基于PLC立体车位调度系统设计

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文哈尔滨理工大学学士学位论文-PAGEII--PAGEI-基于PLC立体车位调度系统设计摘要立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的PLC控制，运用欧姆龙公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。关键词立体车库；控制系统；可编程序控制器BasedonPLCStereoParkingSchedulingSystemDesignAbstractStereogarageisthestoragewhichisusedforautomaticparkingandscientificstorageofkindsofautomobile.Asthequantityofurbanautomobilehasincreasedcontinuouslyinnowadays,thehard-to-ParkProblemhasbecomeacommonphenomenon.Mechanicalstereogaragecanuselandresourcesufficientlyandbringspaceadvantageintoplay,andmaximizethenumberofparkingcars.Ithasbecomeanimportantwayforstatictrafficproblemofcities.Theissuestudiesthetypemechanicalparkingsystemwhichnamedup-downandtranslationstereogarage,andregardsofthetwofactorsofcostofmanufactureandoperationalefficiencysynthetically.Onthebasisofinvestigationoncurrentsituationanddevelopingtrendofgarageindomesticandabroad,wechoosethree-layerandthree-formulisticgaragestructureastheresearchmodel.Accordingtotheformofthedragging-formsofmultiplayerup-downandtranslationear-base,itismadeofthreeparts:partofear-basestructure、partofdriving-frameworkandpartofcontrolsystem.Thepapersimplyintroducesmainstructureandcharacteristicsofgarageandalsogivesashortintroductiontoitscontrolsystem.Thefiniteelementreliabilitycheckingofsteelstructureofgarageisutilizedaccordingtotheoperationprincipleofup-downandtranslationstereogarage,themechanicswasusedtocomprehensivelyanalyzetheup-downandtranslationstereogarage.Includingintensionoftheframeworkstructureandaxes,etc.ThepaperadoptedPLCascontrolsystemindesigningtheup-downandtranslationstereogarage,PLCsoftwareofOMRONcompanywasusedtoweavetheprogramofcontrolsystem,throughdebuggingrunning.TheresultprovedthatadoptedPLCascontrolsystemissimpleandeasytorealize.Thecharacteristicofstabilization,credibility,speedinessandhighcapabilitymadethecontrolsystemveryperfection.Inordertosatisfyusingdemandindesignstereogarage,accordingtocriterionofmechanicalparkingsystems-generalsafetyrequirementandthefactsoftheup-downandtranslationstereogaragethePaperintroducedsomesafetytechniquewhichwasusedintheup-downandtranslationstereogarage.ThiscanensureabsolutesafetyforCarandmakethewholestereogaragesafetyandrunningsmooth.KeywordsStereogarage;Controlsystem;PLCPAGEII---PAGEIII-目录摘要…… =1\*ROMANIAbstract =2\*ROMANII第1章绪论 11.1课题背景 11.2立体车库的应用及发展 21.3本课题研究的目的，意义及内容 31.3.1本课题研究的目的及意义 31.3.2本课题研究的内容 41.4本章小结 4第2章自动化立体车库介绍 52.1立体车库概述 52.2立体车库优点及种类和特点 62.2.1立体车库的优点 62.2.2立体车库种类和特点 72.3立体停车系统存在的问题 82.4本章小结 9第3章可编程控制器简介 103.1可编程控制器定义 103.2可编程控制器的发展史 103.3PLC的结构及各部分作用 113.4PLC的工作原理 123.5可编程控制优点 123.5OMRONCJ系类可编程控制器 143.6本章小结 15第4章立体车库车位控制系统设计 164.1升降横移式立体车库特点及车位运行原理 164.1.1升降横移式立体车库特点 164.1.2升降横移式立体车库车位的运行原理 164.2升降横移立体车库整体结构 174.3电气控制系统整体设计 194.4电气系统关键部分设计 214.5PLC控制程序设计 234.6电气安全装置 274.7控制系统优化 284.7.1PLC控制系统设计优化 284.7.2PLC控制系统程序设计优化 284.8本章小结 29结论 30展望 31致谢 32参考文献 33附录A 34附录B 44附录C 49-PAGE10--PAGE30-绪论课题背景随着城市的规模越来越大,城市人口车辆日渐增多,城市市区尤其是中心商业区停车难的问题已成为制约城市发展的一大难题。