基于PLC立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、泰 山 學(xué) 院本科畢業(yè)論文基于PLC立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)所 在 學(xué) 院 機(jī)械與工程學(xué)院 專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 申請(qǐng)學(xué)士學(xué)位所屬學(xué)科 工 學(xué) 年 級(jí) 2011級(jí)（3+2） 學(xué)生姓名、學(xué)號(hào) 王永平 2011170231 指導(dǎo)教師姓名、職稱 陳宏圣 副教授 完 成 日 期 2013年 5月 30日 摘要摘 要立體停車庫生產(chǎn)在中國(guó)是個(gè)新興行業(yè)，立體停車庫可緩解城市動(dòng)、靜態(tài)交通問題，改善居住環(huán)境，有效利用土地價(jià)值。本系統(tǒng)采用PLC、計(jì)算機(jī)結(jié)合組態(tài)畫面監(jiān)控，按動(dòng)按鈕或控制組態(tài)畫面即可完成汽車存取過程，操作簡(jiǎn)單，存取方便。控制電路部分采用交流接觸器傳統(tǒng)方式，使運(yùn)行安全可靠。設(shè)計(jì)采用可分組

2、合，模塊式安裝，方便靈活，具備維護(hù)使用方便，造價(jià)低等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：自動(dòng)控制，立體停車場(chǎng)，垂直循環(huán)式，PLCIIAbstractAbstractParking equipment production in China is an emerging industry, parking can relieve urban dynamic and static traffic problems and improve the living environment and efficient use of land value. The system uses PLC, combining compu

3、ter configuration screen monitoring, press the button or control the configuration screen to complete the process of car access, simple operation, easy access. Control circuit AC contactor traditional way to make safe and reliable operation. Design uses a combination separable, modular installation,

4、 convenient and flexible, with easy maintenance and use, and low cost.Keywords: automatic control, three-dimensional parking, vertical circulation, PLC目錄目錄1引言12 西門子PLC簡(jiǎn)介32.1 德國(guó)西門子S7-200系列PLC的性能指標(biāo)和分類32.11 PLC的主要性能指標(biāo)32.12 PLC的分類32.2可編程序控制器的工作方式及編程語言43 雙層立體車庫功能介紹63.1立體車庫系統(tǒng)組成6圖3-163.2 PLC核心控制部分63.3移動(dòng)方案的

5、比較63.4升降橫移式立體車庫的系統(tǒng)控制原理73.5檢測(cè)點(diǎn)與控制點(diǎn)83.6控制點(diǎn)分布93.7電機(jī)控制及接線設(shè)計(jì)94硬件選型104.1 PLC型號(hào)的選擇104.1.1 I/O點(diǎn)數(shù)的確定104.1.2 選定PLC104.1.3 控制系統(tǒng)I/O地址分配104.14 閘門控制程序124.1.5指示燈控制程序144.2變頻器的選擇154.3傳感器的選擇164.4車位停車信號(hào)16結(jié)論與討論17參考文獻(xiàn)18致謝19附錄：車庫總程序2035泰山學(xué)院本科畢業(yè)論文1引言 車輛無處停放的問題是城市的社會(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，無論在技術(shù)上還是

6、在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已將近二十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。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(shì)。以往的地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

7、開發(fā)成本。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(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)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)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。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。(一）升降橫移式升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，每個(gè)單元可設(shè)計(jì)成兩個(gè)，三個(gè)，四個(gè)，五個(gè)，半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。這種三維的地表和地下車庫停車，配置靈活，成本低。

