畢業(yè)設(shè)計---立體車庫自動控制系統(tǒng)

1、<p>　　畢 業(yè) 論 文（設(shè) 計）</p><p>　　2011 屆 電氣工程及其自動化 專業(yè) 0706073 班級</p><p>　　題 目 立體車庫自動控制系統(tǒng) </p><p>　　姓 名 學(xué)號 </p><p>&l

2、t;b>　　內(nèi) 容 摘 要</b></p><p>　　立體車庫是專門實現(xiàn)各種車輛的自動停放及科學(xué)寄存的倉儲設(shè)施。隨著城市汽車保有量的不斷增加，停車難問題己經(jīng)成為大中型城市的一個普遍現(xiàn)象。機(jī)械式立體車庫可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對象，綜合考慮立體車庫制造成本和運行效率的雙重因素。</p

3、><p>　　本文在對國內(nèi)外車庫現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做了充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇三層三列式車庫結(jié)構(gòu)為研究模型。升降橫移式立體車庫就其組成部分而言，可分為三大部分：車庫結(jié)構(gòu)部分、傳動機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。在對升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計中，采用了先進(jìn)的PLC控制，運用西門子公司的編程軟件編制了升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的程序，并經(jīng)調(diào)試、運行，證明采用可編程序控制器(PLC)作為控制系統(tǒng)簡單易行。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價比

4、高的特點使得控制系統(tǒng)非常完美。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國家關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、升降橫移式立體車庫的實際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對安全，使得整個車庫可以安全平穩(wěn)的運行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：立體車庫，控制系統(tǒng)，可編程序控制器</p><p><b>　　Abstract</b></p&g

5、t;<p>　　Stereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-Park

6、Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo garage can use land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static

7、traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking sy</p><p>　　On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-

8、layer and three-formulistic 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

9、 of driving-framework and part of control system. The paper adopted PLC as control system in designing the up-down and translation stereo garage, PLC software</p><p>　　Keywords：Stereo garage, Control system,

10、 PLC </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>　　Abstract3</p><p><b>　　第一章 緒論4</b></p><p><b>　　1.1引言4&

11、lt;/b></p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：7</p><p>　　1.2.1國外研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢7</p><p>　　1.2.2國內(nèi)研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢8</p><p>　　1.3 本文的主要工作內(nèi)容及設(shè)計思想：8</p><p>　　1.3.1工作目標(biāo)9</p

12、><p>　　1.3.2工作內(nèi)容9</p><p>　　1.3.3設(shè)計思想9</p><p>　　第二章 升降橫移式立體車庫簡介及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計10</p><p>　　2.1升降橫移式立體車庫簡介10</p><p>　　2.1.1立體車庫的工作原理10</p><p>　　2.1.2立

13、體車庫機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能11</p><p>　　2.2升降橫移式立體車庫機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計13</p><p>　　第三章 立體車庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計14</p><p>　　3.1電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計14</p><p>　　3.2拖動系統(tǒng)設(shè)計16</p><p>　　3.2.1拖動系統(tǒng)主電路16<

14、/p><p>　　3.2.2拖動系統(tǒng)電氣保護(hù)設(shè)計16</p><p>　　3.3檢測系統(tǒng)設(shè)計17</p><p>　　3.3.1車位認(rèn)址信號17</p><p>　　3.3.2車位停車信號18</p><p>　　3.3.3車位正確停車信號18</p><p>　　3.3.4人員誤入報警

15、18</p><p>　　3.3.5火災(zāi)報警信號18</p><p>　　3.4控制系統(tǒng)PLC的設(shè)計18</p><p>　　3.4.1輸入點/輸出點18</p><p>　　3.4.2PLC接線設(shè)計21</p><p>　　第四章 PLC程序設(shè)計22</p><p>　　4.1PL

16、C控制程序設(shè)計思想22</p><p>　　4.2主程序設(shè)計25</p><p>　　4.3自動子程序26</p><p>　　4.4手動子程序27</p><p>　　第五章 結(jié)論與展望27</p><p><b>　　5.1結(jié)論27</b></p><p>

17、;<b>　　5.2展望27</b></p><p><b>　　致謝27</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)28</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b&g

18、t;</p><p>　　隨著我國城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止2006年底，市區(qū)僅有公共停車場827處，共計車位5.6萬個，僅占市區(qū)機(jī)動車擁有量的8.5％，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無法樂觀，僅有的227個地下車庫使用面積不足60萬平方米，只能滿足1.3萬輛機(jī)動車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢，比例高達(dá)64

19、％，而且還有繼續(xù)上升之勢。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對全國15個大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機(jī)動車保有量與停車位之比平均為4.84：1，這一比值對于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。上世紀(jì)80年代初期，北京市權(quán)威部門對2000年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測僅僅是70萬－80萬輛，而事實上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預(yù)期多了100萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達(dá)45萬輛。

20、面對迅速發(fā)展的城市車流，停車設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。據(jù)建設(shè)部停車技術(shù)開發(fā)推廣中心介紹，北京市停車設(shè)施的“欠賬”最保守估計應(yīng)為20－30％。</p><p>　　停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問題，靜態(tài)交通是相對于動態(tài)交通（車輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對停車設(shè)施的需求也在不斷增加，

21、如果兩者之間失去平衡，城市里就會出現(xiàn)停車難的一系列問題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國城市機(jī)動車輛平均增長速度在15%-20%，而同時期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長速度只有2%-3%，特別是大城市的機(jī)動車擁有量的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。</p><p>　　專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規(guī)，限制路面