为了少占用土地,停车设施必须向空间发展,立体车库便应运而生。早在50多年前,立体停车设备在国外就有所发展,先后出现了针对家庭的双层停车设备;利用住宅空地搭建的2~4层升降横移停车设备;适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔;利用广场、建筑物地下空间建设的停车库等。自20世纪70年代末以来,世界经济高速发展,汽车保有量不断增加,迫使地少人多的国家、地区和一些发达国家开展了机械式停车技术的研究。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平。中国自20世纪90年代初已经认识到立体车库的优点,并对其进行了一系列相关的研究及实践。其中塔式立体车库以其高密度的容车率优势被广泛地用于全国各宾馆、酒店、办公大厦等商用楼,其仓储式、循环式等形式的立体车库也都以其独特的优势满足了不同业主的个性化需求,而简易升降式和升降横移式这2种立体车库更适合小区,因为它可以根据场地的大小和空间的高度来自由设置层数和列数,建造方便,操作极其简单。目前,中国的停车场仍以平面停车场为主,这些类型的停车场占地面积大,汽车的容积率低,在土地资源越来越稀缺的今天已经不能满足要求,大力推广立体车库已成为必然。从立体车库的数量上来看,全国已建成的立体停车位才30000多个,而且大部分集中在沿海等发达的大城市,内陆城市以及中小城市分布较少;从技术上来看,中国机械式立体车库与日本、美国、德国等发达国家还有很大的差距,尤其是在立体车库的自动化和智能化管理方面。作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著发展，道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。目前我国经济正处在高速发展时期，随着人们生活水平的不断提高，汽车进入家庭的步伐正在加快，停车产业市场前景广阔。机械式立体车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难最有效的手段，也是停车产业发展的必由之路。当前，我国许多大城市如北京、上海、深圳都开始大力发展机械式立体停车产业。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％-90％，如果采用地上多层(21层)立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。因此,中国立体车库的发展和建设才刚刚起步,还有很大的发展空间。1.2立体车库的应用及发展立体停车起源于20世纪20年代的美国，是为了解决大城市内停车难的问题。目前，土地资源紧张是大城市的现状，在亚洲各国表现尤其突出，因此，它的应用在亚洲各国比较广泛，目前统计表明，立体车库在日本、韩国、中国等地应用很多。在欧洲，德国、意大利等国家从事停车设备的开发和生产比较早。比较有名的公司有:意大利的Sotefin、Interpark、德国Palis等。由于欧洲国家的土地资源比较富有，停车问题不是很突出。停车设备的生产量不是很大，停车设备多数采用巷道堆跺式产品，立体车库的主要优势式在巷道堆跺式立体车库上。在亚洲，停车设备技术起源于日本，日本从20世纪60年代就开始从事立体车库的研究，目前全日本已经投入使用的立体车位超过300万个，其中以升降横移类为主。韩国立体车库设备技术是日本技术的派生。从20世纪70年代中期起步，在80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，在90年代开始进入使用阶段。由于在这几个阶段得到了政府的重视，因此各类立体车库的开发和应用，韩国近几年增长率都在30%左右。目前韩国立体车库行业进入了稳步发展阶段。我国从20世纪80年代开始从日本引进停车设备产品和相关技术，开发工作从80年代中期开始，90年代以来，随着汽车工业和建筑业的发展，特别是轿车进入家庭后，停车设备的应用逐步推广，己经形成了新兴的停车设备行业，步入引进、生产、研制、使用相结合的初步发展阶段，现在我国从事立体车库设备制造的企业约有100家，其中主机生产超过50家。一些企业经过长期积累发展壮大，已稳居行业前列，一些中小型企业抢抓机遇在发展中崭露头角，一些大型集团公司开始跨行业进入停车领域，如北京恩菲科技产业集团、西安斯达机电有限责任公司等。在1996年以前，我国停车设备的年生产能力仅为4000个泊位。2003年国内新建机械式立体停车库303个，新增停车泊位33756个，较2002年增长37.7%。据不完全统计，截至2003年底，国内机械式立体停车泊位己累计达82764个，分布在31个省市自治区的56个城市。2003年市场增长最快的地区是江苏、山东、浙江，泊位分别增长512%,364%和111，此外上海增长37，广东增长10.3%，北京与上年持平。以上6个省市泊位量占到全国新建泊位总量的87%，成为国内机械式立体停车库发展最热的地区。尽管如此，目前我国各主要城市停车设施的建设仍远远落后于道路建设和汽车工业的发展。据资料表明，现有停车位总数不到需求的7%。因此立体式停车库在我国有很大的市场，它的研究与建设在我国还有很长的路要走。1.3本课题研究的目的，意义及内容1.3.1本课题研究的目的及意义国务院发展研究中心目前预测,我国将进入汽车拥有率迅速上升时期,到2010年,汽车保有量达到7167万辆,年平均增长15.2％,轿车保有量达2070万辆,年平均增长16.3％。