【精品文檔】多層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究報(bào)告

1、 I多層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究報(bào)告 III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)，配成、1.弱電系統(tǒng)主要包括自動(dòng)方式停車(chē)、超長(zhǎng)檢測(cè)、到位檢測(cè)、極限位置檢測(cè)、人員誤描述了多層升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，介紹了其控制系統(tǒng)的組置靈活，造價(jià)較低。關(guān)鍵詞：多層升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)；PLC控制系統(tǒng)；強(qiáng)電系統(tǒng)；弱電系統(tǒng)。PLC控制的實(shí)現(xiàn)和控制軟件的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了立體車(chē)庫(kù)的自動(dòng)控制。立體車(chē)庫(kù)的自動(dòng)存取車(chē)控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。入檢測(cè)、急停各種信號(hào)的檢測(cè)、采集；報(bào)警與

2、控制輸出。2.強(qiáng)電系統(tǒng)包括控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，控制電機(jī)運(yùn)行接觸器。PLC輸出信號(hào)給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。 TOC o 1-5 h z 摘要 II目 錄 Ill HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 第1章緒論 1立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)背景1立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 2立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)的目的及意 2立體車(chē)庫(kù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 4.:第2章系統(tǒng)控制方案的設(shè)定 6可編程控制器的選擇1.8定位控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)21.PLC定位控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 25Ill V TOC o 1-5 h z 存取車(chē)信號(hào)處理操作25 HYPERLINK l bookmark

3、4 o Current Document 第5章總結(jié) 27參考文獻(xiàn) 29致謝 30附錄1 32 第1章緒論1.1立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)背景隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和汽車(chē)工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車(chē)的家庭越來(lái)越多，而與此相 對(duì)應(yīng)的是城市停車(chē)狀況的尷尬。以北京市為例，截止 2007年底，市區(qū)僅有公共停車(chē)場(chǎng) 828處，共計(jì)車(chē)位5.7萬(wàn)個(gè)，僅占市區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量的 8.6%，停車(chē)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(wú)法樂(lè)觀，僅有的229個(gè)地下車(chē)庫(kù)使用面積不足60萬(wàn)平方米，只能滿足1.3萬(wàn)輛機(jī)動(dòng)車(chē)停放的要求，路邊停車(chē)漸呈泛濫之勢(shì)，比例高達(dá) 64 %，而且還有繼續(xù)上升之勢(shì)。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對(duì)全國(guó)15個(gè)大

4、城市停車(chē)現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機(jī)動(dòng)車(chē)保有量與停車(chē)位之比平均為4 : 84 : 1，這一比值對(duì)于渴望“車(chē)者有其位”的車(chē)主來(lái)說(shuō)，形式不容樂(lè)觀。停車(chē)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(mén)對(duì) 2000年北京汽車(chē)發(fā)展數(shù)的預(yù) 測(cè)僅僅是70萬(wàn)-80萬(wàn)輛，而事實(shí)上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前， 北京市汽車(chē)總量則足足比 預(yù)期多了 100萬(wàn)輛，其中私人小客車(chē)的數(shù)量就高達(dá)45萬(wàn)輛。面對(duì)迅速發(fā)展的城市車(chē)流， 停車(chē)設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。據(jù)建設(shè)部停車(chē)技術(shù)開(kāi)發(fā)推廣中心介紹，北京市停車(chē) 設(shè)施的“欠賬”最保守估計(jì)應(yīng)為 20 30 %。停車(chē)問(wèn)題是城市在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通問(wèn)題，靜態(tài)交通是相

5、對(duì)于動(dòng)態(tài)交通而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車(chē)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(chē)輛的不斷增加，對(duì)停車(chē)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(huì)出現(xiàn)停車(chē)難的一系列問(wèn)題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國(guó)城市 機(jī)動(dòng)車(chē)輛平均增長(zhǎng)速度在15%-20%，而同時(shí)期城市停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長(zhǎng)速度只有 2%-3%，特別是大城市的機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)停車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度，因此，我們必須重視城市停車(chē)難的問(wèn)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(wèn)題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是 通過(guò)政策法規(guī)，限制路面停車(chē)，提高停車(chē)場(chǎng)利用效率，使部分車(chē)

6、主更愿意改乘公共交通 工具，以減少機(jī)動(dòng)車(chē)對(duì)停車(chē)場(chǎng)的需求。而硬措施，主要包括增建停車(chē)場(chǎng)，建設(shè)地下及立 體停車(chē)場(chǎng)、利用其它空間滿足停車(chē)需求。而無(wú)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(mén)所需投入得精力和資金都不小。立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容本課題的主要內(nèi)容是基于歐姆龍 CP1E系列PLC的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，升降 橫移類機(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 24層（國(guó)家規(guī)定最高為4層）,2層、3層者居多，現(xiàn)以典型的地上2 X3升降橫移式為例， 說(shuō)明停車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原

7、理。立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：底層只能平移，頂層只能升降。除頂層外，底層都必須預(yù)留一 個(gè)空車(chē)位，供進(jìn)出車(chē)升降之用。當(dāng)?shù)讓榆?chē)位進(jìn)出車(chē)時(shí)，無(wú)需移動(dòng)其他托盤(pán)就可直接進(jìn)出車(chē)； 頂層進(jìn)出車(chē)時(shí)，先要判斷其對(duì)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 到下方為空才可進(jìn)行下降動(dòng)作，進(jìn)出車(chē)完成后再上升回到原位置。其運(yùn)動(dòng)的總原則是：升 降復(fù)位，平移不復(fù)位。立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)的目的及意作為現(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(chē)的住宅 -停車(chē)場(chǎng)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，由平面停車(chē)向立體停車(chē)，由簡(jiǎn)單的機(jī)械車(chē)庫(kù)向計(jì)算機(jī)管理高度自動(dòng)化的現(xiàn)代立體停車(chē)演 變