22、停車，提高停車場利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機(jī)動車對停車場的需求。而硬措施，主要包括增建停車場，建設(shè)地下及立體停車場、利用其它空間滿足停車需求。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內(nèi)彌補(bǔ)不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。</p><p>　　隨著人類社會的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是

23、出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)，汽車的住宅--停車場也有了長足的發(fā)展，由平面停車向立體停車，由簡單的機(jī)械車庫向計算機(jī)管理高度自動化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強(qiáng)的實用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進(jìn)入家庭，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對居住環(huán)境要求的提高，給停車

24、產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。</p><p>　　作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的</p><p>　　共識。目前我國經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進(jìn)入家庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。機(jī)械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針

25、設(shè)置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實施，是解決城市停車難最有效的手段，也是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。當(dāng)前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車產(chǎn)業(yè)。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。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

26、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)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。 </p><p>　　機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個設(shè)備便不會運轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。 </p><p>　　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，運行中的耗電量比工人

27、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，在住宅區(qū)的每個組團(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。</p><p>　　近年來 ，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數(shù)量的不斷增加。截至2003年底，我國個人汽車保有量為12427672輛。其中，個人轎車489038

28、7輛，比2002年增加1462441輛，增長率為42.7%，但與此同時，汽車停車場地的增長卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量的比例嚴(yán)重失調(diào)，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場均解決不了上述問題時，采用機(jī)械式立體停車設(shè)備是一個非常有效的措施。機(jī) 械 式立 體停車設(shè)備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個有效手段。國家

29、計委已明確機(jī)械式立體停車設(shè)備及城市立體停車場為國家重點支持的產(chǎn)業(yè)，1998年1月1日起執(zhí)行的《國家計委6號令》把機(jī)械式停車序和立體停車場列入“國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)日錄”，國家海關(guān)總署對機(jī)械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國內(nèi)投資項目給予免征進(jìn)口稅”、上述措施為我國立體車庫產(chǎn)業(yè)的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車間題提供了機(jī)會?？梢灶A(yù)見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。</p><p>　　1.2 國內(nèi)外研究的

30、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢：</p><p>　　1.2.1國外研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　早在50多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對家庭使用的雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設(shè)地下車庫。自70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和

31、一些發(fā)達(dá)國家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達(dá)國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國和我國的港、澳、臺地區(qū)的停車業(yè)也通過引進(jìn)--移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。</p><p>　　目前世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術(shù)幾乎包含了當(dāng)今機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進(jìn)技術(shù)。機(jī)械方面

32、，應(yīng)用了許多新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強(qiáng)韌、耐用?？刂萍夹g(shù)方面，</p><p>　　廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動和噪音也趨于最小?？刂菩问接?，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元

33、件采用各種光柵顯示屏、光電管、機(jī)械式行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應(yīng)開關(guān)等，安全保護(hù)裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超范圍報警和彈性變形自動補(bǔ)償、汽車圖象攝影對比安全檢測、自動消防滅火系統(tǒng)等。</p><p>　　日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫的國家之一，其在上世紀(jì)60年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時日

34、本全國汽車保有量大約為500萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。從80年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國機(jī)械車庫技術(shù)是日本機(jī)械停車技術(shù)的派生。其機(jī)械停車產(chǎn)業(yè)從20世紀(jì)70年代中期開始起步，80年代開始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化，90年代開始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階

35、段。</p><p>　　1.2.2國內(nèi)研究的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　我國機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標(biāo)準(zhǔn)制定的我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械

36、停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。</p><p>　　在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，

37、如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)</p><p>　　品是仿效或引進(jìn)國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能</p><p>　　力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設(shè)計單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確

38、定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費標(biāo)準(zhǔn)，給予投資和經(jīng)營者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場方面應(yīng)建立車庫市場運行機(jī)制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則</p><p>　　經(jīng)營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。</p><p>　　1.3 本文的主要工作內(nèi)容及設(shè)計思想：</p&g

39、t;<p>　　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)式等。在對國內(nèi)外各種同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價、技術(shù)難度以及用戶需求等各個方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降橫移式立體車庫形式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，而且對場地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時采用這類設(shè)備的車庫十分普遍。因此，本論文最終確定研究對象為升降橫移式立體車庫。</p><p>&l

40、t;b>　　1.3.1工作目標(biāo)</b></p><p>　?。?）升降橫移式立體停車設(shè)備總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計與研究；</p><p>　?。?）升降橫移式立體停車設(shè)備的升降驅(qū)動機(jī)構(gòu)研究；</p><p>　?。?）升降橫移式立體停車設(shè)備的自動控制系統(tǒng)設(shè)計與研究；</p><p><b>　　1.3.2工作內(nèi)容</b

41、></p><p>　?。?）結(jié)合現(xiàn)實生活中已經(jīng)建成的升降橫移式立體車庫的項目，了解車庫運行基本原理，了解轎車停車流程，了解立體車庫使用注意事項等。</p><p>　?。?）參閱了國內(nèi)外的幾種升降橫移式立體車庫的相關(guān)資料，對當(dāng)前的車庫技術(shù)發(fā)展前沿有了大概的了解，從而把握國內(nèi)外車庫技術(shù)的發(fā)展趨勢和方向；通過網(wǎng)上檢索，了解立體車庫最新發(fā)展概況，以及國外立體車庫建設(shè)情況等。了解建設(shè)立體車