按照目前汽车使用状况,将有50％车辆行驶在城市中。然而据有关部门的不完全调查统计,全国城市每4.84辆机动车才有一个合法的停车位,有的城市平均每31辆车才配一个停车位,北京市城区内平均每3.9辆车才有一个停车位,如再不采取措施,机动车保有量的迅速增长与城市停车场建设滞后的矛盾将十分突出,“停车难”的问题将越演越烈。我国长期以来一直注重汽车工业的发展,对道路的建设也十分重视,但却忽视了对城市停车场的建设。过去汽车少,即使随便停放也构不成停车问题,正因为这样,使得人们没有重视对车库的建设,造成城市停车场的严重缺乏。汽车迅速增加以后,“停车难”就成了社会问题。城市用地分配有其合理的比例,根据城市地理学与城市经济学的研究证明,城市本身在一定的技术条件下有其理想规模,再大就会产生规模不经济。而分配给交通运输系统使用的土地,包括道路与停车场也是有一定比例的,一般在总土地面积的较合理。而有的新建住宅、商业网点、公共设施等根本没有停车场,有的即使有,但数量非常有限,根本满足不了汽车保有量迅速增加的需要。如何在有限的土地上多建停车场,来满足汽车迅速增加后产生“停车难”问题的需要呢日本为我们提供了可以借鉴的经验—发展立体车库。日本作为一个人口稠密、车辆较多、道路条件较差的国家,在停车场规划与建设时,严格控制占用道路设置停车场。它在立体车库的技术研究与开发、制造、建设、法规及管理等方面都处于世界领先地位机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽车数量的不断增加。截至2003年底，我国个人汽车保有量为12427672辆。其中，个人轿车4890387辆，比2002年增加1462441辆，增长率为42.7%，但与此同时，汽车停车场地的增长却不能与之同步，汽车泊位与汽车数量的比例严重失调，由此带来停车难、违章停车、停车管理困难等一系列问题。当以往的路边、人行道上停车、地下或地面停车场均解决不了上述问题时，采用机械式立体停车设备是一个非常有效的措施。机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。国家计委已明确机械式立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产业，1998年1月1日起执行的《国家计委6号令》把机械式停车序和立体停车场列入“国家重点鼓励发展的产业、产品和技术日录”，国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征进口税”、上述措施为我国立体车库产业的成长提供了良好的条件、也为我国解决城市停车间题提供了机会。可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。1.3.2本课题研究的内容立体车库随着自动化技术的不断发展而出现的高效停车技术，尤其是将可编程控制器在立体车库中的应用，使得立体车库朝着更智能化方向发展。本课题研究的内容的主要目的是通过对升降横移式立体车库的机械结构、机械运作原理、电气控制等的分析，研究立体车库的PLC控制系统的设计方案。本研究的有利于在经济方面降低了立体车建设的成本，在使用方面提高了车库存取车过程中的效率，从而有利于立体车库在日后广阔的市场中推广使用，并且促进了立体车库随城市的交通及汽车行业的同步发展。本课题以升降横移式立体车库的典型的3×3式为研究对象，通过对升降横移式立体车库的运行原理及整体结构的分析进行电气控制系统的硬件和软件的设计，探讨智能化立体车库的存取车原理，智能化设计方案。对升降横移式立体车库通过采用可编程控制器的控制系统的设计完成车辆的自动存取、手动检查故障及车库运行的信息显示等一系列的功能实现。最后通过对原先研究理论的基础上进行设计的优化使得控制系统更加完善。1.4本章小结通过对于现在国内外城市车辆及停车场情况的了解与对比，对于自动化立体车库的产生及其发展有了深刻的了解，日后由于其众多的优点将会得到更广阔的发展前景，因此选定立体车库为此次毕业设计的论文研究内容，促进其理论的更加完善。自动化立体车库介绍2.1立体车库概述立体车库是根据自动物流系统物料传输的原理,采用多层高架式存放车辆的大型停车设备。它发祥于年代的美国,是在繁华拥挤的都市里,为了解决停车难所采取的一种措施。年代以后,伴随着私人小汽车的大量涌现,美国、西欧相继发明了多种形式的立体车库。到了六七十年代,德国、日本、韩国等国家以及香港和台湾等地区则大有后来居上之势。近年来,立休车库从造型、结构、控制、驱动、监测、材料、保险等方面不断更新换代,日趋完美,并广泛应用于宾馆、商业大楼、各种娱乐场所、机场、码头及繁华商业街等车辆密集地区。立体车库的诞生,尽管仍有不尽人意之处,但它的确为缓解交通拥挤解决停车难开辟了一条新的途径。车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30~40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多层(21层)立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。2.2立体车库优点及种类和特点2.2.1立体车库的优点1.节省占地面积,立体车库有较大的车位密度，无需修建坡道和匝道，车体存取由托盘或支架的移动完成，各层车架之间的高度仅按车体的安全高度，从而使单车存放的平均占地面积和和占有空间达到最小。节省大量投资立体车库的占地面积相当于同等地面停车场的1/3-1/20。如建自走式地面停车场,每个车位平均占地25㎡,而40个建车位的电梯式车库占地才50㎡,平均每车位占地1.25㎡。对于城市寸土寸金的面积不大的黄金地带,建立体车库无疑是唯一选择,经济效益相当可观。2.出入库管理方便,省时省力，安全性好它不需要车主找车,出入库管理全由电脑控制,操作简单,库内的存车数量、存车位置、存车时间等全可以显示在操作盘上,一目了然。自动化程度相当高,存取车时间一般不超过120秒,省时省力。全封闭式车库还有效地防风沙，防冻，防止面漆老化和防止人为破坏等现象发生，可避免车辆的丢失和损坏完善的闭锁装置可保证汽车安然无恙,外部人员不能随意进出,汽车不会受到人为的损伤和丢失,车主可大为放心。