基于PLC的立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

題目：基于PLC的立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：學(xué)號：系別：物理與電子工程系專業(yè)：自動化年級班級：指導(dǎo)教師：20xx年x月xx日畢業(yè)論文〔設(shè)計(jì)〕作者聲明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人完全了解有關(guān)保障、使用畢業(yè)論文的規(guī)定，同意學(xué)校保存并向有關(guān)畢業(yè)論文管理機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。同意省級優(yōu)秀畢業(yè)論文評選機(jī)構(gòu)將本畢業(yè)論文通過影印、縮印、掃描等方式進(jìn)行保存、摘編或匯編；同意本論文被編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和查閱。本畢業(yè)論文內(nèi)容不涉及國家機(jī)密。論文題目：作者單位：作者簽名：年月日目錄TOC\o"1-2"\h\z\u摘要1引言11.立體車庫的背景以及研究現(xiàn)狀21.1課題的背景與意義21.2關(guān)于課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀32.車庫設(shè)計(jì)選擇及設(shè)計(jì)方案42.1車庫方案選擇及可行性分析42.2立體車庫方案設(shè)計(jì)52.3立體停車庫控制系統(tǒng)組成53.立體車庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)63.1立體車庫存取車工作原理63.2電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)73.3電氣控制系統(tǒng)關(guān)鍵局部設(shè)計(jì)73.4電機(jī)控制原理84.立體車庫硬件配置94.1立體車庫的主體結(jié)構(gòu)94.2傳動局部設(shè)計(jì)114.3電源局部控制電路設(shè)計(jì)114.4PLC的選型114.5平安保護(hù)裝置設(shè)計(jì)124.6組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)124.7硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖135.立體車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)145.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)145.2PLC輸入、輸出點(diǎn)分配155.3存取車流程165.4現(xiàn)場調(diào)試的根本步驟185.5仿真調(diào)試過程及其結(jié)果196.結(jié)論22參考文獻(xiàn)23附錄24致謝30基于PLC的立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要:針對城市住宅小區(qū)、寫字樓、商業(yè)區(qū)、電影院、酒店、商貿(mào)中心等繁華地段短時間停車難的現(xiàn)象,提出了采用西門子S7-200PLC作為主控器控制立體車庫的方案。本設(shè)計(jì)采用可分組合，模塊化安裝，利用PLC、計(jì)算機(jī)結(jié)合組態(tài)畫面監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)按動按鈕或控制組態(tài)畫面即可完成車的存取操作;通過西門子S7-200軟件仿真，到達(dá)了預(yù)期的效果。該系統(tǒng)具有自動化程度高、節(jié)省占地面積、造價低、可靠性高、運(yùn)行速度快等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞:S7-200PLC;控制系統(tǒng);靜態(tài)交通;立體車庫DesignofControlSystemofStereoGarageBasedonPLCAbstract:Inviewoftheurbanresidentialquarter,theoffice,commercialarea,thecinema,thehotel,thebusinesscenterandotherbustlinghasadifficultphenomenonofshort-termparking,proposingaschemewhichusesSiemensS7-200PLCasthemastercontrolprogramofthestereogarage.Thisdesignusesthatcanbedividedintoacombinationandmodularinstallation,whichusesPLC,computer,combinedwiththeconfigurationscreentocompleteingtheaccessoperationofthecarbypressingthebuttonorcontrolconfigurationscreen;what'smore,thedesignhasbeenprovedsuccessfullybyS7-200simulationsoftware.Inaddition,Thesystemhasahighdegreeofautomation,savingfloorspace,lowcost,highreliability,runfastandsoon.Keywords:S7-200PLC;Controlsystem;Statictraffic;stereogarage引言立體停車庫的生產(chǎn)在中國是一個新興的行業(yè)，立體停車庫不僅可以緩解城市動態(tài)和靜態(tài)交通問題，而且可以改善居住環(huán)境，有效的利用土地價值。另外,它不但可以實(shí)現(xiàn)利用空間多層次停車,節(jié)省占地空間,而且塔樓外觀可設(shè)計(jì)成多用途的商業(yè)廣告效益和實(shí)用性,具有自動化程度高,操作簡便,可靠性高,運(yùn)行速度快等優(yōu)點(diǎn)。電梯式立體車庫對于解決現(xiàn)代化密集型城市的汽車停放問題具有重要的開發(fā)價值和廣泛的應(yīng)用前景。電梯式立體車庫是以升降電梯、行走小車及其橫移機(jī)構(gòu)為主體的。目前,國內(nèi)停車場大都是自走式,遠(yuǎn)不能滿足汽車的增長對車位的要求。