升降橫移式立體車庫plc畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本文選用了社會(huì)需求大，最常見的一種立體車庫——升降橫移式立體停車庫。介紹和分析了升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)。本文介紹了立體車庫的現(xiàn)狀，前景和各種型式立體停車庫的特點(diǎn)，介紹了升降橫移式立體停車庫的工作原理和優(yōu)點(diǎn)并對(duì)升降橫移式立體停車庫的各個(gè)組成部分作了介紹,其中對(duì)升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的力學(xué)分析，包

2、括升降橫移式立體停車庫的鋼架結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度和鏈條的強(qiáng)度等。本文還對(duì)升降橫移式立體停車庫的升降傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和計(jì)算.運(yùn)用合理的方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)車庫升降和平移傳動(dòng)同時(shí)還對(duì)升降橫移式立體停車庫的整體框架和局部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。最后對(duì)車庫的控制部分作了簡單的分析和介紹，并制了電氣原理圖和PLC接線圖。另外還在升降橫移式立體停車庫中使用了一些必要的安全技術(shù)，更好的保證了駕駛員和車輛的安全，

3、使得整個(gè)車庫安全平穩(wěn)的運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：機(jī)械式立體停車庫，升降橫移，結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)系統(tǒng)，優(yōu)化，安全</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 前言1</b></p><p>　　1.1立體車庫概述1</p><p>

4、;<b>　　1.1.1概述1</b></p><p>　　1.1.2立體車庫的分類1</p><p>　　1.2立體車的國內(nèi)外發(fā)展情況1</p><p>　　第二章 升降橫移式立體車庫控制方式3</p><p>　　2.1升降橫移式立體車庫的控制形式3</p><p>　　2.2 升降

5、橫移式立體車庫的特點(diǎn)3</p><p>　　2.3 選擇設(shè)計(jì)的立體車庫3</p><p>　　第三章 升降橫移式立體車庫5</p><p>　　3.1 升降橫移式立體車庫的主要組成部分5</p><p>　　3.2 升降橫移式立體車庫車位結(jié)構(gòu)5</p><p>　　3.3 升降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行規(guī)圖

6、5</p><p>　　第四章 升降橫移式立體停車庫的硬件系統(tǒng)6</p><p>　　4.1控制系統(tǒng)控制核心單元的選擇6</p><p>　　4.2 傳感器的選擇6</p><p>　　4.3 行程開關(guān)7</p><p>　　4.4 驅(qū)動(dòng)元件8</p><p>　　第五章 升降橫移式立

7、體停車庫的控制系統(tǒng)9</p><p>　　5.1軟件所要完成的控制任務(wù)9</p><p>　　5.1.1升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制任務(wù)9</p><p>　　5.1.2升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的基本要求9</p><p>　　5.2控制程序流程圖10</p><p>　　5.3 PLC的I/O口資

8、源配置12</p><p>　　5.4 升降橫移類立體車庫的梯形圖14</p><p><b>　　總結(jié)25</b></p><p><b>　　致謝26</b></p><p>　　第六章 參考文獻(xiàn)27</p><p>　　附錄A I/O控制原理圖28<

9、/p><p>　　附錄B 立體車庫運(yùn)行梯形圖及說明29</p><p>　　第1章 前 言</p><p><b>　　1.1.1概述</b></p><p>　　機(jī)械式立體車庫就是以立體化的方式用機(jī)構(gòu)來存取、停放車輛的整個(gè)停車設(shè)施，即用機(jī)械設(shè)備將汽車存放到立體化的停車位或從停車位元取出的方式。機(jī)械式立體停庫是近幾

10、十年順應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在市場需求的迫切影響下應(yīng)用而生的一種新型停車系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的自走式停車庫不同，用地緊張、車多地少的狀況下，將車輛多層存放，其最大優(yōu)點(diǎn)是能夠大量節(jié)省有限的地表面積，將停車位向空間和地下發(fā)展，采用光機(jī)電方式存取汽車，自動(dòng)化程度較高，代表了停車場的發(fā)展方向。</p><p>　　1.1.2立體車庫的分類</p><p>　　機(jī)械式立體車庫種類較多運(yùn)行原理和組成結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)，目

11、前我國把機(jī)械式停車設(shè)備共分為八大類，即：升降橫移式（psh）、垂直循環(huán)式(pcs)、簡易升降式(pjs)、垂直升降式(pcs)、平面移動(dòng)式(ppy)、巷道堆垛式(pxd)、多層循環(huán)式（pds）、汽車專用升降機(jī)式（pqs）。上述各類型的停車設(shè)備，采用不同的工作原理和技術(shù)，適用于不同的場地條件，各有特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。</p><p>　　1.2立體車庫的國內(nèi)外發(fā)展情況</p><p>　　停車難已成

12、為城市難題，因涉及民生而倍受關(guān)注，隨著各方向的關(guān)注加深，機(jī)械式立體停車設(shè)備在城市建設(shè)中的廣泛應(yīng)用在解決停車難問題上呈現(xiàn)出了較為明顯的趨勢(shì)。機(jī)械式停車設(shè)備的應(yīng)用已有30多年的歷史了。發(fā)展較早、較好的有日本、韓國、德國等。在亞洲，機(jī)械式停車設(shè)備采用較早、應(yīng)用較普遍的是日本、韓國和我國臺(tái)灣省。</p><p>　　日本從20世紀(jì)60年代初就開發(fā)并使用可最大限度利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。80年代開始向韓國、中國和我國臺(tái)灣