在技术方面，立体车库采用钢架结构，其强度，刚度及稳定度设计均留有充分的裕度。并设有多重安全防护装置，用以确保人车安全。3.形式多样，适应性强，对环境的副作用小。立体车库的形式多样，可以适应于如：建筑物地下层，地上层，中央商务区，住宅小区等不同环境，并可与市区景观融合设计。国外新型的立体车库多采用模块化设计，标准化系数高，互换性能好，对地基无特殊的户要求，能根据客户要求方便地进行拼装和改型。由于全自动机械一般为全封闭结构，所以汽车熄火，存取噪声小，降低了对周围空气的污染。4.投资成本小，运行费用低，经济效益显著。前述占地少，对地基没有特殊要求，模块化及标准化按设计使立体车库的建筑投资规模相对较少。而兴建平面停车场，出了工程上的投资外还需要土地征用费等费用。立体车库则可以大大降低投资成本。并且立体车库运行只需很少的管理人员，其桌位墙壁还可以作广告创收，因此投资回收到位年限较短。对于制造的企业来说车库额利润可达到15％-20％，被认为是汽车相关工业的新经济增长点。于立体车库具有上述诸多优点,所以各国纷纷发展机械化停车设备—立体车库,将地面停车向空间发展,形成立体停车模式,2.2.2立体车库种类和特点1.水平循环式立体车库水平循环式立体车库铂主体结构为一水平放置的链式输送机,车辆停放在链式传送带的托盘上,随着车辆的入出库,所有车辆同时按固定次序作循环运动,由平动机构确保车辆始终处于水平状态,整套系统由一大型电机单独驱动。水平循环式立体车库外形狭长,通过采用两层停车结构,可以有效地提高狭长地段的土地利用率。由于整个车库只有一个水平循环动作,因此电气控制系统简单,便于维护。但是由子其平动机构导轨易于磨损,因而增加了维护工作量。水平循环式立体车库停车数量受到单一驱动电机幼率和结构限制,一般在十几辆左右,可以通过组合,来达到所需的停车数量。2.垂直循环式塔形立体车库垂直循环式塔形立体车库的主体是垂直回转链式输送机,车辆停放在呈圆形或长圆形配置的托盘上,由做垂直循环运动的链条带动,在平动机构控制下保持车位水平。这种车库由单一大型电机驱动,电气控制系统简单,但其平动机构也存在导轨易磨损的问题,从而引发运行卡死现象。垂直循环式塔形立体停车库停车数量受驱动电机功率及结构等因素限制,一般可停车10-40辆。该种立体车库的最大优点是运动关系和电器控制简单,但它的缺点也很明显,传动噪音大,结构易变形,存取车速度慢,存取车室狭小、环境差,能耗高。因此呈逐步淘汰之势,将由技术已成熟、价格在逐步降低的电梯式所代替。3.升降横移式立体车库升降横移式立体车库多为中、小型车库,停放车辆数目从几辆至几十辆不等,一般采用2-5层结构,也可称为两层升降横移式和多层升降横移式立体车库。两层升降横移式立体车库一般有两类(1)无平移双层提升式简易停车库。它是由液压传动装置构成的微型立体车库,降下时上层进出车,上升时下层进出车,是一种常用的家庭车库。(2)有平移双层提升式简易停车库。它的下层留一个空位,载车盘只能左右横移,上层载车盘只能上下升降。牵引载车盘作升降运动的装置有钢丝绳、链条、液压等形式。两层升降横移式立体车库最适用于地下停车场和露天停车场,停车数量可随意增减,控制系统较简单,模块式结构随意组合,安装快,施工周期短,拆装方便,如遇规模或场地变更,只需在原有基础上拼装或拆除。因此,它在机械式停车设备中一直唱主角,销售量较大。多层升降横移式立体车库由两层升降横移式立体车库扩展而成,它的顶层只升降,底层只横移,而中间层既升降又横移。它既有两层式构造简单、便于安装组合、容易控制等优点,又比两层式节省几倍的地皮。售价一般在4-5万元车位,其他如安装调试、消防、地基及外装修方面的投资很少,因此它广泛应用于住宅小区、公共场所和机关单位等各类场合,在所有类型的停车库中应用较广。由于受链条或钢丝绳和存取时间的限制,多层式目前大多为3-5层,很少有5层以上的。4.电梯提升式立体车库它像电梯那样,把车提升到一定高度,再用横移机构又称机械手把车存入泊位中。这种车库有几十米高,每层有2个或几个泊位。按规模大小,电梯式也有两类：(1)塔形电梯式。这种车库一般在28层以下。它要求升降速度快,结构刚度好。一般采用工业计算机或高档可编程序逻辑控制器构成其自动控制系统,实现存取车自动控制、自动计费等功能,也可实现无人化操作。其地皮利用率高,但对地基、消防要求高,单车成本高。(2)多层电梯式。这种车库一般在5-10层。其升降速度可低到5-20m/min,轿厢系统量简化,结构重量轻,一般不设回转台,不要严格的外装修,地基投资少,消防系统简单。由于受存取车时间和链条钢丝绳的限制,层以上的多层升降横移式车库成本显著增加。若用多层电梯式替代,它的单车位成本甚至比层以下的多层升降横移式还要低,它的存取时间比多层升降横移式少。与同规格的竖直循环式相比,结构刚度好,存取车效率高,底层存取车室环境好,功耗低,噪音小。因而它的发展前景很好,广东、上海、长沙等地己有此类车库出现,按我国目前的国情,人们更有理由重点关注它。5.巷道堆垛式立体车库巷道堆垛式立体车库是由停车位与升降装置立体组合而成的停车设备,升降装置可整体横向移动或升降装置的搬运器可横向移动,停车位设备在升降装置升降道的两侧。这种车库类似于立体仓库,最早出现在美国,为电梯附加行走机械而成,其容车数量一般在100辆以上,从升降装置向停车室运送车辆的方式也有由车自行和由运送装置自动运送两种。2.3立体停车系统存在的问题自动化立体停车车库虽然有很多优势，但现实中实践建设和使用的同时也存在一些的不足，实际推广过程中也存在难度。主要表现在以下几个方面：1.进小区困难首先是小区规划上的缺陷，目前许多小区地下车库的设计层高度不满足建设立体车库所需要的高度，同时还要考虑地面凹陷等相关问题，如果在地面上建，有面临着道路的改建和管理人员到位等一系列问题。2.市民接受程度低市民对立体车库的接受程度普遍不高。表现在对于那些用钢铁层层堆叠起来的大型设备的恐惧感，觉得不如地面车库开了就走方便。3.可行性小在闹市建造立体车库，景观上会受到一定的程度影响，同时，立体车库的费用投入会比较大。2.4本章小结本章通过对于立体车库的资料进行了进一步的研究，在20世纪20年代的美国为了解决停车难问题它应运而生了，并且以其众多的优点如节省占地面积、出入库管理方便、省时省力、安全性好形式多样、适应性强、对环境的副作用小、投资成本小、，运行费用低、，经济效益显著等，从而得到了广泛的应用。