電梯式立體停車庫具有高密度的特點(diǎn)，是停車場中最為先進(jìn)的形式，這種形式的車庫容量大，大型容量的車庫可達(dá)幾千個車位，是各大城市解決停車難的最正確選擇。電梯式立體停車庫是集自動化技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)為一體的智能化、立體化的物流儲運(yùn)系統(tǒng)，能自動的可靠地完成車輛的存取以及相關(guān)信息的管理。對系統(tǒng)的研究與開發(fā)，具有非常大的理論意義和實(shí)用價值。1.立體車庫的背景以及研究現(xiàn)狀1.1課題的背景與意義隨著我國經(jīng)濟(jì)和汽車行業(yè)的快速開展，越來越多的家庭擁有了私家車，然而停車位缺乏又成了一個亟待解決的問題。以上海市為例，截止2023年底，市區(qū)的公共停車場所只有968處，車位大概有6.9萬個，僅僅占市區(qū)汽車總量的10.1％，停車環(huán)境與城市開展規(guī)劃的矛盾相對突出。停車難問題是城市在快速開展過程中所出現(xiàn)的一個新的問題，即靜態(tài)交通。停車設(shè)施是解決城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷開展和壯大，汽車的數(shù)量的不斷增加，停車設(shè)施的需求量也在不斷的增加。如果動態(tài)交通和靜態(tài)交通之間失去平衡，那么城市就會出現(xiàn)停車難以及交通擁堵等一系列問題。數(shù)據(jù)說明，近幾年我國城市新購車輛平均增長速度為16%-22%，但城市停車根底設(shè)施的平均增長速度只有2%-3%，特別是大城市私家車擁有量的增長速度已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了停車根底設(shè)施的增長速度，所以我們必須要重視城市停車難以及停車設(shè)施缺乏的現(xiàn)象，并積極尋找解決的措施以緩解人們生活的需求。有些專家指出，解決城市的靜態(tài)交通問題，大體上分為兩種：軟措施和硬措施。所謂軟措施，就是通過政府的法律法規(guī)，限制路面兩側(cè)停車，切實(shí)提高停車場的利用效率，以此鼓勵局部車主在短途時愿意改乘公共交通工具，以減少機(jī)動車對空氣的污染以及對停車場的需求。所謂硬措施，主要是要增加新的停車場，包括建設(shè)地下及立體停車場，利用其空間來滿足車主的停車需求。無論采取什么樣的措施，在原有的城市規(guī)劃后想要解決停車根底設(shè)施的建設(shè)，政府和管理部門都要投入更多的精力和資金。隨著人類社會的不斷進(jìn)步以及科學(xué)技術(shù)的日益開展，人類的生產(chǎn)生活需求也發(fā)生了很大的變化。雖然城市的規(guī)模建設(shè)的越來越大，但人們在都市里的生存空間卻越來越小，于是出現(xiàn)了要開展利用空間的趨勢，城市中掀起了一股建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車庫的狂潮。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，商貿(mào)中心、電影院、酒店、高檔住宅小區(qū)、寫字樓等高樓大廈林立，社區(qū)道路、彩虹橋、立交橋以及地鐵，編織了城市的立體交通網(wǎng)。停車場也有了長遠(yuǎn)的開展，由平面停車場向立體停車場，由簡單的機(jī)械車庫向由計(jì)算機(jī)管理且高度自動化的現(xiàn)代立體停車庫的演變，成為了具有較強(qiáng)的實(shí)用性、效益性、欣賞性以及適合大都市環(huán)境的標(biāo)志建筑群。隨著私家車的增多，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善開展以及人們對生活環(huán)境要求的提高，停車產(chǎn)業(yè)必將有一個前所未有的開展機(jī)遇。電梯式立體停車庫與傳統(tǒng)車庫相比可更加有效地提高人身和車輛的平安，車主只需要按照指定路線將車駕駛進(jìn)入電梯，從電梯走出后將電梯關(guān)上并在電梯刷卡機(jī)處打卡，電子控制的整個設(shè)備將會接到命令自行運(yùn)轉(zhuǎn)將汽車載到指定的停車位。應(yīng)該說，電梯式車庫從管理上可以做到徹底的人車分流，操作簡單、運(yùn)行平安可靠，本錢造價低廉，真正做到節(jié)約城市有限的土地資源。采用電梯式車庫存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施。因此，動作中的耗電量比人工管理的地下車庫要低得多。電梯式車庫一般采用成套系統(tǒng)，而不是以單臺集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其占地面積少以及化整為零的優(yōu)勢，在商業(yè)住宅區(qū)、商貿(mào)中心、豪華酒店、大型寫字樓附近都可以建造電梯式立體停車樓。電梯式立體停車庫不僅解決了都市停車難、交通擁堵的難題，而且停車樓的外觀還可以做成廣告牌，最大化的實(shí)現(xiàn)立體車庫的商業(yè)價值?？梢灶A(yù)見立體車庫的市場前景非常廣闊[1]。1.2關(guān)于課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)研究現(xiàn)狀我國電梯式車立體停車庫的開展90年代中期開始，21世紀(jì)開始引進(jìn)并生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、深圳等大都市都有應(yīng)用。電梯式立體車庫是一種綜合性能極強(qiáng)的建筑物，不僅包含了電梯式停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及領(lǐng)域較多，例如區(qū)域整體景觀、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、平安消防、通訊監(jiān)視、計(jì)費(fèi)管理等，停車設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的開展已經(jīng)具備了停車設(shè)備中專門的技術(shù)，需要多層次的復(fù)合型人才大力參與，把國外先進(jìn)的停車設(shè)備技術(shù)運(yùn)用到我國停車設(shè)備產(chǎn)業(yè)上，開發(fā)出平安可靠、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行速度快、自動化程度高、省地的停車設(shè)備以滿足市場的需求。