基于三菱PLC立體車庫畢業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化2020本科畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx university畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目 多車位轎車立體停車庫plc控制 系統(tǒng)設(shè)計(jì)英文題目 design of a multi-layer parking garage based on plc control syetem院 系 機(jī)械與材料工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 姓 名 xxxx 年 級 2014(機(jī)材a0916) 指導(dǎo)教師 xxxx 二零一四年六月摘 要 立體車庫是專門實(shí)現(xiàn)各種車輛的自動停放及科學(xué)寄存的存儲設(shè)施。近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，特別是隨著改革開放以來，我國進(jìn)入了汽車擁有率進(jìn)入急速上升時(shí)期。機(jī)

2、械式立體車庫可充分利用地上資源，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，綜合介紹了升降橫移式立體車庫的運(yùn)行模式和操作模式。本課題以典型常見的地上33升降橫移式為例,說明了停車庫的運(yùn)行原理。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。本文簡單介紹了車庫的主體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對車庫的控制系統(tǒng)也作了詳細(xì)的說明。依據(jù)升降橫移式立體車庫的運(yùn)行原理，運(yùn)用理論對升降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的分

3、析，包括升降橫移式立體車庫的框架結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度、橫移傳動系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。在對升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了常用的的plc控制，運(yùn)用三菱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(yùn)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(jià)比高的特點(diǎn)使得控制系統(tǒng)更加穩(wěn)定可行。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(shí)際運(yùn)行，在升降橫移式立體車庫中采取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(gè)車庫可以安全平穩(wěn)的運(yùn)行。【關(guān)鍵詞】：立體車庫；控制系統(tǒng)；p

4、lc；安全平穩(wěn)abstract stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage acilities. with the increasing of urban car ownership, parking problem has become a common phenomenon of large and medium-sized cities. mechanical stereo garage can make full use of lan

5、d resources, making full use of the advantages of space and maximize the parked vehicles, become the important way to solve the problem of urban static traffic. this topic was typical to lift move transversely type parking equipment as the research object, considering the three-dimensional garage du

6、al factors of manufacturing cost and operation efficiency.based on the garage at home and abroad present situation and the development trend on the basis of investigation and choose three layer three column type garage structure as the research model. lifting and moving type stereo garage in terms o

7、f their component parts, can be divided into three parts: the garage structural parts, transmission parts and control system. this article simply introduces the main structure and characteristics of garage, the garage control system also made a simple description, based on three-dimensional garage l

8、ifting and moving type, the operation principle of using the theory of three-dimensional garage for lifting and moving structure has carried on the comprehensive analysis, including the lifting of the frame transverse transmission system and elevator drive system of axial strength and so on. in thre

9、e-dimensional garage for lifting and moving the design of control system, adopt advanced plc control, by use of mitsubishis programming software developed lifting and moving type three-dimensional garage control system application, and the debugging and running, prove that using programmable control

10、ler (plc) as control system is simple. its stable, reliable, rapid, cost-effective features make control according to the state of mechanical parking equipment general safety standards, lift the lateral movement type parking equipment and actual use in the lift move transversely type parking equipme

11、nt necessary security technology, so that ensures the complete safety of the vehicle, make the whole garage can be safe and smooth operation.【key words】: stereo garage; control system; the plc; safe and smooth目 錄前言1第一章 緒 論21.1 課題研究的背景和意義21.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀51.3 本文的主要工作目標(biāo)和意義8第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)定92.1 方案論證92.2 自動化立體車庫常見形

12、式102.3 升降橫移式立體庫控制系統(tǒng)整體方案102.4 本章小結(jié)11第三章 立體車庫機(jī)械部分設(shè)計(jì)123.1 立體車庫的基本結(jié)構(gòu)123.1.1 升降橫移式立體車庫的工作原理123.1.2 立體車庫主要機(jī)械構(gòu)件及其功能133.2 立體車庫中的安全防護(hù)裝置143.3 本章小結(jié)15第四章 立體車庫控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)164.1 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)164.2 硬件系統(tǒng)配置164.2.1 plc概述164.2.2 plc的工作方式174.3 其他硬件資源配置184.4 本章小結(jié)19第五章 立體車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)205.1 plc的特點(diǎn)及選型205.2 plc的i/o口資源配置215.3 電氣控制系統(tǒng)pl