8、，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。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(chē)滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會(huì)中的 最不和諧之音，發(fā)展立體停車(chē)已成為人們的共識(shí)。目前我國(guó)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(chē)進(jìn)入家庭的步伐正在加快，停車(chē)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。 機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)既可以大面積使用，也可以見(jiàn)縫插針設(shè)置，還能與地面停車(chē)場(chǎng)、地下車(chē) 庫(kù)和停車(chē)樓組合實(shí)施，是解決城市停車(chē)難最有效的手段，機(jī)械車(chē)庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車(chē) 庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車(chē)庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地 下車(chē)庫(kù)由于要留出足夠的行車(chē)通道，平均一輛車(chē)就要占據(jù)40

9、平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車(chē)庫(kù)，可使地面的使用率提高 80 % 90 %，如果采用地上21層立體式車(chē) 庫(kù)的話，50平方米的土地面積上便可存放 40輛車(chē)，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源， 并節(jié)省土建開(kāi)發(fā)成本。機(jī)械車(chē)庫(kù)與地下車(chē)庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車(chē)輛的安全，人在車(chē)庫(kù)內(nèi)或車(chē)不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說(shuō)，機(jī)械車(chē)庫(kù)從管理上可以做到徹 底的人車(chē)分流。在地下車(chē)庫(kù)中采用機(jī)械存車(chē)，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(chē)庫(kù)低得多。機(jī)械車(chē)庫(kù)一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝 而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟 樓下

10、都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車(chē)樓。 這對(duì)眼下車(chē)庫(kù)短缺的小區(qū)解決停車(chē)難的問(wèn)題提供了方 便條件。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車(chē)、地下或地面停車(chē)場(chǎng)均解決不了上述問(wèn)題時(shí)，采 用機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備是一個(gè)非常有效的措施。機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備又名立體車(chē)庫(kù)，它 占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，立體車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)目的：是解決城 市用地緊張，緩解停車(chē)難的一個(gè)有效手段?？梢灶A(yù)見(jiàn)立體車(chē)庫(kù)具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。立體車(chē)庫(kù)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)車(chē)輛無(wú)處停放的問(wèn)題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體 停車(chē)設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近3040年的歷史，無(wú)論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn) 上均已獲得了成功。我國(guó)也于

11、90年代初開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)機(jī)械立體停車(chē)設(shè)備，距今已有十年 的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車(chē)位的配比為 1:1，為了解決停車(chē)位占地面積與住 戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車(chē)設(shè)備以其平均單車(chē)占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大 用戶接受。機(jī)械車(chē)庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車(chē)庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車(chē) 庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車(chē)庫(kù)由于要留出足夠的行車(chē)通道，平均一輛車(chē)就要 占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車(chē)庫(kù)，可使地面的使用率提高80 % 90 %， 如果采用地上多層（21層）立體式車(chē)庫(kù)的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車(chē), 這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省 土建開(kāi)發(fā)成本

12、。機(jī)械車(chē)庫(kù)與地下車(chē)庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車(chē)輛的安全，人在車(chē)庫(kù)內(nèi)或車(chē)不 停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說(shuō)，機(jī)械車(chē)庫(kù)從管理上可以做到徹 底的人車(chē)分流。第 2 -章 系統(tǒng)控制方案的設(shè)定2.1自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)的描述目前，立體車(chē)庫(kù)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(duì)國(guó)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(chē)庫(kù)形式比較多，規(guī)?？纱罂尚。覍?duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)采用這類設(shè)備的 車(chē)庫(kù)十分普遍。因此，最終確定研究對(duì)象為升降橫移式立體車(chē)庫(kù)。 。2.

13、2技術(shù)的選取立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試的主要步驟，如圖2.1所示錯(cuò)i吳調(diào)試程序記錄運(yùn)行結(jié)果并如斤51鄉(xiāng)幘要求編寫(xiě)程序說(shuō)計(jì)慕統(tǒng)結(jié)枸圖2.1立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的修訂步驟在本次課題設(shè)計(jì)過(guò)程中主要考慮以下幾點(diǎn):1 .深入的了解和分析立體車(chē)庫(kù)的工藝條件和控制要求。2 根據(jù)立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。3 .根據(jù)所設(shè)計(jì)的場(chǎng)所，選擇電動(dòng)機(jī)的類型。4 .根據(jù)I/O的點(diǎn)數(shù)選擇合適的PLC的類型。5 .分配I/O點(diǎn)，分配PLC的輸入、輸出點(diǎn)。6 .設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)。7 .將程序輸入PLC程序進(jìn)行調(diào)試，查出錯(cuò)誤，讓程序更加完善。 第3章 立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)硬件方面的設(shè)計(jì)3.1升降橫移式立體車(chē)