立体车库的种类繁多其中重要的有例如垂直循环式塔形立体车库、升降横移式立体车库、电梯提升式立体车库、巷道堆垛式立体车库等，由于升降横移式立体车库建造方便，操作简单等优点，所以本论文将以升降横移式立体车库为例进行研究。可编程控制器简介3.1可编程控制器定义可编程控制器(ProgrammableController)。它是在20世纪70年代以来，在继电器控制技术和计算机控制技术的基础上发展起来的一种新型工业自动化控制设备。它以微处理器为核心，及集动化技术，计算机技术，通信技术为一体，被广泛应用在自动化控制的各个领域。1982年2月国际电工委员会，在颁布可编程控制器标准草案中，对可编程控制器的定义为：可编程控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。它采用可编程序的存储器，在其内部存储执行运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，来控制各种类型的机械设备和生产过程。可编程控制器及有关设备应按易于与工业系统连成一个整体和具有扩充功能的原则进行设计。3.2可编程控制器的发展史20世纪60年代，计算机技术开始应用于工业控制，但由于其本身的复杂性，变成难度高，难以适应恶劣的工业环境以及昂贵的价格等因素未能在工业了一种设想：把计算机的功能完善，通用灵活等优点和继电器控制系统的简单控制领域广泛使用。1968年，美国通用汽车公司，为了适应生产工艺的不断更新的需要，提出易懂，操作方便，价格低廉等优点结合起来，制成一种适于工业控制环境的通用控制装置，而这种装置采用面向控制过程，面向问题的“自然语言”编程，使不熟悉计算机的人也能方便使用。为了适应生产工艺不断更新的需要，要求寻找一种比继电器更可靠，功能更齐全，响应速度更快的新型工业控制器，并从用户角度提出了新一代控制器应具备的十大条件，立即引起了开发热潮。主要内容是：(1)编程方便，可现场修改程序；(2)维修方便，采用插件式结构；(3)可靠性高于继电器控制装置；(4)体积小于继电器控制盘；(5)数据可直接送入管理计算机；(6)成本可与继电器控制盘竞争；(7)输入可为市电；(8)输出可为市电，容量要求在2A以上，可直接驱动接触器等；(9)扩展时原系统改变最少；(10)用户存储器大于4KB。根据美国通用公司的“G十条”的这一要求，美国数字设备公司，于1969年研制成功了第一台可编程控制器PDP-14，并在汽车自动装备线上试用成功，从而开创了工业控制的新局面，从此这项技术在工业领域迅速发展起来。3.3PLC的结构及各部分作用可编程控制器的结构多种多样，但其组成的一般原理基本相同，都是以微处理器为核心的结构。通常由中央处理单元(CPU)、存储器(RAM、ROM)、输入输出单元(I/O)、电源和编程器等几个部分组成。1．中央处理单元(CPU)CPU作为整个PLC的核心，起着总指挥的作用。CPU一般由控制电路、运算器和寄存器组成。这些电路通常都被封装在一个集成电路的芯片上。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线与存储单元、输入输出接口电路连接。CPU的功能有以下一些：从存储器中读取指令，执行指令，取下一条指令，处理中断。2．存储器(RAM、ROM)存储器主要用于存放系统程序、用户程序及工作数据。存放系统软件的存储器称为系统程序存储器;存放应用软件的存储器称为用户程序存储器；存放工作数据的存储器称为数据存储器。常用的存储器有RAM、EPROM和EEPROM。RAM是一种可进行读写操作的随机存储器存放用户程序，生成用户数据区，存放在RAM中的用户程序可方便地修改。RAM存储器是一种高密度、低功耗、价格便宜的半导体存储器，可用锂电池做备用电源。掉电时，可有效地保持存储的信息。EPROM、EEPROM都是只读存储器。用这些类型存储器固化系统管理程序和应用程序。3．输入输出单元(I/O单元)I/O单元实际上是PLC与被控对象间传递输入输出信号的接口部件。I/O单元有良好的电隔离和滤波作用。接到PLC输入接口的输入器件是各种开关、按钮、传感器等。PLC的各输出控制器件往往是电磁阀、接触器、继电器，而继电器有交流和直流型，高电压型和低电压型，电压型和电流型。4．电源PLC电源单元包括系统的电源及备用电池，电源单元的作用是把外部电源转换成内部工作电压。PLC内有一个稳压电源用于对PLC的CPU单元和I/O单元供电。5．编程器编程器是PLC的最重要外围设备。利用编程器将用户程序送入PLC的存储器，还可以用编程器检查程序，修改程序，监视PLC的工作状态。除此以外，在个人计算机上添加适当的硬件接口和软件包，即可用个人计算机对PLC编程。利用微机作为编程器，可以直接编制并显示梯形图。3.4PLC的工作原理PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从第一条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回第一条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。1．输入处理输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通断状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。2．程序执行根据PLC梯形图程序扫描原则，按先左后右先上后下的步序，逐句扫描，执行程序。遇到程序跳转指令，根据跳转条件是否满足来决定程序的跳转地址。从用户程序涉及到输入输出状态时，PLC从输入映象寄存器中读出上一阶段采入的对应输入端子状态，从输出映象寄存器读出对应映象寄存器，根据用户程序进行逻辑运算，存入有关器件寄存器中。对每个器件来说，器件映象寄存器中所寄存的内容，会随着程序执行过程而变化。3．输出处理程序执行完毕后，将输出映象寄存器，即器件映象寄存器中的Y寄存器的状态，在输出处理阶段转存到输出锁存器，通过隔离电路，驱动功率放大电路，使输出端子向外界输出控制信号，驱动外部负载。3.5可编程控制优点PLC发展如此迅速的原因，在于它具有一些其它控制系统，包括DCS和通用计算机在内，所不及的一些优点。下面对这些特点做一个介绍：