13、省出口產(chǎn)品和技術(shù)。隨著各國汽車保有量的增加，立體車庫逐年增多，品種也從單一垂直循環(huán)式發(fā)展為多種形式，至今已開發(fā)生產(chǎn)出八大類近百年品種。</p><p>　　韓國機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)的發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。20世紀(jì)70年代中期為起步階段，80年代為引進(jìn)階段，90年代為供應(yīng)使用階段。由于這幾個(gè)階段受到了政府的高度重視，各種機(jī)械式停車設(shè)備得到了普遍的開發(fā)和利用，年遞增速度達(dá)到30%；2000-2010年為發(fā)展階段，自動(dòng)化停車

14、設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而得到迅猛發(fā)展[1]。</p><p>　　由于歐洲國家土地資源比較富余，停車問題表現(xiàn)不是很突出，停車設(shè)備應(yīng)用不是很多，</p><p>　　立體車庫的發(fā)展在國外，尤其在日本已有近50年的歷史，1960年以后，立體車庫逐年增多，品種也發(fā)展為多種形式。自70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車保有量不斷增加，迫使很多國家、地區(qū)開展機(jī)械式停車技術(shù)的研究。以日本、美國、德國等

15、為代表的發(fā)達(dá)國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國和港、澳、臺(tái)地區(qū)的停車業(yè)也通過引進(jìn)技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難問題，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。受人口、土地面積等因素的影響，國外這些停車設(shè)備大部分都是面向轎車設(shè)計(jì)的。</p><p>　　我國城市停車設(shè)施建設(shè)還處在初級(jí)階段，停車位數(shù)量與合理的車位數(shù)量相差甚遠(yuǎn)，停車難是一個(gè)普遍的問題。目前我國的停車場仍以平面停車場、路上停車場、路外停

16、車場等為主，立體停車庫和機(jī)械式停車庫的設(shè)計(jì)研發(fā)雖然已有很長一段時(shí)間，但目前的使用數(shù)量很少，尤其是公交車立體停車庫的設(shè)計(jì)研發(fā)還處于剛起步的階段。隨著城市交通問題的日益嚴(yán)重，以及土地問題的加劇，立體停車庫的發(fā)展將會(huì)有很大的空間。經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)， 國家計(jì)委、國家經(jīng)貿(mào)委令第7號(hào)發(fā)布，自2000年9月1日起施行的《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》，已明確將城市立體停車場建筑為國家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)，為我國立體停車庫產(chǎn)業(yè)的成長提供了良好條件，也為

17、我國解決城市停車問題提供了機(jī)會(huì)，因此立體停車庫具有非常廣闊的發(fā)展前景。</p><p>　　第二章 升降橫移式立體車庫控制方式</p><p>　　2.1升降橫移式立體車庫的控制形式</p><p>　　車庫控制形式是根據(jù)車庫的具體情況選定，要綜合考慮到其規(guī)模、應(yīng)用場合等各方面因素而定，在車庫眾多的控制系統(tǒng)中有三種比較常見的控制形式:繼電器邏輯電路控制、可程序設(shè)計(jì)控

18、制器控制、單片機(jī)控制。我所學(xué)習(xí)的是第二種控制形式。</p><p>　　2.2 升降橫移式立體車庫的特點(diǎn)</p><p>　　升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價(jià)較低。 </p><p><b>　　產(chǎn)品特點(diǎn)： </b>&

19、lt;/p><p>　　(1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。 </p><p>　　(2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。 </p><p>　　(3) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡單，安全可靠。 </p><p>　　(4) 存取車迅速，等候時(shí)間短。 </p><p>　　(5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。</

20、p><p>　　(6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。 </p><p>　　2.3 選擇設(shè)計(jì)的立體車庫</p><p>　　由于升降橫移式立體車庫由于適應(yīng)性強(qiáng)而倍受青睞，該類車庫每個(gè)車位均有在載板（即托盤），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。停泊在這類車庫地面的車輛只做橫移，不必升降，上層車位或下

21、層車位需通過中間層移出車位，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)或者開出車庫，升降由一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，通過鋼絲繩拖動(dòng)搬運(yùn)器垂直升降，橫向移動(dòng)的借助導(dǎo)軌，也是利用一臺(tái)電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)車位移動(dòng)，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于同一層的車位移動(dòng)獨(dú)立，可以自由動(dòng)作并且時(shí)間短，縮短了存取車的時(shí)間。因此，本文選擇升降橫移式立體車庫進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　圖2-1升降橫移式立體車庫</p><p>

22、　　第三章 升降橫移式立體車庫</p><p>　　3.1 升降橫移式立體車庫的主要組成部分</p><p>　　升降橫移式立體車庫主要由主框架部分、載車板部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)措施五大部分組成。本文主要研究其控制系統(tǒng)。</p><p>　　3.2 升降橫移式立體車庫車位結(jié)構(gòu)</p><p>　　升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)為N

23、5;M二維矩陣模式，可設(shè)計(jì)為多層、多列，車庫提供總?cè)萘寇囄辉獮椋篜=N×M-(N-1)</p><p>　　其中：N 為二維矩陣的行，即車庫的層數(shù)</p><p>　　M 為二維矩陣的列，即車庫的列數(shù)</p><p>　　3.3 升降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行規(guī)圖</p><p>　　由于受收鏈裝置及進(jìn)出車時(shí)間的限制，一般為2-4層

