有無(wú)以匹及的速度、高級(jí)的功能、邏輯選件以及定位控制等特點(diǎn)，F(xiàn)X2n是從16到256路輸入/輸出的多種應(yīng)用的選擇方案。根據(jù) I/O 分配表選用繼電器輸出的001MR128FXN2，輸入輸出點(diǎn)數(shù)都為 64，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為 48～64。 3.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 （1）根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型； （2）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、速度變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升 限制、過(guò)載能力和啟動(dòng)轉(zhuǎn)距，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電機(jī)應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 0.8～0.9。過(guò)大的備用功率會(huì)使電機(jī)效率低，對(duì)于感應(yīng)電機(jī)，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩校驗(yàn)強(qiáng)度的生產(chǎn)機(jī)械造價(jià)提高； （3）根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式； （4）根據(jù)具體的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因數(shù)的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類(lèi)型； （5）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。除此之外，選擇電動(dòng)機(jī)還必須符合節(jié)能要求，考慮運(yùn)行可靠性、設(shè)備的供貨情況、備品備件的通用性、安裝檢修的難易，以及產(chǎn)品價(jià)格、建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行和維修費(fèi)用、生產(chǎn)過(guò)程中前后期電動(dòng)機(jī)功率變化關(guān)系等各種因素[11]。 升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的控制核心單元確定與控制任務(wù)有關(guān)，三層七車(chē)位橫移式立體停車(chē)庫(kù)有6個(gè)提升大電機(jī)，3個(gè)橫移小電機(jī)，由控制單元的輸出點(diǎn)控制，并要求實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。 由于立體停車(chē)庫(kù)的控制核心單元選用可編程控制器，可編程控制器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)都是弱電直流器件，內(nèi)部最大的電壓不超過(guò)±24V，所以電機(jī)應(yīng)外接電源380V工頻交流電。對(duì)于每一部電機(jī)，可編程控制器的輸出單元都有兩個(gè)輸出點(diǎn)，分別驅(qū)動(dòng)。 在此驅(qū)動(dòng)元件是完成車(chē)庫(kù)車(chē)盤(pán)的橫移和升降的專(zhuān)用減速電機(jī)，查閱相關(guān)資料得知，升降速度>10m/min；橫移速度>13m/min；最大提升重量2800kg；由P=FV所知，升降機(jī)構(gòu)電機(jī)功率4-5.5kw；橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)功率0.37-0.55kw。 據(jù)以上計(jì)算和實(shí)際需要，升降電機(jī)選擇 Y132S2-2三相異步電動(dòng)機(jī)。電機(jī)額定功率為 5kw，額定電流為8.A，轉(zhuǎn)速為1440r/min，效率為84%，功率因數(shù)為0.82，最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為2.3，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為1.5 ，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為2.3，堵轉(zhuǎn)電流與額定電流之比為7.0。橫移電機(jī)選用Y8012-2三相異步電動(dòng)機(jī)。 三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用非常廣泛，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、價(jià)格低廉、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便和效率較高等一系列優(yōu)點(diǎn)。和同容量的直流電動(dòng)機(jī)相比，異步電動(dòng)機(jī)的重量約為直流電動(dòng)機(jī)的一半，其價(jià)格僅為直流電動(dòng)機(jī)的1/3左右。且由于異步電動(dòng)機(jī)的交流電源可直接取自電網(wǎng)，用電既方便又經(jīng)濟(jì)。