13、c接線圖225.4 plc控制程序設(shè)計(jì)255.5 控制系統(tǒng)程序梯形圖265.6 本章小結(jié)27第六章 立體車庫控制系統(tǒng)程序仿真286.1以3號載車板的進(jìn)與出車仿真調(diào)試286.2本章小結(jié)35結(jié) 論36謝 辭37參考文獻(xiàn)38附 錄39前言立體車庫是專門實(shí)現(xiàn)各種車輛的自動停放及科學(xué)寄存的儲存設(shè)施，隨著城市汽車擁有量的不斷增加，停車難問題已經(jīng)成為大中城市的一個(gè)普遍現(xiàn)象。機(jī)械式立體車庫可充分利用地上資源，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，綜合考慮制造成本和運(yùn)行效率的雙重因素。本設(shè)計(jì)主要是對車庫的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備總體結(jié)構(gòu)設(shè)

14、計(jì)，確保客戶停車取車方便快捷和安全。詳細(xì)論述了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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。依據(jù)升降橫移式立體車庫的運(yùn)行原理，在對升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的plc控制，運(yùn)用三菱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(yùn)行，證明采用可編程控制器（plc）作為控制系統(tǒng)簡單易行。第一章 緒 論立體車庫的發(fā)展有著重要的意義，立體車庫可充分利用地上資源，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

15、為研究對象。 1.1 課題研究的背景和意義隨著我國城市經(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(jì)車位5.6萬個(gè)，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。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對全國15個(gè)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(shí)上到

16、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。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(jì)應(yīng)為2030。圖1-1 被汽車占領(lǐng)的城市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，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

17、車輛平均增長速度在15%-20%，而同時(shí)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。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。圖1-2 先進(jìn)的自動化立體

18、車庫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(jì)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(shí)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，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停

19、車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。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共識。目前我國經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時(shí)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，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實(shí)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

20、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8090，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)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。 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(gè)設(shè)備便不會運(yùn)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。 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)，而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為

21、零的優(yōu)勢，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。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(gè)人汽車保有量為輛。其中，個(gè)人轎車輛，比2002年增加輛，增長率為42.7%，但與此同時(shí)，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(shí)，采用機(jī)械式立體停車設(shè)備是一個(gè)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，

22、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(gè)有效手段。國家計(jì)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(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)。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空間問題提供了機(jī)會?？梢灶A(yù)見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀早在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)和一

23、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)的停車行業(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。圖1-3 國外高容量的立體車庫目前世界停車產(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(jì)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，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(jì)，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

24、涂板組裝，美觀、強(qiáng)韌、耐用?？刂萍夹g(shù)方面，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(yùn)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(bào)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。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)

25、備。當(dāng)時(shí)日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(gè)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)展階段。圖1-4 韓國lg公司研發(fā)的塔式我國機(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

26、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(fèi)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(dú)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。在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一

27、的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)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)能力不足；市場競爭無序，個(gè)別企業(yè)為搶占市場，采取低價(jià)競爭；缺少科研設(shè)計(jì)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)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費(fèi)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(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵(lì)按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實(shí)施政府監(jiān)督

28、和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。圖1-5 在我國廣泛使用的升降橫移式立體車庫 1.3 本文的主要工作目標(biāo)和意義目前，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(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)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)模可大可小，而且對場地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)采用這類設(shè)備的車庫十分普遍。因此，本文最終確定研究對象為升降橫移式立體車庫。本課題的主要內(nèi)容是基于三菱fx2n系列plc的立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，升降橫移類停車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道,實(shí)現(xiàn)高層車位升降

29、存取車輛。由于受收鏈裝置及存取車時(shí)間的限制,一般為24層(國家規(guī)定最高為4層),2層、3層者居多,現(xiàn)以典型常見的地上33升降橫移式為例,說明停車庫的運(yùn)行原理。立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:最底層只能平移,最頂層只能升降，中間層既可升降也可平移。除頂層外,底層都必須預(yù)留一個(gè)空車位,供進(jìn)出車升降之用。當(dāng)?shù)讓榆囄贿M(jìn)出車時(shí),無需移動其他托盤就可直接進(jìn)出車；頂層進(jìn)出車時(shí),先要判斷其對應(yīng)的下方位置是否為空,不為空時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的平移處理,直到下方為空才可執(zhí)行下降動作,進(jìn)出車完成后再上升回到原位置。第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)定降橫移式立體停車庫的系統(tǒng)控制選擇plc作為設(shè)計(jì)中的主控制系統(tǒng)，能夠更好的滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的

