3種控制方案比較

1、.繼電器控制方案 在自動(dòng)化立體停車庫(kù)的應(yīng)用初期，繼電器控制方案是比較常用的控制方案。它主要是利用多個(gè)主交流接觸器、中間接觸器以及過(guò)載熱繼電器等電器元件經(jīng)合理的聯(lián)接構(gòu)成具有簡(jiǎn)單控制功能的邏輯電路。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)是由接觸器、繼電器、主令電器和保護(hù)電器按照一定的控制邏輯接線組成的控制系統(tǒng)。其工作原理就是采用硬接線邏輯，利用繼電器觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)，及延時(shí)繼電器的滯后動(dòng)作等組成控制邏輯，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)或其他機(jī)械設(shè)備的起動(dòng)、停止，反向、調(diào)速及多臺(tái)設(shè)備的順序控制和自動(dòng)保護(hù)功能。繼電器控制系統(tǒng)控制邏輯采用硬件接線，利用繼電器機(jī)械觸點(diǎn)的串聯(lián)或并聯(lián)等組合成控制邏輯，其連線多且復(fù)雜、體積大、功耗大，系統(tǒng)構(gòu)

2、成后，想再改變或增加功能、較為困難。另外，繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量有限，所以繼電器控制系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性受到很大限制。并且在繼電器控制電路中，當(dāng)電源接通時(shí)，電路中所有繼電器都處于受制約狀態(tài)即該吸合的繼電器都同時(shí)吸合，不該吸合的繼電器受某種條件限制而不能吸合。繼電器控制系統(tǒng)依靠機(jī)械觸點(diǎn)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)的，工作頻率低，觸點(diǎn)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作一般在幾十毫秒數(shù)量級(jí)，且機(jī)械觸點(diǎn)還會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)問(wèn)題。由于繼電器控控制系統(tǒng)使用了大量的機(jī)械觸點(diǎn)，連線多，觸點(diǎn)開(kāi)閉時(shí)存在機(jī)械磨損、電弧燒傷等現(xiàn)象，觸點(diǎn)壽命短，所以可靠性和可維護(hù)性較差。繼電器控制邏輯利用時(shí)間繼電器進(jìn)行時(shí)間控制。一般來(lái)說(shuō)，時(shí)間繼電器存在定時(shí)精確度不高、定時(shí)范圍窄，且易受到

3、環(huán)境濕度和溫度變化的影響，時(shí)間調(diào)整困難等問(wèn)題。因此，隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，誕生了許多其它形式的控制元器件，并已經(jīng)很快的取代了這種早期的控制形式。但對(duì)于小型低成本的自動(dòng)化立體停車庫(kù)，繼電器控制還在繼續(xù)被使用。 在小型的升降橫移式自動(dòng)化立體停車庫(kù)中，因其控制元件比較少，專用性比較強(qiáng)，利用繼電器控制，其電路也相應(yīng)的簡(jiǎn)單，電路搭載用時(shí)少，成本也很低，適合于家庭用升降橫移式立體停車庫(kù)。繼電器控制也有許多不足之處。第一，難以實(shí)現(xiàn)智能模塊化控制;第二，不適合應(yīng)用于大規(guī)模、大容量的立體停車庫(kù);第三，元器件的損壞率比較高，車庫(kù)運(yùn)行的可靠性不佳;最后，隨著驅(qū)動(dòng)部件的不斷增加，其邏輯電路的搭載難度也大大增加了。所

4、以對(duì)于大中型自動(dòng)化立體停車庫(kù)，其控制形式就不適合運(yùn)用繼電器的控制形式。 單片機(jī)控制方案 單片微機(jī)就是我們通常所說(shuō)的單片機(jī)。單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU、隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，實(shí)現(xiàn)模塊化；單片機(jī)可靠性高，可工作到106 107小時(shí)無(wú)故障；處理功能強(qiáng)，速度快；低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品；控制功能強(qiáng) ；環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。單

5、片機(jī)控制經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，成本相對(duì)較低，但用單片機(jī)制作的主控板受制版工藝、布局結(jié)構(gòu)、器件質(zhì)量等因素的影響導(dǎo)致抗干擾能力差，故障率高，不易擴(kuò)展，對(duì)環(huán)境依賴性強(qiáng),開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。一個(gè)采用單片機(jī)制作的主控板不經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)際驗(yàn)證很難形成一個(gè)真正的產(chǎn)品。單片機(jī)程序的編寫復(fù)雜，編程周期較長(zhǎng)且單片機(jī)的內(nèi)存容量、速度、字長(zhǎng)有限。因此，單片機(jī)單片機(jī)適用于小型自動(dòng)控制領(lǐng)域及無(wú)線控制領(lǐng)域較少涉及管理。單片機(jī)控制在機(jī)電設(shè)備中是一種比較常見(jiàn)的控制形式，由于它的控制功能強(qiáng)、體積小、成本低、功耗小、成本低和使用方便，可以直接裝到儀器設(shè)備上，所以在20世紀(jì)80年代以來(lái)得到飛速發(fā)展。理論上也可用于立體停車庫(kù)系統(tǒng)，但實(shí)際上在立體停車庫(kù)的