Y 系列型號(hào)為Y2-112M-4 的三相異步電動(dòng)機(jī)的主要性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為，效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為 B 級(jí)絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。。 實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的兩個(gè)接觸器如圖4。 圖4 控制系統(tǒng)電機(jī)示意圖 Fig4 The diagram of electrical control system 3.4 傳感器的選擇 本升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)要完成對(duì)車(chē)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)控、運(yùn)動(dòng)位置的檢測(cè)等任務(wù)，需要大量的檢測(cè)傳感裝置。在選擇檢測(cè)傳感裝置時(shí)，其裝置一般要符合以下要求[12]： （1）輸入輸出信號(hào)之間要求一定的函數(shù)關(guān)系。經(jīng)常要求時(shí)單值、直線(xiàn)性的函數(shù)關(guān)系，即符合Sc=ASr+K（Sc-傳感器的輸出值；A-靈敏度系數(shù)；Sr-傳感器輸入值；K-零點(diǎn)輸出）； （2）有較高的靈敏度和較大的信噪比。靈敏度搞，意味著被測(cè)量有微小變化時(shí)傳感器就有較大的輸出，但又要求傳感器本身噪聲小，且不易從外界引進(jìn)干擾噪聲； （3）響應(yīng)速度快又不失真。即要求輸出信號(hào)隨輸入信號(hào)變化的響應(yīng)時(shí)間越短越好； （4）線(xiàn)性范圍寬。任何傳感器都有一定的線(xiàn)性范圍，在線(xiàn)性范圍內(nèi)輸出與輸入成正比關(guān)系。線(xiàn)性范圍越寬，表明傳感器的工作量程越大； （5）穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)，穩(wěn)定性指?jìng)鞲衅鹘?jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其輸出特性不發(fā)生變化。影響傳感器穩(wěn)定性的是時(shí)間和環(huán)境，環(huán)境又包括濕度、溫度、塵埃、振動(dòng)、電場(chǎng)、磁場(chǎng)干擾等因素； （6）有較高的精確度。傳感器的精確度表明傳感器輸出與被測(cè)量之間的對(duì)應(yīng)程度以及重復(fù)一致的程度； （7）輸出信號(hào)易于微機(jī)接口。對(duì)于控制系統(tǒng)而言，要求傳感器的輸出信號(hào)盡量符合計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸入通道的信號(hào)要求； （8）結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，易于安裝更換，易于維護(hù)，性?xún)r(jià)比要好。 在選擇傳感器監(jiān)測(cè)裝置時(shí)，要以上述要求為依據(jù)。本車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)中所涉及到的傳感監(jiān)測(cè)裝置-紅外探測(cè)器。 停車(chē)庫(kù)安裝紅外探測(cè)器有兩種功能：車(chē)庫(kù)在運(yùn)行時(shí)，不允許有其它物體進(jìn)入車(chē)庫(kù)工作區(qū)域，例如人和寵物；在夜間或者無(wú)管理員時(shí)，防止偷盜和蓄意破環(huán)等違法行為。在自然界，任何高于絕對(duì)溫度的物體（例如人和小寵物），其釋放的紅外能量的波長(zhǎng)是不一樣的，因此紅外波長(zhǎng)與溫度的高低是相關(guān)的。在被動(dòng)紅外探測(cè)器中有兩個(gè)關(guān)鍵性的元件，一個(gè)是熱釋紅外傳感器（PTR），它能將波長(zhǎng)為8-12um之間的紅外信號(hào)變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并能對(duì)自然界的白光信號(hào)具有抑制作用，因此在被動(dòng)紅外探測(cè)器的警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無(wú)人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，當(dāng)人體或小寵物進(jìn)入車(chē)庫(kù)運(yùn)行警戒區(qū)，通過(guò)菲涅爾透鏡，熱釋點(diǎn)紅外感應(yīng)器感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào)，因此，紅外探測(cè)器的紅外探測(cè)基本概念就是感應(yīng)移動(dòng)物體與背景物體的溫度的差異。另外一個(gè)器件就是菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡有兩種形式，即折射式和反射式。菲涅爾透鏡作用有兩個(gè)；一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號(hào)折射（反射）在PTR上，第二個(gè)作用是將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的性是在PTR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)，這樣PTR就能產(chǎn)生變化的電信號(hào)。 