另外，我國的停車產(chǎn)業(yè)在開展過程中存在一些亟待解決的問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；大多數(shù)產(chǎn)品是模仿或引進(jìn)國外技術(shù)進(jìn)行制造，技術(shù)水平落后；缺乏具有一定規(guī)模的大型企業(yè)，生產(chǎn)能力有限；市場競爭紊亂，少數(shù)企業(yè)為搶占市場，采取不正當(dāng)競爭；沒有科研設(shè)計(jì)單位的參與，無技術(shù)創(chuàng)新能力；政策不成熟，對停車產(chǎn)業(yè)的開展和管理相對滯后等。為了解決上述問題，我們需要在政策、市場、管理以及技術(shù)方面加大努力。政策方面鼓勵參照興旺國家的政策法規(guī)并形成自己有效的政策，規(guī)劃出停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，制定合理的停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)以及確定車庫的管理屬性，并給予投資者一定的優(yōu)惠政策，使其實(shí)現(xiàn)財(cái)富夢想。市場方面應(yīng)有效地建立車庫市場運(yùn)行機(jī)制，加大違章停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空〞現(xiàn)象。鼓勵正當(dāng)?shù)氖袌鲆?guī)那么經(jīng)營車庫，加大貫徹政府管理監(jiān)督機(jī)制，使停車產(chǎn)業(yè)良性開展。國外研究現(xiàn)狀早在60多年前，立體停車庫就在國外有了一定的開展，先后出現(xiàn)了家庭使用的雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建造的三層停車設(shè)備；適合城市中心繁華地段使用的停車樓和停車塔；利用廣場、寫字樓、豪華酒店地下的空間建設(shè)地下車庫。自70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)快速開展，汽車保有量不斷增加，迫使人多地少、車多的地區(qū)和興旺國家積極開展了電梯式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、德國、美國、法國等為代表的興旺國家在停車技術(shù)的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國以及我國的港、澳、臺地區(qū)的停車業(yè)也通過引進(jìn)--移植制造，得到了迅速開展，較好地解決了停車難的問題，并開始向外輸出機(jī)密技術(shù)和出口成品。2.車庫設(shè)計(jì)選擇及設(shè)計(jì)方案2.1車庫方案選擇及可行性分析目前我國立體車庫主要有以下幾種：升降橫移式、智能式〔含電梯式〕、巷道堆垛式、垂直升降式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、多層循環(huán)時、簡易類等[2]。在對以上幾種停車設(shè)備進(jìn)行分析的根底上，再結(jié)合車庫占地面積、經(jīng)濟(jì)本錢、技術(shù)難度以及客戶需求等綜合因素。故本設(shè)計(jì)最終決定研究對象為電梯式立體車庫。電梯式立體停車庫具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)自動化程度高、耗電低、噪音小。(2)可有效得節(jié)省占地面積，節(jié)省大量投資。據(jù)調(diào)查立體車庫的占地面積相當(dāng)于同等地面停車場的1/3-1/20。對緊張的城市用地來說，其經(jīng)濟(jì)效果很好。(3)運(yùn)行速度快、維護(hù)方便；外觀新穎、大方。(4)配置靈活，規(guī)?？纱罂尚　?5)立體車庫停車取車靠電腦控制操作方便，簡單,很大程度上方便了顧客和管理人員。(6)平安措施防止車輛喪失及損壞，用完善的平安裝置可保證汽車安然無恙，外部人員不能隨意進(jìn)入，汽車不會受到人為損傷和喪失。此外立體車庫還可根據(jù)實(shí)際停車情況及需要來改變結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其多樣化。同時立體車庫也可有自己的特點(diǎn)，成為城市生活的一個風(fēng)景。2.2立體車庫方案設(shè)計(jì)電梯式立體車庫用模塊化設(shè)計(jì)，形式多為中、小型車庫，停放車輛數(shù)目從幾輛到幾十輛不等，每個單元可以設(shè)計(jì)三層，四層，五層，半地下等形式，車位數(shù)從幾個到上百個。節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短；價格低，消防，外裝修，土建工程等投資少；可采用自動控制，結(jié)構(gòu)簡單，平安可靠；存取車迅速，等待時間短；運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲低等特點(diǎn)。電梯式立體車庫的控制器方框圖如圖1所示。電源電源編程器空氣開關(guān)變壓器整流交流電動機(jī)交流接觸器直流電動機(jī)圖1電梯式立體車庫控制器方框圖工作原理：當(dāng)合上空氣開關(guān)，AC電源通過變壓器變壓為220V和380V低壓電源，220V通過整流電路后給直流電動機(jī)提供電源。直流電動機(jī)的控制由接觸器主觸頭完成，并且通過變換加在電動機(jī)上電壓的極性來控制直流電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。380V交流電源給交流接觸器線圈，由PLC的輸出端控制其是否通電，從而實(shí)現(xiàn)電路的通斷。2.3立體停車庫控制系統(tǒng)組成隨著科學(xué)技術(shù)的不斷開展及生產(chǎn)工藝的要求不斷提高，電氣控制技術(shù)變革的過程包括從最早的手動控制開展到自動控制，從最簡單的控制設(shè)備開展到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸電的接線及電氣控制系統(tǒng)開展到以計(jì)算機(jī)為中心的軟件控制系統(tǒng)。立體停車庫控制系統(tǒng)由上位機(jī)和下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)組成；其中監(jiān)控系統(tǒng)由“上位機(jī)+現(xiàn)場總線+PLC+現(xiàn)場操作機(jī)構(gòu)〞構(gòu)成，以PC機(jī)為核心，配有IC讀卡器、打印機(jī)、語音提示設(shè)備、收款機(jī)、顯示器等[3]?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示?？