30、。plc可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、使用方便、靈活、具有順序、周期性的工作特征和體積小等優(yōu)點(diǎn)2.1 方案論證隨著我國城市經(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。所以順應(yīng)時(shí)下的現(xiàn)狀立體車庫迅速發(fā)展起來，其設(shè)計(jì)也在不斷的趨向于完善化，本車庫模型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有很多不同的方法。我們對車庫模型控制作了兩種設(shè)計(jì)方案，并對其進(jìn)行了研究和討論方案一：基于單片機(jī)的立體車庫模型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用單片機(jī)作為主控制器來控制步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)所要設(shè)計(jì)的控制電路較多，較為復(fù)雜。（1）單片機(jī)抗干擾能力比較弱，所以對現(xiàn)場工作環(huán)境要求很苛刻。 （2）單片機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)周期比較長，系統(tǒng)調(diào)試耗時(shí)比較多。（3）單片機(jī)自

31、身就是弱電驅(qū)動，但是對于停車庫運(yùn)行系統(tǒng)來說，執(zhí)行部件是電機(jī)，屬強(qiáng)電系統(tǒng)，這就需要由弱電驅(qū)動強(qiáng)電，隨著驅(qū)動環(huán)節(jié)的增加，系統(tǒng)的可靠性就會下降。 （4）單片機(jī)控制系統(tǒng)，其控制程序基本上是匯編語言，匯編語言雖然功能比較強(qiáng)大，但是程序編制工作量比較大。 因此，單片機(jī)在升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)在還不成熟，只是停車庫系統(tǒng)研究開發(fā)的一個(gè)方向。方案二：基于plc立體車庫模型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。它具有很多其他設(shè)計(jì)方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)： （1）可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：可編程控制器輸入/輸出端口均采用繼電器和光電耦合器件，采取了隔離和抗干擾措施，所以具有很強(qiáng)的抗干擾能力。（2）通用性好：由于可編程控制器采用模塊

32、化結(jié)構(gòu)，一般有cpu模塊、電源模塊、pid模塊、模擬輸入和輸出模塊等，可以用這些模塊靈活的組成各種不同的控制系統(tǒng)，對不同的控制系統(tǒng)，只需選取不同的模塊即可，因而具有很好的適用性。 （3）使用方便、靈活：對于不同的控制系統(tǒng)，當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入/輸出作很小的變動時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無需對系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場調(diào)試的工作量，使用起來靈活方便。 （4）具有順序、周期性的工作特征。（5）體積?。河捎谠谥圃鞎r(shí)采用了大規(guī)模集成電路和微處理器，用軟件編程代替了硬連線，便于安裝，實(shí)現(xiàn)了小型化。 綜上所述：我們選擇方案二，即plc作為設(shè)計(jì)中的主控制系統(tǒng)，能夠更好的滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的目

33、的。2.2 自動化立體車庫常見形式目前，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(jià)、技術(shù)難度以及市場需求等各個(gè)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)，采用這類設(shè)備的車庫十分普遍。因此，最終確定研究對象為升降橫移式立體車庫。 2.3 升降橫移式立體庫控制系統(tǒng)整體方案升降橫移式立體停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、信息和電氣技術(shù)于一體。升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)是整個(gè)車庫系統(tǒng)的核心組成部分。如果說執(zhí)行機(jī)構(gòu)是

34、“四肢”，框架是“區(qū)體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。它指導(dǎo)著車庫的每個(gè)運(yùn)作過程，并對整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)控。 升降橫移式立體停車庫的系統(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)經(jīng)系統(tǒng)處理后，然后系統(tǒng)把可識別的控制信息通過控制設(shè)備（plc）來驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，進(jìn)而完成車庫現(xiàn)場的運(yùn)作。同時(shí)該動作的信息通過檢測裝置傳送到檢測系統(tǒng)，經(jīng)處理后反饋到控制系統(tǒng)的監(jiān)控界面，這樣操作者就可以直觀的看到車庫現(xiàn)場的運(yùn)行實(shí)況了，由此 可以使車庫更安全的運(yùn)行。整個(gè)系統(tǒng)控制原理框圖，如圖2-1所示。圖2-1 立體車庫系統(tǒng)控制整體框圖2.4 本章小結(jié)本章討論了立體車庫控制系統(tǒng)的