3.5 行程開(kāi)關(guān) 本升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)橫移和升降定位所運(yùn)用的檢測(cè)器件為行程開(kāi)關(guān)。行程開(kāi)關(guān)是將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電氣控制，應(yīng)用于車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的限位保護(hù)和行程控制。行程開(kāi)關(guān)靠外加機(jī)械力使觸電動(dòng)作，可分為三種：快速動(dòng)作、非快速動(dòng)作和微動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)速度小小于0.4m/min時(shí)應(yīng)當(dāng)選用快速動(dòng)作的行程開(kāi)關(guān)。停車(chē)庫(kù)中部件的運(yùn)動(dòng)均大于這個(gè)速度，使用的均為非快速行程開(kāi)關(guān)。 3.6 I/O點(diǎn)的編號(hào)分配 編寫(xiě)表2輸入分配表與表 3輸出分配表。根據(jù) I/O 分配表，我們也能確認(rèn)選用繼電器輸出的001MR128FXN2三菱PLC，輸入輸出點(diǎn)數(shù)都為 64，擴(kuò)展模塊可用點(diǎn)數(shù)為 48～64[13]。 表2 輸入分配表 Table2 Input distribution list 序號(hào) 輸入地址 說(shuō)明 序號(hào) 輸入地址 說(shuō)明 1 X0 存車(chē)按鈕 2 X1 停止 3 X2 自動(dòng) 4 X3 手動(dòng) 5 X4 急停 6 X5 車(chē)位上升 7 X6 車(chē)位下降 8 X7 車(chē)位左移 9 X10 車(chē)位右移 10 X11 101車(chē)位按鈕 11 X12 201車(chē)位按鈕 12 X13 202車(chē)位按鈕 13 X14 203車(chē)位按鈕 14 X15 301車(chē)位按鈕 15 X16 302車(chē)位按鈕 16 X17 303車(chē)位按鈕 17 X20 101車(chē)位光電傳感器 18 X21 201車(chē)位光電傳感器 19 X22 202車(chē)位光電傳感器 20 X23 203車(chē)位光電傳感器 21 X24 301車(chē)位光電傳感器 22 X25 302車(chē)位光電傳感器 23 X26 303車(chē)位光電傳感器 24 X27 101左限位開(kāi)關(guān) 25 X30 101下限位開(kāi)關(guān) 26 X31 102左限位開(kāi)關(guān) 27 X32 102右限位開(kāi)關(guān) 28 X33 102下限位開(kāi)關(guān) 29 X34 103右限位開(kāi)關(guān) 30 X35 103下限位開(kāi)關(guān) 31 X36 201上限位開(kāi)關(guān) 32 X37 201下限位開(kāi)關(guān) 33 X40 202上限位開(kāi)關(guān) 34 X41 202下限位開(kāi)關(guān) 35 X42 203上限位開(kāi)關(guān) 36 X43 203下限位開(kāi)關(guān) 37 X44 301上限位開(kāi)關(guān) 38 X45 302上限位開(kāi)關(guān) 39 X46 303上限位開(kāi)關(guān) 40 X47 101位置的測(cè)長(zhǎng)傳感器 41 X50 102位置的測(cè)長(zhǎng)傳感器 42 X51 103位置的測(cè)長(zhǎng)傳感器 43 X52 101位置的離車(chē)檢測(cè)傳感器 44 X53 102位置的離車(chē)檢測(cè)傳感器 45 X54 103位置的離車(chē)檢測(cè)傳感器 表3 輸出分配表 Table3 Output distribution list 序號(hào) 輸出地址 說(shuō)明 序號(hào) 輸出地址 說(shuō)明 1 Y0 停止指示燈 2 Y1 自動(dòng)運(yùn)行指示燈 3 Y2 手動(dòng)運(yùn)行指示燈 4 Y3 上升指示燈 5 Y4 下降指示燈 6 Y5 左移指示燈 續(xù)表3 序號(hào) 輸出地址 說(shuō)明 序號(hào) 輸出地址 說(shuō)明 7 Y6 右移指示燈 8 Y7 提示離車(chē)報(bào)警 9 Y10 提示離車(chē)報(bào)警指示燈 10 Y11 車(chē)身過(guò)長(zhǎng)報(bào)警 11 Y12 101車(chē)位左移 12 Y13 101車(chē)位右移 13 Y14 201車(chē)位左移 14 Y15 201車(chē)位右移 15 Y16 202車(chē)位左移 16 Y17 202車(chē)位右移 17 Y20 203車(chē)位左移 18 Y21 203車(chē)位右移 19 Y22 201車(chē)位上升 20 Y23 201車(chē)位下降 21 Y24 202車(chē)位上升 22 Y25 202車(chē)位下降 23 Y26 203車(chē)位上升 24 Y27 203車(chē)位下降 25 Y30 301車(chē)位上升 26 Y31 301車(chē)位下降 27 Y32 302車(chē)位上升 28 Y33 302車(chē)位下降 29 Y34 303車(chē)位上升 30 Y35 303車(chē)位下降 3.7 生成控制系統(tǒng)PLC硬件接線(xiàn)圖 根據(jù)上述停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的各部分控制硬件及停車(chē)庫(kù)的具體結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，以及在滿(mǎn)足現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)際功能的情況下，生成控制系統(tǒng)PLC硬件接線(xiàn)圖如圖5所示。 