42、庫的自動控制方式，控制元件，電機(jī)選擇，建設(shè)方法等。</p><p>　　（3）根據(jù)據(jù)立體車庫原型，再根據(jù)文獻(xiàn)資料。初步選擇建造立體車庫所需、電機(jī)、檢測元件、控制元件等組成。</p><p>　?。?）依據(jù)以上的車庫組成部件選型，利用AUTOCAD建立立體車庫二維圖形。在繪制CAD圖形過程中，再對部件選型中不合適的進(jìn)行替換，以達(dá)到最佳效果。</p><p>　?。?）

43、參閱西門子S7-200系列PLC相關(guān)資料,學(xué)習(xí)相關(guān)編程軟件，運用西門子STEP 7MICROWIN編程軟件編寫控制程序，并運用西門子S7-200仿真進(jìn)行程序模擬。</p><p><b>　　1.3.3設(shè)計思想</b></p><p>　　整個車庫設(shè)計由一臺PLC對車庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過PLC控制載車板縱橫傳動裝置以完成對車輛的存取操作。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入調(diào)出

44、只需操作操作盤相應(yīng)車位按鈕，即由PLC控制車位升降橫移設(shè)備完成存取車操作。</p><p>　　立體車庫的自動存取車控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號的采集、報警與控制輸出。PLC輸出信號給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。強(qiáng)電系統(tǒng)包括載車板電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車板的上下行程限位。車庫采用車位檢測裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車到位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開關(guān)

45、，當(dāng)發(fā)生意外時，按下急停開關(guān)，斷掉所有電機(jī)的電源，使載車盤無法繼續(xù)運行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。系統(tǒng)輸出控制信號包括控制電機(jī)運行方向信號，控制電機(jī)運行信號，控制電磁鐵得、失電信號，控制燈光報警信號，控制車庫照明信號。</p><p>　　升降橫移式立體車庫的系統(tǒng)控制原理：操作者(人)要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(界面)把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車

46、庫現(xiàn)場的運作。</p><p>　　由于PLC的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。國內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車庫，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應(yīng)用在智能化要求程度高、多車尾、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體車庫中。PLC的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。</p><p>　　在升降橫移式立體車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間

47、內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn);其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。為了保證載車板能橫移到預(yù)定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關(guān)。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關(guān)。一般小型車庫選用按鈕操作，界面清楚，易于操作，但對于大型車庫來說要用上位機(jī)來進(jìn)行對其控制。同時在車庫中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預(yù)警裝置，因本系統(tǒng)只有開關(guān)量輸入而無模擬量輸入，憑可編程序控制器本身的抗干擾能力和隔離變壓器就能滿足要求，因

48、此可不必再另外增加其它抗干擾措施。</p><p>　　第二章 升降橫移式立體車庫簡介及機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　2.1升降橫移式立體車庫簡介 </p><p>　　2.1.1立體車庫的工作原理</p><p>　　升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，

49、所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。圖2.0 為一個地上10車位的升降橫移式停車設(shè)備，其工作原理是：三層四個車位可以升降，二層三個車位可以升降和平移，一層的三個車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時借用。1 、2、3號車位可

50、以直接存放車輛;12號車位需下降后再存放車輛;5號車位，則需先將1 、2、3號載車板右移，再將5號載車板下降; 6 號車位，則需先將2、3 號載車板右移，再將6號存車板下降；7號車位需要先將3號載車板右移，再將7號載車板下降；9號車位則需要先將1、2、3、5、6、7號載車板右移，再將9號載車板降下；10號車位需要將2、3、6、7號載車板右移，再將10號車位下移；11號車位需要將3、7載車板右移動再將11號載車板下移；12號車位只需下移。

51、由于</p><p>　　圖2.0 三層十車位車庫模型</p><p>　　2.1.2立體車庫機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能</p><p>　　以三層三列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立體車庫主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)六大部分組成。下面我們重點對車庫的主要組成(圖2.1所示)進(jìn)行分析。</p>&l

52、t;p>　　圖 2.1 升降橫移式立體車庫主要組成</p><p>　　1、上載車板及其提升系統(tǒng)</p><p>　　每塊上載車板都配有一套獨立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。其工作原理如圖2.0 ，電機(jī)順時針旋轉(zhuǎn)時，載車板上升，電機(jī)逆時針旋轉(zhuǎn)時，載車板下降。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)傳動力及載車板的移動速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這

53、個距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。</p><p>　　2、下載車板及其橫移系統(tǒng)</p><p>　　由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機(jī)減速機(jī)傳動系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動長

54、傳動軸運轉(zhuǎn)，長傳動軸上的主動鋼輪在導(dǎo)軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運動。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動功率。</p><p><b>　　3、安全裝置</b></p><p>　　上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各

55、裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止。</p

56、><p><b>　　4、控制系統(tǒng)</b></p><p>　　升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用PLC 可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復(fù)位、急停四種控制方法。自動控制應(yīng)用于平時的正常工作狀態(tài)，手動控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。對于本文中所列的7車位升降橫移式立體停車設(shè)備，PLC 主要要控制二、三層七個升降電機(jī)的

57、正反轉(zhuǎn)和一、二層六個橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報警顯示裝置等。</p><p>　　2.2升降橫移式立體車庫機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　立體車庫橫移傳動機(jī)構(gòu)由減速電機(jī)、驅(qū)動輪和從動輪、地面鋪設(shè)導(dǎo)軌組成。升降橫移機(jī)構(gòu)則為升降傳動機(jī)構(gòu)與橫移傳動機(jī)構(gòu)的結(jié)合。升降橫移式立體車庫底層與中間層載車板為橫移機(jī)構(gòu)，上層載車板為升降機(jī)構(gòu)。升降裝置由傳動系統(tǒng)、升降架等組成

