基于西門子S7300PLC的立體停車庫控制系統(tǒng)設計

基于西門子S7-300PLC的立體停車庫控制系統(tǒng)設計[摘要]針對都市住宅小區(qū)、商業(yè)區(qū)、寫字樓等繁華地帶停車難的問題,設計了基于西門子S7-300可編程控制器的升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)。該立體停車庫主要有控制柜和停車庫兩部分組成。停車庫里有很多光電傳感器，比如漫反射型光電開關和鏡面反射型光電開關，用來采集信號并反饋給控制柜中的可編程控制器進行數(shù)據(jù)交換，從而驅動相應車層車盤的動作以完成自動存取車的要求。經(jīng)過實驗證明該系統(tǒng)具有操作簡便,自動控制程度高,運行速度快、可靠性高等特點。升降橫移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)價值和廣泛的應用前景。[關鍵詞]升降橫移式；立體停車庫；可編程控制器；自動控制DesignofParkingEquipmentControlSystemBasedonSiemensS7-300PLCElectricalEngineeringandAutomationSpecialtyMajorZHANGGengAbstract:Thecontrolsystemofthelift-slidingmechanicalparkingsystembaseontheSiemensS7-300PLCisintroduced.Theworkprinciplesandstructurecharacteristicsofthelift-slidingmechanicalparkingsystemarerecountedbriefly.Thoughthesoftwaredesigningandoptimizing,achievetheautomaticcontrolofthelift-slidingmechanicalparkingsystem.Keywords:Lift-sliding;Parkingsystem;PLC;Automatic1引言1.1立體停車庫的研究背景隨著我國城市經(jīng)濟和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對應的是城市停車狀況的尷尬。停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問題，靜態(tài)交通是相對于動態(tài)交通（車輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對停車設施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會出現(xiàn)停車難的一系列問題[1]。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國城市機動車輛平均增長速度在15%-20%，而同時期城市停車基礎設施的平均增長速度只有2%-3%，特別是大城市的機動車擁有量的增長速度遠遠超過停車基礎設施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規(guī)，限制路面停車，提高停車場利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機動車對停車場的需求。而硬措施，主要包括增建停車場，建設地下及立體停車場、利用其它空間滿足停車需求。在這種背景下立體停車庫應運而生。1.2立體停車庫的發(fā)展概況立體車庫發(fā)源于上世紀20年代的美國，是在繁華擁擠的都市里為解決停車難而采取的一種措施。50年代以后，伴隨著私人小汽車的大量涌現(xiàn)，在西歐、東南亞、韓國和日本都得到了廣泛的應用。形成了一個包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè)體系。其中，發(fā)展較早、較好的日本公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等歐洲有意大利SOTefin、Interpark、德國Palis等。這些國家和公司從上世紀六十年代初就開發(fā)并使用可最大限度地利用空間的機械式停車設備，經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，機械停車庫從造型、結構、控制、驅動、監(jiān)測、材料、保險等方面不斷地更新?lián)Q代，日趨完美。