4 立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)軟件的主體方案設(shè)計(jì)和具體實(shí)現(xiàn) 4.1 軟件所要完成的控制任務(wù) 在升降橫移式停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)分析中，硬件配置部分已在前面章節(jié)詳細(xì)的進(jìn)行了說(shuō)明，并提出硬件配置的一局基本上是要根據(jù)停車(chē)庫(kù)所要完成的控制任務(wù)來(lái)確定，包括控制核心器件、傳感器檢測(cè)裝置等。同樣，在現(xiàn)有控制硬件的條件下，如何來(lái)完成控制任務(wù)，這就要通過(guò)軟件系統(tǒng)對(duì)控制的實(shí)現(xiàn)。本節(jié)講要詳細(xì)的明確軟件所要完成的控制任務(wù)?？傮w來(lái)說(shuō)軟件系統(tǒng)就是在硬件系統(tǒng)的支撐下，向驅(qū)動(dòng)但愿發(fā)出控制指令，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)在預(yù)想的過(guò)程中，準(zhǔn)確無(wú)誤的完成所要完成的控制任務(wù)。而控制硬件和軟件都有自己的控制任務(wù)。本立體車(chē)庫(kù)中的軟件系統(tǒng)就是要運(yùn)用自身的編程語(yǔ)言（梯形圖）以及相關(guān)的功能塊語(yǔ)言，進(jìn)行合理的排序和邏輯運(yùn)算，再通過(guò)合理的判斷和掃描程序運(yùn)算結(jié)果，由硬件系統(tǒng)向驅(qū)動(dòng)單元輸出最終的判斷結(jié)果，從而完成軟件控制。 4.2 系統(tǒng)的操作過(guò)程 4.2.1 開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備 接通電源，將電控柜的左側(cè)面電源控制開(kāi)通，主空氣開(kāi)關(guān)閉合接通，電柜有電時(shí)， 電源指示燈亮。 圖5 立體車(chē)庫(kù)硬件接線(xiàn)圖 Fig5 The diagram of stereo garage hardware wiring 4.2.2 手動(dòng)操作 將電柜的（自動(dòng)、停止、手動(dòng)）轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“手動(dòng)”位置，“手動(dòng)運(yùn)行”指示燈亮，即可在電柜面板上選擇相應(yīng)的手動(dòng)按鈕及動(dòng)作升降橫移選擇開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作。另外取車(chē)之前要保證各車(chē)位與車(chē)盤(pán)在相對(duì)應(yīng)的位置上，即 101 車(chē)盤(pán)在 101 車(chē)位，其余類(lèi)同，才能按照下面的操作方法進(jìn)行操作，否則要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的手動(dòng)操作。車(chē)庫(kù)位置圖見(jiàn)圖6。 圖6 車(chē)庫(kù)位置圖 Fig6 The garage site plan （1）取201車(chē)盤(pán)上的車(chē)，手動(dòng)操作過(guò)程如下： 將“左移 右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到右移，按下101車(chē)盤(pán)按鈕，直至101車(chē)盤(pán)行到102車(chē)位停止；再將“上升 下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下201車(chē)盤(pán)按鈕，直至201車(chē)盤(pán)降到101車(chē)位停止。開(kāi)走所要取的車(chē)之后再進(jìn)行如下操作。 將“上升 下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下201車(chē)盤(pán)按鈕，直至201車(chē)盤(pán)升到201 車(chē)位停止。將“左移 右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到左移，按下101車(chē)盤(pán)按鈕，直至101車(chē)盤(pán)返回 101車(chē)位停止。這樣就完成了201車(chē)盤(pán)車(chē)位取車(chē)的手動(dòng)操作全過(guò)程。 （2）取202車(chē)盤(pán)上的車(chē)，手動(dòng)操作過(guò)程如下： 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下202車(chē)盤(pán)按鈕，直至202車(chē)盤(pán)降到102車(chē)位停止。開(kāi)走所要取的車(chē)之后再進(jìn)行如下操作。 