基于PLC控制的立體停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、基于plc控制的立體停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)基于plc控制的立體停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)提要我們知道隨著人民生活水平的日益提高，城市汽車(chē)的數(shù)量也在不斷增加，而土地資源卻十分有限，自然停車(chē)難問(wèn)題己經(jīng)漸漸成為大中型城市的一個(gè)普遍現(xiàn)象。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度地停放車(chē)輛，成為解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題的重要途徑。本課題以較為典型的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)為研究對(duì)象，綜合考慮立體車(chē)庫(kù)制造成本和運(yùn)行效率的雙重因素。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外車(chē)庫(kù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)做了充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇兩層五車(chē)位車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)為研究模型。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)就其組成部分而言，可分為三大部分：車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。本文簡(jiǎn)單介紹了車(chē)庫(kù)

2、的主體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)也作了詳細(xì)的說(shuō)明，依據(jù)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理，運(yùn)用力學(xué)理論對(duì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包括升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的框架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。在對(duì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的plc控制，運(yùn)用西門(mén)子公司的編程軟件編制了升降橫移式立體車(chē)庫(kù)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(jiǎn)單易行。其穩(wěn)定、可靠、快速、性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)使得控制系統(tǒng)非常完美。為了使停車(chē)設(shè)備滿(mǎn)足使用要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車(chē)設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的實(shí)際，在升降橫移

3、式立體車(chē)庫(kù)中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車(chē)輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車(chē)庫(kù)可以安全平穩(wěn)的運(yùn)行。關(guān)鍵詞：立體車(chē)庫(kù)，控制系統(tǒng)，可編程序控制器，鋼結(jié)構(gòu)。ii abstract：we know as the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, but the land resource is very limited and the hard-to-park problem has become a common phenomenon. mechanical stereo garage can us

4、e land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. it has become an important way for static traffic problem of cities. the issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage, and regards of the t

5、wo factors of cost of manufacture and operational efficiency synthetically.on the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose two-layer and three-formulistic garage structure as the research model. according to the form of the dragging

6、-forms of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure、part of driving-framework and part of control system. the paper simply introduces main structure and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. the

7、 finite element reliability checking of steel structure of garage is utilized according to the operation principle of up-down and translation stereo garage, the mechanics was used to comprehensively analyze the up-down and translation stereo garage. including intension of the framework structure and

8、 axes, etc. the paper adopted plc as control system in designing the up-down and translation stereo garage, plc software of siemens company was used to weave the program of control system, through debugging running. the result proved that adopted plc as control system is simple and easy to realize.

9、the characteristic of stabilization, credibility, speediness and high capability made the control system very perfection. in order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and transla

10、tion stereo garage the paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. this can ensure absolute safety for car and make the whole stereo garage safety and running smooth. keywords：stereo garage, control system, plc, steel structure .目錄第一章 緒論1.1 課題的

11、背景和意義1.2 課題的關(guān)鍵技術(shù)及其國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀第二章 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)機(jī)械部分設(shè)計(jì)2.1 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)2.1.1 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)簡(jiǎn)介2.1.2 立體車(chē)庫(kù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2 立體車(chē)庫(kù)升降橫移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.1 橫移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)2.2.2 載車(chē)板設(shè)計(jì)2.2.3 安全防護(hù)機(jī)構(gòu)2.2.4 提升機(jī)構(gòu)及軸的設(shè)計(jì)第三章 立體車(chē)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)3.2 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì)3.3 plc控制程序設(shè)計(jì)3.4 電氣安全裝置心得體會(huì)感謝參考文獻(xiàn)第一章 緒論1.1 課題的背景和意義我國(guó)城市人口集中、建筑密度大，各種基礎(chǔ)

12、設(shè)施建設(shè)用地不斷增長(zhǎng)，用地日趨緊張。在經(jīng)濟(jì)每年以接近10%增長(zhǎng)的同時(shí)，全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)輛每年也以10%一15%的速度增長(zhǎng)，每年預(yù)計(jì)需新增停車(chē)位400萬(wàn)個(gè)。由于我國(guó)停車(chē)場(chǎng)建設(shè)的嚴(yán)重滯后導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車(chē)違章?？?，侵占道路和綠地，致使道路通行能力下降，影響了社會(huì)總體效率。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)，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(chē)難的一個(gè)有效手段。國(guó)家計(jì)委己明確機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備及城市立體停車(chē)場(chǎng)為國(guó)家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)。1998年1月1日起執(zhí)行的國(guó)家計(jì)委6號(hào)令把機(jī)械式停車(chē)庫(kù)和立體停車(chē)場(chǎng)列入“國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄”國(guó)家海關(guān)總署對(duì)機(jī)械式停車(chē)產(chǎn)品規(guī)定“國(guó)內(nèi)投資項(xiàng)目給予免征