14、庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)是指利用載車(chē)板的升降或橫向平移存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)每個(gè)車(chē)位均有載車(chē)板， 所需存取車(chē)輛的載車(chē)板通過(guò)升、降、 橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車(chē)庫(kù)，存取車(chē)輛，完成存取過(guò)程。停泊在這類車(chē)庫(kù)地面的車(chē)只作橫移，不必升降，上層車(chē)位要將載車(chē)板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車(chē)庫(kù)內(nèi)將汽車(chē)開(kāi)進(jìn)或開(kāi)出車(chē)庫(kù)。圖3.1為一個(gè)地上5車(chē)位的升降橫移式停車(chē)設(shè)備，其工作 原理是：第二層三個(gè)車(chē)位可以升降，一層的兩個(gè)車(chē)位只能橫向橫移，空車(chē)位供二層的車(chē)位下降時(shí)借用。1、2號(hào)車(chē)位可以直接存放車(chē)輛;5號(hào)車(chē)位需下降后再存放車(chē)輛；3號(hào)車(chē)位， 則需先將1號(hào)和2號(hào)載車(chē)板右移，再將3號(hào)載車(chē)板

15、下降；4號(hào)車(chē)位，則需先將2號(hào)載 車(chē)板右移，再將4號(hào)存車(chē)板下降；由于升降橫移式停車(chē)設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，介紹系統(tǒng)各機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行任意的組合、排列，規(guī)模 可大可小，對(duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。3號(hào)6-Y成。結(jié)構(gòu)框架安全防護(hù)載車(chē)板橫移系統(tǒng)10-控制系統(tǒng) 提升系統(tǒng)構(gòu)框架部分、載車(chē)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)六大部分組圖3.1五車(chē)位升降橫移式立體車(chē)庫(kù)工作原理圖圖3.2升降橫移式立體車(chē)庫(kù)主要組成F面我們重點(diǎn)對(duì)車(chē)庫(kù)的主要組成（圖3.2所示）進(jìn)行分析。本設(shè)計(jì)以兩層三列式立體車(chē)庫(kù)為模型建立研究對(duì)象。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)主要由結(jié) 1 結(jié)構(gòu)框架立體

16、車(chē)庫(kù)一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車(chē)庫(kù)中我們選用鋼架結(jié)構(gòu)（如圖3.3所示）。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點(diǎn):導(dǎo)軌梁支檸柱I梁橫圖3.3立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)框架a 可靠性高鋼材在生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過(guò)程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻， 接近于各向同性勻質(zhì)體；鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符 合較好;鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果可靠，所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高。b 材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強(qiáng)度和彈性模量較高，而且 強(qiáng)度與重力密度之比也高得多。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運(yùn)輸與

17、安裝，可減輕基礎(chǔ)的負(fù) 荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價(jià)。c.材料的塑性和韌性好鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會(huì)因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好， 鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。d 鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短鋼結(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)品精度咼，質(zhì)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(chǎng)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

18、有連接的特性，故易于加固、改 建和拆遷。e 鋼結(jié)構(gòu)密閉性好鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。f.鋼材的耐銹蝕性差在沒(méi)有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂 料，銹蝕問(wèn)題并不嚴(yán)重。立體車(chē)庫(kù)多在沒(méi)有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身的維 護(hù)費(fèi)用低。結(jié)構(gòu)主體采用熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強(qiáng)度和剛度， 輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。2.上載車(chē)板及其提升系統(tǒng)每塊上載車(chē)板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理如圖3.1所示，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板下降。根

19、 據(jù)載車(chē)板及車(chē)重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車(chē)板的移動(dòng)速度確定電機(jī)功 率。根據(jù)車(chē)身高度確定上下載車(chē)板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長(zhǎng)度，最后根據(jù) 傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。.下載車(chē)板及其橫移系統(tǒng)由于下載車(chē)板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車(chē)板比上載車(chē)板要短。每塊 下載車(chē)板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，藏于載車(chē)板內(nèi)。在下載車(chē)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(dòng)輪，裝于長(zhǎng)傳動(dòng)軸兩端，另兩只為 獨(dú)立安裝的從動(dòng)輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾 動(dòng)行走從而使下載車(chē)板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。根據(jù)載車(chē)板及車(chē)輛的重量、行走速度、滾輪與

20、導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。.安全裝置上載車(chē)板上裝有上下行程極限開(kāi)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(chē)板上停位之間，在縱梁兩測(cè)各裝兩只掛鉤，上載車(chē)板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳 環(huán)，當(dāng)上載車(chē)板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降 電機(jī)常閉制動(dòng)器慢釋放后，上載車(chē)板在汽車(chē)和載車(chē)板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞 下層汽車(chē)。另外也防止制動(dòng)器一旦失靈，上載車(chē)板從上停車(chē)位墜落，砸壞下層汽車(chē)。下 載車(chē)板的安全裝置主要是行程極限開(kāi)關(guān)和防碰撞板。行程極限開(kāi)關(guān)的作用是使載車(chē)板橫移到位后自動(dòng)停止。防碰撞板的作用是：下載車(chē)板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行李或 車(chē)主寵物時(shí)，

21、切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止。.控制系統(tǒng)升降橫移式立體停車(chē)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(dòng)、 自動(dòng)、復(fù)位、急停四種控制方法。自動(dòng)控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動(dòng)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(chǎng)合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。對(duì)于 本文中所列的5車(chē)位升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備，PLC主要要控制二層三個(gè)升降電機(jī)的正 反轉(zhuǎn)和一層橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車(chē)位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào)警顯示裝置等。3.2定位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.2.1定位控制系統(tǒng)的組成系統(tǒng)主要由：PLC、組態(tài)監(jiān)控部分、電氣傳動(dòng)部分、檢測(cè)部分、手動(dòng)控制部分、支 架模型組成。PLC程序設(shè)計(jì)要求：a