58、。</p><p>　　1、升降橫移方案選擇</p><p>　　其中提升方式分為下列六種，可根據(jù)不同要求任意選用。</p><p>　?。?）鋼絲繩式提升型式</p><p>　?。?）鏈條式提升型式</p><p>　?。?）液壓式提升型式</p><p>　　（4）螺桿式提升型式</

59、p><p>　　（5）液壓缸、鋼絲繩組合提升型式</p><p>　?。?）鏈條、鋼絲繩組合提升型式</p><p>　　在立體車庫設(shè)計中，各種提升方式特點如下：</p><p>　?。?）采用鏈傳動：優(yōu)點是傳動簡單可靠，維修簡單，造價低廉;缺點是沖擊比較大，有提升高度的限制，安裝調(diào)試時需要注意是否有咬鏈的情況出現(xiàn)。</p><

60、;p>　　（2）采用鋼絲繩傳動：優(yōu)點是對車庫底盤可以提升的高度可以不加限制，造價比較低;缺點是因為需要外加鋼絲繩桶和剎車盤增加了安裝調(diào)試的時間和造價。</p><p>　?。?）采用液壓傳動：優(yōu)點是可以真正實現(xiàn)無級調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，功率與重量比高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、誤差小精度高、低速平穩(wěn)性好、調(diào)速范圍寬、介質(zhì)自身可起冷卻潤滑作用、安全防爆等優(yōu)點;同時也具有元件昂貴、成本高、密封技術(shù)要求高、油液易污染、

61、能源傳輸不便等缺點。</p><p>　　綜上所述，本車庫為三層，從提升高度上選鏈傳動或鋼絲繩傳動都可以，但從方案經(jīng)濟(jì)及可行性角度考慮，選擇鏈傳動更為有利;在橫移運動中，采用異步電機(jī)驅(qū)動，通過鏈驅(qū)動，也能達(dá)到精確、穩(wěn)定地傳動。</p><p>　　第三章 立體車庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　3.1電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計</p><p&g

62、t;　　整個車庫設(shè)計由一臺PLC對車庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過PLC控制載車板縱橫傳動裝置以完成對車輛的存取操作。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入調(diào)出由PLC根據(jù)當(dāng)前各車位的車輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車輛進(jìn)出。</p><p>　　立體車庫的自動存取車控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號的采集、報警與控制輸出。PLC輸出信號給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。強(qiáng)電系統(tǒng)包括載車板電機(jī)控制線路、控

63、制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車板的上下行程限位。車庫采用車位檢測裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車到位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時，按下急停開關(guān)，斷掉所有電機(jī)的電源，使載車盤無法繼續(xù)運行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。</p><p>　　系統(tǒng)輸出控制信號包括控制電機(jī)運行方向信號，控制電機(jī)運行信號，控制電磁鐵得、失電信號，控制燈光報警信號，控制車庫照明信號。</p><p>　

64、　升降橫移式立體車庫是一種比較典型的跨學(xué)科機(jī)電一體化產(chǎn)品，集機(jī)械、電子、信息技術(shù)于一體。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運用與組合構(gòu)成了車庫的控制系統(tǒng)。升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)是整個車庫系統(tǒng)的重要組成部分，也是車庫系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是“四肢”，框架是“軀體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。它指揮著車庫的每個運作過程，并對整個系統(tǒng)的狀態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)控。</p><p>　　圖 3.0 車庫系統(tǒng)控制原理框圖&

65、lt;/p><p>　　升降橫移式立體車庫的系統(tǒng)控制原理：操作者(人)要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(界面)把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車庫現(xiàn)場的運作。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖3.0所示。</p><p>　　由于PLC的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。國內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車庫，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應(yīng)用在

66、智能化要求程度高、多車尾、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體車庫中。PLC的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。</p><p>　　圖 3.1 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　在升降橫移式立體車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn);其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。為了保證載車板能橫移到預(yù)定位置

67、以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關(guān)。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關(guān)。一般小型車庫選用按鈕操作，界面清楚，易于操作，但對于大型車庫來說要用上位機(jī)來進(jìn)行對其控制。同時在車庫中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預(yù)警裝置，因本系統(tǒng)只有開關(guān)量輸入而無模擬量輸入，憑可編程序控制器本身的抗干擾能力和隔離變壓器就能滿足要求，因此可不必再另外增加其它抗干擾措施。</p><p>　　3.2拖動系統(tǒng)設(shè)計

68、</p><p>　　3.2.1拖動系統(tǒng)主電路</p><p>　　本設(shè)計選用7個3.7KW交流減速電動機(jī)為載車板提供升降動力，選用6個0.2KW交流減速電動機(jī)為載車板提供橫移動力。電動機(jī)主電路通過兩繼電器常開觸點之間的切換實現(xiàn)電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)載車板的升、降或橫、移動作。在各個電動機(jī)電路中加入空氣開關(guān)，熱繼電器，熔斷器實現(xiàn)電路的過載，斷相，短路，漏電保護(hù)。</p>&

69、lt;p>　　在存取車時車位的升降不能同時進(jìn)行，車位的升降和橫移也不能同時進(jìn)行，這兩個動作必須是互鎖的，即當(dāng)上層車位在升降時，地面層車位不能移動，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個車位進(jìn)行上下升降運動。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。 </p><p>　　圖3.2 拖動系統(tǒng)原理圖</p><p>　　3.2.2拖動系統(tǒng)電氣保護(hù)設(shè)計</p><p>