13、進(jìn)口稅”。上述措施為我國(guó)立體停車(chē)庫(kù)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)提了良好的條件、也為我國(guó)解決城市停車(chē)問(wèn)題提供了機(jī)會(huì)。可以預(yù)見(jiàn)立體車(chē)庫(kù)具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。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(mǎn)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)。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)難最有效的手段也是停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。當(dāng)前，我國(guó)許多大城市如北京、上海、深圳都開(kāi)始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車(chē)產(chǎn)業(yè)。 1.2 課題的關(guān)鍵技術(shù)及其國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀早在50多年前，立體停車(chē)就在

14、國(guó)外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車(chē)設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車(chē)設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車(chē)樓和停車(chē)塔。 國(guó)外高容量的立體車(chē)庫(kù)（圖1.0）目前世界停車(chē)產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車(chē)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?？刂萍夹g(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器，使運(yùn)行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動(dòng)和噪音也趨于最小?？刂菩问接?，按鈕式、鎖匙式、ic卡式、鍵盤(pán)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(kāi)關(guān)、磁性接近開(kāi)關(guān)、光敏

15、感應(yīng)開(kāi)關(guān)等，安全保護(hù)裝置日臻完善，如汽車(chē)出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車(chē)尺寸和重量自動(dòng)識(shí)別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車(chē)泊位自動(dòng)跟蹤、鏈條和鋼絲繩長(zhǎng)度超范圍報(bào)警和彈性變形自動(dòng)補(bǔ)償、汽車(chē)圖象攝影對(duì)比安全檢測(cè)、自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等。1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀我國(guó)機(jī)械式車(chē)庫(kù)的早期研究開(kāi)發(fā)工作是從80年代中期開(kāi)始，90年代開(kāi)始引進(jìn)和生產(chǎn)停車(chē)設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制定的我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車(chē)設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類(lèi)型的停車(chē)設(shè)備，有些停車(chē)設(shè)備已開(kāi)始出口。我國(guó)的停車(chē)產(chǎn)業(yè)在發(fā)展中還存在一些問(wèn)題，如沒(méi)有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)制造，技術(shù)水平

16、低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；政策不配套，等。解決上述問(wèn)題，需要我們?cè)谡呤袌?chǎng)、管理和技術(shù)多方面做出努力。鼓勵(lì)按市場(chǎng)規(guī)則來(lái)經(jīng)營(yíng)車(chē)庫(kù)，并實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車(chē)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。在我國(guó)廣泛使用的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)（圖1.1） 第二章 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)機(jī)械部分設(shè)計(jì)2.1 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)2.1.1 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)簡(jiǎn)介 1、 立體車(chē)庫(kù)的工作原理升降橫移式立體車(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)輛的一種機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。這種立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：底層只能平移,頂層只能升降,中間層既可平移又可升降。除頂層外,中間層和底層都必須預(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)

17、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);中間層、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。而設(shè)計(jì)要求是五車(chē)位停車(chē)庫(kù)，我們故以五車(chē)位停車(chē)庫(kù)為研究對(duì)象對(duì)其工作原理進(jìn)行探討。圖2.0即為一個(gè)五車(chē)位的升降橫移式停車(chē)設(shè)備，其工作原理是：二層三個(gè)車(chē)位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車(chē)位只能橫向橫移，二層車(chē)位要想升降則必須讓其下側(cè)車(chē)挪走，進(jìn)而橫移出空位，將載車(chē)板升或降到地面層。這種立體車(chē)庫(kù)具有停車(chē)率高、布置靈活、高效低耗、性?xún)r(jià)比安全可靠等優(yōu)點(diǎn)高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。因此廣泛應(yīng)用于

18、社會(huì)生活中！2、 立體車(chē)庫(kù)機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能以五車(chē)位立體車(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)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)六大部分組成。下面我們重點(diǎn)對(duì)車(chē)庫(kù)的主要組成進(jìn)行分析。結(jié)構(gòu)框架立體車(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)。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點(diǎn)：a.可靠性高b.材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小c.材料的塑性和韌性好d.鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短e.鋼結(jié)構(gòu)密閉性好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