24、（因?yàn)閲乙?guī)定最高為4層），以2、3層居多，可根據(jù)泊車的多少?zèng)Q定停車庫的規(guī)模。假如設(shè)計(jì)一個(gè)雙層5車位的升降橫移式立體車庫，兩層平面為：上平面U和下層平面M。上平面U只能進(jìn)行升降動(dòng)作，下層平面M只能進(jìn)行平移動(dòng)作。立體車庫中總共有6個(gè)車位，其中一個(gè)為空位向載車盤提供上升和下降的通道，另外5個(gè)車位用于存放車輛。當(dāng)下層平面M車位進(jìn)出車時(shí)，不需要移動(dòng)其他托盤就可直接進(jìn)行進(jìn)出車處理。當(dāng)上平面U車位進(jìn)出車時(shí)，首先要判斷其對(duì)應(yīng)的下方位置是否為空，不為空

25、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)作到達(dá)下層平面M，進(jìn)行進(jìn)出車處理，進(jìn)出車完畢后上升回到原位置。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律存取車的過程主要包括:</p><p>　　1.為了讓出空位，載車板需要橫移;</p><p>　　2.為了存取車，需要載車板的升降;</p><p>　　3.載車板左右橫移一個(gè)準(zhǔn)確的停車位行程和升降到準(zhǔn)確的位置。</p>&l

26、t;p>　　下圖是一個(gè)兩層平面立體車庫的結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖 2-1 立體停車庫示意圖</p><p>　　第四章 升降橫移式立體停車庫的硬件系統(tǒng)</p><p>　　控制系統(tǒng)硬件確定主要包括系統(tǒng)控制形式及控制核心單元的選擇、輸入?yún)⒘康臋z測(cè)和傳感器的選擇、輸出驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)組件的選擇、人機(jī)聯(lián)系方式的選擇，最后生成硬件接線圖。介紹下主要元器件的選

27、擇。</p><p>　　4.1控制系統(tǒng)控制核心單元的選擇 </p><p>　　升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制核心單元確定與控制任務(wù)有關(guān)，在本次立體停車場的設(shè)計(jì)中是選用S7—200系列中的CPU226 DC/DC/DC，它的可用輸入點(diǎn)數(shù)為24，可用輸出點(diǎn)數(shù)為16。系統(tǒng)CPU采用的是24輸入／16輸出的西門子S7-200系列PLC中的226DC／DC／DC。</p>&l

28、t;p>　　PLC采用典型的計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)，其實(shí)質(zhì)就是一種工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。PLC主要由中央處理單元、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、編程器、電源以及其他電路組成。如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 PLC基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　4.2 傳感器的選擇 </p><p>　　光電開關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測(cè)物對(duì)光束的遮擋或反射，由

29、同步回路選通電路，從而檢測(cè)是否存在物體。物體不僅限于金屬，所有能夠反射光線的物體均可被檢測(cè)到。立體停車庫中，光電開關(guān)主要用來檢測(cè)車庫有無車的檢測(cè)裝置以及檢測(cè)車庫是否?？康轿弧?lt;/p><p><b>　　圖4-2 光電開關(guān)</b></p><p><b>　　4.3 行程開關(guān) </b></p><p>　　行程開關(guān)又稱限位

30、開關(guān)，當(dāng)其與生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件產(chǎn)生碰撞，行程開關(guān)便發(fā)出控制信號(hào)，將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電氣控制。</p><p>　　為了保證存取車可靠安全,系統(tǒng)要精確定位，行程開關(guān)的設(shè)置保證了載車板能平移到預(yù)定位置，但行程開關(guān)邏輯要嚴(yán)格互鎖。</p><p><b>　　圖4-3 行程開關(guān)</b></p><p><b>　　4

31、.4 驅(qū)動(dòng)元件 </b></p><p>　　在此驅(qū)動(dòng)元件是完成車庫托盤的橫移和升降的專用減速電機(jī),查閱相關(guān)資料得知升降速度 >lOm／min；橫移速度 >13m／min；最大提升重量 2800kg；升降機(jī)構(gòu)電機(jī)功率 4—5．5kW；橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)功率 0．37—0．55kW 。則本文橫移選用Y8012-2三相異步電動(dòng)機(jī)，升降選用Y132S2-2三相異步電動(dòng)機(jī)。</p>

32、<p>　　第五章 升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)</p><p>　　5.1軟件所要完成的控制任務(wù) </p><p>　　升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)必須確保車庫的各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確無誤完成所要求的動(dòng)作，確保對(duì)車庫現(xiàn)場的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并把監(jiān)控信息回饋至系統(tǒng)的控制核心，由它對(duì)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作進(jìn)行修正，保證車庫整個(gè)系統(tǒng)在穩(wěn)定正常的狀態(tài)下進(jìn)行工作。所以，在確定車

33、庫控制系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)該明確系統(tǒng)的控制任務(wù)。</p><p>　　5.1.1升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制任務(wù)</p><p>　　根據(jù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，不難發(fā)現(xiàn)，存取車過程中，涉及最多的就三個(gè)方面：</p><p>　　一、為了讓出空位，托盤需要橫移； </p><p>　　二、為了存取車，需要托盤的升降； </p><p&