我國立體車庫的發(fā)展，始于上世紀八十年代，河北承德的華一機械車庫集團有限責任公司于1989年建造起國內(nèi)第一臺垂直循環(huán)類機械式停車車庫，填補了國內(nèi)機械式停車車庫的空白。雖然從二十世紀八十年代就開始研制和使用機械式立體車庫，但由于市場需求原因，十多年來緩慢發(fā)展。近年來，中國經(jīng)濟騰飛，城市化進程加快，汽車工業(yè)和汽車需求市場得到快速發(fā)展，汽車保有量的不斷增加。然而，城市停車設施的增長卻長期落后于車輛的增長。立體車庫產(chǎn)業(yè)在上世紀九十年代迅速興起，步入了引進、開發(fā)、制造和使用的快車道，國內(nèi)立體停車庫市場正以直線上升的態(tài)勢在飛速發(fā)展。我國立體停車設備的產(chǎn)品經(jīng)引進技術和自主研究開發(fā)，生產(chǎn)技術水平有了很關的提高，許多設備采用了當前機械、電子、液壓、光學、磁控和計算機等領域的先進技術，如采用交流變頻調系統(tǒng)，使運行高速、平穩(wěn)、省電、減少振動和噪聲?？刂菩问接邪粹o式、卡式、觸摸屏式、密碼鑰匙式、遙控式等，有些設備還采用了總線控制技傳動裝置采用內(nèi)藏式，以增大停車空間并保護各傳動元件不受污染和腐蝕，提高了設備的耐久性機械結構中采用了模塊化設計，便于組合使用，易于安裝拆卸，縮短施工周期還采用一些新材料、新工藝，如采用“H”型鋼做鋼梁，組合的鍍鋅板或一體成型的鍍鋅板制作載車板安全保護方面采用了聲光引導及定位裝置，自動消防滅火系統(tǒng)等。目前品種的滿足率已達90%左右，有的品種填補了國內(nèi)空白，產(chǎn)品國產(chǎn)化率達到50%以上。目前國內(nèi)從事立體車庫研發(fā)的企業(yè)已有100余家，其中主機生產(chǎn)的企業(yè)有50多家，批獲得國家頒發(fā)的立體停車設備制造企業(yè)資質的有22家。為適應立體車庫行業(yè)迅猛發(fā)展的需要，保證產(chǎn)品質量和可靠性，以規(guī)范立體車庫的生產(chǎn)和建設，國家已出臺了《機械式停車設備類別、型式與基本參數(shù)》一JB/T87130一1998等6個標準，對推動我國立體車庫事業(yè)起到了極大的促進作用。機械式立體車庫具有占地面積小、操作簡單、靈活，安全可靠等諸多獨特的優(yōu)點，對于在寸土寸金的大都市建造平面車庫具有明顯的優(yōu)點。智能立體車庫就應運而生成為城市交通的一個研究熱點，國家已把其列入了重點科技攻關項目之一。但若要良性發(fā)展，就要解決現(xiàn)存問題。當前，我國設計制造的立體車庫大多處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設計水平、經(jīng)濟價值還有待于完善和開發(fā)。由此可見研究如何降低立體車庫設計制造成本及進一步提高控制系統(tǒng)自動化程度實現(xiàn)快速、準確地存取，具有重大的現(xiàn)實意義。2多層立體停車庫組成及功能立體停車庫模型主要結構分為控制柜和停車庫模型兩部分。控制柜部分由按鍵顯示板、信號接口板、電氣控制板幾部分組成。2.1停車庫模型升降橫移式立體車庫以鋼結構框架為主題，采用電機驅動鏈條帶動載車板做升降橫移運動，實現(xiàn)存取車輛。其工作原理為：每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升降橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在車庫內(nèi)地面層的車輛：只作橫移，不必升降；而停泊在頂層的車輛：只作升降，不作橫移；中間層則通過升降橫移運動為頂層車輛讓出空位，或存取車輛[2]。立體停車庫模型及按鍵顯示板的外形如圖1、圖2所示。圖1立體停車庫模型圖圖2按鍵顯示板圖停車層分為上中下三層，上層有四個車位，共有四個車盤，可停放四輛汽車模型，從左到右分別是1號位，2號位，3號位，4號位（簡記符為3-1、3-2、3-3、3-4）;中層有四個車位，共有三個車盤，可停放三輛汽車模型，從左到右分別是2-1車盤，2-2車盤，2-3車盤；下層有四個車位，共有三個車盤，可停放三輛汽車模型，從左到右分別是1-1車盤，1-2車盤，1-3車盤。當有車進出時，需符合本車位的左右移動或上下移動的條件后方可動作。按鍵顯示板上綠色指示燈亮表示相同位置的車盤內(nèi)沒有停放車輛；紅色報警燈亮表示車庫1層1至4號位有車輛進出。