偩€總線控制局部檢測局部顯示器上位機(jī)操作器鍵盤鼠標(biāo)IC讀卡器收款機(jī)打印設(shè)備語音提示PLCPLCPLC光、電等傳感器限位開關(guān)、控制面板按鈕、平安掛鉤等升降/橫移電機(jī)、執(zhí)行電磁鐵、顯示指示燈、繼電器、接觸器、平安裝置等圖2控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3.立體車庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個立體停車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)和PLC為核心,結(jié)合組態(tài)畫面，由一臺PLC完成對車庫進(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實(shí)現(xiàn)按動按鈕或控制組態(tài)畫面即可完成對車輛的存取操作。各車位車輛的存取過程是由PLC根據(jù)當(dāng)前各個車位的小車存放情況并按照相應(yīng)的調(diào)度策略進(jìn)行車輛的存放[4]。3.1立體車庫存取車工作原理電梯式立體車庫的工作原理:電梯式立體停車庫的內(nèi)部空間是能夠容納幾十輛或上百輛汽車的鋼結(jié)構(gòu)停車架，其中一端或中間作為電梯的升降通道，主要是通過電梯的上升、下降以及運(yùn)用小車水平行走使小車到達(dá)指定的車位，并且通過傳感器的感應(yīng)來判斷是否將小車平安送到指定的停車位，利用載車橫移裝置將載車板上的小車送入停車架或者將已經(jīng)存放于指定停車位的小車取出送入電梯并運(yùn)回地面。由于存車和取車的過程是三維運(yùn)動，即水平方向、橫向方向以及高度方向的運(yùn)動。其中高度方向的運(yùn)動是由電梯的升降來實(shí)現(xiàn)，水平方向的運(yùn)動以及行走小車的前行和后行實(shí)現(xiàn)橫向方向的運(yùn)動是由載車板的橫移運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)。即一個存取車周期是由水平方向、橫向方向和高度方向的運(yùn)動來組成。由于每個方向上的幾何尺寸以及運(yùn)動速度大都不相同，而且在一些特定的情況下大局部運(yùn)動部件之間大都存在著互鎖關(guān)系，當(dāng)電梯與行走小車別離時，它們可以分別同時動作，但當(dāng)電梯載有行走時，僅電梯動作。3.2電氣控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)整個立體停車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)和PLC為核心,結(jié)合組態(tài)畫面，由一臺PLC完成對車庫進(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實(shí)現(xiàn)按動按鈕或控制組態(tài)畫面即可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。電梯式立體車庫的自動存取控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要包括信號的采集、報(bào)警以及控制輸出。由PLC輸出信號到接觸器線圈來控制接觸器的閉合與中斷。強(qiáng)電系統(tǒng)主要包括載車板電機(jī)控制線路、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。電梯式立體車庫采用車位檢測裝置替代人工尋找車位，用升降裝置運(yùn)載小車進(jìn)行存取。系統(tǒng)在控制面板上設(shè)有急停開關(guān)，假設(shè)發(fā)生意外時，要及時按下急停按鈕[5]。3.3電氣控制系統(tǒng)關(guān)鍵局部設(shè)計(jì)PLC接線設(shè)計(jì)：在電梯式立體停車庫中，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)以及升降電機(jī)，控制系統(tǒng)的目的是使它們在不同的時間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，其次就是車庫內(nèi)相應(yīng)的輔助設(shè)備，如指示燈、收款機(jī)以及其他平安設(shè)施等。為了保證載車板能夠在橫梁和縱梁上運(yùn)載小車到達(dá)預(yù)定位置以及載車板能升降到指定的位置，在控制系統(tǒng)中多數(shù)都要采用安置行程開關(guān)。為了判斷載車板上是否有車輛，多數(shù)采用裝置光電開關(guān)[6]。同時在車庫中還安裝了煙溫傳感器以及平安預(yù)警裝置等設(shè)備，其PLC簡化接線圖如圖3所示。ININ橫移過載控制面板按鈕升降過載+220V升降電機(jī)OUT電源220V接地警示燈蜂鳴器電磁控制橫移電機(jī)防墜機(jī)構(gòu)車位電磁鐵反轉(zhuǎn)上位限位開關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)平安掛鉤急停開關(guān)行程開關(guān)下位限位開關(guān)光電開關(guān)電源開關(guān)復(fù)位開關(guān)手動傳感器COM故障燈PLC外輪廓超限燈運(yùn)行燈電源燈220VCOMCA+BD圖3簡化PLC接線圖3.4電機(jī)控制原理如果只有一個進(jìn)出口(一個電梯)時，在進(jìn)行存取車時不但車位的升降不能同時進(jìn)行，而且車位的升降和橫移也不能同時進(jìn)行，這兩個動作必須形成互鎖，即當(dāng)上層車位在升降時，其他層車位那么不能移動，反之亦然，并且車庫內(nèi)每次只能有一個車位進(jìn)行上下升降運(yùn)動[7],這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。4.立體車庫硬件配置電梯式立體停車庫主要應(yīng)用于大城市中建筑密度高、停車面積少的中心區(qū)，尤其是寫字樓、商業(yè)區(qū)、電影院、酒店、商貿(mào)中心等繁華地段，是解決這些繁華都市地區(qū)停車場地嚴(yán)重缺乏的首選方案之一。因?yàn)殡娞菔酵＼噹熘挥幸惶滋嵘b置、橫移裝置，所以存取時間是否能夠到達(dá)要求，提高停車庫的處理能力以及存取車效率，減少車主存取車等待的時間，與車庫的硬件配置及其控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)有密切的關(guān)系[8]。4.1立體車庫的主體結(jié)構(gòu)本文主要研究的是由鋼結(jié)構(gòu)框架、升降電梯、行走小車機(jī)構(gòu)、載車板橫移機(jī)構(gòu)、載車板、自動控制系統(tǒng)、電氣控制裝置、消防系統(tǒng)、傳動局部、平安防護(hù)裝置等為主體所構(gòu)成的電梯式立體停車庫。