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下202車(chē)盤(pán)按鈕，直至202車(chē)盤(pán)升到202車(chē)位停止。這樣就完成了202車(chē)盤(pán)車(chē)位取車(chē)的手動(dòng)操作過(guò)程。 （3）取203車(chē)盤(pán)上的車(chē)，手動(dòng)操作過(guò)程如下： 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下203車(chē)盤(pán)按鈕，直至203車(chē)盤(pán)降到103車(chē)位停止。開(kāi)走所要取的車(chē)之后再進(jìn)行如下操作。 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下203車(chē)盤(pán)按鈕，直至203車(chē)盤(pán)升到203車(chē)位停止。這樣就完成了202車(chē)盤(pán)車(chē)位取車(chē)的手動(dòng)操作過(guò)程。 （4）取301車(chē)盤(pán)上的車(chē)，手動(dòng)操作過(guò)程如下： 將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到右移，按下101車(chē)盤(pán)按鈕，直至101車(chē)盤(pán)行到103車(chē)位停止；再將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下201車(chē)盤(pán)按鈕，直至201車(chē)盤(pán)降到101車(chē)位停止；然后將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到右移，按下201車(chē)盤(pán)按鈕，直至201車(chē)盤(pán)行到102車(chē)位停止；最后將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下301車(chē)盤(pán)按鈕，直至301車(chē)盤(pán)降到101車(chē)位停止。開(kāi)走所要取的車(chē)之后再進(jìn)行如下操作。 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下301車(chē)盤(pán)按鈕，直至301車(chē)盤(pán)升到301車(chē)位停止；再將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到左移，按下201車(chē)盤(pán)按鈕，直至201車(chē)盤(pán)返回101車(chē)位停止；然后將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下201車(chē)盤(pán)按鈕，直至201車(chē)盤(pán)升到201車(chē)位停止；最后將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到左移，按下101車(chē)盤(pán)按鈕，直至101車(chē)盤(pán)返回101車(chē)位停止。這樣就完成了301車(chē)盤(pán)車(chē)位取車(chē)的手動(dòng)操作全過(guò)程。 （5）取302車(chē)盤(pán)上的車(chē)，手動(dòng)操作過(guò)程如下： 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下202車(chē)盤(pán)按鈕，直至202車(chē)盤(pán)降到102車(chē)位停止；再將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到右移，按下202車(chē)盤(pán)按鈕，直至202車(chē)盤(pán)行到103車(chē)位停止；最后將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下302車(chē)盤(pán)按鈕，直至302車(chē)盤(pán)降到102車(chē)位停止。開(kāi)走所要取的車(chē)之后再進(jìn)行如下操作。 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下302車(chē)盤(pán)按鈕，直至302車(chē)盤(pán)升到302車(chē)位停止；再將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到左移，按下202車(chē)盤(pán)按鈕，直至202車(chē)盤(pán)返回102車(chē)位停止；最后將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下202車(chē)盤(pán)按鈕，直至202車(chē)盤(pán)升到202車(chē)位停止。這樣就完成了302車(chē)盤(pán)車(chē)位取車(chē)的手動(dòng)操作過(guò)程。 （6）取 303 車(chē)盤(pán)上的車(chē)，手動(dòng)操作過(guò)程如下： 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下203車(chē)盤(pán)按鈕，直至203車(chē)盤(pán)降到103車(chē)位停止；再將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到左移，按下203車(chē)盤(pán)按鈕，直至203車(chē)盤(pán)行到102車(chē)位停止；最后將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到下降，按下303車(chē)盤(pán)按鈕，直至303車(chē)盤(pán)降到103車(chē)位停止。