手動指示燈亮，表示當前狀態(tài)由控制柜內(nèi)單片機控制，通過薄膜按鍵可以控制車盤左右移動和上下升降,按按鍵奇數(shù)次為起動,偶數(shù)次為停止；自動指示燈亮，表示當前狀態(tài)自動控制，我們可以通過自編程序控制車盤左右移動和上下升降。2.2信號接口板信號控制板的外形如圖3所示。圖3信號控制板的外形圖信號接口板（PLC接口板）各輸入輸出端口的功能如表1表2所示。表1輸入輸出端口功能表信號輸入西門子功能作用I00I0-0.0連3－1停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號。I01I0-0.1連3－2停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號。I02I0-0.2連3－3停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號I03I0-0.3連3－4停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號。I04I0-0.4連2-1停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號。I05I0-0.5連2-2停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號I06I0-0.6連2-3停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號I07I0-0.7連1-1停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號。I08I1-1.0連1-2停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號。I09I1-1.1連1-3停車信號，有車輛停入時為低電平信號，無車輛停入時為高電平信號。I10I1-1.2連3-1車盤上升到位信號，車盤上升到頂端時為低電平信號，沒有到頂時為高電平信號。I11I1-1.3連3-2車盤上升到位信號，車盤上升到頂端時為低電平信號，沒有到頂時為高電平信號。I12I1-1.4連3-3車盤上升到位信號，車盤上升到頂端時為低電平信號，沒有到頂時為高電平信號。I13I1-1.5連3-4車盤上升到位信號，車盤上升到頂端時為低電平信號，沒有到頂時為高電平信號。I14I-1.0連2-1車盤上升到位信號，車盤上升到頂端時為低電平信號，沒有到頂時為高電平信號。I15I-1.1連2-1車盤左移到位信號，當車盤向左移動到2層1號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I16I-1.2連2-1車盤右移到位信號，當2-1車盤向右移動到2層2號車位或2-2車盤右移到2層2號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I17I-1.3連2-2車盤上升到位信號，車盤上升到頂端時為低電平信號，沒有到頂時為高電平信號。I18I-1.4連2-2盤右移到位信號，當2-2車盤向右移動到2層3號車位，沒有到位時為高電平信號。I19I-1.5連2-3車盤上升到位信號，車盤上升到頂端時為低電平信號，沒有到頂時為高電平信號。I20I-1.6連2-3車盤右移到位信號，當車盤向右移動到2層4號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I21I-1.7連1-1車位下降到位信號，當3-1車盤或2-1車盤下降到1層1號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I22I-2.0連1-1車盤左移到位信號，當1-1車盤向左移動到1層1號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I23I-2.1連1-1車盤右移到位信號，當1-1車盤向右移動到1層2號車位或1-2車盤右移到1層2號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I24I-2.2連1－2車位下降到位信號，當3-2車盤或2-1、2-2車盤下降到1層2號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I25I-2.3連1-2車盤右移到位信號，當1-2車盤向右移動到1層3號車位或1-3車盤左