作為存取車輛的場所，電梯式立體停車庫摒棄了老式停車場以及停車樓占地面積廣、停車數(shù)量缺乏以及停車平安可靠性低等問題，不僅繼承和發(fā)揚(yáng)了智能立體停車庫占地面積少、停車數(shù)輛多、便于集中管理、停車平安可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，而且具備結(jié)構(gòu)簡單可靠、鋼架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好、車位的增減方便靈活、造價低、車輛存取使用方便、車輛存放平安性高、采用計(jì)算機(jī)控制、實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理一體化等特點(diǎn)[9]。鋼結(jié)構(gòu)框架鋼結(jié)構(gòu)架主要是由立柱局部、小車行走導(dǎo)軌局部、橫梁局部、縱梁局部、電梯升降導(dǎo)軌局部以及停車架等部件組成。鋼結(jié)構(gòu)框架采用了熱軋H型鋼、槽鋼、角鋼、鋼帶等，用耐壓強(qiáng)度極高的螺絲連接成鋼架結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)要求，有單結(jié)構(gòu)形式、跨梁形式、后懸臂形式等，本設(shè)計(jì)主要采用具有視野寬闊、存取車便捷的跨梁形式。其主要作用是承重和內(nèi)置幾十個或成百上千停車位并安裝機(jī)械傳動、電氣控制、消防系統(tǒng)、排水等設(shè)備。電梯電梯主要由電動機(jī)、減速電機(jī)、鋼絲繩、載車板、升降鏈、軸、轎廂、鏈條鏈輪及平衡重等部件組成[10]。減速電機(jī)通過主動鏈輪帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)、傳動軸兩端的雙排鏈輪帶動升鏈條動作，起升鏈條連接不銹鋼絲繩帶動托盤動作，完成車輛的上下運(yùn)行。其驅(qū)動方式為鋼絲繩曳引驅(qū)動；剎車裝置為雙重電磁制動器。小車行走機(jī)構(gòu)行走小車是由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，發(fā)出信號來控制行走距離并結(jié)合安裝在導(dǎo)軌上的傳感器以實(shí)現(xiàn)小車行走到位的精確控制。為了提高存取車的效率，在每層均設(shè)置一輛小車，并規(guī)定每輛車只能在其所在的層存取車。載車板橫移機(jī)構(gòu)橫移機(jī)構(gòu)是由電機(jī)、鏈傳動長軸、鏈條、鏈輪及三級滑叉等組成。橫移機(jī)構(gòu)的工作原理是由剎車減速電機(jī)驅(qū)動，通過鏈輪帶動鏈條轉(zhuǎn)動和變頻器無級變速控制速度，通過長軸兩端的鏈輪帶動三級滑叉做橫向存取運(yùn)動。載車板橫移機(jī)構(gòu)的主要功能是在車存取的過程中利用載車板動作將車存入或取出[11]。載車板載車板是作為小車在車庫中存放和小車位置轉(zhuǎn)換的載體。載車板是用來存放庫存車輛的載體，按結(jié)構(gòu)可以分為框架式和拼板式?？蚣苁捷d車板是用型鋼和鋼板焊接的承載框架，大多數(shù)采用的是中間突起結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)停車道和中間突起的頂面鋪設(shè)厚度不同的鋼板；拼板式載車板是用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成組裝件，以及采用咬合拼裝成載車板，并用螺栓禁錮連接，拼裝前可以對組件外表進(jìn)行處理，使載車板更加的美觀和輕巧。自動控制系統(tǒng)自動控制系統(tǒng)主要包括控制、拖動、檢測以及平安保護(hù)局部。電梯式立體停車庫存取車時的動作較多且比擬復(fù)雜，在存取車時要求控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)順序動作、速度以及定位和平安互鎖等控制。為了保證傳動裝置在運(yùn)行動作時能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲、低功耗、自動的加減速，同時也為了能夠保證運(yùn)行平衡、高速、精確，因此車庫的升降裝置大都采用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)[12]。另外，為了確保車輛的平安，車庫內(nèi)還安裝了傳感器檢測裝置以及各種限位裝置以檢測可能存在的隱患。消防系統(tǒng)為了消除一些不必要的隱患，在車庫內(nèi)應(yīng)該配備有整套的自動增壓噴淋系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠迅速的控制火勢以及報(bào)警。例如煙感以及溫感探測器應(yīng)該均勻地分布在不同層車架中間，如果庫內(nèi)的溫度或煙氣濃度過高，消防系統(tǒng)將自動報(bào)警，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)啟動排風(fēng)機(jī)直至到達(dá)預(yù)設(shè)的要求。如果失火，整個自動增壓噴淋裝置設(shè)備會迅速啟動把火熄滅。平安防護(hù)為保證載車板在運(yùn)行過程中的平安，必須采取防墜、自鎖以及平安掛鉤等裝置。該部件應(yīng)充分利用各限位開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)、光電開關(guān)等檢測載車板、車體的位置與運(yùn)行狀態(tài)。采用接觸器、繼電器執(zhí)行對電動機(jī)的啟動與停止控制。4.2傳動局部設(shè)計(jì)傳動局部是電梯式立體車庫的主要局部。在該停車設(shè)備中包含升降傳動和橫移傳動兩大局部。橫移轉(zhuǎn)動系統(tǒng)負(fù)責(zé)行走小車在橫梁上的橫移運(yùn)動。該機(jī)構(gòu)有電機(jī)、變頻器、驅(qū)動輪和從動輪、導(dǎo)軌組成。升降轉(zhuǎn)動負(fù)責(zé)電梯的升降運(yùn)動，利用電動機(jī)、鏈條裝置將電梯提升到指定層次，實(shí)現(xiàn)升降存取車。升降局部由電動機(jī)、變頻器、鏈輪、鏈條等組成。運(yùn)行時，電動機(jī)帶動鏈輪轉(zhuǎn)動，鏈輪帶動鏈條，通過電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)電梯的升降[13]。在存取車過程中，主要是將要存的車用電梯送到指定層次或?qū)⒁〉能噺闹付▽铀偷诫娞菘凇?.3電源局部控制電路設(shè)計(jì)電器控制線路是由各種有觸電的接觸器、按鈕、行程開關(guān)等按不同的連接方式組合而成的。以實(shí)現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動。