6、控制系統(tǒng)中，單片微機(jī)控制卻沒(méi)有得到廣泛的推廣應(yīng)用，其原因主要有以下幾點(diǎn)：1.單片微機(jī)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期比較長(zhǎng)，系統(tǒng)調(diào)試耗時(shí)比較多；2.單片微機(jī)抗干擾能力比較弱，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境要求很苛刻；3.單片微機(jī)自身就是弱電驅(qū)動(dòng)，但是對(duì)于停車庫(kù)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，執(zhí)行部件是電機(jī)，屬?gòu)?qiáng)電系統(tǒng)，這就需要由弱電驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電，隨著驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的增加，系統(tǒng)的可靠性就下降了；4.單片微機(jī)控制系統(tǒng)，其控制程序基本上是匯編語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言雖然功能比較強(qiáng)大，但是程序編制工作量比較大。因此，單片微機(jī)在升降橫移式立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)在還不成熟，也是以后停車庫(kù)系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)方向。 PLC控制方案 PLC又名可編程序控制器是近幾十年發(fā)展起

7、來(lái)的一種新型的、非常有用的工業(yè)控制裝置，由于它把計(jì)算機(jī)的編程靈活、功能齊全、應(yīng)用面廣等優(yōu)點(diǎn)與繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的控制簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，而其本身又具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性好等特點(diǎn)，因而在工礦企業(yè)的各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，已成為當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化的主要控制裝置之一。 PLC采用存儲(chǔ)器邏輯，其控制邏輯以程序方式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，要改變控制邏輯只需改變程序即可，故稱“軟接線”。其接線少，體積小，因此靈活性和擴(kuò)展性都很好。PLC由大、中規(guī)模集成電路組成，因而功耗較小。PLC的控制邏輯中，各內(nèi)部器件都處于周期性循環(huán)掃描中。PLC采用微電子技術(shù)，大

8、量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成，體積小、壽命長(zhǎng)、可靠性高。PLC配有自檢和監(jiān)督功能，能檢查出自身的故障并隨時(shí)顯示給操作人員，還能動(dòng)態(tài)地監(jiān)視控制程序的執(zhí)行情況，為現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)提供了方便。PLC由程序指令控制半導(dǎo)體電路來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，屬無(wú)觸點(diǎn)控制，速度極快，一條用戶指令的執(zhí)行時(shí)間一般在微秒數(shù)量級(jí)，且不會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)。PLC使用半導(dǎo)體集成電路做定時(shí)器，時(shí)基脈沖由晶體振蕩產(chǎn)生，精度相當(dāng)高，且定時(shí)時(shí)間不受環(huán)境的影響，定時(shí)范圍一般從0.001S到若干天或更長(zhǎng)；用戶可根據(jù)需要在程序中設(shè)置定時(shí)值，然后用軟件來(lái)控制定時(shí)時(shí)間。但是PLC的價(jià)格比較貴，一般都是幾百元以上，因此并不適用于那些價(jià)格便宜的廠品使用。而可

9、編程控制器與繼電器、單片微機(jī)相比還有著比較獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1.靈活、通用在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器，整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)好的電器控制圖，由人工布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過(guò)程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個(gè)電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，耗費(fèi)了大量的人力、物力和時(shí)間。而可編程控制器是通過(guò)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動(dòng)極少量的接線即可。而且，同一臺(tái)可編程控制器還可以用于不同的控制對(duì)象，只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用

10、性。另外 PLC產(chǎn)品還具有多樣化、系列化的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，同一系列又有低檔、高檔之分，因此可以適應(yīng)于各種不同規(guī)模、不同要求的工業(yè)控制。PLC還有多種功能模塊，可以根據(jù)需要靈活組合成各種不同功能的控制裝置，實(shí)現(xiàn)各種特殊的控制要求。2.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)對(duì)于立體停車庫(kù)而言，可靠性是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，如何能在各種惡劣的工作環(huán)境和條件(如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等)下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制器件必須考慮的問(wèn)題。PLC的研制者在這一方面采取了許多有利的措施，使PLC具有很高的可靠性和抗干擾能力，因此被稱為“專為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。首先，P