(1)可靠性

可靠性包括产品的有效性和可维修性。可编程控制器的可靠性高，表现在下列几个方面：①可编程控制器不需要大量的活动部件和电子元件，接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间缩短，因此可靠性得到提高；②可编程控制器采用一系列可靠性设计方法进行设计，例如冗余设计，掉电保护，故障诊断，报警和运行信息显示和信息保护及恢复等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性得到提高；③可编程控制器有较强的易操作性，它具有编程简单，操作方便，编程的出错率大大降低，而为工业恶劣操作环境设计的硬件使可靠性大大提高；④可编程控制器的硬件设计方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性高的工业级元件，采用先进的电子加工工艺(SMT)制造，对干扰采用屏蔽、隔离和滤波等；存储器内容的保护，采用看门狗和自诊断措施，便于维修的设计等。

一份用户选用PLC原因的调查报告指出：在各种选用PLC的原因中，首选原因是可靠性高的，占93%，其次，才是性能和维修方面的原因。

(2)易操作性

PLC的易操作性表现在下列三个方面：①操作方便：对PLC的操作包括程序的输入和程序更改操作，大多数PLC采用编程器进行程序输入和更改操作。现在的PLC的编程器大部分可以用电脑直接进行，更改程序也可根据所需地址编号、继电器编号或接点号等直接进行搜索或按顺序寻找，然后可以在线或离线更改；②编程方面：PLC有多种程序设计语言可以使用，对现场电气人员来说，由于梯形图与电气原理图相似，因此，很容易理解和掌握。采用语句表语言编程时，由于编程语句是功能的缩写，便于记忆，并且与梯形图有一一对应的关系，所以有利于编程人员的编程操作。功能图表语言以过程流程进展为主线，十分适合设计人员与工艺专业人员设计思想的沟通。功能模块图和结构化文本语言编程方法的应用尚未普及，但由于它们具有功能清晰，易于理解等优点，而且与DCS组态语言统一，正受到广大技术人员的重视。③维修方便：PLC所具有的自诊断功能对维修人员的技术要求较低，当系统发生故障时，通过硬件和软件的自诊断，维修人员可以根据有关故障代码的显示和故障信号灯的提示等信息，或通过编程器和HMI屏幕的设定，直接找到故障所在的部位，为迅速排除故障和修复节省了时间，降低了MTTR

为便于维修工作的开展，有些PLC制造商提供维修用的专用仪表或设备，提供故障维修树等维修用资料；有些厂商还提供维修用的智能卡或插件板，使维修工作变得十分方便。此外，PLC的面板和结构设计也考虑了维修的方便性。例如，对需要维修的部件设置在便于维修的位置，信号灯设置在易于观察的位置，接线端子采用便于接线和更换的类型等，这些设计使维修工作能方便地进行，大大缩短了维修时间。采用标准化元件和标准化工艺生产流水作业，使维修用备品备件简化等，也使维修工作变得方便。灵活性

PLC的灵活性主要表现在以下3个方面：①编程的灵活性：PLC采用的标准编程语言有梯形图、指令表、功能图表、功能模块图和结构化文本编程语言等。使用者只要掌握其中一种编程语言就可进行编程，编程方法的多样性使编程方便。由于PLC内部采用软连接，因此，在生产工艺流程更改或者生产设备更换后，可不必改变PLC的硬设备，通过程序的编制与更改就能适应生产的需要。这种编程的灵活性是继电器顺序控制系统和数字电路控制系统所不能比拟的。正是由于编程的柔性特点，使PLC成为工业控制领域的重要控制设备，在柔性制造系统FMS，计算机集成制造系统(CIMS)和计算机流程工业系统(CIPS)中，PLC正成为主要的控制设备，得到广泛的应用；②扩展的灵活性：PLC的扩展灵活性是它的一个重要特点。它可以根据应用的规模不断扩展，即进行容量的扩展、功能的扩展、应用和控制范围的扩展。它不仅可以通过增加输入输出卡件增加点数，通过扩展单元扩大容量和功能，也可以通过多台PLC的通信来扩大容量和功能，甚至可以与其它的控制系统如DCS或其它上位机的通信来扩展其功能，并与外部的设备进行数据交换。这种扩展的灵活性大大方便了用户；

③操作的灵活性：操作的灵活性指设计工作量、编程工作量、和安装施工的工作量的减少。操作变得十分方便和灵活，监视和控制变得很容易。在继电器顺序控制系统中所需的一些操作得到简化，不同生产过程可采用相同的控制台和控制屏等。机电一体化

为了使工业生产的过程控制更平稳，更可靠，向优质、高产、低耗要效益，对过程控制设备和装置提出了机电一体化，即仪表、电子、计算机综合的要求，而PLC正是这一要求的产物，它是专门为工业过程而设计的控制设备，具有体积小、功能强，抗干扰性好等优点，它将机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合集成在一起，因此，它已经成为当今数控技术、工业机器人、离散制造和过程流程等领域的主要控制设备，成为工业自动化三大支柱(PLC，机器人，CAD/CAM)之一。可编程控制器现在已经成为了一个不可代替的控制系统，它们可以与其它系统通讯，提供产品报表，生产调度，诊断自身和设备的故障，这些技术上的改进，让PLC成为今天的各行各业的高质量和产量的重要的贡献者。3.5OMRONCJ系类可编程控制器选择合适的机型是PLC控制系统硬件配置的关键问题.目前,国内外生产PLC的厂家很多,如西门子、三菱、松下、欧姆龙、LG、ABB公司等,不同的厂家的PLC产品虽然基本功能相似,但有些特殊功能、价格、服务及使用的编程指令和编程软件都不一样.而同一家公司生产的PLC产品又有较大的差别.因此,正确选择合适的机型至关重要.在满足控制要求的前提下,选型时应选择最佳的性能价格比。日本OMRON公司致力于控制设备的生产已有60多年历史，现已形成一个遍及全球的自动控制产品生产，销售及用户服务网络。其产品包括种类齐全的工业控制元器件，可满足大多数应用需求的系类PLC，智能变频器以及支持大规模工厂自动化的高效的分散控制系统，广泛应用于冶金，电力，机械加工及石油，化工等各个行业中，以其良好的性能和低廉的价格，占据了我国自动控制产品市场的较大份额。OMRONCJ系列PLC属于紧凑型的可编程控制器，以高速和先进功能为特色。