在設(shè)計(jì)時應(yīng)有必要的保護(hù)措施以實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，短路保護(hù)等，對系統(tǒng)有保護(hù)作用，使其正常工作。從220V電源應(yīng)出現(xiàn)，接熔斷器FU0(主電路)，以防止過高的電流流入電路而燒壞電氣元件，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)的作用。再接一個空氣開關(guān)，取220V的交流電供應(yīng)PLC，而這個220V的交流電又并接到一個PSW上，從而得到24V的直流電供應(yīng)操作面板和行程開關(guān)等低壓元件[13]。這個220V交流電的取得是再接第一個交流接觸器KMO(主接觸器CJ20-10)即主接觸器上完成的，使PLC得電工作而升降電機(jī)和橫移電機(jī)不得電工作，更平安的控制升降電機(jī)和橫移電機(jī)。在主接觸器之前接有相序保護(hù)器，在交流電發(fā)生相序不正常是使電路發(fā)生斷路，從而保護(hù)電氣元?dú)饧槐黄茐摹?.4PLC的選型該系統(tǒng)選用的PLC為西門子S7-200/CPU226型PLC。西門子S7-200PLC有以下的優(yōu)點(diǎn)[14]：(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。在硬件方面，I/O采用了光電隔離，有效的抑制了外部干擾源對PLC的影響；對供電電源以及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進(jìn)行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設(shè)置了聯(lián)鎖保護(hù)、自診斷等。在軟件方面，PLC采用掃描方式以及在程序中設(shè)有故障檢測和自診斷程序等來到達(dá)抗干擾的功能。(2)采用模塊化的結(jié)構(gòu)，安裝容易。選用了高速計(jì)數(shù)模塊、多點(diǎn)I/O模塊、通訊模塊等。故監(jiān)控層選用PLC作為控制系統(tǒng)的主控機(jī)。PLC工作時，首先是開機(jī)自檢，確認(rèn)無故障后，判斷當(dāng)前模式是手動還是自動。手動模式是用于設(shè)備的調(diào)試或者處理故障情況。自動模式那么是程序控制用于車輛的自動存取。(3)功能性強(qiáng)，性價比高。一臺小型的PLC內(nèi)有成百上千個可供用戶使用的編程軟件，功能強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制系統(tǒng)。此外，還可以通過通信聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)分散控制，集中管理。(4)硬件配套齊全，適應(yīng)性強(qiáng)。PLC產(chǎn)品已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系列化。PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC端子上接入相應(yīng)的I/O信號線即可，具有較強(qiáng)的帶負(fù)載能力。(5)體積小，能耗低。(6)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小。(7)維修工作量小，維修方便。4.5平安保護(hù)裝置設(shè)計(jì)(1)電壓保護(hù)。如果設(shè)備在使用過程中發(fā)生超載、短路等現(xiàn)象，接觸器或繼電器將會立即發(fā)生動作并自動使主電路斷電以保護(hù)車庫中的設(shè)備不被損壞。(2)急停保護(hù)。在系統(tǒng)中設(shè)置急停開關(guān)，按下按鈕后將使電路立即斷電，停止所有動作，以應(yīng)對設(shè)備動作過程中出現(xiàn)的故障。(3)超限檢測。將光電檢測設(shè)備裝置在電梯內(nèi)部適當(dāng)?shù)母叨壬?，以幫助車主在存放車的過程中準(zhǔn)確通車，如果車主停車不當(dāng)，蜂鳴器就會自動發(fā)出警報(bào)。4.6組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)監(jiān)視與控制系統(tǒng)(MonitorandControlGeneratedSystem,MCGS)是基于Windows平臺的的一套監(jiān)控系統(tǒng)，用于構(gòu)造和生成上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)軟件系統(tǒng)，可運(yùn)行在Windows98/NT/XP等操作系統(tǒng)。MCGS不僅為用戶端提供了解決實(shí)際工程問題的完整方案和開發(fā)平臺，而且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集、平安機(jī)制、流程控制、動態(tài)顯示、趨勢曲線、企業(yè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等功能[15]。監(jiān)控系統(tǒng)功能圖如圖4所示。PLCPLC虛擬鍵盤設(shè)備虛擬內(nèi)存設(shè)備磁盤車庫現(xiàn)場內(nèi)存通用接口車位狀態(tài)顯示小車狀態(tài)顯示載車板狀態(tài)顯示電梯狀態(tài)顯示現(xiàn)場數(shù)據(jù)庫監(jiān)控初始化周期報(bào)表賬單存取車磁盤文件其他應(yīng)用程序應(yīng)用接口即時表維護(hù)數(shù)據(jù)庫在線幫助操作人機(jī)界面用戶登錄錄查詢圖4監(jiān)控系統(tǒng)功能圖4.7硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在電梯式立體車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主控對象首先是車庫內(nèi)的行走小車電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)的目的是使它們在不同的時間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn);其次就是車庫內(nèi)相應(yīng)的輔助設(shè)備，比方指示燈、收款機(jī)以及其他平安設(shè)施等。為了保證載車板能夠在橫梁和縱梁上運(yùn)載小車到達(dá)預(yù)定位置以及載車板能升降到達(dá)指定的位置，多數(shù)都要在控制系統(tǒng)中采用行程開關(guān)。為了區(qū)分載車板上是否有車輛，多數(shù)都在載車板上安置光電開關(guān)。