22、 .1號(hào)車(chē)位、2號(hào)車(chē)位、3號(hào)車(chē)位只能上下移動(dòng)，不能左右移動(dòng)；b . 4號(hào)車(chē)位、5號(hào)車(chē)位只能左右移動(dòng)，不能上下移動(dòng)；c.下排車(chē)位上的汽車(chē)可以直接開(kāi)出；d 上排車(chē)位的汽車(chē)，要想開(kāi)出需要先按下相應(yīng)車(chē)位標(biāo)號(hào)呼叫按鍵，再按下叫車(chē)按鍵，然后下排車(chē)位先左右移動(dòng)，讓出位置，上排車(chē)位降至下層，再進(jìn)出車(chē)輛。3.2.2立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的原理整個(gè)車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)由一臺(tái)PLC對(duì)車(chē)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過(guò) PLC控制載車(chē)板縱 橫傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車(chē)輛的存取操作。各車(chē)位內(nèi)車(chē)輛的調(diào)入調(diào)出由PLC根據(jù)當(dāng)前各車(chē)位 的車(chē)輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車(chē)輛進(jìn)出。立體車(chē)庫(kù)的自動(dòng)存取車(chē)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

23、號(hào)的采集、報(bào)警與控制輸出。PLC輸出信號(hào)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(chē)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(chē)板的上下 行程限位。車(chē)庫(kù)采用車(chē)位檢測(cè)裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車(chē)到位。系統(tǒng)在面 板處設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)，斷掉所有電機(jī)的電源，使載車(chē)盤(pán)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。系統(tǒng)輸出控制信號(hào)包括控制電機(jī)運(yùn)行方向信號(hào),控制電機(jī)運(yùn)行信號(hào)，控制電磁鐵得、譯庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)圖3.4車(chē)庫(kù)系統(tǒng)控制原理框圖失電信號(hào)，控制燈光報(bào)警信號(hào)，控制車(chē)庫(kù)照明信號(hào)。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)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

24、技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運(yùn)用與組合構(gòu)成了車(chē)庫(kù)的 控制系統(tǒng)。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)是整個(gè)車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的重要組成部分，也是車(chē)庫(kù) 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”。它指控制揮著車(chē)庫(kù)的每個(gè)運(yùn)作過(guò)程，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的系統(tǒng)控制原理：操作者（人）要通過(guò)控制系統(tǒng)信息交流的平臺(tái)（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(shí)別的控制信息通過(guò)輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來(lái)完成車(chē)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)作。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖3.4所示。由于PLC的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)，它們的系 統(tǒng)控制形式大都采用可編程控

25、制器控制，特別是應(yīng)用在智能化要求程度高、多車(chē)尾、大 容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中。PLC的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。在升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車(chē)庫(kù)內(nèi)的橫 移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；其次是車(chē)庫(kù)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(chē)板能橫移到預(yù)定位置以及載 車(chē)板能上升或下降到指定位置，采用了行程開(kāi)關(guān)。為了判斷載車(chē)板上有無(wú)車(chē)輛，采用了 光電開(kāi)關(guān)。一般小型車(chē)庫(kù)選用按鈕操作，界面清楚，易于操作，但對(duì)于大型車(chē)庫(kù)來(lái)說(shuō)要 用上位機(jī)來(lái)進(jìn)行對(duì)其控制。同時(shí)在車(chē)庫(kù)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

26、有開(kāi)關(guān)量輸入而無(wú)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。3.3弱電系統(tǒng)（1）檢測(cè)信號(hào)：車(chē)庫(kù)檢測(cè)信號(hào)是控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)?？刂瞥绦蚋鶕?jù)檢測(cè)到的 信號(hào)順序執(zhí)行，控制輸出。對(duì)每個(gè)上、下層載車(chē)盤(pán)，其運(yùn)行狀態(tài)只有上升、下降動(dòng)作，載車(chē)盤(pán)停放位置只有上 位或下位，所以都有以下檢測(cè)信號(hào)：載車(chē)盤(pán)上認(rèn)趾，載車(chē)盤(pán)上極限，載車(chē)盤(pán)下認(rèn)趾，載 車(chē)盤(pán)下極限。在載車(chē)盤(pán)上位，均設(shè)有安全掛鉤，掛鉤也為兩種狀態(tài)，即掛鉤通電打開(kāi)和 斷電閉合，并通過(guò)一個(gè)特定的行程開(kāi)關(guān)來(lái)獲取掛鉤狀態(tài)信息。載車(chē)盤(pán)向上運(yùn)行過(guò)程中， 檢測(cè)到上認(rèn)趾信號(hào)，則自動(dòng)停止運(yùn)行，如果上認(rèn)趾開(kāi)關(guān)被損壞

27、，系統(tǒng)未檢測(cè)到信號(hào)，載 車(chē)盤(pán)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到上極限開(kāi)關(guān)處時(shí)，上極限信號(hào)就會(huì)切斷電機(jī)電源，使電 機(jī)停電，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，起著雙重保險(xiǎn)的作用。載車(chē)盤(pán)向下運(yùn)行過(guò)程中，首先打開(kāi)對(duì)應(yīng) 的掛鉤，系統(tǒng)檢測(cè)到掛鉤打開(kāi)的信號(hào)后，系統(tǒng)開(kāi)始下降，如果掛鉤未打開(kāi)，載車(chē)盤(pán)不會(huì) 下降。下降過(guò)程中，當(dāng)檢測(cè)到下認(rèn)趾信號(hào)時(shí)，自動(dòng)停止運(yùn)行，如果下認(rèn)趾開(kāi)關(guān)被損壞，系統(tǒng)未檢測(cè)到信號(hào)，載車(chē)盤(pán)會(huì)繼續(xù)向下運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到下極限開(kāi)關(guān)處時(shí)，下極限信號(hào)就 會(huì)切斷電機(jī)電源，使電機(jī)停電，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，起著雙重保險(xiǎn)的作用。PLC還設(shè)有延時(shí)保護(hù)，在載車(chē)盤(pán)開(kāi)始運(yùn)行的同時(shí)，PLC開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到，而載車(chē)盤(pán)未運(yùn)行到位 時(shí)，載車(chē)盤(pán)停止運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)報(bào)