19、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。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)。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

20、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)

21、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)，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止?？刂葡到y(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

22、制二層三個(gè)升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和一、二層五個(gè)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。第三章 立體車(chē)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) plc是一種工業(yè)控制系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)、性能、功能及編程手段等方面有獨(dú)到的特點(diǎn)。a.在構(gòu)成上，具有模塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。b.在性能上，可靠性高。c.在功能上，可進(jìn)行開(kāi)關(guān)邏輯控制、閉環(huán)過(guò)程控制、位置控制、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控、多plc分布式控制等功能。通用性強(qiáng)。d.在編程手段上，其直觀、簡(jiǎn)單、方便，適合各行業(yè)工程技術(shù)人員掌握。正是由于plc的這些特點(diǎn)，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制器控制，特別是應(yīng)用在智能

23、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。本車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)也不例外，它由一臺(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)主要包括各種信號(hào)的采集、報(bào)警與控制輸與反饋。plc輸出信號(hào)給接觸器線(xiàn)圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。進(jìn)而通過(guò)接觸器的接通與關(guān)斷來(lái)控制電機(jī)的狀態(tài)。強(qiáng)電系統(tǒng)則包括載車(chē)板電機(jī)控制線(xiàn)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)采用傳感器檢測(cè)裝置來(lái)確定車(chē)的當(dāng)前位置，用

24、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)。車(chē)庫(kù)系統(tǒng)控制原理框圖升降橫移式立體車(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。plc的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3.2 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì)plc接線(xiàn)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

25、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安全預(yù)警裝置，其簡(jiǎn)化接線(xiàn)圖（下頁(yè)）。電機(jī)控制及接線(xiàn)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。 簡(jiǎn)化plc接線(xiàn)圖 電機(jī)控制原理圖3.3 plc控制程序設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的plc存取車(chē)控制系統(tǒng)只針對(duì)2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

26、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)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。 存取車(chē)程序流程圖根據(jù)車(chē)庫(kù)的運(yùn)行控制要求，用戶(hù)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(yǔ)言編寫(xiě)，系統(tǒng)應(yīng)用的程序框圖如上圖所示。程序設(shè)計(jì)方案如下：（1）初始化程序提出系統(tǒng)的控制信息，掃描各到位開(kāi)關(guān)信號(hào)；（2）主控制程序按照進(jìn)車(chē)優(yōu)先的原則，將最多的車(chē)位保持在進(jìn)車(chē)位置。每個(gè)載車(chē)板運(yùn)動(dòng)之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動(dòng)作，前后動(dòng)作互鎖。判斷是否有空位是根據(jù)橫移電機(jī)所對(duì)應(yīng)的到位行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作信息來(lái)確定的。液壓升降系統(tǒng)啟、停動(dòng)作

27、也是根據(jù)相應(yīng)的到位行程開(kāi)關(guān)來(lái)確定；（3）故障報(bào)警程序故障報(bào)警程序能夠?qū)崟r(shí)地采集設(shè)備異常信息，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒司機(jī)和管理人員進(jìn)行處理。若在程序執(zhí)行過(guò)程中，有人、物侵入車(chē)庫(kù)空間或車(chē)輛超長(zhǎng)，plc將按照閉鎖關(guān)系停止設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出故障報(bào)警。該程序完整而高效的完成了二層升降平移式車(chē)庫(kù)全部動(dòng)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。控制程序采用模塊化編程形式， 車(chē)位運(yùn)行過(guò)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， 而且為車(chē)位的拓展提供了便利條件。整個(gè)程序包括主程序模塊、手動(dòng)按鍵子程序模塊、緊急停車(chē)按鍵子程序模塊、

28、初始化程序模塊、存取車(chē)位號(hào)賦值程序模塊、空車(chē)位號(hào)與移動(dòng)車(chē)位號(hào)賦值程序模塊、載車(chē)板平移運(yùn)動(dòng)程序模塊、光電開(kāi)關(guān)子程序模塊、載車(chē)板升降運(yùn)動(dòng)程序模塊和故障報(bào)警子程序模塊。程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件， 當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài)， 以保存現(xiàn)場(chǎng)信息， 待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)， 按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場(chǎng)斷點(diǎn)信息當(dāng)出現(xiàn)電氣或機(jī)械故障時(shí)， 如電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱時(shí)自動(dòng)中止系統(tǒng)運(yùn)行， 并發(fā)出聲光報(bào)警， 同時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)人手動(dòng)方式進(jìn)行故障處理。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(gè)輸入輸出點(diǎn)的名稱(chēng)定義，它們會(huì)給程序的編制、系統(tǒng)的調(diào)試和文本的