而一般中、小型車庫大都選用按鈕操作，其具有界面清楚，易于操作的優(yōu)點(diǎn)，但大型車庫要采用上位機(jī)和下位機(jī)對車庫進(jìn)行控制。同時在車庫中還安裝了煙溫傳感器以及平安預(yù)警裝置等設(shè)備，因此本系統(tǒng)只有開關(guān)量輸入沒有模擬量輸入，因?yàn)榭删幊绦蚩刂破鞅旧淼目垢蓴_能力以及隔離變壓器就能滿足要求，因此就沒有必要額外增加其它抗干擾設(shè)備。由于PLC具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。國內(nèi)外現(xiàn)有的電梯式立體車庫，系統(tǒng)控制形式多數(shù)都是采用PLC控制，特別是應(yīng)用在自動化程度高、車位多、容量大的現(xiàn)代化電梯式立體車庫中。車庫的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。電源電源CPU運(yùn)算器控制器現(xiàn)場信號輸入輸入部件輸出部件驅(qū)動控制部件存儲器用戶程序系統(tǒng)程序I/O擴(kuò)展單元外設(shè)I/O口I/O擴(kuò)展口打印機(jī)PLC編程器圖5車庫的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5.立體車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)5.1PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)本立體車庫控制系統(tǒng)中S7-200PLC主要檢測個在車板位置以及運(yùn)行狀態(tài)并控制電動機(jī)的啟動和停止。利用光電開關(guān)、行程開關(guān)檢測載車板的位置狀態(tài)；用接觸器、繼電器控制電機(jī)的啟動和停止。當(dāng)要對車輛進(jìn)行存取操作時，PLC根據(jù)操作員在控制面板上輸入的指令,首先判斷各檢測元件的狀態(tài)，然后讀取車庫機(jī)械局部的反響信息到電機(jī)以帶動載車板升降、橫移。在整個控制過程中，通過光電檢測、限位開關(guān)、過載保護(hù)等裝置來保障整個系統(tǒng)的平安、平穩(wěn)運(yùn)行。5.2PLC輸入、輸出點(diǎn)分配所謂輸入輸出點(diǎn)定義是指整體輸入輸出點(diǎn)的分布和每個輸入輸出點(diǎn)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?yàn)楸鞠到y(tǒng)是對開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，并對控制速度要求不高，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)，自開工作時有總開、總停按鈕，有上、下、左、右移動按鈕，車位號信號輸入假設(shè)干。在本設(shè)計(jì)中選用西門子S7-200系列中的CPU226DC/DC/DC,它的可用輸入點(diǎn)是24，輸出點(diǎn)是16。根據(jù)立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求以及PLC型號，確定系統(tǒng)地址分配如下表1和表2所示。表1輸入點(diǎn)分配表符號地址注釋符號地址注釋TL1I0.0選擇1號車位CLI2.15號車位限位開關(guān)TL2I0.1選擇2號車位RLI2.26號車位限位開關(guān)TL3I0.2選擇3號車位CHAN1I4.1鏈條松弛1〔升降〕TTL1I0.31號車位上升限位開關(guān)CHAN2I4.2鏈條松弛2〔升降〕TTL2I0.42號車位上升限位開關(guān)CHAN3I4.3鏈條松弛3〔升降〕TTL3I0.53號車位上升限位開關(guān)ESI4.6緊急停止BL1I0.6選擇4號車位RESETI4.7復(fù)位BL2I0.7選擇5號車位EMI1I3.01號電磁鐵防墜機(jī)構(gòu)BL3I1.0選擇6號車位EMI2I3.12號電磁鐵防墜機(jī)構(gòu)BBL1I1.11號車位下降限位開關(guān)EMI3I3.23號電磁鐵防墜機(jī)構(gòu)BBL2I1.22號車位下降限位開關(guān)FR1I3.31號電動機(jī)熱繼電器BBL3I1.33號車位下降限位開關(guān)FR2I3.42號電動機(jī)熱繼電器PHE1I1.4光電檢測1〔平安線〕FR3I3.53號電動機(jī)熱繼電器PHE2I1.5光電檢測2〔車體積〕FR4I3.64號電動機(jī)熱繼電器LLI2.04號車位限位開關(guān)FR5I3.75號電動機(jī)熱繼電器表2輸出點(diǎn)分配表符號地址注釋KM4-leftQ0.04號電機(jī)接觸器〔正轉(zhuǎn)〕KM4-rightQ0.24號電機(jī)接觸器〔反轉(zhuǎn)〕KM5-leftQ0.35號電機(jī)接觸器〔正轉(zhuǎn)〕KM5-rightQ0.45號電機(jī)接觸器〔反轉(zhuǎn)〕KM1-upQ0.53號電機(jī)接觸器〔正轉(zhuǎn)〕KM1-downQ0.63號電機(jī)接觸器〔反轉(zhuǎn)〕KM2-upQ0.72號電機(jī)接觸器〔正轉(zhuǎn)〕KM2-downQ1.22號電機(jī)接觸器〔反轉(zhuǎn)〕KM3-upQ1.31號電機(jī)接觸器〔正轉(zhuǎn)〕KM3-downQ1.11號電機(jī)接觸器〔反轉(zhuǎn)〕EMO1Q2.01號電磁鐵EMO2Q2.12號電磁鐵EMO3Q2.23號電磁鐵ALARMQ2.3報(bào)警器LIGHTQ2.4報(bào)警燈LIGHTQ0.1正常運(yùn)行指示燈5.3存取車流程存車流程分析：當(dāng)車主把車駛?cè)腚娞蓍T口時，門前的地感線圈反響，電梯門將自動翻開，車主駕車駛?cè)腚娞?，根?jù)語音提示將車停好，拉上手剎并離開電梯，電梯內(nèi)的光電限位開關(guān)將對車輛進(jìn)行檢測，空間檢測器檢驗(yàn)車庫系統(tǒng)內(nèi)是否有人停留以防止造成不必要的人身傷害事故。假設(shè)車輛體長、寬、高超標(biāo)時車庫內(nèi)的報(bào)警裝置將會自動報(bào)警，說明不可以存車。假設(shè)車輛長、寬、高未超標(biāo)，那么車主刷卡使電梯上升到計(jì)算機(jī)指定車位的樓層并且停車計(jì)時收費(fèi)開始。當(dāng)電梯上升到指定層時，行走小車動作到達(dá)小車的底部并利用夾臂夾起小車，當(dāng)行走小車上的限位開關(guān)檢測小車入位正常時橫移機(jī)構(gòu)動作，利用曳引電機(jī)使行走小車精確的到達(dá)指定的車位，然后行走小車將小車運(yùn)送到指定的車架上，檢測固定平安后，橫移機(jī)構(gòu)、行走小車收回，存車結(jié)束。