34、gt;　　三、托盤左右橫移一個(gè)準(zhǔn)確的停車位行程和升降到準(zhǔn)確的位置。 </p><p>　　由此看出，控制任務(wù)主要就是要完成對(duì)橫移、升降以及定位的控制。在升降橫移式立體停車庫中，每一個(gè)有效車位都有一組獨(dú)立的橫移和升降系統(tǒng)，分別由一個(gè)橫移專用小型減速電機(jī)和一個(gè)升降專用減速大電機(jī)組成。橫移定位靠安裝在橫移導(dǎo)軌規(guī)定位置的行程開關(guān)來完成，升降定位則靠安裝在地面和車位架規(guī)定位置的行程開關(guān)來完成?？刂茩M移電機(jī)和升降電機(jī)可以看作

35、是控制系統(tǒng)的輸出(開關(guān)量輸出)，行程開關(guān)可以看作是控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入（開關(guān)量輸入）。</p><p>　　5.1.2升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的基本要求</p><p>　　車庫現(xiàn)場一般環(huán)境比較惡劣(一般為室外)，如高溫、粉塵、高濕度、振動(dòng)、強(qiáng)電設(shè)備啟動(dòng)的磁場干擾等，所涉及的控制系統(tǒng)除了要滿足控制任務(wù)，還需要滿足如下的基本要求： </p><p><b>

36、;　　1.可靠性高 </b></p><p>　　車庫控制系統(tǒng)在車庫現(xiàn)場應(yīng)能長期、可靠、穩(wěn)定地工作。一方面，必須具有很強(qiáng)的抗車庫現(xiàn)場干擾能力;系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境，考慮合適的抗千擾措施。另一方面，控制系統(tǒng)必須能長期穩(wěn)定的運(yùn)行。</p><p><b>　　2.操作性能好 </b></p><p>　　車庫控制系統(tǒng)的操作性能好

37、，表現(xiàn)在它的使用性能和可維護(hù)性能兩個(gè)方面，這是在系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮和注意的壞節(jié)。使用性能方面，硬件設(shè)計(jì)時(shí)要盡量降低操作人員的專業(yè)知識(shí)要求，如控制接口不要太復(fù)雜，操作順序簡單、操作出錯(cuò)不會(huì)引起人身設(shè)備故障等，使操作人員感到容易學(xué)習(xí)，使用方便。軟件開發(fā)時(shí)，按照軟件工程的要求，盡量使用高級(jí)語言開發(fā)用戶程序，使程序具有較好的開放性并易于再開發(fā)。在可維護(hù)性能方面，硬件設(shè)計(jì)時(shí)，控制柜應(yīng)有較大的維修操作空間，硬件采用模塊式組合結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)故障

38、時(shí)，容易采用更換方式進(jìn)行維修，從而縮短維修時(shí)間。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)配有查錯(cuò)、故障診斷程序，使故障出現(xiàn)時(shí)，易于查找故障部位。 </p><p><b>　　3.通用性好 </b></p><p>　　4.較高的經(jīng)濟(jì)指標(biāo) </p><p>　　設(shè)計(jì)車庫的控制系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是始終要考慮的指標(biāo)，即要有較高的價(jià)格性能比。這要根據(jù)實(shí)際的控制要求，在車庫控制系

39、統(tǒng)核心單元選型、檢測(cè)傳感器與驅(qū)動(dòng)組件的選擇、軟件開發(fā)與運(yùn)行、系統(tǒng)組裝與調(diào)試等費(fèi)用方面綜合進(jìn)行考慮。</p><p>　　5.2控制程序流程圖</p><p>　　本文設(shè)計(jì)的升降橫移式立體停車庫系統(tǒng)其存取車控制只針對(duì)上層(2層)車位,而對(duì)于下層（1位）車位存取車直接開進(jìn)開出即可。</p><p>　　軟件在設(shè)計(jì)不同層進(jìn)出車程序時(shí)運(yùn)用了“并行分支與匯合”的技巧,所謂并行

40、分支指的是各分支流程可同時(shí)執(zhí)行,待各流程動(dòng)作全部結(jié)束后,根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件,匯合狀態(tài)動(dòng)作。即如果選擇第二層托盤進(jìn)出車,可以使一層平移(左移或右移),這樣控制系統(tǒng)能自動(dòng)處理設(shè)備動(dòng)作順序之間聯(lián)鎖和雙重輸出,而且控制系統(tǒng)的試運(yùn)行及故障檢查非常方便,可節(jié)約大量時(shí)間,提高工作效率。</p><p><b>　　流程圖說明:</b></p><p>　　(1) PLC由STOP轉(zhuǎn)為

41、RUN狀態(tài)時(shí)，初始脈沖SM0.1對(duì)狀態(tài)進(jìn)行初始復(fù)位。</p><p>　　(2)復(fù)位后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行安全檢測(cè)，如果系統(tǒng)沒有出現(xiàn)故障，則選取上層將要存取車的載車板號(hào)位。如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障則對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行故障處理，直到系統(tǒng)安全。</p><p>　　(3)選取車位號(hào)后判斷該車位對(duì)應(yīng)的下層是否有托盤，如果有托盤則對(duì)托盤進(jìn)行左右平移直到建立了下降通道為止。</p><p>　　(4)

42、 建立下降通道后，把所選載車板上的防墜落掛鉤彈開，彈開后載車板開始下降</p><p>　　(5)下降到底層后進(jìn)行存取車</p><p>　　(6)存取車完畢后，托盤上升直到頂層</p><p><b>　　程序流程見下圖:</b></p><p>　　5.3 PLC的I/O口資源配置</p><p&