29、打印等帶來(lái)很多方便。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)是對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，并對(duì)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(mǎn)足要求。本系統(tǒng)輸入端有自動(dòng)/手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，自動(dòng)工作時(shí)有總開(kāi)、總停按鈕，有上、下、左、右移動(dòng)按鈕，車(chē)位號(hào)信號(hào)輸入若干。輸出端需要控制5臺(tái)電機(jī)(2臺(tái)橫移小電機(jī)和3臺(tái)升降大電機(jī))，加上一些用于人機(jī)交流及安全檢測(cè)的數(shù)字量輸入輸出，如數(shù)字鍵盤(pán)輸入、led數(shù)碼顯示、安全檢測(cè)、及各種操作按鈕等。再考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，選用西門(mén)子公司的s7-200系列的128點(diǎn)可編程序控制器(64個(gè)信號(hào)輸入點(diǎn)，64個(gè)繼電器輸出點(diǎn))完全滿(mǎn)足容量的要求。我們?cè)诜峙漭斎胼敵鳇c(diǎn)時(shí)按

30、照控制功能分段，相同功能的輸入板和輸出板組成一組。一般情況下輸入點(diǎn)與輸入信號(hào)，輸出點(diǎn)與輸出控制一對(duì)應(yīng)。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。在本系統(tǒng)中報(bào)警器是幾個(gè)信號(hào)共用一個(gè)輸出點(diǎn)，各報(bào)警因素邏輯關(guān)系并聯(lián)后接到報(bào)警輸出點(diǎn)。升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的輸入點(diǎn)、輸出點(diǎn)的具體分布可按表3.1和表3.2進(jìn)行。 輸入點(diǎn)分配i0.0啟動(dòng)按鈕i1.23號(hào)車(chē)上限位開(kāi)關(guān)i1.34號(hào)車(chē)上限位開(kāi)關(guān)i1.45號(hào)車(chē)上限位開(kāi)關(guān)i0.1緊停按鈕i1.53號(hào)車(chē)下限位開(kāi)關(guān)i0.23號(hào)車(chē)按鈕i1.64號(hào)車(chē)下限位開(kāi)關(guān)i0.34號(hào)車(chē)按鈕i1.75號(hào)車(chē)下限位開(kāi)關(guān)i0.45號(hào)車(chē)按鈕i2.01號(hào)車(chē)光電開(kāi)關(guān)i0.5門(mén)前

31、光電開(kāi)關(guān)i2.12號(hào)車(chē)光電開(kāi)關(guān)i2.23號(hào)車(chē)光電開(kāi)關(guān)i0.61號(hào)車(chē)左限位開(kāi)關(guān)i2.34號(hào)車(chē)光電開(kāi)關(guān)i0.72號(hào)車(chē)左限位開(kāi)關(guān)i2.45號(hào)車(chē)光電開(kāi)關(guān)i1.01號(hào)車(chē)右限位開(kāi)關(guān)安全檢測(cè)信號(hào)若干i1.12號(hào)車(chē)右限位開(kāi)關(guān)表3.1輸出點(diǎn)分配q0.01號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)q0.73號(hào)電機(jī)下降q0.12號(hào)電機(jī)左轉(zhuǎn)q1.04號(hào)電機(jī)下降q0.21號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)q1.1報(bào)警燈q0.32號(hào)電機(jī)右轉(zhuǎn)q1.2運(yùn)行燈q0.43號(hào)電機(jī)提升q1.33號(hào)車(chē)防墜電磁鐵q0.54號(hào)電機(jī)提升q1.44號(hào)車(chē)防墜電磁鐵q0.65號(hào)電機(jī)提升q1.55號(hào)車(chē)防墜電磁鐵安全檢測(cè)輸出信號(hào)若干表3.2根據(jù)實(shí)際控制所需要的輸入輸出點(diǎn)數(shù)，選用西門(mén)子公司s7-200系列系列128點(diǎn)可編程序控制器的存儲(chǔ)容量完全能滿(mǎn)足升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的要求。本升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)分為兩種工作方式：手動(dòng)方式和全自動(dòng)方式，可用開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行選擇。根據(jù)程序流程圖，我們知道，存取車(chē)動(dòng)作的完成是有