其取車流程和存車流程大致相反。由此可知，車庫存車流程圖如圖6所示。橫移機(jī)構(gòu)收回橫移機(jī)構(gòu)收回橫移機(jī)構(gòu)動作車存入到位存車結(jié)束Y報(bào)警車入庫檢查車體積是否超標(biāo)？Y行走小車動作小車到位？NN電梯上升是否為指定層？YN圖6存車流程圖取車流程圖分析：當(dāng)車主刷卡取車時，計(jì)算機(jī)顯示車輛具體位置發(fā)送命令并計(jì)算停車時間以顯示停車費(fèi)用。首現(xiàn)要判斷整個車庫系統(tǒng)此時是否正在運(yùn)行存車或取車的過程，假設(shè)系統(tǒng)正在進(jìn)行存車或取車動作，按照順序掃描、循環(huán)執(zhí)行的原那么執(zhí)行正在進(jìn)行的存車或取車過程；假設(shè)系統(tǒng)沒有正在進(jìn)行存車或取車動作，那么電梯上升到小車所在車位的樓層。當(dāng)電梯上升到指定層時，車架上的平安裝置解鎖，行走小車動作，利用夾臂夾起小車將小車從車架上取出，當(dāng)行走小車上的限位開關(guān)、光電開關(guān)檢測小車入位正常時橫移機(jī)構(gòu)動作，利用曳引電機(jī)使行走小車精確的到達(dá)指定的電梯所停的位置，然后行走小車將小車運(yùn)送到電梯內(nèi)，檢測固定平安后，橫移機(jī)構(gòu)、行走小車收回，電梯下降到指定的出口。由電梯底部的旋轉(zhuǎn)圓盤動作將小車調(diào)轉(zhuǎn)，取車結(jié)束。其取車流程和存車流程大致相反。車庫取車流程圖如圖7所示。電梯上升電梯上升行走小車動作NYY判定車輛位置并計(jì)費(fèi)電梯上是否有車？是否為指定層？N取車初始化Y還小車N電梯降至指定出口行走小車進(jìn)電梯取車結(jié)束取出載車板橫移機(jī)構(gòu)收回橫移機(jī)構(gòu)動作小車到位？圖7取車流程圖5.4現(xiàn)場調(diào)試的根本步驟PLC的現(xiàn)場調(diào)試是檢查，優(yōu)化PLC控制系統(tǒng)硬件、軟件設(shè)計(jì)，提高控制系統(tǒng)可靠的重要步驟。為了防止調(diào)試過程中可能出現(xiàn)的故障，確保調(diào)試工作的順利進(jìn)行，現(xiàn)場調(diào)試應(yīng)該在完成控制系統(tǒng)的安裝,連接，用戶程序編制后，按照規(guī)定的步驟進(jìn)行。盡管在不同場合使用的PLC型號，控制對象，控制要求各不相同，但PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試的根本方法與步驟相似。通常來說，現(xiàn)場調(diào)試的根本步驟圖如圖8所示。運(yùn)行運(yùn)行硬件調(diào)試調(diào)試前檢查PLC現(xiàn)場調(diào)試PLC安裝檢查PLC連接檢查絕緣耐壓檢查電源電壓檢測通電實(shí)驗(yàn)I/O連接檢查手動運(yùn)行試驗(yàn)平安電路確認(rèn)自動運(yùn)行試驗(yàn)異常運(yùn)行試驗(yàn)軟件調(diào)試圖8現(xiàn)場調(diào)試圖5.5仿真調(diào)試過程及其結(jié)果程序的編寫和修改是在STEP-7Micro/WINSP9軟件中完成。STEP-7Micro/WINSP9軟件編程界面圖如圖9所示。圖9軟件編程界面圖由于仿真軟件不能直接接受S7-200的程序代碼，必須用編程的“導(dǎo)出〞功能將S7-200的用戶程序轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展名為“awl〞的ASCII文本文件，然后在下載到仿真軟件的PLC中。翻開仿真軟件S7-200進(jìn)行CPU選型號后執(zhí)行菜單命令“文件〞→“裝載程序〞，在對話框中選擇邏輯塊，點(diǎn)擊“確定〞按鈕后，在Source文件中將保存的*.awl文件下載。對CPU進(jìn)行選型后會出現(xiàn)CPU226的仿真主控界面圖如圖10所示。圖11CPU226仿真主控界面圖下載成功后，CPU226的仿真主控界面處于“stop〞狀態(tài)，同時會出現(xiàn)下載的程序代碼文本框和梯形圖，本設(shè)計(jì)的梯形圖和導(dǎo)出的程序塊圖如圖11所示。圖11梯形圖與程序塊圖當(dāng)點(diǎn)擊運(yùn)行存車按鈕仿真時，由“stop〞轉(zhuǎn)換到“run〞狀態(tài)，輸出節(jié)點(diǎn)Q0.1變綠，警報(bào)燈未報(bào)警，說明小車的體積未超標(biāo)可以存入車庫。小車存入車庫程序起始運(yùn)行仿真圖如圖12所示。如圖12小車入庫起始運(yùn)行仿真圖當(dāng)進(jìn)入存車狀態(tài)時，系統(tǒng)將檢測車庫內(nèi)有效的車位并發(fā)出小車存放位置的命令。電梯上升到指定層次時，該層次的橫移機(jī)構(gòu)動作，各傳感器、限位開關(guān)、光電開關(guān)檢測小車存放是否平安，該車位的電磁鐵防墜機(jī)構(gòu)也將動作確保進(jìn)一步的平安。如小車存入一號車位時，I0.0燈亮說明選擇的是一號車位，I1.1燈亮說明一號車位限位開關(guān)啟動，I3.0燈亮說明一號車位電磁鐵防墜機(jī)構(gòu)動作，I3.3燈亮說明一號電動機(jī)熱繼電器動作，I4.1燈亮說明電動機(jī)動作，Q0.1燈亮說明系統(tǒng)運(yùn)行正常，Q1.3燈亮說明一號電機(jī)正轉(zhuǎn)。假設(shè)整個過程沒有出現(xiàn)故障說明小車已經(jīng)平安地存入到一號車位。存車仿真圖如圖13所示。圖13存車仿真圖手動停止按鈕控制:輸出節(jié)點(diǎn)全不亮，輸入節(jié)點(diǎn)根據(jù)手動按鈕情況顯示燈是否亮.當(dāng)自動系統(tǒng)發(fā)生故障時，可使用手動按鈕完成存車過程，手動按鈕沒有發(fā)生動作時燈都不亮，有動作時燈亮。手動完成存車仿真圖如圖14所示。圖14手動存車仿真圖以上仿真圖是模擬立體停車庫控制系統(tǒng)一次完整的存車過程，從小車進(jìn)入存車狀態(tài)到存車過程結(jié)束，通過軟件仿真到達(dá)了預(yù)期的效果。由于取車流程與存車流程相反，但其仿真結(jié)果圖與存車仿真圖相同，均顯示輸入節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)亮。6.結(jié)論經(jīng)過一段時間的立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我對PLC原理、電氣控制等知識有了更深的理解。學(xué)到了很多有用的東西，豐富了自己的知識，相信會對以后的學(xué)習(xí)和工作有所幫助。通過設(shè)計(jì)，完成了立體車庫信息的搜集，立體車庫設(shè)計(jì)方案的提出、選擇及論證，輸入及輸出設(shè)備及PLC的選