70、;　　圖 3.2 單個電機(jī)主電路原理圖</p><p>　　本設(shè)計中升降和橫移電機(jī)原理圖如圖3.2所示，采用兩個三相交流供電，當(dāng)改變其中兩項的相序式即能實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)動作，通過控制接觸器KM1接通電路實現(xiàn)電機(jī)正傳，通過控制接觸器KM2接通電路中兩相換相實現(xiàn)電機(jī)的反轉(zhuǎn)。在電路中加入熱繼電器，熔斷器，低壓斷路器實現(xiàn)電路過載、短路、欠壓保護(hù)。</p><p><b>　　3.3檢測系

71、統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　在自動化立體停車庫中，車庫檢測信號是控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)?？刂瞥绦蚋鶕?jù)檢測到的信號順序執(zhí)行，控制輸出。在本設(shè)計中，檢測系統(tǒng)停工車位運動的認(rèn)址信號，車輛正確停放信號，車位停車信號，人員誤入信號，安全掛鉤信號，及安全報警信號。</p><p>　　3.3.1車位認(rèn)址信號</p><p>　　升降橫移式立體車庫，通過載車板

72、的升降橫移運動實現(xiàn)車庫存取車操作。在本設(shè)</p><p>　　的三層十車位系統(tǒng)中，一層車位載車板只有橫移動作，二層車位載車板既有升降動作又有橫移動作，三層車位載車板只有升降動作。因此，一層車位載車板橫移動作需左右限位信號，二層車位載車板橫移動作需左右限位信號和升降動作需上下限位信號，三層車位載車板升降動作需上下限位信號。</p><p>　　在本設(shè)計中，車位認(rèn)址信號選用在車庫中安裝接近開關(guān)

73、來實現(xiàn)。相比于傳統(tǒng)的限位開關(guān)，接近開關(guān)具有工作可靠、壽命長、功耗低、復(fù)定位精度高、操作頻率高等特點。接近開關(guān)感元件安裝在載車板上隨載車板運動，將接近開關(guān)觸點安裝在車庫制動點上固定。</p><p>　　3.3.2車位停車信號</p><p>　　立體車庫中，載車板上是否停放有車輛，通過采用光電開關(guān)實現(xiàn)。在此采用紅外對射式光電開關(guān)，在載車板的對角線上安裝。當(dāng)有車輛時停放時，阻擋紅外對射信號，

74、光電開關(guān)無輸出，當(dāng)無車輛停放時，存在紅外對射信號，光電開關(guān)有輸出。</p><p>　　3.3.3車位正確停車信號</p><p>　　立體車庫中，為保證系統(tǒng)正確安全的運行，對車輛的停放有一定要求，只有車輛正確的停放在載車板的一定區(qū)域內(nèi)才能安全的運行。在此設(shè)計中，采用在載車板中安裝四個紅外對射光電開關(guān)實現(xiàn)對車輛正確停車的檢測，將四個關(guān)電開關(guān)分別布置于載車板正確停車區(qū)域的邊線上。當(dāng)有車輛正確

75、停放時，車輛在載車板正確停車區(qū)域內(nèi)，車輛沒有阻擋紅外對射信號，檢測器不產(chǎn)生輸出；當(dāng)車輛錯誤停放時，車輛就會阻擋紅外對射信號，檢測器產(chǎn)生輸出報警。</p><p>　　3.3.4人員誤入報警</p><p>　　立體車庫中，當(dāng)車庫處于運行狀態(tài)時，為保證安全必須確保車庫內(nèi)沒有人員滯留，或者人員進(jìn)入。在本設(shè)計中，采用在車庫門口設(shè)置柵型光電保護(hù)裝置實現(xiàn)人員誤入報警。柵光電保護(hù)裝置作用距離長，保護(hù)面

76、積大，能很好的完成車庫人員誤入檢測。</p><p>　　3.3.5火災(zāi)報警信號</p><p>　　立體車庫中，為保證車庫的安全正常運行，在檢測系統(tǒng)中采用煙溫探測器，進(jìn)行火災(zāi)報警。報警信號接入控制系統(tǒng)中，當(dāng)產(chǎn)生報警信號時整個車庫立即停止工作。、</p><p>　　3.4控制系統(tǒng)PLC的設(shè)計</p><p>　　3.4.1輸入點/輸出點&l

77、t;/p><p>　　在本立體車庫設(shè)計中要，系統(tǒng)采用自動和點動兩種控制方式。自動控制方式為車庫正常運行狀態(tài)，存取車操作只要按下相應(yīng)的車位號碼，相應(yīng)的車位即能安程序順序?qū)崿F(xiàn)車位的升降橫移等動作；點動為檢修狀態(tài)，在選定相應(yīng)的車位時，需按下相應(yīng)的動作按鈕才能實現(xiàn)車位的升降橫移動作。實現(xiàn)車位的升降橫移動作需要有車位位置信號的輸入，控制拖動系統(tǒng)的輸出。同時為車庫系統(tǒng)的安全運行，還需要有相應(yīng)的安全檢測信號的輸入，和報警信號的輸出

78、。結(jié)合設(shè)計車庫規(guī)模為三層是車位設(shè)置，相應(yīng)的輸入輸出點有：</p><p><b>　　輸入點：</b></p><p><b>　　輸出點：</b></p><p>　　結(jié)合上面的分析，相應(yīng)的I/O點位表如下：</p><p><b>　　輸入點位表：</b></p>