35、設(shè)定，比較了單片機(jī)控制系統(tǒng)和plc控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇plc作為設(shè)計(jì)中的主控制系統(tǒng)，能夠更好的滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。第三章 立體車庫機(jī)械部分設(shè)計(jì)立體車庫采用的方式為升降橫移式立體車庫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)。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價(jià)較低。3.1 立體車庫的基本結(jié)構(gòu)3.1.1 升降橫移式立體車庫的工作原理升降橫移式立體車庫每個(gè)車位都有載車板，車輛停在載車板上，最下層的載車板只做左右橫移，不能升降，中間層車位可以左右橫移和升降，上層車位只能升降，不能橫移，若中間層車位需要存取

36、車，則需下層車位移出空位，才能降至底層，上層車位需要存取車，則需要中間層車位和下層車位移出空位方能下降至底層。存車時(shí)，當(dāng)載車板到位后，駕駛員將車開上載車板后下車離開，中間層和上層載車板升至所在層位；取車時(shí)，下層車位直接開出，上層和中間層則是載車板降至底層后，等駕駛員進(jìn)入車庫開走汽車后，載車板回至所在層位。下圖為一個(gè)地上33型七車位的升降橫移式立體車庫，其工作原理是:上層載車板可以做升降運(yùn)動，中間層載車板可以做升降運(yùn)動和橫移運(yùn)動，下層載車板只能做橫移運(yùn)動。通過中間層和下層的空位，利用載車板橫移變換空位，將汽車停到上層或降至下層，第一層的汽車可直接開進(jìn)和開出，無需變換位置。 圖3-1 七車位升降橫

37、移式立體車庫工作原理圖如圖3-1所示：1 、2號車位可以直接存取車輛；7 號車位需下降后再存取車輛；3 號車位，則需先將1 號和2號載車板右移，再將3號載車板下降后才能存取車輛； 4號車位，則需先將2號載車板右移，再將4號載車板下降后才能存取車輛；5號車位需要先將1、2、3、4號四個(gè)載車板右移，再將5號載車板下降后才能存取車輛；6號車位則需要先將2、4號載車板右移，再將6號載車板下降后才能存取車輛。升降橫移式立體車庫對場地的適應(yīng)性很強(qiáng)，所以可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行相應(yīng)的構(gòu)建，規(guī)?？纱罂尚?，對場地的要求比較低，因此應(yīng)用非常廣泛。3.1.2 立體車庫主要機(jī)械構(gòu)件及其功能33型升降橫移式立體車庫，

38、其主要有六大部分組成，分別是：結(jié)構(gòu)框架部分，載車板部分，橫移系統(tǒng)，升降系統(tǒng)，控制系統(tǒng)，安全防護(hù)系統(tǒng)。1框架立體車庫一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在本文中，選擇用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。2一層載車板橫移傳動系統(tǒng)第一層車位設(shè)置在地面上，汽車的存取可以直接在對應(yīng)的位置進(jìn)行，車輛駛上載車板后，只能實(shí)現(xiàn)水

39、平移動的方式。傳動方式為電動機(jī)帶動主動鏈輪，使鏈條帶動從動鏈輪從而帶動主軸，進(jìn)而驅(qū)動行走輪帶動載車板在導(dǎo)軌上做橫移運(yùn)動，采用這種鏈傳動方式與齒輪齒條傳動方式相比，結(jié)構(gòu)簡單，成本低。同樣可以達(dá)到傳動準(zhǔn)確，效率高的目的。3二層載車板升降橫移傳動系統(tǒng)第二層車位是由一個(gè)橫移矩形框架及一個(gè)懸掛載車板組成，汽車駛上載車板后不光要進(jìn)行橫移運(yùn)動，還要進(jìn)行垂直升降運(yùn)動。橫移傳動方式為：橫移電動機(jī)帶動橫移主動鏈輪，使鏈條帶動橫移從動鏈輪從而帶動橫移主軸，進(jìn)而驅(qū)動行走輪帶動橫移框架，實(shí)現(xiàn)二層載車板的橫移運(yùn)動做橫移運(yùn)動。升降傳動方式為：升降電動機(jī)帶動升降主動鏈輪，使鏈條帶動升降從動鏈輪從而帶動升降主軸，進(jìn)而驅(qū)動升降鏈