移到1層3號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I26I-2.4連1－3車位下降到位信號，當3-3車盤或2-2、2-3車盤下降到1層3號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I27I-2.5連1-3車盤右移到位信號，當1-3車盤向右移動到1層4號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I28I-2.6連1-4車位下降到位信號，當3-4車盤或2-3車盤下降到1層4號車位時為低電平信號，沒有到位時為高電平信號。I29I-2.7連車位進出報警信號，當車庫1層1至4號車位有車輛進出時為低電平，無車輛進出時為高電平。表2輸入輸出端口功能表信號輸出西門子功能作用備注O00Q0-0.0和GND連接構成回路驅動1號電機逆時針旋轉使3-1號車盤下降O01Q0-0.1和GND連接構成回路驅動1號電機順時針旋轉使3-1號車盤上升O02Q0-0.2和GND連接構成回路驅動2號電機逆時針旋轉使3-2號車盤下降O03Q0-0.3和GND連接構成回路驅動2號電機順時針旋轉使3-2號車盤上升O04Q0-0.4和GND連接構成回路驅動3號電機逆時針旋轉使3-3號車盤下降O05Q0-0.5和GND連接構成回路驅動3號電機順時針旋轉使3-3號車盤上升O06Q0-0.6和GND連接構成回路驅動4號電機逆時針旋轉使3-4號車盤下降O07Q0-0.7和GND連接構成回路驅動4號電機順時針旋轉使3-4號車盤上升O08Q1-1.0和GND連接構成回路驅動5號電機逆時針旋轉使2-1號車盤下降O09Q1-1.1和GND連接構成回路驅動5號電機順時針旋轉使2-1號車盤上升O10Q0和GND連接構成回路驅動6號電機順時針旋轉使2-1號車盤左移O11Q1和GND連接構成回路驅動6號電機逆時針旋轉使2-1號車盤右移O12Q2和GND連接構成回路驅動7號電機逆時針旋轉使2-2號車盤下降O13Q3和GND連接構成回路驅動7號電機順時針旋轉使2-2號車盤上升O14Q4和GND連接構成回路驅動8號電機順時針旋轉使2-2號車盤左移O15Q5和GND連接構成回路驅動8號電機逆時針旋轉使2-2號車盤右移O16Q6和GND連接構成回路驅動9號電機逆時針旋轉使2-3號車盤下降O17Q7和GND連接構成回路驅動9號電機順時針旋轉使2-3號車盤上升O18Q-3.0和GND連接構成回路驅動10號電機順時針旋轉使2-3號車盤左移O19Q-3.1和GND連接構成回路驅動10號電機逆時針旋轉使2-3號車盤右移O00、O01Q0-0.0Q0-0.1同時和GND連接構成回路驅動11號電機順時針旋轉使1-1號車盤左移O02、O03Q0-0.2Q0-0.3同時和GND連接構成回路驅動11號電機逆時針旋轉使1-1號車盤右移O04、O05Q0-04Q0-0.5同時和GND連接構成回路驅動12號電機順時針旋轉使1-2號車盤左移O06、O07Q0-0.6Q0-0.7同時和GND連接構成回路驅動12號電機逆時針旋轉使1-2號車盤右移O08、O09Q1-1.0Q1-1.1同時和GND連接構成回路驅動13號電機順時針旋轉使1-3號車盤左移O12、O13Q2Q3同時和GND連接構成回路驅動13號電機逆時針旋轉使1-3號車盤右移電氣控制板上安裝有空氣斷路器和漏電保護器，在非正常狀態(tài)下可及時切斷電源；快速啟動和停止按鍵與中間繼電器組成電源接通和切斷電路；帶燈顯示保險絲在后級用電回路短路時，能迅速切斷電路并以亮燈顯示保險絲熔斷狀態(tài)[3]。3立體車庫電氣控制系統(tǒng)設計3.1立體停車庫主電路本立體停車庫有10個車位，有13個電動機來執(zhí)行車盤的升降和左右移動指令[4]。其電路如圖4所示[5]。圖4立體停車庫主電路圖3.2S7-300PLC的特點PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、系列化、模塊化，配備有種類齊全的各種硬件裝置供選用，能靈活方便地進行系統(tǒng)配置，組成不同功能、不同規(guī)模的系統(tǒng)[6]。本設計所選的西門子S7-300PLC具有以下優(yōu)點[7]：(1)可靠性高，抗干擾能力強工業(yè)生產(chǎn)對控制設備的可靠性要求：平均故障間隔時間長；故障修復時間短，任何電子設備產(chǎn)生的故障，通常為兩種：偶發(fā)性故障。由于外界惡劣環(huán)境如電磁干擾、超高溫、超低溫、過電壓、欠電壓、振動等引起的故障。