28、警。另外，若兩道認(rèn)址開(kāi)關(guān)均被損壞，載車(chē)盤(pán)運(yùn)行到 位而無(wú)信號(hào)返回時(shí)，載車(chē)盤(pán)會(huì)繼續(xù)向上或下運(yùn)行，從而發(fā)生不可預(yù)料的事故，但通過(guò) PLC的時(shí)間保護(hù)，則可對(duì)載車(chē)盤(pán)的運(yùn)行起到第三層保護(hù)的作用。（2 ）急停信號(hào)：系統(tǒng)必須在明顯處設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)， 斷所有電機(jī)的電源，使載車(chē)盤(pán)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。（3）輸出控制信號(hào)：系統(tǒng)輸出控制信號(hào)包括控制電機(jī)運(yùn)行方向信號(hào)，控制電機(jī)運(yùn) 行信號(hào)，控制電磁鐵得、失電信號(hào)，控制燈光報(bào)警信號(hào)，控制車(chē)庫(kù)照明信號(hào)。（4 ）保護(hù)信號(hào)：車(chē)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中，需要完備的自我保護(hù)裝置，這其中就需要一 系列光電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等對(duì)載車(chē)盤(pán)準(zhǔn)確運(yùn)行到位起著

29、關(guān)鍵性的作用，獨(dú)特 的防墜落裝置、斷繩報(bào)警裝置、超速保護(hù)裝置對(duì)車(chē)輛的安全起到保護(hù)作用。車(chē)輛超長(zhǎng)檢測(cè)、車(chē)輛停車(chē)不到位檢測(cè)、以及人員誤入檢測(cè)等信號(hào)對(duì)車(chē)輛及人員的安全起著決定性 的作用。另外，每個(gè)車(chē)位設(shè)有車(chē)輛超長(zhǎng)檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到超長(zhǎng)信號(hào)時(shí)，所有載車(chē)盤(pán)均 不能動(dòng)作，以保護(hù)車(chē)輛的安全。車(chē)庫(kù)入口處設(shè)有人員誤入檢測(cè)，防止人員在載車(chē)盤(pán)運(yùn)行 過(guò)程中誤入，發(fā)生意外；也有在車(chē)庫(kù)入口處設(shè)有升降門(mén)或欄桿，起著防止人員誤入的作 用，但升降門(mén)或欄桿的開(kāi)啟關(guān)閉受系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)鎖控制。3.4 強(qiáng)電系統(tǒng)強(qiáng)電部分包括控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器，控制電機(jī)運(yùn)行接觸器。PLC輸出信號(hào)給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。第4章 升降橫移式立

30、體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)軟件方面的設(shè)計(jì)可編程控制器的選擇系統(tǒng)核心部分采用歐姆龍CP1E-N30為控制元件，它是CP系列中功能最強(qiáng)、速度 最高的微型可編程控制器。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08us，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了很多大型可編程控制器。它功能強(qiáng)大實(shí)用，價(jià)格便宜，工作穩(wěn)定可靠，24點(diǎn)輸入，16點(diǎn)輸出，采用繼電器輸出形式，可驅(qū)動(dòng)交直流負(fù)載，負(fù)載電流在2A左右。220V AC供電。并且輸入端內(nèi)部自帶24V直流電源，還可為負(fù)載提供直流電源。PLC的概述PLC英文全稱Programmable Logic Controller ,中文全稱為可編程邏輯控制器，定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采

31、用一類可編 程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等 面向用戶的指令，并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破魇橇甏┰诿绹?guó)首先出現(xiàn)的，目的是用來(lái)取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判 斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，由此日本稱它為順序控制器(Sequenee Controller)。 提出PLC概念的是美國(guó)通用汽車(chē)公司。當(dāng)時(shí)，根據(jù)汽車(chē)制造業(yè)生產(chǎn)線的需要，希望用 電子化的新型控制器替代繼電器控制盤(pán)，以減少汽車(chē)改型時(shí)，重新設(shè)計(jì)制造繼電器控制 盤(pán)的成本和時(shí)間。隨著半導(dǎo)體技術(shù)尤其是微處理器和微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，到七十年代中期以后，PLC已廣

32、泛地使用微處理器作為中央處理器，輸入輸出組件和外圍電路 也都采用了中、大規(guī)模甚至超大規(guī)模的集成電路，這時(shí)的“PLC ”已不再是僅有邏輯(Logie )判斷功能了，同時(shí)具有數(shù)據(jù)處理、PID調(diào)節(jié)和數(shù)據(jù)通訊功能。美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì) NEMA ( National Electrical Manu-factory Association)從 1976 年開(kāi)始，經(jīng)過(guò)四年的調(diào)查，于1980年把它正式命名為可編程序控制器，簡(jiǎn)稱“ PC” .可編程序 控制器硬件由六部分構(gòu)成：中央處理器(Central Processor Unit簡(jiǎn)稱CPU):它是可編程序控制器的心臟部分。CPU由微處理器(Microproce