11、LC采用微電子技術(shù)，大量的開(kāi)關(guān)動(dòng)作是由無(wú)觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來(lái)完成的，因此不會(huì)出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的接線老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象，提高了可靠性。另外，PLC還在硬件和軟件兩方面采取了以下主要措施來(lái)提高其可靠性。硬件措施對(duì)于電源變壓器、CPU和編程器等主要部件，均采用嚴(yán)格措施進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾;對(duì)供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或n型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的互相影響；對(duì)CPU這個(gè)核心部件所需的+5 V電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)和過(guò)電壓、欠電壓的影響；在CPU與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效的隔離了內(nèi)部電

12、路與I/O間電的聯(lián)系，減少故障和誤動(dòng)作;采用模塊式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。因?yàn)橐坏┎槌瞿骋荒K出現(xiàn)故障就能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。軟件措施監(jiān)控程序定期的監(jiān)測(cè)外界環(huán)境，如掉電、鉗電壓、后備電池電壓過(guò)低及強(qiáng)干擾信號(hào)等:當(dāng)檢測(cè)到故障時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲(chǔ)器，并對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行封閉，禁止對(duì)存儲(chǔ)器的任何操作，以防存儲(chǔ)信息被沖掉。這樣，一旦檢測(cè)到外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來(lái)的程序工作;設(shè)置監(jiān)視定時(shí)器WDT，如果程序每次循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過(guò)了WDT規(guī)定時(shí)間，表明程序進(jìn)入死循壞，立即報(bào)警;加強(qiáng)對(duì)程序的檢查和校驗(yàn)，一旦程序有錯(cuò)，立即報(bào)警，并停止執(zhí)行;對(duì)用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)

13、進(jìn)行電池后備，停電時(shí)利用后備電池供電，確保信息不丟失。由于采取了以上措施，使PLC的可靠性、抗干擾能力大大提高，這是PLC控制優(yōu)于單片計(jì)算機(jī)控制的一大特點(diǎn)。3.編程簡(jiǎn)單、使用方便用單片計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，使用的是匯編語(yǔ)言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。而PLC采用面向控制過(guò)程、面向問(wèn)題的 “自然語(yǔ)言”編程，容易掌握。例如目前大多數(shù)PLC采用的梯形圖語(yǔ)言編程方式，既繼承了繼電器控制線路的清晰直觀感，又考慮到大多數(shù)電器技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平，很容易被電器技術(shù)人員所接受。PLC易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，靈活方便。它與目前微機(jī)控制常用的匯編語(yǔ)言相比，雖然在PLC

14、內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時(shí)間，但對(duì)大多數(shù)的停車庫(kù)控制設(shè)備來(lái)說(shuō)，PLC的控制速度是足夠的。用單片計(jì)算機(jī)控制，只有在輸入輸出接口上做大量工作，才能與控制現(xiàn)場(chǎng)連接起來(lái)，調(diào)試也比較麻煩。而PLC的輸入輸出接口已經(jīng)做好，可直接與控制現(xiàn)場(chǎng)的用戶設(shè)備直接連接。輸入接口可以與各種開(kāi)關(guān)和傳感器連接，輸出接口具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可以直接與繼電器、接觸器和電磁閥等連接，使用很方便。4.接線簡(jiǎn)單PLC的接線只需將輸入設(shè)備(如按鈕、開(kāi)關(guān)等)與PLC輸入端子連接，將輸出設(shè)備(如接觸器、電磁閥等)與PLC輸出端子連接。接線工具僅為螺絲刀，接線工作極其簡(jiǎn)單、工作量極少。5.功能強(qiáng)現(xiàn)代PLC不僅具有條件控制、計(jì)時(shí)、計(jì)

15、數(shù)和步進(jìn)等控制功能，而且還能完成A/D, D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控等。因此，它既可對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制，又可對(duì)模擬量進(jìn)行控制;既可控制一臺(tái)單機(jī)、一個(gè)車庫(kù)，又可控制一個(gè)車庫(kù)群。既可現(xiàn)場(chǎng)控制，又可遠(yuǎn)距離控制。既可控制簡(jiǎn)單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。6.體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化由于PLC采用了半導(dǎo)體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。且由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制設(shè)備。同樣，可編程控制器控制也有其不足的地方，在性價(jià)比上要高于繼電器控制和單片微機(jī)控制;其開(kāi)發(fā)潛力要差于單片微