這類故障，只要不引起系統(tǒng)部件的損壞，一旦環(huán)境條件恢復正常，系統(tǒng)也隨之恢復正常。永久性故障。由于元器件不可恢復的破壞而引起的故障。采取的措施：①故障檢測——軟件定期地檢測外界環(huán)境，如掉電、欠電壓、鋰電池電壓過低及強干擾信號等。以便及時進行處理。②信息保護與恢復——當偶發(fā)性故障條件出現(xiàn)時，不破壞PLC內(nèi)部的信息。一旦故障條件消失，就可恢復正常，繼續(xù)原來的程序工作。所以，PLC在檢測到故障條件時，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器，軟件配合對存儲器進行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。③設置警戒時鐘WDT（看門狗）——如果程序每循環(huán)執(zhí)行時間超過了WDT規(guī)定的時間，預示了程序進入死循環(huán)，立即報警。④加強對程序的檢查和校驗——一旦程序有錯，立即報警，并停止執(zhí)行。(2)通用性強，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)，用戶不必自己再設計和制作硬件裝置。用戶在硬件確定以后，在生產(chǎn)工藝流程改變或生產(chǎn)設備更新的情況下，不必改變PLC的硬設備，只需改編程序就可以滿足要求。(3)功能強，適應面廣不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。既可控制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程(4)編程簡單，容易掌握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，所以非常容易接受和掌握。梯形圖語言的編程元件的符號和表達方式與繼電器控制電路原理圖相當接近。通過閱讀PLC的用戶手冊或短期培訓，電氣技術人員和技術工很快就能學會用梯形圖編制控制程序。同時還提供了功能圖、語句表等編程語言。(5)減少了控制系統(tǒng)的設計及施工的工作量采用了軟件來取代繼電器控制系統(tǒng)中大量的中間繼電器、時間繼電器、計數(shù)器等器件，控制柜的設計安裝接線工作量大為減少。同時，PLC程序可以在實驗室模擬調試，方便快捷。(6)體積小、重量輕、功耗低、維護方便PLC是將微電子技術應用于工業(yè)設備的產(chǎn)品，其結構緊湊，堅固，體積小，重量輕，功耗低。易于裝入設備內(nèi)部，是實現(xiàn)機電一體化的理想控制設備。3.3PLC的I/O分配及接線立體停車庫設計中PLC外接硬件包括電機、顯示屏、光電開關、電源開關、緊急停車按鈕、復位按鈕、手動/自動按鈕、各種限位開關，運行燈及各種指示燈等。考慮到汽車是貴重物品，又加上了防墜機構、電磁鐵反饋信號、安全掛鉤上限感應等。按照I/O分配結果給予連接。I/O口分配如表3所示。表3I/O口分配表立體停車庫車位PLC接線如圖5所示[8]。圖5立體停車庫車位PLC接線示意圖3.4車位檢測部分S7-300PLC可編程控制器采用直流輸入形式，車庫所有車位到位及限位檢測采用了光電對管，檢測電路電源使用PLC內(nèi)部提供的24V直流電源，其最大驅動電流可達400mA.光電對管的導通電流在30mA左右，內(nèi)阻為600Ω，為滿足光電對管的性能指標，我們將可編程控制器的內(nèi)置24V直流電源上串聯(lián)了一個200Ω/1W的大功率電阻[9]。立體車庫共有7個上下到位檢測光電對管和4個左右到位檢測光電對管，總驅動電流小于可編程控制器24V直流電源的最大輸出電流，滿足設計要求。4軟件設計4．1立體停車庫的主流程圖系統(tǒng)啟動后，可進行存取車的操作。存車時是要按順序先后的，首先是讀取第三層的車位信息，如果有車位則車盤按優(yōu)先順序準備動作。當車盤的動作的條件滿足時車盤做相應動作，并根據(jù)光電傳感器的反饋信號給予面板提示。如果第三層無車位則依次讀取第二層第一層車位情況，并做相應動作。如果車庫滿則面板會提示警告不可存車；取車時，人為給予取車車位號，該車位將準備動作，待光電傳感器及限位開關傳送給PLC信號后，由PLC作出驅動車盤判斷，限位開關滿足條件后，取車車盤動作，并有光電傳感器跟蹤反饋信號，保證安全取車[10]。立體停車庫的控制流程圖如圖10所示。圖10立體停車庫控制流程圖下面再以兩個不同層次的車盤為例闡述車盤下降、上升、左移、右移和限位開關的邏輯關系編寫流程圖及程序[11]。