8、（二）巷道堆垛式巷道堆垛式立體車庫堆垛機(jī)作為一種工具來使用，存取車輛，所有車輛進(jìn)行訪問的堆垛機(jī)，堆垛機(jī)，因此技術(shù)要求較高，單堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛立體車庫車位數(shù)量較大的客戶所需。垂直升降式停車類似的垂直升降類停車電梯工程，安排在兩側(cè)的電梯車位，通常需要一輛車轉(zhuǎn)盤地面，省去司機(jī)掉頭。垂直升降式停車設(shè)備的安全性，一般海拔較高（幾十米），精密加工和安裝的要求都很高，所以成本較高，但面積是最小的。（三）垂直循環(huán)式 產(chǎn)品特點(diǎn)：1）占地面積小，兩個(gè)泊位面積可停放6至10輛。 2）可以添加只有屋頂和外墻裝飾，消防栓。 3）價(jià)格低，地基，外墻裝修，火災(zāi)和其他投資少，建設(shè)周期短。 4）可自動(dòng)地控制，安全和

9、可靠的操作。 本課題以二層五車位為研究對(duì)象,采用德國(guó)西門子S7-200為控制元件,進(jìn)行模擬,結(jié)合所學(xué)專業(yè)知識(shí),成功的設(shè)計(jì)出二層五車位PLC控制系統(tǒng).由于本人水平有限，本設(shè)計(jì)中難免有不當(dāng)和錯(cuò)誤之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。2 西門子PLC簡(jiǎn)介2.1 德國(guó)西門子S7-200系列PLC的性能指標(biāo)和分類2.11 PLC的主要性能指標(biāo)(1)輸入輸出點(diǎn)數(shù)（IO點(diǎn)數(shù)）IO點(diǎn)數(shù)是指可編程序控制器外部輸入、輸出端子數(shù)的總和。它標(biāo)志著可以接多少個(gè)開關(guān)、按鈕和可以控制多少個(gè)負(fù)載。(2)存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量是指可編程序控制器內(nèi)部用于存放用戶程序的存儲(chǔ)器容量，一般以步為單位，二進(jìn)制16位即一個(gè)字為一步。(3)掃描速度一般以執(zhí)

10、行1000步指令所需時(shí)間來衡量，單位為ms/k步，也有以執(zhí)行一步指令所需時(shí)間來計(jì)算的，單位用µs/步。(4)功能擴(kuò)展能力可編程序控制器除了主模塊之外，通常都可配備一些可擴(kuò)展模塊，以適應(yīng)各種特殊應(yīng)用的需要，如AD模塊、DA模塊、位置控制模塊等。(5)指令系統(tǒng)指令系統(tǒng)是指一臺(tái)可編程序控制器指令的總和，它是衡量可編程序控制器功能強(qiáng)弱的主要指標(biāo)。2.12 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。1)PLC系統(tǒng)的組成PLC是一種以微處理器為核心的通用工業(yè)自動(dòng)控制設(shè)備，硬

11、件結(jié)構(gòu)和微電腦控制系統(tǒng)類似。 PLC設(shè)置由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。2)PLC的硬件結(jié)構(gòu)一個(gè)PLC系統(tǒng)硬件的基本單位（包含中央處理單元，存儲(chǔ)器，中央處理單元，輸入/輸出接口，內(nèi)部電源），I / O擴(kuò)展單元和外部設(shè)備。圖2-1 PLC硬件結(jié)構(gòu)圖。輸入電路CPUEPROMRAM輸出電路基本單元內(nèi)部電源擴(kuò)展I/O接口各種外設(shè)接口輸出信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)主機(jī)編程器打印機(jī)PC機(jī)輸入電路輸出電路擴(kuò)展單元輸出信號(hào)擴(kuò)展連接電纜至其他擴(kuò)展單元現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)圖2-1 PLC的硬件結(jié)構(gòu)圖2.2可編程序控制器的工作方式及編程語言1. PLC的工作方式1) PLC的掃描工作方式2) PLC的掃描過程開始內(nèi)部處理通信處理R