为了能在机械中的很小的空间和与部件一样的DIN导轨上安装，只有90mm×65mm﹙高×厚﹚，使机械体积减小，提高功能性和模块化。基本指令执行时间最小为0.02us，而专用指令执行时间最小为,0.06us。支持DeviceNet开放网络和协议宏﹙对串行通信﹚，允许在设备内信息共享。还支持有ControllerLink的设备—设备连接和有以太网的上位链接，用于更高级的信息共享，包括以太网，ControllerLink和DeviceNet网络间的无缝信息通信。3.6本章小结通过对于可编程控制器的资料的查阅与学习，了解了可编程控制器发展的历史，和其再工业史上为自动化生产作出了重大的贡献，并且随着时代与工业的发展得到不断的改进和升级，适应工业要求。此次研究的论文将以可编程控制器为控制核心，并且选用模块化的欧姆龙CJIM系列可编程控制器。立体车库车位控制系统设计4.1升降横移式立体车库特点及车位运行原理4.1.1升降横移式立体车库特点升降横移式立体停车库每个车位均有托盘,所需存取车辆的托盘通过升、降、横移运动到达地面层,驾驶员进入车库,存取车辆,完成存取过程。地面上布置的升降横移立体车库结构特点是:一层只能平移,顶层只能升降,中间层既可平移又可升降。除顶层外,中间层和底层都必须预留一个空车位,供进出车辆升降之用。当底层车位要存取车时,无需移动其它托盘就可直接进出车;中间层、顶层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行相应的平移处理,直到下方为空才可进行下降和进出车动作,进出车后托盘再上升回到原位置。其运动总原则是:升降复位,平移不复位。托盘升降由一台电机驱动,通过钢丝绳拖动托盘垂直升降,横向移动借助导轨,也是利用一台电机便可实现车位的移动,它的主要优点在于同一层的车位移动独立,可以自由动作,并且动作时间短,缩短了存取车的时间。4.1.2升降横移式立体车库车位的运行原理由于受收链装置及进出车时间的限制,一般为2-4层(国家规定最高为4层),其中以2、3层者居多,根据我们设计要求规定,立体车库为三层结构,考虑到升降横移式车库本身的特点即中间层和底层必须留有一个空位。本论文以图4-1一个地上7车位的升降横移式停车设备为例，其工作原理是：三层三个车位可以升降，二层两个车位可以升降和平移，一层的两个车位只能横向横移，空车位供三层和二层的车位下降时借用。1、2号车位可以直接存放车辆;7号车位需下降后再存放车辆;3号车位，则需先将1号和2号载车板右移，再将3号载车板下降;4号车位，则需先将2号载车板右移，再将4号存车板下降；5号车位需要先将1、2、3、4号四个载车板右移，再将5号载车板下降；6号车位则需要先将2、4号载车板右移，再将6号载车板降下。由于升降横移式停车设备对场地的适应性强，介绍系统各机械部分部件结构和功能可根据不同的地形和空间进行任意的组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低，因此，应用非常广泛。图4-1七车位升降横移式立体车库车位工作原理图4.2升降横移立体车库整体结构升降横移立体车库的主要组成为5个部分，分别为控制部分、升降横移传动部分、框架结构部分、载车板部分、安全防护部分。1.控制部分：升降横移式立体车库的控制系统是存取车的指挥中心，是实现智能化的前提。主要由主回路和控制回路组成。其中主回路主要控制载车板的升降和横移，其设备主要是横移小电机和升降大电机，为了实现电机的平稳运行、无噪声、低能耗、高速准确、横移小电机主要采用减速机主要采用带刹车减速机；控制回路主要是针对人，车的安全而设计的各种回路。控制系统分为硬件部分和软件部分2．升降和横移传动部分。横移传动系统负责停车托盘在横梁上的横移运动。横移传动机构一般由电机、驱动轮和从动轮、导轨组成。底层横移传动系统与载车板做成一体，其它层的横移传动系统均置于车位架上，传动轴的工作性能好坏将直接影响到整个车库的工作情况，有升降横移式立体停车库的工作原理可知，除了顶层的载车板不需要横移外，其他层的载车板均需要通过每层的横移导轨左右移动，为上层的载车板升降提供空位。下层载车板横移机构见图4-2所示,电机(含减速机)固定在载车板上,其输出轴有2个链轮通过链传动分别带动与行走车轮1和轮2相连的传动轴运转,即轮1和轮2为主动轮,轮3和轮4为从动轮。轮1和轮2有双轮缘导向,控制载车板的横移方向。升降传动是车库传动系统的主要部分，负责托盘与车辆的升降运动。它利用电动机、链条等拖动装置将车板从底层车位提升到上层车位，获奖车板从上层车位下降至底层车位，实现升降存取车，上将传动部分由电动机、链轮、链条等组成，运行时，电动机带动链条转动，链条带动链条，通过电动机的正转和反转控制实现托盘的上下升降运动。在存取车操作时，升降系统将所要存取的车辆通过停车托盘提升到指定位置，获奖再有车辆的托盘从指定位置落下。其原理见图4-3升降原理图。图4-2横移机构俯视示意图图4-3升降原理图3.钢结构框架：钢结构框架主要由横梁、纵梁、导轨、停车架、托盘等部件组成。主要作用死承重和内置多个停车位，并安装机械传动、电气控制、消防系统、排水等相关设备。挂架结构是整个车库的支撑部分，主框架体系由水平方向的梁和垂直方向的柱通过钢性节点连接，该结构构件的抗弯刚度来抵抗侧向力。4.载车板;载车板是用来承载车辆的装置，按结构形式有框架式和拼板式两种。框架式载车板多数采用中间突起结构，用型钢和钢板焊接承载框架，在两侧的车通道和中间突起的顶面用不同的厚度的钢板铺设。优点是具有较好的导入功能，可按需要设置行车道宽度，适合车型变化较多的小批量生产。平板式载车板用镀锌钢板一次冲压或滚压成组装件，通过电镀、烤漆等对组件进行相关的表面处理后队组件咬合拼装，并用螺栓紧固连接，是载车板牢固、轻巧、美观、横移机构设置在行走小车框架两头的横梁上。5.安全防护部分：系统由安全挂钩、光电传感器、反馈元件、上下限位开关、横移限位开关。由反馈元件输出监测信号至PLC，安全钩的收放动作由PLC控制继电器予以执行。该部分充分的利用各种限位开关、接近开关、行程开关、光电开关监测托盘、车体的位置与运行状态，次用接触器、继电器执行对电动机的汽艇控制，系统要求开关逻辑严格互锁，保障存取车的安全可靠。