43、gt;　　輸入/輸出單元通常也稱I/O單元或I/O模塊，是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場之間的連接部件。 PLC通過輸入接口可以檢測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，以這些數(shù)據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)；同時(shí)PLC又通過輸出接口將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的。在本次立體停車場的設(shè)計(jì)中是選用S7—200系列中的CPU226 DC/DC/DC，它的可用輸入點(diǎn)數(shù)為24，可用輸出點(diǎn)數(shù)為16。系統(tǒng)CPU采用的是24輸入／16輸出的西門子S7-200系

44、列PLC中的226DC／DC／DC。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求,其輸入點(diǎn)共30個(gè)：車位選擇開關(guān)6個(gè),車位限位開關(guān)6個(gè)，光電檢測(cè)2個(gè)，下層載車板平移行程開關(guān)3個(gè)，鏈條檢測(cè)輸入3個(gè)，緊急停止按鈕和復(fù)位按鈕各1個(gè)，防墜落安全裝置的電磁鐵輸入3個(gè)，電動(dòng)機(jī)熱繼電器輸入5個(gè)。輸出點(diǎn)共10個(gè)：電動(dòng)機(jī)接觸器輸出5個(gè)，電磁鐵輸出3個(gè)，蜂鳴器和警燈。 </p><p>　　根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求

45、及選定的PLC型號(hào),確定系統(tǒng)I/O地址分配如下表所示：</p><p>　　表4-1 I/O地址分配表</p><p><b>　　續(xù)表4-1</b></p><p>　　5.4 升降橫移類立體車庫的梯形圖</p><p>　　PLC作為控制器，需要相應(yīng)的程序來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的運(yùn)行，在PLC所有編寫的程序中，梯形圖是用的最廣

46、泛的一種，在此次設(shè)計(jì)中程序也是用梯形圖來編的，對(duì)程序的分析如下。</p><p>　　PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN狀態(tài)時(shí)，初始脈沖SM0.1對(duì)狀態(tài)進(jìn)行初始復(fù)位，并將狀態(tài)S0.0置1。</p><p>　　此段程序用到特殊狀態(tài)寄存器SM0.1。</p><p>　　SM系統(tǒng)狀態(tài)位賦值如下：</p><p>　　SM是特殊標(biāo)志寄存器，特殊內(nèi)存字節(jié)S

47、M0.0 - SM0.7提供八個(gè)位，在每次掃描周期結(jié)尾處由S7-200 CPU更新。程序可以讀取這些位的狀態(tài)，然后根據(jù)位值作出決定。</p><p>　　符號(hào)名 SM 地址 用戶程序讀取SMB0狀態(tài)數(shù)據(jù)</p><p>　　Always_On SM0.0 該位總是打開。</p><p>　　First_Scan_On SM0.1

48、 首次掃描周期時(shí)該位打開，一種用途是調(diào)用初始化子程序。</p><p>　　Retentive_Lost SM0.2 如果保留性數(shù)據(jù)丟失，該位為一次掃描周期打開。該位可用作錯(cuò)誤內(nèi)存位或激活特殊啟動(dòng)順序的機(jī)制。</p><p>　　RUN_Power_Up SM0.3 從電源開啟條件進(jìn)入RUN（運(yùn)行）模式時(shí)，該位為一次掃描周期打開。該位可用于在啟動(dòng)操作之前提供機(jī)器預(yù)熱

49、時(shí)間。</p><p>　　Clock_60s SM0.4 該位提供時(shí)鐘脈沖，該脈沖在1分鐘的周期時(shí)間內(nèi)OFF（關(guān)閉）30秒，ON（打開）30秒。該位提供便于使用的延遲或1分鐘時(shí)鐘脈沖。</p><p>　　Clock_1s SM0.5 該位提供時(shí)鐘脈沖，該脈沖在1秒鐘的周期時(shí)間內(nèi)OFF（關(guān)閉）0.5秒，ON（打開）0.5秒。該位提供便于使用的延遲或1秒鐘時(shí)鐘脈沖

50、。</p><p>　　Clock_Scan SM0.6 該位是掃描周期時(shí)鐘，為一次掃描打開，然后為下一次掃描關(guān)閉。該位可用作掃描計(jì)數(shù)器輸入。</p><p>　　Mode_Switch SM0.7 該位表示“模式”開關(guān)的當(dāng)前位置（關(guān)閉 =“終止”位置，打開 =“運(yùn)行”位置）。開關(guān)位于RUN（運(yùn)行）位置時(shí)，您可以使用該位啟用自由口模式，可使用轉(zhuǎn)換至“終止”位置的方法重新啟

51、用帶PC／編程設(shè)備的正常通訊。</p><p>　　若此時(shí)有存取車的需要，將1號(hào)載車板下降到地面為例，此時(shí)可按下TD200面板上的F1按鈕，程序跳轉(zhuǎn)到S0.1狀態(tài)，S0.0復(fù)位。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)程序中用的最多的指令為順序控制繼電器指令。西門子S7-200系列PLC提供了順序流程的相關(guān)指令，即順序控制繼電器指令LSCR、SCRT、SCRE。</p><p&g