12、UN方式？輸入掃描程序執(zhí)行輸出處理NY圖2-2 PLC的掃描過程可編程控制器進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，循環(huán)掃描模式。從開始的第一個(gè)指令，或者，兩不中斷的控制下，根據(jù)所存儲(chǔ)的程序的地址號(hào)碼遞增的順序執(zhí)行，該程序順序執(zhí)行一個(gè)接一個(gè)，直到程序結(jié)束。然后再次開始從頭掃描和循環(huán)很重要?？删幊炭刂破鲯呙韫ぷ鬟^程如圖2-3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)行和輸出處理。 PLC來完成掃描被稱為掃描周期所需的時(shí)間。用戶程序的長(zhǎng)度和掃描速度的掃描周期的長(zhǎng)度。3) PLC的程序執(zhí)行過程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X001Y001Y

13、001M1讀讀PLC的程序的執(zhí)行過程大體可以分為以下三個(gè)主要階段：輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新，如圖2-4所示。圖2-3 PLC的程序執(zhí)行過程4) PLC的掃描周期PLC過程的實(shí)際工作中，除了以前通用的輸入采樣的每個(gè)掃描周期中，程序的執(zhí)行，輸出刷新三個(gè)階段，同時(shí)也為自診斷，和外圍設(shè)備（例如編程設(shè)備，主計(jì)算機(jī)）的通信處理。也就是說，在一個(gè)掃描周期還應(yīng)該包括自我診斷和通信等外圍設(shè)備的時(shí)間。3 雙層立體車庫功能介紹3.1立體車庫系統(tǒng)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、支架模型系統(tǒng)圖見圖3-1：圖3-13.2 PLC核心控制部分系統(tǒng)核心部分采用西門子200系列C

14、PU226為控制元件，它是200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。3.3移動(dòng)方案的比較機(jī)械式立體停車庫有許多種類型，根據(jù)其工作原理可分為：升降橫移式；水平循環(huán)式；平面移動(dòng)式等等。采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做升降橫移式立體停車庫，由于升降橫移式停車庫的類型比較多，規(guī)?？纱罂尚?，對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，因此

15、采用這一類型的停車庫十分的普遍。 升降橫移式立體停車庫每個(gè)車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升降橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫內(nèi)地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需要通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。升降橫移式立體停車庫的布置型式主要有兩種：半地下布置型式和地上布置型式本設(shè)計(jì)是雙層六位五車的小型立體車庫，多用于居民小區(qū)，其簡(jiǎn)圖如下所示: 圖3-2立體車庫各車位移動(dòng)方案移動(dòng)方案（1）：將1號(hào)車位作為定位，2，3號(hào)車位可以直接提取車。在存取4號(hào)車時(shí)，將4號(hào)位降到1號(hào)位上，進(jìn)行存取車

16、。在存取5號(hào)車時(shí)，將2號(hào)位移動(dòng)到1號(hào)為上，5號(hào)位降到2號(hào)位上，進(jìn)行存取車。在存取6號(hào)車時(shí)，將2號(hào)位移動(dòng)到1號(hào)位上，3號(hào)位移動(dòng)到2號(hào)位上，5降到3號(hào)位進(jìn)行存取車。移動(dòng)方案（2）：可將3號(hào)車位作為定位，其存取方式和方案（1）相同，故不再做表述。移動(dòng)方案（3）：將2號(hào)車位作為定位，1，3號(hào)車位可以直接進(jìn)行存取車。在存取4號(hào)車時(shí)，將1號(hào)車位移動(dòng)到2號(hào)車位上，4號(hào)車位降到1位進(jìn)行存取車。在存取5號(hào)車時(shí)，將5號(hào)車位降到2位上，進(jìn)行存取車。在存取6號(hào)車時(shí)，將3移動(dòng)到2位上，6降到3號(hào)車位上，進(jìn)行存取車。綜上所述，可以知道方案（3）最快捷，所以本設(shè)計(jì)采用方案（3）作為車庫整體移動(dòng)的方案。3.4升降橫移式立體車