4.23-1#車盤下降、上升條件及存取車3-1#車盤處在立體停車庫的第三層最左側1號車位，該車盤只能升降不能左右移動，其動作邏輯關系如表所示。表43-1#車盤動作邏輯關系表3-1車盤下降O00=L上升O01=L3-1車盤上升到位開關I10×H1-1車位下降到位開關I21H×2-1車盤右移到位開關I16LL2-2車盤右移到位開關I18LL2-3車盤右移到位開關I20LL1-1車盤右移到位開關I23LL1-2車盤右移到位開關I25LL1-3車盤右移到位開關I27LL表中L表示低電平H表示高電平×表示當前狀態(tài)下不使用此項功能。從立體停車庫模型可知要使3-1#車盤下降，第二層車盤必須?？坑覀鹊轿患?-1#車盤、2-2#車盤和2-3#車盤右移到位開關處于低電平狀態(tài)，第一層車盤也必須?？坑覀鹊轿患?-1#車盤、1-2#車盤和1-3#車盤右移到位開關全部處于低電平狀態(tài)同時1-1#車位的下降到位開關I21必須處于高電平狀態(tài)[12]。當3-1#車盤下降到位后有車輛停靠到位后自然滿足上升條件。根據(jù)表4編制程序流程圖如圖6所示。圖63-1#車盤程序流程圖存車時如果3-1#車盤下降和限位開關的邏輯關系滿足則該車盤可以下降動作，下降到位后提示面板提示可以安全停車，PLC獲取停車到位信號后方可將該車盤上升到3層1車位。取車時3-1#車盤依然必須滿足下降條件方可安全取車。4.32-1#車盤車位下降、上升及存取車由立體停車庫模型可知，第二層由3個車位，3個車盤不僅可以升降動作也可以左右移動[13]?，F(xiàn)分兩種情況舉例說明。4.3.12-1#車盤在1#車位2-1#車盤處在立體停車庫的第二層，復位車位在2-2車位處，當2-1#車盤在1號車位下降、上升時其動作邏輯關系如表5所示。表52-1#車盤在1號車位動作邏輯關系表2-1車盤在1號車位下降O08=L上升O09=L2-1車盤上升到位開關I14×H1-1車位下降到位開關I21H×2-1車盤左移到位開關I15LL1-1車盤右移到位開關I23LL1-2車盤右移到位開關I25LL1-3車盤右移到位開關I27LL在表中L表示低電平H表示高電平×表示當前狀態(tài)下不使用此項功能。從立體停車庫模型可知，當要使2-1#車盤在1號車位下降時第一層全部車盤必須停靠右側到位，即1-1#車盤、1-2#車盤和1-3#車盤的右移到位開關處于低電平狀態(tài)，同時1-1#車盤下降到位開關I21處于高電平狀態(tài)。當2-1#車盤下降到位后有車輛停靠到位時自然滿足上升條件。根據(jù)表5編制程序流程框圖如圖7所示。圖72-1#車盤在1號車位程序流程圖存車時如果2-1#車盤下降和限位開關的邏輯關系滿足則該車盤可以下降動作，下降到位后提示面板提示可以安全停車，PLC獲取停車到位信號后方可將該車盤上升到2層2車位。取車時2-1#車盤依然必須滿足下降條件方可安全取車。4.3.22-1#車盤在2#車位當2-1#車盤在2號車位下降、上升及其動作邏輯關系如表6所示。表62-1#車盤在2號車位動作邏輯關系表表中L表示低電平，H表示高電平，×表示當前狀態(tài)下不使用此項功能。從立體停車庫模型可知，當要使2-1#車盤在2號車位下降時第一層1-1#車盤必須?？孔髠鹊轿?，左到位開關I22處于低電平狀態(tài)。而1-2#車盤和1-3#車盤的右移到位開關處于低電平狀態(tài)，同時1-2#車盤下降到位開關I21處于高電平狀態(tài)。當2-1#車盤下降到位后有車輛停靠到位時自然滿足上升條件。根據(jù)表6編制程序流程圖如圖8所示。圖82-1#車盤在2號車位程序流程圖存車時如果2-1#車盤下降和限位開關的邏輯關系滿足則該車盤可以下降動作，下降到位后提示面板提示可以安全停車，PLC獲取停車到位信號后方可將該車盤上升到2層2車位。取車時2-1#車盤依然必須滿足下降條件方可安全取車。4.42-1#車盤左右移動2-1#車盤左右移動和限位開關的邏輯關系如表7所示。表72-1#車盤左右移動邏輯關系如表2-1車盤左移O10=L右移O11=L3-1車盤上升到位開關I10LL3-2車盤上升到位開關I11LL2-1車盤上升到位開關I14LL2-1車盤左移到位開關I15L×2-1車盤右移到位開關I16×L表中L表示低電平，H表示高電平，×表示當前狀態(tài)下不使用此項功能。從立體停車庫模型可知為滿足第三層車位車輛的順利存取第二層的三個車盤均可左右移動，以創(chuàng)造第三層車盤的動作條件。要使2-1#車盤左移，3-1#車盤、3-2#車盤及2-1#車盤必須上升到位，上升到位開關處于低電平狀態(tài)，同時2-1#車盤左移到位開關處于低電平狀態(tài)。