52、t;　　LSCR n是標(biāo)記一個(gè)順序控制器段(SCR)的開始，n為順序控制器S的地址，當(dāng)n為1時(shí)，該順序控制段開始工作。</p><p>　　SCRE是標(biāo)記該順序控制段的結(jié)束。每一控制段必須以它為結(jié)束。</p><p>　　SCRT n是執(zhí)行SCR段的轉(zhuǎn)移，當(dāng)n=1時(shí)，一方面使下一個(gè)SCR段的使能位S置位，以便下一個(gè)SCR段開始工作，同時(shí)對(duì)本SCR段復(fù)位，使得本SCR段停止工作。所以控制SC

53、RT的轉(zhuǎn)換條件就可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)的轉(zhuǎn)移。</p><p>　　使用SCR時(shí)有以下限制:不能在不同的程序中使用相同的S位，如PLC控制的流程有兩部分，則這兩部分之間不能用相同的S位，否則兩部分的流程會(huì)混串。不能在SCR指令中使用JMP和LBL指令，使用JMP和LBL指令，即不允許用跳入或跳出的方法跳入或跳出SCR段，其實(shí)對(duì)于用順序流程控制指令都能實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)，完全可不用JMP。不能在SCR段中使用FOR、NEXT、END語

54、句。</p><p>　　程序根據(jù)下層3個(gè)限位開關(guān)的信號(hào)判定下層兩個(gè)車位的移動(dòng)方向。下層3個(gè)限位開關(guān)有以下三種情況。</p><p>　　(1) 下層4號(hào)、5號(hào)載車板分別停在1號(hào)、2號(hào)載車板下</p><p>　　(2) 下層4號(hào)、5號(hào)載車板分別位于1號(hào)、3號(hào)載車板下方</p><p>　　(3) 下層4號(hào)、5號(hào)載車板分別位于2號(hào)、3號(hào)載車板

55、下方，1號(hào)載車板下方位置為空</p><p>　　上段程序?yàn)榍闆r1,即下層4號(hào)、5號(hào)載車板分別停在1號(hào)、2號(hào)載車板下:</p><p>　　如果下層4號(hào)、5號(hào)載車板分別停在1號(hào)、2號(hào)載車板下，則跳轉(zhuǎn)到S2.3狀態(tài)，S0.1復(fù)位，Q0.3得電即5號(hào)載車板右移接觸器得電，5號(hào)車位開始右移，直至碰到右限位開關(guān)，I2.2接通，5號(hào)載車板那右移停止。狀態(tài)跳轉(zhuǎn)回到S0.1，S2.3復(fù)位，再此判斷當(dāng)前下

56、層載車板的位置。</p><p>　　上段程序?yàn)榍闆r2,即4號(hào)、5號(hào)載車板分別位于1號(hào)、3號(hào)載車板下方，此時(shí)程序跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S2.1，同時(shí)S0.1復(fù)位。S2.1置位后，Q0.1得電即4號(hào)載車板右移接觸器得電，4號(hào)載車板開始右移，直至碰到中間限位開關(guān)，I2.1接通，4號(hào)載車板右移停止。狀態(tài)跳回到S0.1，S2.1復(fù)位。</p><p>　　上段程序?yàn)榍闆r3,即4號(hào)、5號(hào)載車板分別位于2號(hào)、3號(hào)

57、載車板下方。此時(shí)1號(hào)載車板下方位置為空，程序跳轉(zhuǎn)到S1.0，S0.1復(fù)位。狀態(tài)S1.0置位后，Q2.0被置位即1號(hào)電磁鐵得電吸合，1號(hào)載車板防墜掛鉤脫開，T37常開觸點(diǎn)接通1號(hào)載車板開始下降，T38開始計(jì)時(shí)，5s后T38常閉觸點(diǎn)接通，Q2.0被復(fù)位，電磁鐵釋放。1號(hào)載車板下降到位，碰到下限位開關(guān)，I0.6接通，下降停止，M0.1～M0.6復(fù)位，并跳轉(zhuǎn)到時(shí)S0.0狀態(tài)。此時(shí)1號(hào)載車板下降到位，可以進(jìn)行存取車操作。</p>&

58、lt;p>　　此部分程序中主要用到的定時(shí)器是PLC中最常用的元器件之一。S7-200PLC為用戶提供了3種類型的定時(shí)器：接通延時(shí)定時(shí)器（TON）、有記憶接通延時(shí)定時(shí)器(TONR)和斷開延時(shí)定時(shí)器(TOF)。單位時(shí)間的時(shí)間增量稱為定時(shí)器的分辨率。S7-200PLC定時(shí)器有3個(gè)分辨率等級(jí)：1ms、10ms、100ms。定時(shí)器定時(shí)時(shí)間T的計(jì)算公式為T=PT*S。其中T為實(shí)際定時(shí)時(shí)間，PT為設(shè)定值，S為分辨率。1ms定時(shí)器由系統(tǒng)每隔1ms

59、刷新一次，與掃描周期及程序處理無關(guān)。它采用的是中斷刷新方式。10ms定時(shí)器由系統(tǒng)在每個(gè)掃描周期開始時(shí)自動(dòng)刷新，由于是每個(gè)掃描周期只刷新一次，故在一個(gè)掃描周期內(nèi)定時(shí)器位和定時(shí)器的當(dāng)前值保持不變。100ms定時(shí)器在定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)被刷新，因此，在100ms定時(shí)器被激活后，如果不是每個(gè)掃描周期都執(zhí)行定時(shí)器指令或在一個(gè)掃描周期內(nèi)多次執(zhí)行定時(shí)器指令，都會(huì)造成計(jì)時(shí)失準(zhǔn)。100ms定時(shí)器僅用在定時(shí)器指令在每個(gè)掃描周期執(zhí)行一次的程序中。</p&g