17、庫的系統(tǒng)控制原理 通過交換在控制系統(tǒng)上的信息（接口）的操作信息傳遞到控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的處理，系統(tǒng)控制信息，以確定輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的執(zhí)行結(jié)構(gòu)來完成該操作車庫站點(diǎn)的操作者（人）。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖3.3所示。圖 3.3 車庫系統(tǒng)控制原理框圖升降橫移式立體車庫，控制系統(tǒng)控制單元內(nèi)的車庫和電梯電機(jī)的主要控制對(duì)象的第一進(jìn)給電機(jī)，控制系統(tǒng)，使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)取得積極，其次車庫的各種輔助設(shè)備，如燈各種保安設(shè)施。為了確保載波汽車板塊滑動(dòng)到預(yù)定位置和董事會(huì)的車可以上升或下降到指定的位置，使用行程開關(guān)。為了判斷載車板上有無車輛，采用了紅外對(duì)射開關(guān)。3.5檢測(cè)點(diǎn)與控制點(diǎn)1.檢測(cè)點(diǎn)分布(1) 載車板上汽車停放到

18、位否檢測(cè)光電開關(guān)在底部的掃描測(cè)試。光電開關(guān)的接收器和發(fā)射器被安裝在底部的左，右兩側(cè)，在載流子車輛的前部和后部的位置被檢測(cè)到的板，不到位當(dāng)車輛停放，車輛起飛的光源光學(xué)塊，系統(tǒng)就不能動(dòng)，只有車輛停放到位，系統(tǒng)才能正常工作。(2) 載車板上有無車檢測(cè)在每個(gè)載車板上的一條對(duì)角線上安放一套光電開關(guān)， 用于檢測(cè)載車板上有無車。(3) 載車板平移運(yùn)動(dòng)是否到位檢測(cè)只有較低的汽車板包含平移運(yùn)動(dòng)，每個(gè)停車位上的限位開關(guān)，用于檢測(cè)所述帶輪板的平移運(yùn)動(dòng)被安裝在已安裝到位。(4) 載車板升降是否到位檢測(cè)只有在上板升降運(yùn)動(dòng)的汽車，在每個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)的汽車上的軌道板，分別在下部和上部安裝一個(gè)限位開關(guān)，用于檢測(cè)汽車面板的下降和上

19、升，是在這里的。(5) 上層載車板吊鉤是否掛好檢測(cè)可以用來鉤是否已掛出了汽車板塊的反饋信號(hào)控制電磁鉤行動(dòng)。3.6控制點(diǎn)分布(1) 一層載車板左右平移控制 一層載車板只有兩個(gè)， 每個(gè)載車板只有左右移動(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）二層載車板升降運(yùn)動(dòng)控制 二層載車板有三個(gè)， 每個(gè)載車板只有升降兩個(gè)動(dòng)作， 采用帶自動(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。3.7電機(jī)控制及接線設(shè)計(jì)在存取車時(shí)車位的升降不能同時(shí)進(jìn)行，車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)上層車位在升降時(shí)，地面層車位不能移

20、動(dòng)，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個(gè)車位進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。4硬件選型4.1 PLC型號(hào)的選擇4.1.1 I/O點(diǎn)數(shù)的確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求，其輸入大致有：傳感器、行程開關(guān)、光電開關(guān)、操作面板按鈕；輸出有：指示燈、數(shù)碼管、閘門、升降電機(jī)、橫移電機(jī)。經(jīng)過計(jì)算，輸入點(diǎn)大致需要26個(gè)左右，輸出點(diǎn)需要24個(gè)左右。4.1.2 選定PLC西門子200系列PLC的I/O地址分配表如下所示：型 號(hào)輸入端編號(hào)輸出端編號(hào)CPU221I0.0I0.7Q0.0Q0.5CPU222I0.0I0.7，I1.0I1.7Q0.0Q0.7，Q1.0Q1.4CPU224I0.0I0.7，I1