79、;<p><b>　　輸出點位表：</b></p><p>　　3.4.2PLC接線設(shè)計 </p><p>　　PLC接線設(shè)計：在升降橫移式立體停車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。為了保證載車板能橫移到預(yù)定位置

80、以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關(guān)。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關(guān)。同時在車庫中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預(yù) 警裝置。</p><p>　　第四章 PLC程序設(shè)計</p><p>　　4.1PLC控制程序設(shè)計思想</p><p>　　本文所設(shè)計的PLC存取車控制系統(tǒng)只針對上2層和3層的車位， 而對于1層車位， 存取車直接開進(jìn)開出

81、即可?？刂栖浖捎锰菪螆D語言編寫。程序流程見圖。需要說明的是， 載車板用鏈條依靠載車板上的吊點懸吊在托架上， 在靜止?fàn)顟B(tài)時， 防墜（安全）掛鉤掛住載車板。在設(shè)計不同層進(jìn)出車程序時運用了“ 并行分支與匯合” 的技巧， 所謂并行分支指的是各分支流程可同時執(zhí)行， 待各流程動作全部結(jié)束后， 根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件， 匯合狀態(tài)動作。即如果選擇第3層載車板進(jìn)出車， 可以使一層二層同時平移左移或右移，這樣， 控制系統(tǒng)能自動處理設(shè)備動作順序之間的聯(lián)鎖或雙重輸

82、出， 而且控制系統(tǒng)的試運行及故障檢查非常方便， 可節(jié)約大量時間， 提高工作效率。</p><p>　　圖 4.1 存取車程序流程圖</p><p>　　根據(jù)車庫的運行控制要求，用戶應(yīng)用程序采用模塊化結(jié)構(gòu)， 由主循環(huán)程序和若干子程序構(gòu)成。用編程軟件支持的梯形圖邏輯語言編寫，系統(tǒng)應(yīng)用的程序框圖如圖3.5 所示。程序設(shè)計方案如下：</p><p>　?。?）初始化程序提出

83、系統(tǒng)的控制信息，掃描各到位開關(guān)信號；</p><p>　?。?）主控制程序按照進(jìn)車優(yōu)先的原則，將最多的車位保持在進(jìn)車位置。每個載車板運動之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動作，前后動作互鎖。判斷是否有空位是根據(jù)橫移電機(jī)所對應(yīng)的到位行程開關(guān)動作信息來確定的。液壓升降系統(tǒng)啟、停動作也是根據(jù)相應(yīng)的到位行程開關(guān)來確定；</p><p>　?。?）故障報警程序故障報警程序能夠?qū)崟r地采集設(shè)

84、備異常信息，及時發(fā)出聲光報警信號，提醒司機(jī)和管理人員進(jìn)行處理。若在程序執(zhí)行過程中，有人、物侵入車庫空間或車輛超長，PLC將按照閉鎖關(guān)系停止設(shè)備運行，同時發(fā)出故障報警。該程序完整而高效的完成了二層升降平移式車庫全部動作，具有安全可靠性。完全達(dá)到了作為民用機(jī)電一體化設(shè)備所應(yīng)具備的條件，充分發(fā)揮了它的作用。</p><p>　　控制程序采用模塊化編程形式， 車位運行過程中只需調(diào)用子程序模塊， 這樣大大降低了程序的復(fù)雜程

85、度， 方便了程序的修改， 而且為車位的拓展提供了便利條件。整個程序包括主程序模塊、手動按鍵子程序模塊、緊急停車按鍵子程序模塊、初始化程序模塊、存取車位號賦值程序模塊、空車位號與移動車位號賦值程序模塊、載車板平移運動程序模塊、光電開關(guān)子程序模塊、載車板升降運動程序模塊和故障報警子程序模塊。</p><p>　　程序所用狀態(tài)元件、定時器及數(shù)據(jù)存儲器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件， 當(dāng)系統(tǒng)掉電時元件保持掉電前的狀態(tài)， 以

86、保存現(xiàn)場信息， 待上電后繼續(xù)完成被中斷的動作當(dāng)發(fā)生意外情況時， 按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運行并保存現(xiàn)場斷點信息當(dāng)出現(xiàn)電氣或機(jī)械故障時， 如電機(jī)過載、過熱時自動中止系統(tǒng)運行， 并發(fā)出聲光報警， 同時系統(tǒng)轉(zhuǎn)人手動方式進(jìn)行故障處理。</p><p>　　所謂輸入輸出點定義是指整體輸入輸出點的分布和每個輸入輸出點的名稱定義，它們會給程序的編制、系統(tǒng)的調(diào)試和文本的打印等帶來很多方便。因為本系統(tǒng)是對開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，并對控

87、制速度要求不高，選用一般的可編程序控制器，其具有的自診斷功能和采用的循環(huán)掃描工作方式完全能滿足要求。本系統(tǒng)輸入端有自動/手動選擇開關(guān)，自動工作時有總開、總停按鈕，有上、下、左、右移動按鈕，車位號信號輸入若干。輸出端需要控制13臺電機(jī)(6臺橫移小電機(jī)和7臺升降大電機(jī))，加上一些用于人機(jī)交流及安全檢測的數(shù)字量輸入輸出，如數(shù)字鍵盤輸入、LED數(shù)碼顯示、安全檢測、及各種操作按鈕等。我們在分配輸入輸出點時按照控制功能分段，相同功能的輸入板和輸出板