要使2-1#車盤右移，3-1#車盤、3-2車盤及2-1#車盤也必須上升到位，上升到位開關處于低電平狀態(tài)，同時2-1#車盤右移到位開關處于低電平狀態(tài)。根據(jù)表7編制程序流程框圖如圖9所示。圖92-1#車盤左右移動程序流程圖2-1#車盤左右移動是自身及立體停車庫其他相關車位存取車的中介條件。存取車時只有滿足了相應的邏輯關系條件方可順利安全存取車輛[14]。與2-1#車盤功能相近的車盤還有第二層其他車盤及第一層的全部車盤，原理基本一樣，不再論述。5立體停車庫調試5.1設備啟停接通電源，向上閉合空氣斷路器，紅色停止燈亮，在確認帶燈保險絲正常狀態(tài)下（保險絲上燈不亮），閉合綠色啟動按鍵，紅色停止燈滅，綠色啟動燈亮，模型電源接通。在正常狀態(tài)下關閉設備電源，先按紅色停止鍵，再切斷空氣斷路器，異常狀態(tài)下，也可直接切斷空氣斷路器。5.2光電開關的工作狀態(tài)調試5.2.1漫反射型光電開關將車庫模型的工作模式置于手動狀態(tài)，取下所有車位上的模型車，此時面板停車指示燈全亮，將模型車從上往下逐次放入車盤，所對應的停車指示燈依次熄滅。將任意車盤上的模型車在水平狀態(tài)下，緩慢后退，直至對應的停車指示燈亮，此時模型車前端到光電開關的距離為檢測距離；左右移動模型，觀察停車指示燈的亮暗，估算指向角大小。在不同的車盤中重復以上步驟，觀察不同顏色的車輛模型的檢測距離、指向角的大小，了解不同顏色的反射率。5.2.2鏡面反射型光電開關車庫一層任意車盤上模型車進出車庫，面板上的報警指示燈（紅色）均會亮滅，觀察不同車位上車輛進出，鏡面反射光電開關于漫反射光電開關的不同。5.3限位開關調試先將車盤移動到初始位置,整體車盤復位到初始狀態(tài)。車庫復位初始狀態(tài):第三層：3-1、3-2、3-3、3-4停車盤上升到頂端第二層：2-1、2-2、2-3停車盤上升到頂端,整體車盤依次停放在車庫二層的2、3、4號車位第一層：1-1、1-2、1-3整體車盤依次停放在車庫一層的2、3、4號車位各限位開關的初始狀態(tài)如表8所示。表8第一層各限位開關的初始狀態(tài)表序號名稱信號接口板上標號初始狀態(tài)（電平）13-1車盤上升到位開關I10L23-2車盤上升到位開關I11L33-3車盤上升到位開關I12L43-4車盤上升到位開關I13L52-1車盤上升到位開關I14L62-1車盤左移到位開關I15H72-1車盤右移到位開關I16L82-2車盤上升到位開關I17L92-2車盤右移到位開關I18L102-3車盤上升到位開關I19L112-3車盤右移到位開關I20L121-1車位下降到位開關I21H131-1車盤左移到位開關I22H141-1車盤右移到位開關I23L151-2車位下降到位開關I24H161-2車盤右移到位開關I25L171-3車位下降到位開關I26H181-3車盤右移到位開關I27L191-4車位下降到位開關I28H按動薄膜開關“2-1#左移”1次，2-1車盤向左移動到1號車位時，2-1車盤左移到位開關閉合，車盤停止左移。按動薄膜開關“2-1#右移”使車盤移位到2＃車位，準備導線1根連接I15和GND,再按動薄膜開關“2-1#左移”1次，車盤也不再左移，斷開I15和GND的連接，車盤開始移動，重連I15和GND，此時2-1號車盤不管有否到1號車位，車盤都將停止移動。參照以上設置調試移動車庫內(nèi)其余車盤的移動。5.4電動機調試在手動狀態(tài)下，按動薄膜按鍵移動升降各車盤觀察直流電動機的正反轉，也可使用連接線連接信號輸出端口和GND,控制直流電動機的正反轉，移動和升降各車盤到車位。5.5車輛進出庫調試(1)手動調試按動薄膜按鍵“手動”液晶屏顯示當前工作狀態(tài)為手動狀態(tài)，車盤移動到初始位置。按動薄膜按鍵“3-1#下降”將三層1號車盤下降到一層1號位，到位狀態(tài)為車盤停止下降，液晶屏顯示：“車盤已到位，允許車輛進出”在車盤內(nèi)放入模型車，車頭指向實驗人員方向，車輛放入時，報警指示燈亮，液晶屏顯示：“車輛進出，請注意安全！”此時模型車庫內(nèi)任意車盤的動作都將停止，模擬車輛進出車庫時的真實狀態(tài)，保證安全。按動薄膜按“3-1#上升”車盤上升到三層1號車位，停車指示燈熄滅，表明有車輛停入當前車盤。重復以上步驟，觀察各車位車輛停放及進出。(2)自動調試根據(jù)實驗內(nèi)容，正確連接信號接口板輸入輸出端口和PLC輸入輸出點端口，啟動車庫模型的電源，按動薄膜按鍵“自動”，將車庫模型的工作狀態(tài)轉到自動，將編制好的程