33、-ssor )存儲(chǔ)實(shí)際控制邏輯的 程序存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、變量的數(shù)據(jù)儲(chǔ)器構(gòu)成。電源(Power Supply ):給中央處理器提供必需的工作電源。輸入組件(In puts)：輸入組件的功能是將操作開(kāi)關(guān)和現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)送給中央處理器?，F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)可能是開(kāi)關(guān)量、模擬量或針對(duì)某一特定目的使用的特殊變 量。輸出組件(Outputs)：輸出組件接收CPU的控制信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成電壓或電 流等現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所能接收的信號(hào)后，傳送控制命令給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的執(zhí)行器。輸入輸出(簡(jiǎn)稱I/O )是可編程序控制器的“手”和“腳”或者叫作系統(tǒng)的“眼睛”和“視覺(jué)”。輸入信號(hào)包括按扭開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、光電傳感器、熱電偶、熱電阻、位置檢

34、 測(cè)開(kāi)關(guān)和編碼器等。輸出信號(hào)包括繼電器、指示燈、顯示器、電機(jī)啟動(dòng)等直流和交流設(shè) 備。編程器(Programmer ):在正常情況下，編程器用于系統(tǒng)初始狀態(tài)的配置，控制 邏輯程序編制和加載，不能對(duì)系統(tǒng)操作。編程器也可用于控制程序的調(diào)試和控制系統(tǒng)故障時(shí)作為檢查故障的有效工具。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1020ms。（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）

35、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，在工廠自動(dòng)化中也被大量采用。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

36、 輸入輸出、功率驅(qū)動(dòng)、通信、人機(jī)對(duì)話、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，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。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(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。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

37、、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(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。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。并且由于PLC的強(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。以歐姆龍公司的 CP1E型PLC為例：其外型尺寸僅為305 X110 xilOmm，重 量2.3kg，功耗小于25VA ;而且具有很好的抗振、適應(yīng)環(huán)境溫、濕度變化的能力?，F(xiàn) 在歐姆龍公司又

38、有CP1E系列PLC，與其超小型品種CP1H系列相比：面積為47%,體 積為36%，在系統(tǒng)的配置上既固定又靈活，輸入輸出可達(dá) 24128點(diǎn)。定位控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)4.2.1功檢測(cè)點(diǎn)與控制點(diǎn)發(fā)分布1檢測(cè)點(diǎn)分布：(1 )載車(chē)板上汽車(chē)停放到位否檢測(cè)采用光電開(kāi)關(guān)在底層進(jìn)行掃描檢測(cè)。 光電開(kāi)關(guān)的接收器和發(fā)射器分別安裝在底層左 右兩邊，在載車(chē)板前后位置均進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)有車(chē)輛停放不到位時(shí)，車(chē)就把光電關(guān)光源擋住，此時(shí)系統(tǒng)不能動(dòng)作，只有車(chē)輛停放到位后，系統(tǒng)才能正常工作。（2）載車(chē)板上有無(wú)車(chē)檢測(cè)在每個(gè)載車(chē)板上的一條對(duì)角線上安放一套光電開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)載車(chē)板上有無(wú)車(chē)。（3）車(chē)板平移運(yùn)動(dòng)是否到位檢測(cè)只有下層載車(chē)板有平移運(yùn)動(dòng)

39、，在每個(gè)車(chē)位上分別安裝一只限位開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)載車(chē) 板平移運(yùn)動(dòng)是否到位。（4）載車(chē)板升降是否到位檢測(cè)只有上層載車(chē)板有升降運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)載車(chē)板垂直運(yùn)動(dòng)的軌道上，在低層和上層分別 安裝一只限位開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)載車(chē)板下降和上升是否到位。（5 ）上層載車(chē)板吊鉤是否掛好檢測(cè)控制吊鉤動(dòng)作的電磁鐵上有一反饋信號(hào)，可用于指示吊鉤是否已把載車(chē)板掛好。2控制點(diǎn)分布（1） 一層載車(chē)板左右平移控制一層載車(chē)板只有兩個(gè)，每個(gè)載車(chē)板只有左右移動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，采用帶自動(dòng)抱閘的三相 交流電機(jī)控制。（2 ）二層載車(chē)板升降橫移運(yùn)動(dòng)控制二層載車(chē)板有三個(gè)，每個(gè)載車(chē)板有橫移、升降四個(gè)動(dòng)作，采自動(dòng)抱閘的三相交流電 機(jī)控制。（3）吊鉤動(dòng)作控制只有二的

40、載車(chē)板使用吊鉤，每個(gè)載車(chē)板用 2套吊鉤，吊鉤用電磁鐵控制。 根據(jù)依據(jù)需要控制的電機(jī)、電磁鐵和檢測(cè)點(diǎn)等條件，建立電氣線路。422電氣系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)輪 UTp口口控PC圖4.2簡(jiǎn)化PLC接線圖23合 BC11220V橫移電機(jī)PLC接線設(shè)計(jì)：在升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車(chē)庫(kù)內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反 轉(zhuǎn)，其次是車(chē)庫(kù)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(chē)板能 橫移到預(yù)定位置以及載車(chē)板能上升或下降到指定位置，采用了行程開(kāi)關(guān)。為了判斷載車(chē) 板上有無(wú)車(chē)輛，采用了光電開(kāi)關(guān)。同時(shí)在車(chē)庫(kù)中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及