21、.0I1.7Q0.0Q0.7，Q1.0Q1.7CPU224CNI0.0I0.7，I1.0I1.7Q0.0Q0.7，Q1.0Q017CPU226I0.0I0.7，I1.0I1.7I2.0I2.7Q0.0Q0.7，Q1.0Q1.7CPU226XMI0.0I0.7，I1.0I1.7，I2.0I2.7，I3.0I3.7Q0.0Q0.7，Q1.0Q1.7Q2.02.7表4.1 西門子200系列PLC的I/O地址分配表根據(jù)控制系統(tǒng)的需求，選定PLC型號(hào)為西門子S7-200CPU226。4.1.3 控制系統(tǒng)I/O地址分配根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求及選定的PLC型號(hào)，確定系統(tǒng)的I/O地址分配如下表所示：信號(hào)名稱I

22、/O地址啟動(dòng)按鈕I0.0停止按鈕I0.1急停按鈕I0.2一號(hào)上限位開關(guān)I0.3二號(hào)上限位開關(guān)I0.4三號(hào)上限位開關(guān)I0.5一號(hào)下限位開關(guān)I0.6二號(hào)下限位開關(guān)I0.7三號(hào)下限位開關(guān)I1.0四號(hào)車位左限開關(guān)I1.1六號(hào)車位左限開關(guān)I1.2四號(hào)車位右限開關(guān)I1.3六號(hào)車位右限開關(guān)I1.41號(hào)車位存取開關(guān)I1.52號(hào)車位存取開關(guān)I1.63號(hào)車位存取開關(guān)I1.7檢測(cè)車是否在前部停好光電傳感器I2.0檢測(cè)車是否在后部停好光電傳感器I2.1檢測(cè)四號(hào)車位是否有車光電傳感器I2.2檢測(cè)空車位是否有車光電傳感器I2.3檢測(cè)六號(hào)車位是否有車光電傳感器I2.41、2、3載車板上升按鈕I2.5進(jìn)門光電傳感器I2.6出

23、門光電傳感器I2.7進(jìn)閘門上限開關(guān)I3.0進(jìn)閘門下限開關(guān)I3.1出閘門上限開關(guān)I3.2出閘門下限開關(guān)I3.3表4.2 輸入I/O地址分配信號(hào)名稱I/O地址一號(hào)平臺(tái)上升Q0.0二號(hào)平臺(tái)上升Q0.1三號(hào)平臺(tái)上升Q0.2一號(hào)平臺(tái)下降Q0.3二號(hào)平臺(tái)下降Q0.4三號(hào)平臺(tái)下降Q0.5綠燈Q0.6紅燈Q0.7四號(hào)平臺(tái)左移Q1.0六號(hào)平臺(tái)左移Q1.1四號(hào)平臺(tái)右移Q1.2六號(hào)平臺(tái)右移Q1.3報(bào)警燈Q1.41號(hào)防墜電磁閥Q1.52號(hào)防墜電磁閥Q1.63號(hào)防墜電磁閥Q1.7進(jìn)閘門上升Q2.0進(jìn)閘門下降Q2.1出閘門上升Q2.2出閘門下降Q2.3表4.3 輸出I/O地址分配4.14 閘門控制程序設(shè)計(jì)要求：當(dāng)汽車到達(dá)

24、閘門前時(shí)，若車庫內(nèi)有空車位，系統(tǒng)自動(dòng)打開閘門讓車輛進(jìn)入動(dòng)作平臺(tái)；如果停車位已滿，系統(tǒng)將拒絕打開停車場(chǎng)閘門。在車庫進(jìn)出口處各裝有一個(gè)傳感器I3.0、I3.1。當(dāng)有車進(jìn)入車庫時(shí)，I3.0檢測(cè)到實(shí)現(xiàn)加1運(yùn)算；當(dāng)有車出去時(shí)，I3.1檢測(cè)到實(shí)現(xiàn)減1運(yùn)算。這樣，當(dāng)車庫內(nèi)車輛未達(dá)到5輛時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在檢測(cè)到車輛時(shí)自動(dòng)打開進(jìn)口閘門；當(dāng)車庫內(nèi)車輛達(dá)到5輛時(shí)，系統(tǒng)將拒絕打開進(jìn)口閘門。圖4-4閘門控制程序4.1.5指示燈控制程序設(shè)計(jì)要求：紅色燈在系統(tǒng)處于等待狀態(tài)時(shí)能代表車位已經(jīng)滿，綠色燈則代表車位還有剩余。利用閘門控制程序檢測(cè)到的車位情況即可實(shí)現(xiàn)該顯示。設(shè)計(jì)要求：停車場(chǎng)的指示燈能夠自動(dòng)分辨系統(tǒng)當(dāng)前處于的控制狀態(tài)（紅燈閃