88、組成一組。一般情況下輸入點與輸入信號，輸出點與輸出控制對應(yīng)。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號分配給每一個輸入信號和輸出信號。在本系統(tǒng)中報警器是幾個信號共用一個輸出點，各報警因素邏輯關(guān)系并聯(lián)后接到報警輸出點。入點、輸出點的具體，該表</p><p>　　本升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)分為兩種工作方式：手動方式和全自動方式，可用開關(guān)來進(jìn)行選擇。其中手動方式主要用于調(diào)試維修或應(yīng)急情況，也就是通過PLC實現(xiàn)“點動”，即

89、當(dāng)選擇了車位號后，再按下“上”、“下”、“左”、“右”鍵，就可以把載車板調(diào)整到預(yù)定的位置。全自動方式是立體停車庫的正常工作方式，當(dāng)鍵入某載車板進(jìn)出命令后，系統(tǒng)可自動判斷路徑并移動載車板，自動完成進(jìn)出載車板動作，記憶各載車板新的車位狀態(tài)，并刷新載車板有無車信息。在立體停車庫的控制系統(tǒng)中，最主要的是要解決載車板的問題，如當(dāng)車輛要從某一載車板取下時，我們要移開它下面的所有載車板，這樣就涉及到怎樣移開的問題，怎樣移動才能使得所花的時間最少，移動

90、的方式最簡單，同時車位的移動引起的車位變化也需要我們用計算機(jī)進(jìn)行記憶，等下一次存取車的時候我們才能重新進(jìn)行車位的移動，不至于引起混亂。</p><p>　　程序設(shè)計中，采用了模塊化的編程形式，車位運行過程中只需調(diào)用子程序模塊，這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度，方便了程序的修改，而且對于車位的拓展提供了便利的條件。當(dāng)車位從層數(shù)或排數(shù)上增加時，只需就其中的一個子程序和主程序進(jìn)行相應(yīng)的改動，而其它的子程序基本不必改動，大大

91、減輕了以后重新編程的任務(wù)。在全自動方式下由于載車板的位置是隨機(jī)的，即使對于二、三層的同一載車板進(jìn)出車時，它下層載車板的位置也可能不同，我們不可能把每一種情況都編制一個程序，經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)同一層載車板的進(jìn)出動作是相似的，可以把載車板進(jìn)行分層處理，同一層的使用同一類處理程序，就樣就使得程序大大減化了。為了減少進(jìn)出車的時間，軟件在設(shè)計不同層處理程序時采用“并行分支與匯合”的技巧，即如果選擇三層載車板的進(jìn)出，可以使一層和二層同時平移，這樣可

92、以節(jié)約大量的時間，提高效率。</p><p>　　主程序控制整個車庫的運行情況，調(diào)用子程序處理各種請求，當(dāng)開機(jī)后，車庫控制系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)行車輛存取時，先存下層車位，然后再存上層車位，一層車位的存取直接進(jìn)行，一層以上車位的存取要進(jìn)行車位的橫移和升降才能完成。在主程序中有自動程序和手動程序的轉(zhuǎn)換開關(guān);有出現(xiàn)緊急情況時的總停開關(guān);有正常運行時的運行指示燈，當(dāng)有人進(jìn)入車庫時，由于人擋住了光電開關(guān)，運行燈停止，車庫

93、自動停止運行;還有每個車位和立柱兩側(cè)的光電開關(guān)用它們來檢測車輛，當(dāng)檢測到不符合規(guī)定的項目時，車庫不能運行。</p><p><b>　　4.2主程序設(shè)計</b></p><p>　　本設(shè)計程序采用模塊化設(shè)計，主程序執(zhí)行相應(yīng)的車位自動和手動子程序調(diào)用。主程序自動程序調(diào)用，自動啟動觸點中接入急停、手動、報警常閉觸點。手動和自動模式實現(xiàn)互鎖保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)急停和報警時，停止所有

94、狀態(tài)，斷電保護(hù)。</p><p>　　本設(shè)計中，第一層車位為直接存取車，所以不用對其進(jìn)行存取車控制。二層車位3車位，三層4車位，存取車操作需要控制載車板的升降橫移來實現(xiàn)存取車操作。因為車位的存取車操作流程，控制要求類似，只是控制的車位數(shù)量和車位號不一致，所以采用子程序編寫時，只需對車位數(shù)和車位號進(jìn)行修改。本設(shè)計中自動控制子程序共7個，分別控制上層車位的自動存取車操作。當(dāng)處于自動運行模式下時，選擇相應(yīng)的車位，即可實

95、現(xiàn)對相應(yīng)車位自動存取車子程序的調(diào)用，5車位自動存取車子程序調(diào)用程序。</p><p>　　本設(shè)計中，為配和系統(tǒng)的日常維護(hù)和檢修，要求系統(tǒng)能實現(xiàn)說動操作模式，即按控制要求選擇相應(yīng)的車位進(jìn)行升降橫移動作</p><p>　　手動模式動作方式為車庫的升降和橫移動作，所以在程序設(shè)計中，將車庫控制分為手動橫移、手動升降兩個動作控制子程序調(diào)用。</p><p><b>

96、;　　4.3自動子程序</b></p><p>　　本設(shè)計中，一層車位直接進(jìn)行存取車操作，無需對載車板進(jìn)行升降橫移控制，所以本車庫設(shè)計中自動模式下只對二層三層7個車位的進(jìn)行自動控制。同時每車位的存取車操作都是通過，移動下層載車板，本車位載車板下降，存取車判斷，車位復(fù)位幾個動作實現(xiàn)。不同車位的存取車的控制區(qū)別只是在，車位數(shù)量和車位號上不同而已。所以在編寫子程序時，只需要改變相應(yīng)的車位號，增減相應(yīng)的車位即