60、t;<p>　　存取車完畢后，按下TD200面板上F5（Shift+F1）按鈕，M0.4接通，狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到S0.6，檢測(cè)載車板上所停車輛是否超長。</p><p>　　若超長報(bào)警中間繼電器M3.0被置位，警燈及蜂鳴器進(jìn)行聲光報(bào)警，再排除此報(bào)警源后，按下操作面板的RESET按鈕，將M3.0復(fù)位，并跳轉(zhuǎn)到S0.0狀態(tài)。</p><p>　　若車輛沒有超長，則跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S1.1，Q0

61、.4得電，1號(hào)車位開始上升，直至碰到上限位開關(guān)I0.0，上升停止，M0.1～M0.6復(fù)位，程序跳轉(zhuǎn)到S0.0狀態(tài)。 </p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　隨著中國經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市化進(jìn)程加快，汽車越來越快的走進(jìn)工薪階層家庭，而土地越來越緊缺的情況下，為解決城市停車難的問題，立體車庫是必然出路。我國立體車庫發(fā)展雖經(jīng)

62、歷了十來年的發(fā)展，但仍處于初級(jí)的停車功能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)價(jià)值還有待于完善和開發(fā)。為此對(duì)立體車庫設(shè)計(jì)方案優(yōu)化具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和潛在的市場經(jīng)濟(jì)效益。本文在參閱了國內(nèi)外有關(guān)立體停車庫的大量資料的前提下，對(duì)升降橫移式立體車庫設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)裝置和控制系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致研究，得出了以下重要的結(jié)論： </p><p>　　1.通過大量的調(diào)研工作，對(duì)自動(dòng)化立體車庫的發(fā)展特點(diǎn)和發(fā)展方向進(jìn)行了總結(jié)，通過對(duì)市場需求的分析

63、和對(duì)比國內(nèi)外立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r，分析了智能立體車庫廣闊的市場前景和趨勢(shì)。 </p><p>　　2.在分析目前立體車庫常用的傳動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，確定了本車庫的機(jī)電設(shè)備。分析各種載車板的提升方案，最終確定了最穩(wěn)定、可靠且經(jīng)濟(jì)的方案。 </p><p>　　3.針對(duì)智能立體車庫的功能要求，提出了控制系統(tǒng)的詳細(xì)方案。為達(dá)到車庫中的檢測(cè)要求，確定了經(jīng)濟(jì)而適用的傳感器。在車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)中，選用了西門子

64、公司的S7-200型PLC可編程控制器，并對(duì)PLC功能和特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，給出了接線圖和控制程序。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近了尾聲，這也意味著我的大學(xué)生活就要結(jié)束了。大學(xué)生活一晃而過回首走過的歲月心中倍感充實(shí)，當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候有一種如釋重負(fù)的感覺.</p><p>　　首先，我要

65、特別感謝我的指導(dǎo)老師張志田老師。做設(shè)計(jì)的過程是艱辛的但是在我的努力之下還是完成了。在這個(gè)過程中張志田老師給了我很大的的幫助，沒有他的盡心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求我也不會(huì)順利完成這次設(shè)計(jì)。 </p><p>　　其次，還要感謝這三年來教我知識(shí)的每位老師們！畢業(yè)論文能夠順利完成，你們也都有很大的功勞。 </p><p>　　最后，要向這三年大學(xué)生活期間所有幫助過我的同學(xué)們以及各位朋友們說一聲謝謝。 這

66、次的畢業(yè)設(shè)計(jì),對(duì)于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想;訓(xùn)練綜合運(yùn)用PLC控制和有關(guān)課程的理論,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的能力;鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)自動(dòng)控制方面的知識(shí)等方面有重要的作用。</p><p>　　寫作畢業(yè)論文是一次再系統(tǒng)學(xué)習(xí)的過程，畢業(yè)論文的完成同樣也意味著新生活的開始。希望大家在將來的生活中繼續(xù)追逐最初的夢(mèng)想永不放棄。</p><p><b>　　6 參考文

67、獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 國家機(jī)械工業(yè)局，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備》.2007.</p><p>　　[2] 盧金鼎，山靜民. 機(jī)電一體化技術(shù) [M].中國輕工業(yè)出版社，2009.</p><p>　　[3] 張啟君.立體車庫的主要型式及技術(shù)特點(diǎn).機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2008.</p><p>　　[4

68、] 任伯森.機(jī)械式立體停車庫.海洋出版社，2010.</p><p>　　[5] 王芳卿.立體停車庫及其控制.電器傳動(dòng)，2008.</p><p>　　[6] 中華人民共和國機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，升降橫移類機(jī)械式停車設(shè)備.北京:國家機(jī)械工業(yè)局發(fā)布，2007；</p><p>　　[7] 朱善君，翁樟，鄧麗曼等.可編程序控制器的系統(tǒng)原理·應(yīng)用·維護(hù).北京:

69、清華大學(xué)出版社，2010.</p><p>　　[8] 郝艷芳，趙武，畢建中.自動(dòng)化立體停車設(shè)備的安全技術(shù).山西太原華北工學(xué)，2009.</p><p>　　[9] 徐世許等.可編程序控制器原理·應(yīng)用·網(wǎng)絡(luò).合肥:中國科技大學(xué)出版社，</p><p><b>　　2008.</b></p><p>　