25、爍代表進(jìn)車模式，綠燈閃爍代表取車模式，黃燈代表手動(dòng)控制模式，粉紅色燈閃爍代表系統(tǒng)處于等待選擇狀態(tài)）。圖4-5指示燈控制程序立體車庫作為解決城市現(xiàn)代化進(jìn)程中停車難的首選解決方法，它以快捷，高效，占地少和安全方便等優(yōu)點(diǎn)，迅速出現(xiàn)在各個(gè)現(xiàn)代化的城市建設(shè)中，作為高科技的新產(chǎn)品，這個(gè)選題具有很現(xiàn)實(shí)的意義。由于立體車庫目前尚屬于高科技產(chǎn)品，現(xiàn)成的資料十分的缺少，我通過上網(wǎng)，到圖書館查資料，不斷的收集相關(guān)信息，并針對(duì)設(shè)計(jì)題目的要求，最終選定設(shè)計(jì)方案。通過完成本次課程設(shè)計(jì)，在我的腦海里逐漸形成一套提出問題，分析問題，解決問題的思路，這竟針對(duì)以后我們面對(duì)新任務(wù)時(shí)，有更好的解決方法。課程設(shè)計(jì)的完成，使得我的創(chuàng)新能

26、力得到了全面的提高。在完成課程設(shè)計(jì)的過程中，不僅豐富了我的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，更鍛煉了我的實(shí)際動(dòng)手能力，這將對(duì)將要走上工作崗位的我打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于所學(xué)的知識(shí)有限，而實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏，因此，我的實(shí)際中難免存在缺陷和不足，懇請(qǐng)老師給予批評(píng)指正，以便我在今后的學(xué)習(xí)工作中得意彌補(bǔ)。4.2變頻器的選擇1)變頻器與負(fù)載的匹配問題。電壓匹配：變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。電流匹配：普通離心泵，變頻器的額定電流和電機(jī)額定電流匹配。對(duì)于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以確定逆變器電流和過載的最大電流。轉(zhuǎn)矩匹配：這種情況在有減速裝置或者恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)有可能發(fā)生。2）變頻器選擇由于電動(dòng)機(jī)是立體車庫的

27、動(dòng)力源，各個(gè)載車板的移動(dòng)均由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)完成，所以，能否有效控制電機(jī)決定了存取車的效率，運(yùn)行精度，穩(wěn)定性和安全性等。早起的升降橫移式立體車庫采用普通三項(xiàng)交流異步電機(jī)，控制過程簡(jiǎn)單，但電機(jī)恒速運(yùn)行，是靠犧牲時(shí)間來獲得令人滿意的速度的。本次設(shè)計(jì)針對(duì)立體車庫電機(jī)控制常規(guī)方法的缺點(diǎn)，提出了PLC與變頻器結(jié)合的改進(jìn)方法。當(dāng)PLC接觸到上位機(jī)傳來的存取車信號(hào)，需要電機(jī)動(dòng)作時(shí)，PLC控制相應(yīng)的接觸器動(dòng)作閉合，電機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過減速器帶動(dòng)載車板移動(dòng)，載車板移動(dòng)到位后，觸動(dòng)行程開關(guān)，向PLC發(fā)送停止信號(hào)，PLC控制接觸器斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)，并同時(shí)制動(dòng)，保證電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，避免移動(dòng)錯(cuò)位。選用安川VS-616G5通