4.3电气控制系统整体设计整个车库设计由一台PLC对车库进行统一的管理和监控，通过PLC控制载车板纵横传动装置以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的调入调出由PLC根据当前各车位的车辆存放情况，按照相应的调度策略调度车辆进出。立体车库的自动存取车控制系统包括弱电与强电两套系统。弱电系统主要包括各种信号的采集、报警与控制输出。PLC输出信号给接触器线圈，控制接触器的接通与关断。强电系统包括载车板电机控制线路、控制电机正反转接触器、到位限位及载车板的上下行程限位。车库采用车位检测装置代替人工找位，用升降装置输送汽车到位。系统在面板处设有急停开关，当发生意外时，按下急停开关，断掉所有电机的电源，使载车盘无法继续运行，以保护人员及设备的安全。系统输出控制信号包括控制电机运行方向信号，控制电机运行信号，控制电磁铁得、失电信号，控制灯光报警信号，控制车库照明信号。升降横移式立体车库是一种比较典型的跨学科机电一体化产品，集机械、电子、信息技术于一体。其中，电子技术、信息技术和传感技术的合理运用与组合构成了车库的控制系统。升降横移式立体车库的控制系统是整个车库系统的重要组成部分，也是车库系统的核心。执行机构是“四肢”，框架是“躯体”，那么控制系统就是“大脑”。它指挥着车库的每个运作过程，并对整个系统的状态过程进行监控。图4-4车库系统控制原理框图升降横移式立体车库的系统控制原理：操作者(人)要通过控制系统信息交流的平台(界面)把操作信息传送给控制系统，经系统处理后，系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行结构，来完成车库现场的运作。其系统控制原理框图，如图4-5所示。由于PLC的可靠性、抗干扰能力强。国内外现有的升降横移式立体车库，它们的系统控制形式大都采用可编程控制器控制，特别是应用在智能化要求程度高、多车尾、大容量的现代化升降横移式立体车库中。PLC的可靠性、抗干扰能力强。图4-5PLC的硬件系统结构框图在升降横移式立体车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，控制系统就是使它们在不同的时间内实现正反转;其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯及其各种安全设施等。为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用了行程开关。为了判断载车板上有无车辆，采用了光电开关。一般小型车库选用按钮操作，界面清楚，易于操作，但对于大型车库来说要用上位机来进行对其控制。同时在车库中还采用了一些传感器如烟温传感器以及安全预警装置，因本系统只有开关量输入而无模拟量输入，凭可编程序控制器本身的抗干扰能力和隔离变压器就能满足要求，因此可不必再另外增加其它抗干扰措施。检测点与控制点：1.检测点分布(1)载车板上汽车停放到位否检测采用光电开关在底层进行扫描检测。光电开关的接收器和发射器分别安装在底层左右两边，在载车板前后位置均进行检测，当有车辆停放不到位时，车就把光电关光源挡住，此时系统不能动作，只有车辆停放到位后，系统才能正常工作。(2)载车板上有无车检测在每个载车板上的一条对角线上安放一套光电开关，用于检测载车板上有无车。(3)载车板平移运动是否到位检测只有下层载车板有平移运动，在每个车位上分别安装一只限位开关，用于检测载车板平移运动是否到位。(4)上层载车板吊钩是否挂好检测控制吊钩动作的电磁铁上有一反馈信号，可用于指示吊钩是否已把载车板挂好。2.控制点分布(1)一层载车板左右平移控制一层载车板只有两个，每个载车板只有左右移动两个动作，采用带自动抱闸的三相交流电机控制。(2)二层载车板升降横移运动控制二层载车板有两个，每个载车板有横移、升降四个动作，采自动抱闸的三相交流电机控制。三层载车板升降运动控制三层载车板有三个，每个载车板只有升降两个动作，采用带自动抱闸的三相交流电机控制。吊钩动作控制只有二、三层的载车板使用吊钩，每个载车板用2套吊钩，吊钩用电磁铁控制。4.4电气系统关键部分设计PLC是车库控制系统的核心,其操作大致分为3类：﹙1﹚以故障诊断和处理为主的操作；﹙2﹚联系现场状况的数据I/O操作;﹙3﹚执行用户程序和服务及外部设备的命令操作。当进行存取操作时,PLC接收和分析操作人员在控制面板按钮或上位机输人的指令,做出合理的工控安排判断检测元件的状态,读取车库机械驱动部分的信息,反馈信息到执行元件,拖动车位板,实现其位置移动,完成车辆的存取操作和信号显示指示灯。整个动作区域配有光、电检测及多重安全系统,以防异常情况发生。通过光电检测、软硬件信号联锁、限位、防坠保护、过载保护等装置,来确保整个系统的安全、平稳运行。图4-6简化PLC接线图该系统中PLC主要完成对托盘、托板位置及运行状态的检测和存取车的操作。用各种光电开关、行程开关检测位置状态,用接触器、继电器控制拖动电机的起停。对车位的操作即控制横移小电机和升降大电机,使它们在不同时间实现正反转。而且上层升降动作和以下各层的横移动作必须是互锁的,即当上层泊位在升降时,下面各层泊位不能移动,反之亦然。并且上层泊位每次只能有一个泊位进行上下升降运动。为了保证存取车可靠安全,系统要精确定位。行程开关的设置保证了托板能平移到预定位置以及托盘能上升或下降到准确位置,但行程开关逻辑要严格互锁。例如、1、2水平限位开关在静态情况下只能有一个是断开的,如果个2以上开关闭合即表示托板不到位。在车库静止时,所有固定托板的挂钩信号均应断开负逻辑,1层上限位开关断开,2层上限位开关闭合。为了保证载车板运行过程的安全性,必须采取传动系统自锁保险设计和安全挂钩保险设计链传动采用制动电机,无论发生什么情况,都处于自我保护状态控制安全挂钩动作的电磁铁上必须有一反馈信号,可用于指示挂钩是否已把托盘挂好。光电开关布置在不同的位置有不同的功能安装在托盘底层左右2边的光电开关,可以检测托盘上汽车停放是否到位在托盘对角线上安放的光电开关可以检测托盘上有无车装设于停车库车辆人口处左右2侧的光电开关还可以用于检测外界的错误动作和车位移动时出现的异常情况等。若遇车辆未停妥、动作区域有人或物、运行过程中有车想开进等意外情况,光电开关光线被遮,会给PLC个电平变化信号,从而改变PLC的输人,蜂鸣器发出长音