41、安全預(yù)警裝置，其簡(jiǎn)化接線圖見(jiàn)圖4.2所示。INcom 24V復(fù)斷關(guān)手動(dòng)光電聯(lián)下鮒儲(chǔ)赧升犀過(guò)載電I電源P-220V翩 顯示燈鹹瞬制-m -w+ 24VCCM電機(jī)控制及接線設(shè)計(jì)：在存取車(chē)時(shí)車(chē)位的升降不能同時(shí)進(jìn)行，車(chē)位的升降和橫移也不能同時(shí)進(jìn)行，這兩個(gè)動(dòng)作必須是互鎖的，即當(dāng)上層車(chē)位在升降時(shí)，地面層車(chē)位不能移 動(dòng)，反之亦然，并且上層車(chē)位每次只能有一個(gè)車(chē)位進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)。這些在程序中可 采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來(lái)解決。如圖 4.3所示。本文所設(shè)計(jì)的PLC存取車(chē)控制系統(tǒng)只針對(duì)上層的車(chē)位，而對(duì)于 1層車(chē)位，存取車(chē) 直接開(kāi)進(jìn)開(kāi)出即可?？刂栖浖捎锰菪螆D語(yǔ)言編寫(xiě)。程序流程見(jiàn)圖。需要說(shuō)明的是，載 車(chē)板用鏈條依靠載車(chē)

42、板上的吊點(diǎn)懸吊在托架上，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，防墜（安全）掛鉤掛住 載車(chē)板。在設(shè)計(jì)不同層進(jìn)出車(chē)程序時(shí)運(yùn)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(shí)執(zhí)行，待各流程動(dòng)作全部結(jié)束后，根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件，匯合狀 態(tài)動(dòng)作。即如果選擇第二層載車(chē)板進(jìn)出車(chē)，可以使一層平移左移或右移，這樣，控制系 統(tǒng)能自動(dòng)處理設(shè)備動(dòng)作順序之間的聯(lián)鎖或雙重輸出，而且控制系統(tǒng)的試運(yùn)行及故障檢查非常方便，可節(jié)約大量時(shí)間，提高工作效率。 本設(shè)計(jì)的動(dòng)作規(guī)則：1、2、3號(hào)車(chē)位的車(chē)只能上下移動(dòng)，不可橫移。5、6號(hào)車(chē)位 只能橫移，不可上下。因?yàn)檐?chē)位只有 1到6號(hào)，所以鍵盤(pán)只可輸入1到6當(dāng)中的數(shù)字。 輸入其他數(shù)字無(wú)效，同時(shí)只能輸入一

43、個(gè)數(shù)字，新輸入的數(shù)字將覆蓋舊的輸入值。PLC定位控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)見(jiàn)附錄14.4存取車(chē)信號(hào)處理操作自動(dòng)存取車(chē)系統(tǒng)一般由小型可編程控制器 PLC控制，包括卡號(hào)識(shí)別與移動(dòng)載車(chē)盤(pán)兩 個(gè)過(guò)程。用戶進(jìn)入車(chē)庫(kù)時(shí)，在門(mén)口刷卡進(jìn)入，讀卡機(jī)自動(dòng)把數(shù)據(jù)傳送到PLC控制系統(tǒng),PLC系統(tǒng)通過(guò)判斷卡號(hào)，自動(dòng)把對(duì)應(yīng)的載車(chē)盤(pán)移動(dòng)到人車(chē)交接的位置，開(kāi)啟車(chē)庫(kù)門(mén)，縮 短存取車(chē)的時(shí)間。存車(chē)時(shí)，司機(jī)按照指示燈信號(hào)指引入庫(kù)，只有當(dāng)車(chē)輛停放在安全位置 后，停車(chē)正常指示燈才會(huì)亮啟。存取車(chē)完成后，車(chē)庫(kù)門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。移動(dòng)載車(chē)盤(pán)時(shí)，系統(tǒng) 嚴(yán)格按照各種檢測(cè)信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行移動(dòng)，檢測(cè)信號(hào)包括超長(zhǎng)檢測(cè)、到位檢測(cè)、極限位置 檢測(cè)、人員誤入檢測(cè)、急停信

44、號(hào)檢測(cè)等。若有載車(chē)盤(pán)運(yùn)行不到位或車(chē)輛長(zhǎng)度超出車(chē)庫(kù)允 許的長(zhǎng)度，所有載車(chē)盤(pán)將不進(jìn)行動(dòng)作，若檢測(cè)到急停信號(hào)，將停止一切動(dòng)作，直至急停 信號(hào)消失。以上信號(hào)均為硬件信號(hào)，除此之外，還可從控制軟件中設(shè)置保護(hù)信號(hào)，比如 時(shí)間保護(hù)，以保證因硬件損壞而導(dǎo)致信號(hào)失靈時(shí)保證主體設(shè)備及車(chē)輛的安全。1存車(chē)操作司機(jī)駕駛車(chē)輛從車(chē)庫(kù)入口進(jìn)入。在入口處的非接觸式讀卡機(jī)前感應(yīng)區(qū)域晃以下自己 的IC卡，感應(yīng)過(guò)程完畢，柵欄自動(dòng)升起，司機(jī)開(kāi)車(chē)進(jìn)入車(chē)庫(kù)。車(chē)輛進(jìn)入后，柵欄自動(dòng)關(guān)閉。劃卡的同時(shí)，控制器讀取車(chē)位號(hào)，車(chē)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)的載車(chē)盤(pán)自動(dòng)移動(dòng)到人車(chē)交接的位置，車(chē)庫(kù)單元門(mén)自動(dòng)打開(kāi)。司機(jī)開(kāi)車(chē)進(jìn)入，停車(chē)到位，拉手剎，下車(chē)走出車(chē)庫(kù)，用IC卡在車(chē)庫(kù)出口