開(kāi)走所要取的車(chē)之后再進(jìn)行如下操作。 將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下303車(chē)盤(pán)按鈕，直至303車(chē)盤(pán)升到303車(chē)位停止；再將“左移右移”選擇開(kāi)關(guān)扳到右移，按下203車(chē)盤(pán)按鈕，直至203車(chē)盤(pán)返回103車(chē)位停止；最后將“上升下降”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)扳到上升，按下203車(chē)盤(pán)按鈕，直至203 車(chē)盤(pán)升到203車(chē)位停止。這樣就完成了303車(chē)盤(pán)車(chē)位取車(chē)的手動(dòng)操作過(guò)程。 4.2.3 自動(dòng)運(yùn)行 將電柜的“自動(dòng) 停止 手動(dòng)”選擇開(kāi)關(guān)扳到“自動(dòng)”位置，“自動(dòng)運(yùn)行”指示燈亮。即可按下存車(chē)按鈕，此時(shí)條碼打印機(jī)通過(guò) PLC 傳來(lái)的指示打印條碼，然后把條碼上的車(chē)位移出讓你存車(chē)。最后可憑此條碼，在條碼掃描器上把信息傳到 PLC 中去，經(jīng)過(guò) PLC 的處理，就可把相應(yīng)的車(chē)位移出，讓你取走，這樣便實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)存取車(chē)[13]。 4.2.4 流程圖設(shè)計(jì) 由于存車(chē)跟取車(chē)過(guò)程相似，這里以取車(chē)流程為例，見(jiàn)圖7。 圖7 取車(chē)流程圖 Fig7 Take car flow chart 4.2.5 停機(jī) （1）正常停機(jī) 將電柜“自動(dòng) 停止 手動(dòng)”轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)向“停止”位置，“停止運(yùn)行”指示燈亮，設(shè)備恢復(fù)到原位正常停止，關(guān)閉電柜電源開(kāi)關(guān)，停止設(shè)備。 （2）特殊停機(jī) 當(dāng)發(fā)生特殊情況或故障需緊急停機(jī)時(shí)，按下急停按鈕開(kāi)關(guān)，設(shè)備瞬時(shí)停止。當(dāng)排除故障，將急停按鈕復(fù)位，設(shè)備將按照停止前的狀態(tài)繼續(xù)運(yùn)行下去，直到按停止按鈕才恢復(fù)到原位正常停止。 4.3 PLC 控制梯形圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明 圖8 梯形圖1 Fig8 Ladder diagranm1 如圖8梯形圖1所示： 0—當(dāng)X003狀態(tài)為ON，SET S20置位并保持，整個(gè)系統(tǒng)處于手動(dòng)控制狀態(tài)； 3—當(dāng)S20、X011、X010狀態(tài)為ON，101車(chē)位右移；若X032狀態(tài)也同時(shí)為ON，102 車(chē)位限制右移； 10—當(dāng)S20、X013、X006狀態(tài)為ON，手動(dòng)運(yùn)行指示燈；若X033狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S31置位并保持； 16—當(dāng)S20、X014、X006狀態(tài)為 ON，203車(chē)位下降；若X035狀態(tài)也同時(shí)為 ON，SET S36置位并保持； 22—當(dāng)S21、X034狀態(tài)為ON，SET S24置位并保持； 26—當(dāng)S21、X012、X006 狀態(tài)為 ON，201車(chē)位下降；若X030 狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S22置位并保持； 32—當(dāng)S22、X012、X005 狀態(tài)為ON，201車(chē)位上升；若X036狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S23置位并保持。 圖9 梯形圖2 Fig9 Ladder diagranm2 如圖9梯形圖2所示： 33—當(dāng)S23、X011、X007狀態(tài)為ON，101車(chē)位左移，SET S20置位并保持； 45—當(dāng)S24、X012、X006狀態(tài)為ON，201車(chē)位下降；若X030狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S25置位并保持； 52—當(dāng)S25、X012、X010狀態(tài)為ON，201車(chē)位右移；若X032狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S26置位并保持； 59—當(dāng)S26、X015、X006 狀態(tài)為ON，301車(chē)位下降；若X030狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S27置位并保持； 66—當(dāng)S27、X015、X005狀態(tài)為ON，301車(chē)位上升；若X044狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S28 