40、輪帶動升降鏈條，從而帶動載車板，實(shí)現(xiàn)二層載車板的垂直升降運(yùn)動。4三層載車板垂直升降運(yùn)動的傳動系統(tǒng)第三層車位是由一個(gè)焊接在立體車庫骨架上的框架和一個(gè)懸掛載車板組成的。當(dāng)汽車駛上載車板后，只能進(jìn)行垂直升降運(yùn)動。升降傳動方式為：電動機(jī)帶動主動鏈輪，使鏈條帶動從動鏈輪從而帶動主軸，進(jìn)而驅(qū)動升降鏈輪帶動升降鏈條，從而帶動載車板，實(shí)現(xiàn)二層載車板的垂直升降運(yùn)動。 5安全裝置在立體車庫上層停車位和下層停車位的縱梁處裝有上下行程限位開關(guān)，在中間層和底層車庫橫梁兩端裝有左右行程限位開關(guān)。上載車板上裝有防墜落安全裝置，防墜落安全裝置安裝在縱梁和上載車板停泊位置之間，在縱梁兩邊各安裝兩只電磁鐵控制的掛鉤，載車板兩側(cè)相

41、應(yīng)位置裝兩只勾環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁上安裝的四只掛鉤便會自動勾住四只勾環(huán)，以防止當(dāng)升降電機(jī)制動器失靈后，上載車板汽車和上載車板墜落，從而壓毀下層的汽車。行程限位開關(guān)的作用是當(dāng)載車板到達(dá)位置是自動停止。6控制系統(tǒng)升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)采用plc控制，主要有自動，手動和急停三種控制方式，立體車庫一般采用自動控制方式工作，當(dāng)出現(xiàn)緊急異常的情況時(shí)候使用急?？刂?。3.2 立體車庫中的安全防護(hù)裝置車庫是用來存放汽車的，汽車由人駕駛而且汽車的價(jià)格是很昂貴的，所以車庫一旦發(fā)生事故，所造成的人員和經(jīng)濟(jì)損失會很大，所以，我們要將事故防范于未然。為此車庫的安全防護(hù)措施應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)，并安裝相應(yīng)的防護(hù)

42、設(shè)備。1. 急停措施：在控制盒上安裝紅色的緊急停止開關(guān)，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，按下急停開關(guān)能使立體車庫立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。2阻車裝置：為了防止汽車在載車板上發(fā)生滑動，應(yīng)該在載車板后端和前端安裝一高25mm以上的阻車擋塊，司機(jī)在停車時(shí)應(yīng)將汽車停在載車板合適的位置上，并拉好手剎。3限位保護(hù)：立體車庫的載車板在升降和橫移過程中是靠定位開關(guān)來定位的，為了防止定位開關(guān)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致事故，所以在上升定位上方，下降定位下方，左移定位左邊，右移定位右邊分別裝有限位開關(guān)。當(dāng)定位開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，一旦限位開關(guān)觸碰到載車板時(shí)，限位開關(guān)立即使車庫停止工作。4載車板固定裝置：當(dāng)載車板到達(dá)指定位置后，為防止載車板下滑或因故墜落，損害

43、其下方的車或人，所以安裝電磁鐵控制的掛鉤形式的防墜裝置。當(dāng)載車板?？康轿粫r(shí)，電磁鐵由通電狀態(tài)轉(zhuǎn)為失電狀態(tài)，驅(qū)動掛鉤勾住鐵環(huán)。當(dāng)載車板要下脫離鐵環(huán)。電磁鐵由失電狀態(tài)轉(zhuǎn)為通電狀態(tài)，按下急停按鈕使車庫立即停止。3.3 本章小結(jié)本章介紹了3x3型升降橫移式立體車庫的工作原理，以及它的框架、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和立體車庫中的安全防護(hù)裝置中所采取的急停措施、阻車裝置、限位保護(hù)和載車板固定裝置。第四章 立體車庫控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)立體車庫的控制系統(tǒng)由plc控制和管理，根據(jù)實(shí)際需求最終選擇了我所學(xué)習(xí)熟悉的三菱fx2n80mr(40個(gè)輸入點(diǎn)、40個(gè)輸出點(diǎn))為plc型號，并簡單介紹了其他硬件資源的配置。4.1 電氣控制