97、可，現(xiàn)選擇5車位自動子程序進(jìn)行說明。</p><p>　　在5車位自動存取車子程序中，當(dāng)輸入急停信號或報警信號時，執(zhí)行子程序無條件返回指令，子程序終止系統(tǒng)停止動作。</p><p>　　5車位存取車操作第一步，需將5車位下層車位右移，當(dāng)5車位自動存取車子程序被調(diào)用時，子程序初始化過后，進(jìn)入步進(jìn)控制第一步，實行1、2、3車位的右移動作，當(dāng)1、2、3車位動作到位時，其右限位開關(guān)常閉觸點斷開，控

98、制橫移電機(jī)的線圈失電，停止橫移動作，同時其常開觸點閉合，步進(jìn)控制指令進(jìn)行下移動的調(diào)用，本步指令自動復(fù)位。</p><p>　　當(dāng)1、2、3車位右移準(zhǔn)備完畢時，步進(jìn)控制第二步，5車位執(zhí)行車位存取車操作。5車位下降到位，通過使用檢測5車位車輛檢測的正負(fù)跳變，即可知道車位的存取車操作是否進(jìn)行，在給予60秒的控制延時，整個存取車操作完成。</p><p>　　整個子程序，還需經(jīng)過5車位復(fù)位和1、2

99、、3車位復(fù)位這兩個動作完成，因與前部分動作相反即程序類似這里不再贅述。</p><p><b>　　4.4手動子程序</b></p><p>　　本設(shè)計中，手動控制動作分別為車位的升降動作和橫移動作，所以分別將升價和橫移歸類為兩個子程序。同時在手動模式在，升降和橫移控制要求，動作過程類似，所以減小編程工作量，現(xiàn)選取橫移動作子程序進(jìn)行介紹。</p><

100、;p>　　本車庫中，需要進(jìn)行橫移動作控制的車位為，一層和二層車共6個橫移電機(jī)。當(dāng)進(jìn)行橫移動作時需滿足橫移方向上的相應(yīng)車位為空車位，即需要目的車位載車板不在本車為上，同時載車板自身不能進(jìn)行上將動作，橫相反方向的動作。</p><p>　　第五章 結(jié)論與展望</p><p>　　隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，汽車保有量迅速增長，汽車停放車位緊張的問題越來越突出，對立體

101、車庫的需要越來越迫切。如何設(shè)計建造占地面積少、停放車輛多而且存取速度快的立體車庫已是現(xiàn)在許多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)追求的目標(biāo)。因此，升降橫移立體車庫的研究與設(shè)計是十分必要的。本文在研究立體車庫的發(fā)展技術(shù)與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對升降橫移式立體車庫進(jìn)行了研究，完成了升降橫移立體車庫的電氣設(shè)計。</p><p><b>　　5.1結(jié)論</b></p><p>　?。?）升降橫移式立體停車

102、設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)研究</p><p>　?。?）車庫升降驅(qū)動系統(tǒng)的研究</p><p>　?。?）立體車庫控制系統(tǒng)的研究</p><p><b>　　5.2展望</b></p><p>　　本文對升降橫移式立體車庫進(jìn)行了詳細(xì)的研究與設(shè)計，由于地域條件不同，需要對立體車庫的結(jié)構(gòu)形式作出相應(yīng)改變，所以應(yīng)對另外結(jié)構(gòu)形式的立體車庫

103、進(jìn)行深入研究與設(shè)計，以適應(yīng)市場的發(fā)展與需要。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　時光飛逝，四年大學(xué)生活就快結(jié)束，通過一段時間的學(xué)習(xí)和努力我完成了畢業(yè)設(shè)計。在此期間，感謝xx老師的悉心指導(dǎo)，才使本文得以圓滿完成。同時，我的專業(yè)知識也得到了鞏固。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、淵博的知識、豐富的科研經(jīng)驗、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，給予我莫大的幫助。藉此機(jī)會，對大學(xué)四

104、年對我受業(yè)的所有老師表示崇高的敬意和衷心的感謝。感謝培養(yǎng)我養(yǎng)育我的母校鄭州航院。</p><p>　　論文的完成，還得首先感謝我的老師們，是你們兢兢業(yè)業(yè)的教學(xué)才讓我擁有現(xiàn)在的知識水平。同時感謝大學(xué)四年一直陪伴我的同學(xué)們，我們一起學(xué)習(xí)一起成長。</p><p>　　感謝我的父母、家人和朋友們始終的支持我關(guān)心我，謝謝您們！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

105、</b></p><p>　　[1] 任伯淼.中國機(jī)械式停車設(shè)備發(fā)展概況[J].中外停車設(shè)備及配套產(chǎn)品重點廠商名錄.1999,1：5-7.</p><p>　　[2] 楊蘭春等.電梯曳引機(jī)設(shè)計·安裝·維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000:46-58.</p><p>　　[3] 陳家勝.電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修[M].北京：

106、機(jī)械工業(yè)出版社，2006：18-90.</p><p>　　[4] 喻樂康，左東曉.機(jī)械停車庫的技術(shù)發(fā)展[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理.1999：30-32.</p><p>　　[5] 佳隆等編.都市停車庫設(shè)計[M].杭州：浙江科學(xué)技術(shù)出版社，1998:15-83.</p><p>　　[6] 童林旭.地下停車庫設(shè)計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1996:2