70、　[10] 王兆義.可編程控制器教程.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009</p><p>　　附錄A I/O控制原理圖</p><p>　　附錄B 立體車庫運(yùn)行梯形圖及說明 </p><p>　　以1號(hào)載車板為例，簡要說明主要程序的運(yùn)行過程，2號(hào)、3號(hào)載車板與上述過程相仿。</p><p>　　PLC由STOP轉(zhuǎn)為RUN狀態(tài)時(shí)，初始脈沖SM0

71、.1對(duì)狀態(tài)進(jìn)行初始復(fù)位，并將狀態(tài)S0.0置1。若此時(shí)有存取車的需要，要將1號(hào)載車板下降到地面，此時(shí)可按下TD200面板上的F1按鈕，程序跳轉(zhuǎn)到S0.1狀態(tài)，S0.0復(fù)位，程序根據(jù)下層3個(gè)限位開關(guān)的信號(hào)判定下層兩個(gè)車位的移動(dòng)方向。</p><p>　　如果下層4號(hào)、5號(hào)載車板分別停在1號(hào)、2號(hào)載車板下，則跳轉(zhuǎn)到S2.3狀態(tài)，S0.1復(fù)位，Q0.3得電即5號(hào)載車板右移接觸器得電，5號(hào)車位開始右移，直至碰到右限位開關(guān)，

72、I2.2接通，5號(hào)載車板那右移停止。狀態(tài)跳轉(zhuǎn)回到S0.1，S2.3復(fù)位，再此判斷當(dāng)前下層載車板的位置。</p><p>　　4號(hào)、5號(hào)載車板分別位于1號(hào)、3號(hào)載車板下方，此時(shí)程序跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S2.1，同時(shí)S0.1復(fù)位。S2.1置位后，Q0.1得電即4號(hào)載車板右移接觸器得電，4號(hào)載車板開始右移，直至碰到中間限位開關(guān)，I2.1接通，4號(hào)載車板右移停止。狀態(tài)跳回到S0.1，S2.1復(fù)位。</p><p

73、>　　4號(hào)、5號(hào)載車板分別位于2號(hào)、3號(hào)載車板下方，1號(hào)載車板下方位置為空，程序跳轉(zhuǎn)到S1.0，S0.1復(fù)位。狀態(tài)S1.0置位后，Q2.0被置位即1號(hào)電磁鐵得電吸合，1號(hào)載車板防墜掛鉤脫開，T37常開觸點(diǎn)接通1號(hào)載車板開始下降，T38開始計(jì)時(shí)，5s后T38常閉觸點(diǎn)接通，Q2.0被復(fù)位，電磁鐵釋放。1號(hào)載車板下降到位，碰到下限位開關(guān)，I0.6接通，下降停止，M0.1～M0.6復(fù)位，并跳轉(zhuǎn)到時(shí)S0.0狀態(tài)。此時(shí)1號(hào)載車板下降到位，可以

74、進(jìn)行存取車操作。</p><p>　　存取車完畢后，按下TD200面板上F5（Shift+F1）按鈕，M0.4接通，狀態(tài)跳轉(zhuǎn)到S0.6，檢測(cè)載車板上所停車輛是否超長</p><p>　　1) 若超長報(bào)警中間繼電器M3.0被置位，警燈及蜂鳴器進(jìn)行聲光報(bào)警，再排除此報(bào)警源后，按下操作面板的RESET按鈕，將M3.0復(fù)位，并跳轉(zhuǎn)到S0.0狀態(tài)。</p><p>　　2)若

75、車輛沒有超長，則跳轉(zhuǎn)到狀態(tài)S1.1，Q0.4得電，1號(hào)車位開始上升，直至碰到上限位開關(guān)I0.0，上升停止，M0.1～M0.6復(fù)位，程序跳轉(zhuǎn)到S0.0狀態(tài)。</p><p>　　除了控制載車板運(yùn)行的步進(jìn)程序外。此程序還包括了報(bào)警程序及文字顯示程序。程序中的報(bào)警源有上下極限報(bào)警、鏈條檢測(cè)報(bào)警、電動(dòng)機(jī)過載報(bào)警、車長檢測(cè)及安全線報(bào)警，報(bào)警使用M3.0作為共同的中間繼電器，如有報(bào)警產(chǎn)生，M3.0被置位，發(fā)出聲光信號(hào)，故障排

76、除后，通過手動(dòng)按下RESET按鈕，復(fù)位M3.0，回到初始的S0.0狀態(tài)，開始下一次操作。</p><p>　　在程序中，當(dāng)有載車板運(yùn)動(dòng)時(shí)，警燈將發(fā)光以示警示，警燈對(duì)應(yīng)的輸出繼電器需要在多個(gè)狀態(tài)中調(diào)用，若直接調(diào)用Q繼電器，將會(huì)出現(xiàn)問題，警燈不能正常工作。此時(shí)須使用中間繼電器M，每個(gè)調(diào)用到警燈的狀態(tài)使用一個(gè)中間繼電器，在步進(jìn)狀態(tài)外，在以多個(gè)中間繼電器并聯(lián)再與警燈Q繼電器串聯(lián)的形式來實(shí)現(xiàn)。</p><