44、系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)整個(gè)車庫由一臺plc對其進(jìn)行管理和監(jiān)控，由plc來控制載車板升降橫移傳動裝置，完成車輛的存取操作，各車位車輛的存取由plc根據(jù)當(dāng)前各車位的停放情況，按照相應(yīng)的策略來調(diào)動載車板，以存取車輛。4.2 硬件系統(tǒng)配置4.2.1 plc概述 1. 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。 2. plc系統(tǒng)的組成plc是一種以微處理器為核心的工業(yè)通用自動控制裝置，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。 3. plc的硬件結(jié)構(gòu)一

45、套plc系統(tǒng)在硬件上由基本單元（包含中央處理單元、存儲器（ram/rom）、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4-1為plc的硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。圖4-1 plc的硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖3為三菱fx2n小型plc產(chǎn)品主機(jī)示意圖。本課題中fx2n80mr為基本單元，(40個(gè)輸入點(diǎn)、40個(gè)輸出點(diǎn))，m表示基本單元、r表示該單元為繼電器輸出型。4.2.2 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ny 1. plc的掃描工作方式圖4-2 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，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，

46、按程序存儲的地址號遞增的順序逐條執(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4-2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)。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x001y001y001m1讀讀 圖4-3 plc的程序執(zhí)行過程2. plc的程序執(zhí)行過程 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4-3

47、所示。4.3 其他硬件資源配置 1. 繼電器和接觸器在立體車庫中，由于載車板的運(yùn)行過程并不是連續(xù)的，而是根據(jù)按鈕操作進(jìn)行動作的，因此需要plc根據(jù)當(dāng)前按鈕的情況來控制載車板的啟動和停止，在本系統(tǒng)中，需要用到18個(gè)接觸器，分別是：1號載車板左移接觸器，1號載車板右移接觸器，2號載車板左移接觸器，2號載車板右移接觸器，3號載車板左移接觸器，3號載車板右移接觸器，4號載車板左移接觸器，4號載車板右移接觸器，3號載車板上升接觸器，3號載車板下降接觸器，4號載車板上升接觸器，4號載車板下降接觸器，5號載車板上升接觸器，5號載車板下降接觸器，6號載車板上升接觸器，6號載車板下降接觸器，7號載車板上升接觸器

48、，7號載車板下降接觸器。用到了一個(gè)繼電器，用來控制plc的啟動。 2. 電動機(jī)三相異步電動機(jī)的工作原理：當(dāng)電動機(jī)的三相定子繞組（各相差120度電角度），通入三相對稱交流電后，將產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，該旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子繞組，從而在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電流（轉(zhuǎn)子繞組是閉合通路），載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在定子旋轉(zhuǎn)磁場作用下將產(chǎn)生電磁力，從而在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，并且電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向與旋轉(zhuǎn)磁場方向相同。 3. 傳感器（1）載車板平移運(yùn)動是否到位檢測只有下層載車板有平移運(yùn)動，在每個(gè)車位上分別安裝有限位開關(guān)，用于檢測載車板平移運(yùn)動是否到位。（2）載車板升降是否到位檢測只有上層載車板有升降運(yùn)動，在每個(gè)載車

49、板垂直運(yùn)動的軌道上，在低層和上層分別安裝一只限位開關(guān)，用于檢測載車板下降和上升是否到位。其中，各個(gè)限位開關(guān)都是自動復(fù)位式。 4. 控制點(diǎn)分布 （1）一層載車板左右平移控制。一層載車板有兩個(gè)，每個(gè)載車板只有左右移動兩個(gè)動作。 （2）二層載車板升降橫移運(yùn)動控制。二層載車板有兩個(gè)，每個(gè)載車板有橫移、升降四個(gè)動作。 （3）三層載車板升降運(yùn)動控制。三層載車板有三個(gè)，每個(gè)載車板只有升降兩個(gè)動作，采用帶自動抱閘的三相交流電機(jī)控制。 （4）只有二、三層的載車板使用吊鉤，每個(gè)載車板用2 套吊鉤，吊鉤用電磁鐵控制。4.4 本章小結(jié)本章主要講述了電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，介紹了plc的分類、plc工作方式，詳細(xì)介紹了所