置位并保持； 73—當(dāng)S28、X012、X007狀態(tài)為ON，201車(chē)位左移；若X027狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S29置位并保持； 80—當(dāng)S29、X012、X005狀態(tài)為ON，201車(chē)位上升；若X036狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S30置位并保持； 87—當(dāng)S30、X011、X007狀態(tài)為ON，101車(chē)位左移，SET S20置位并保持； 93—當(dāng)S37、X013、X005狀態(tài)為ON，202車(chē)位上升，SET S20置位并保持；若X010 狀態(tài)也同時(shí)為ON，202車(chē)位右移；若X034狀態(tài)還為ON，SET S32置位并保持。 圖10 梯形圖3 Fig10 Ladder diagranm3 如圖10梯形圖3所示： 106—當(dāng)S32、X016、X006 狀態(tài)為ON，302車(chē)位下降；若X038狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S33置位并保持； 113—當(dāng)S33、X016、X005 狀態(tài)為ON，302車(chē)位上升；若X045狀態(tài)也同時(shí)為 ON，SET S34置位并保持； 120—當(dāng)S34、X013、X007狀態(tài)為ON，202車(chē)位左移；若X031狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S3置位并保持； 127—當(dāng)S35、X013、X005 狀態(tài)為ON，202車(chē)位上升；若X040狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S20 置位并保持； 134—當(dāng)S36、X014、X005 狀態(tài)為ON，203車(chē)位上升；若X042狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S20置位并保持。當(dāng)S36、X014、X007狀態(tài)為ON，203車(chē)位左移；若X031狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S37置位并保持。 圖11 梯形圖4 Fig11 Ladder diagranm4 如圖11梯形圖4所示： 148—當(dāng)S37、X017、X006 狀態(tài)為ON，303車(chē)位下降；若 X034狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S38置位并保持； 155—當(dāng)S38、X017、X005狀態(tài)為ON，303車(chē)位上升；若X046狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S39置位并保持； 162—當(dāng)S39、X014、X010狀態(tài)為ON，203車(chē)位右移；若X034狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S40置位并保持； 169—當(dāng)S40、X014、X005狀態(tài)為ON，203車(chē)位上升；若X042狀態(tài)也同時(shí)為ON，SET S20置位并保持。 5 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的安全性問(wèn)題 5.1 防干擾和電力超載裝置 此裝置可防止外界干擾，使得PLC得到正確的信號(hào)，而且在電力超載的情況下可以自動(dòng)斷電。 5.2 光電檢測(cè) （1）存車(chē)時(shí)，檢測(cè)搬運(yùn)器上車(chē)輛停放是否到位，采用光電開(kāi)關(guān)在底層進(jìn)行掃描， 光電開(kāi)關(guān)的接收器與發(fā)射器分別安裝在底層左右兩邊，對(duì)搬運(yùn)器前后位置進(jìn)行檢測(cè)。 當(dāng)車(chē)輛停放不到位時(shí)，車(chē)輛就將光電開(kāi)關(guān)光源擋住，此時(shí)系統(tǒng)就會(huì)警告;只有當(dāng)車(chē)輛 停放到位后，系統(tǒng)才正常工作[14]； （2）調(diào)動(dòng)搬運(yùn)器時(shí)，要檢測(cè)搬運(yùn)器停放是否到位； （3）檢測(cè)搬運(yùn)器上有無(wú)車(chē)輛，可在每個(gè)搬運(yùn)器的一條對(duì)角線(xiàn)上安裝一套光電開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)其上有無(wú)車(chē)輛； （4）光電開(kāi)關(guān)安裝于立體停車(chē)庫(kù)的車(chē)輛進(jìn)出口、車(chē)庫(kù)內(nèi)部?jī)蓚?cè)，立體停車(chē)庫(kù)車(chē)輛進(jìn)出口的光電開(kāi)關(guān)防止在車(chē)庫(kù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中有人進(jìn)入而發(fā)生意外，車(chē)庫(kù)內(nèi)部?jī)蓚?cè)的光電開(kāi)關(guān)是檢測(cè)車(chē)輛是否超高，搬運(yùn)器上的光電開(kāi)關(guān)是檢測(cè)車(chē)輛是否超長(zhǎng)。假如車(chē)輛超高或