28、用變頻器，其具有可自行設(shè)置速度曲線的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制系統(tǒng)和精確控制。4.3傳感器的選擇 本設(shè)計(jì)中選用的接近開關(guān)為歐姆龍電感式接近開關(guān)LW 18系列，如下圖所示： 圖4-6歐姆龍電感式接近開關(guān)LW 18系列4.4車位停車信號(hào)立體停車庫中，載車板上是否停放車有車輛，通過采用光電開關(guān)實(shí)現(xiàn)。在此采用紅外對(duì)射式光電開關(guān)，在載車板的對(duì)角線上安裝。當(dāng)有車輛停放時(shí)，阻擋紅外對(duì)射信號(hào)，光電開關(guān)無輸出，當(dāng)無車輛停放時(shí)，存在紅外對(duì)射信號(hào)，光電開關(guān)有輸出。 紅外光電開關(guān)是一種對(duì)射式光電傳感器，其物體不限于金屬。該傳感器具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、可調(diào)節(jié)測(cè)量范圍的優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)于該紅外開關(guān)的測(cè)量范圍問題，廠家給出的范圍是0-8m,

29、但本產(chǎn)品并非精密傳感器，測(cè)量范圍有誤差。但在本設(shè)計(jì)中，此種型號(hào)的光電開關(guān)就能滿足設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)中采用的紅外對(duì)射開關(guān)型號(hào)為E18-M8NK結(jié)論與討論升降式立體車庫的控制系統(tǒng)采用PLC控制，是整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高，可實(shí)現(xiàn)車位的自動(dòng)調(diào)配，滿足的車庫的控制功能與使用性能要求，完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的自動(dòng)控制。軟件設(shè)計(jì)上的優(yōu)化處理，使得本系統(tǒng)車位擴(kuò)展較為簡(jiǎn)便。在分析目前立體車庫常用的傳動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，確定了本車庫的機(jī)械系統(tǒng)傳動(dòng)方案。本文介紹的基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)述了二層升降橫移式立體車庫工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過PLC軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了立體車庫的自動(dòng)控制。升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)通過采用

30、PLC的控制，使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高，滿足了車庫的控制功能與使用性能要求，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。機(jī)械立體車庫的種類繁多，我們必須通過詳盡的技術(shù)分析才可以有明智的判斷，利用一切可以利用的因素，建造出經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理和使用市場(chǎng)要求的機(jī)械立體車庫?？傊谖覀兠媾R著建設(shè)現(xiàn)代化大都市的重任和土地資源異常奇缺的情況下，使用機(jī)械立體停車庫是可行，明智的選擇，它的前景將無限美好。在整個(gè)課程設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多設(shè)計(jì)前想不到的問題，困擾了很長(zhǎng)時(shí)間。不過通過查找資料，請(qǐng)教老師和同學(xué)，問題終于得以化解。因此困難是不可怕的，可怕的是缺少面對(duì)困難的勇氣，這次課程設(shè)計(jì)雖然困難多多，但是最后卻得到了很多。參考文獻(xiàn)1王淑英編. 電氣控制與PLC應(yīng)用M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.482 王兆義.可編程控制器教程M.上海:機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.283 張文明.組態(tài)軟件控制技術(shù)J.北京:清華大學(xué)出版社, 2006.08 4 何獻(xiàn)忠. 可編程控制器應(yīng)用技術(shù)M.北京:清華大學(xué)出版社,2007.145 楊瑩.可編程控制案例教程J.上海:機(jī)械工業(yè)出版社, 2008.166 王軍，鄭新志.PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)J.山東：山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004.037 陳光明，趙連玉.可編程控制器應(yīng)用J.天津：天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2005.068 蔡瑞娟編.西門子PLC高級(jí)培訓(xùn)教程J. 北京：人民郵電出版