50、采用的繼電器和接觸器、電動機(jī)、傳感器、控制點(diǎn)分布。第五章 立體車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本次采用三菱fx2n-80mr-001型plc作為控制系統(tǒng)的核心控制器。本控制器集成了40點(diǎn)輸入,40點(diǎn)輸出，共有80個(gè)數(shù)字量i/o口。而本次控制系統(tǒng)需要24個(gè)輸入點(diǎn)和22個(gè)輸出點(diǎn)，所以，選用三菱fx2n-80mr-001型plc可以滿足課題需要，而且也保證了i/o口的使用裕量，可以滿足控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展需求。5.1 plc的特點(diǎn)及選型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

51、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)良的開關(guān)電源。 （5）對采用的器件進(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，可以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，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足要求。因此，plc除應(yīng)用于單機(jī)控制外

52、，在工廠自動化中也被大量采用。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、通信、人機(jī)對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過程。4.編程簡單，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)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(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。梯形圖語言的編程元件的符號和表達(dá)方式與繼電器控制電路原理圖相當(dāng)接近。通過閱讀plc的用戶手冊或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會用梯形圖編制控制程序。同時(shí)還提供了

53、功能圖、語句表等編程語言。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)安裝接線工作量大為減少。同時(shí)，plc的用戶程序可以在實(shí)驗(yàn)室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(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。綜上所述，根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，從經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性和可靠性等方面考慮，本次采用三菱fx

54、2n-80mr-001型plc作為控制系統(tǒng)的核心控制器。本控制器集成了40點(diǎn)輸入,40點(diǎn)輸出，共有80個(gè)數(shù)字量i/o口。而本次控制系統(tǒng)需要24個(gè)輸入點(diǎn)和22個(gè)輸出點(diǎn)，所以，選用三菱fx2n-80mr-001型plc可以滿足課題需要，而且也保證了i/o口的使用裕量，可以滿足控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展需求。5.2 plc的i/o口資源配置 根據(jù)立體車庫控制系統(tǒng)的要求功能，對plc進(jìn)行i/o分配，具體分配如下：輸入分配如表5-1所示。 表5-1 plc輸入口分配表輸入輸入設(shè)備輸入輸入設(shè)備x0啟動按鈕x153號載車板左限位開關(guān)x1緊停按鈕x164號載車板左限位開關(guān)x23號載車板按鈕x173號載車板下限位開關(guān)x

55、34號載車板按鈕x204號載車板下限位開關(guān)x45號載車板按鈕x213號載車板上限位開關(guān)x56號載車板按鈕x224號載車板上限位開關(guān)x67號載車板按鈕x235號載車板下限位開關(guān)x71號載車板右限位開關(guān)x246號載車板下限位開關(guān)x102號載車板右限位開關(guān)x257號載車板下限位開關(guān)x111號載車板左限位開關(guān)x265號載車板上限位開關(guān)x122號載車板左限位開關(guān)x276號載車板上限位開關(guān)x133號載車板右限位開關(guān)x307號載車板上限位開關(guān)x144號載車板右限位開關(guān)x31載車板復(fù)位輸出分配如表5-2所示。表5-2 plc輸出端口分配表輸出輸出設(shè)備輸出輸出設(shè)備y01號電機(jī)右轉(zhuǎn)y145號電機(jī)下降y12號電機(jī)右

56、轉(zhuǎn)y156號電機(jī)下降y21號電機(jī)左轉(zhuǎn)y167號電機(jī)下降y32號電機(jī)左轉(zhuǎn)y175號電機(jī)上升y43號電機(jī)右轉(zhuǎn)y206號電機(jī)上升y54號電機(jī)右轉(zhuǎn)y217號電機(jī)上升y63號電機(jī)左轉(zhuǎn)y223號載車板防墜電磁鐵y74號電機(jī)左轉(zhuǎn)y234號載車板防墜電磁鐵y108號電機(jī)下降y245號載車板防墜電磁鐵y119號電機(jī)下降y256號載車板防墜電磁鐵y128號電機(jī)上升y267號載車板防墜電磁鐵y139號電機(jī)上升y27報(bào)警燈5.3 電氣控制系統(tǒng)plc接線圖plc接線設(shè)計(jì)：在升降橫移式立體停車庫中，控制系統(tǒng)中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(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，為了保證載車板能橫移到預(yù)定位