45、處晃一下IC卡，車(chē)庫(kù)單元門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。完成存車(chē)操作。2取車(chē)操作司機(jī)進(jìn)入車(chē)庫(kù)時(shí)，在入口處的非接觸式讀卡機(jī)前感應(yīng)區(qū)域晃以下自己的IC卡，控制器自動(dòng)讀取車(chē)位號(hào)，車(chē)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)的載車(chē)盤(pán)自動(dòng)移動(dòng)到人車(chē)交接的位置，車(chē)庫(kù)單元門(mén)自 動(dòng)打開(kāi)，司機(jī)進(jìn)入車(chē)庫(kù)，開(kāi)車(chē)出來(lái)，在車(chē)庫(kù)出口處的自動(dòng)讀卡機(jī)前感應(yīng)區(qū)域晃一下自己 的IC卡，感應(yīng)完畢，讀卡機(jī)接受信息，上位控制機(jī)自動(dòng)記錄、扣費(fèi)，柵欄自動(dòng)升起， 司機(jī)開(kāi)車(chē)出場(chǎng)，出場(chǎng)后，柵欄自動(dòng)關(guān)閉；同時(shí)，控制器自動(dòng)讀取車(chē)位號(hào)，對(duì)應(yīng)的車(chē)庫(kù)單 元門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，取車(chē)操作完畢。車(chē)庫(kù)在運(yùn)行過(guò)程中，有完備的自我保護(hù)裝置。一系列光 電開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等對(duì)載車(chē)盤(pán)準(zhǔn)確運(yùn)行到位起著決定性的作用；獨(dú)特的防墜

46、落裝置、斷繩報(bào)警裝置、超速保護(hù)裝置對(duì)車(chē)輛的安全起到保護(hù)作用。車(chē)輛超長(zhǎng)檢測(cè)、車(chē)輛停車(chē)不到位檢測(cè)、以及人員誤入檢測(cè)等信號(hào)對(duì)車(chē)輛及人員的安全起著決定性的作 用。第5章總結(jié)隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市化進(jìn)程加快，汽車(chē)越來(lái)越快的走進(jìn)工薪階層家庭，而土 地越來(lái)越緊缺的情況下，為解決城市停車(chē)難的問(wèn)題，立體車(chē)庫(kù)是必然出路。我國(guó)立體車(chē) 庫(kù)發(fā)展雖經(jīng)歷了十來(lái)年的發(fā)展，但仍處于初級(jí)的停車(chē)功能，是最原始的使用階段，它的 設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)價(jià)值還有待于完善和開(kāi)發(fā)。為此對(duì)立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化具有重大的現(xiàn) 實(shí)意義和潛在的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。本文在參閱了國(guó)內(nèi)外有關(guān)立體停車(chē)庫(kù)的大量資料的前提 下，對(duì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)裝置和控制系統(tǒng)進(jìn)行

47、細(xì)致研究，得出了以下重要的 結(jié)論：1通過(guò)大量的調(diào)研工作，對(duì)自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展特點(diǎn)和發(fā)展方向進(jìn)行了總結(jié)，通 過(guò)對(duì)市場(chǎng)需求的分析和對(duì)比國(guó)內(nèi)外立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展?fàn)顩r，分析了智能立體車(chē)庫(kù)廣闊的市場(chǎng)前景和趨勢(shì)。為提高車(chē)庫(kù)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)車(chē)庫(kù)構(gòu)架的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省了鋼材, 降低了建造成本。在分析目前立體車(chē)庫(kù)常用的傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，確定了本車(chē)庫(kù)的機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案。分析各種載車(chē)板的提升方案，最終確定了最穩(wěn)定、可靠且經(jīng)濟(jì)的方案。針對(duì)智能立體車(chē)庫(kù)的功能要求，提出了控制系統(tǒng)的詳細(xì)方案。為達(dá)到車(chē)庫(kù)中的檢PLC測(cè)要求，確定了經(jīng)濟(jì)而適用的傳感器。在車(chē)庫(kù)自動(dòng)控制系統(tǒng)中，選用了三菱公司的可編程控制器，并對(duì)PLC功能和

48、特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，給出了接線圖和控制程序參考文獻(xiàn)1 泰沖.基與PLC升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012年. 2 李德倉(cāng).低成本、開(kāi)放型機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)D.蘭州交通大學(xué)，2011 年.3 吳昊.立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)D.西南交通大學(xué)，2010年.4 胡清明.立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與智能控制D.華南理工大學(xué)，2010年.5 廖常初.PLC編程及應(yīng)用.第三版，2008年.6 仝保軍.城市住宅小區(qū)停車(chē)問(wèn)題初探J .山西建筑,2008年.7 方平進(jìn).智能立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)D.江西理工大學(xué),2011年.8 楊青亮.吊藍(lán)式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)D 河南大學(xué),2008年.9 蘇榮君，王虎奇.垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)車(chē)位尋址方式的研究J.起重運(yùn)輸機(jī)械,2011 年賈常俊智能立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究D，蘭州理工大學(xué)，2010年.萬(wàn)呂偉立體車(chē)庫(kù)實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)D,蘇州大學(xué),2011年致謝在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，得到了校內(nèi)的指導(dǎo)老師的精心指導(dǎo)。在理論、實(shí)踐中