1、基于PLC的多層升降橫移立體車庫控制系統(tǒng)設計 摘 要 本文設計針對由于城市空間有限，并且城市中車輛日益增多所造成的停車難問題，設計了基于PLC的多層升降橫移立體車庫控制系統(tǒng)，立體橫移式車庫占地面積小，操作方面、智能，利用PLC程序，可以使操作變得簡單易懂，使人們存取車輛更加方便快捷，并且運用世紀星組態(tài)軟件對PLC進行實時監(jiān)控。 本文首先介紹了立體車庫的開發(fā)背景、意義以及國內(nèi)外的現(xiàn)狀。其次對立體車庫做了整體性的設計，包括工作原理、操作方式等。接著對PLC的軟件單元進行了透徹的分析并編寫控制程序，軟件設計分為手動移動、自動移動兩種模式，自動模式下能夠?qū)崿F(xiàn)自動判斷存取狀態(tài)、自動復位等功能。最后通過世

2、紀星組態(tài)軟件實現(xiàn)對智能立體車庫的實時監(jiān)控。 立體車庫在生活中確實有著廣泛的應用空間，能夠給人們帶來巨大的幫助。隨著科學的進一步開展，立體車庫必定會有更大的開展，會更好的效勞于人們。 關(guān)鍵詞：立體車庫；可編程控制器；組態(tài)軟件 I Abstract This article is designed by the targeted to slove the problems of urban space is limited, and the growing number of cities caused by vehicles parking difficult issue. Three-dime

3、nsional sliding-garage area is small, operational, intelligence, the use of PLC program, you can make the operation simple and easy to understand, make it faster and more convenient access to vehicles, and the use of Century Star configuration software to conduct real-time monitoring of the PLC. Thi

4、s paper describes the development of three-dimensional garage background, the significance of the status quo at home and abroad. Secondly, three-dimensional garage done overall design, including the working principle, operation methods. Then the software unit of the PLC conducted a thorough analysis

5、 and preparation of control procedures, software design is divided into manual movement, automatically move two modes, automatic mode can be achieved automatically determine access to the state, automatic reset functions. The final adoption of the century Star configuration software for intelligent

6、real-time monitoring of three-dimensional garage. Parking is indeed in life has a wide range of applications of space, it will give people a huge help. With the further development of science, three-dimensional garage will be greater development, will better serve the people. Keywords: Three-dimensi

7、onal Garage ; Programmable Controller; configuration software II 目 錄 緒 論 . 1 1 立體車庫的控制方案設計 . 8 1.1 立體車庫的工作原理 . 8 1.2 設備的控制要求及控制方式的設計 . 9 1.3 系統(tǒng)的操作過程 . 9 1.3.1 手動操作 . 9 1.3.2 自動操作 . 10 2 立體車庫系統(tǒng)的硬件設計 . 11 2.1 控制系統(tǒng)設計 . 11 2.2 可編程控制器PLC的選取 . 11 2.2.1 PLC的特點 . 11 2.2.2 PLC的應用廣泛 . 12 2.2.3 PLC的工作原理簡單易懂 .

8、13 2.3 立體車庫機械局部部件的設計 . 14 2.4 其它設備的簡介 . 15 2.4.1 傳感器 . 15 2.4.2 減速電動機 . 15 2.4.3 行程開關(guān) . 15 2.4.4 按鈕 . 16 2.4.5 變頻器 . 16 2.5 本章小結(jié) . 16 3 立體車庫系統(tǒng)的軟件設計 . 17 3.1 立體車庫控制系統(tǒng)的程序設計 . 17 3.1.1 PLC的工作原理 . 17 3.1.2 編程軟件CX-Programmer的應用 . 17 3.1.3 PLC的外部接線圖 . 18 3.1.4 PLC的I/O地址分配 . 19 3.1.5 立體車庫控制系統(tǒng)的PLC程序編程語言的選擇

9、. 20 III 3.1.6 立體車庫控制系統(tǒng)的流程圖 . 20 3.1.7 立體車庫控制系統(tǒng)的程序設計 . 21 3.2 世紀星組態(tài)監(jiān)控 . 23 3.2.1 世紀星軟件的介紹 . 23 3.2.2 世紀星軟件的特點 . 23 3.2.3 實時監(jiān)控系統(tǒng)的設計 . 24 3.2.4 內(nèi)部參數(shù)系統(tǒng)的設定 . 25 3.2.5 軟件語言的編程 . 26 3.3 組態(tài)畫面的動態(tài)銜接 . 27 3.3.1 組態(tài)畫面的設計 . 28 3.3.2 動態(tài)銜接的介紹 . 28 3.4 本章小結(jié) . 30 結(jié) 論 . 31 致 謝 . 32 參考文獻 . 33 附錄A 英文原文 . 34 附錄B 中文翻譯 .

10、45 附錄C PLC梯形圖 . 53 IV 緒 論 (1) 課題研究的背景和意義 隨著我國城市經(jīng)濟和汽車工業(yè)的迅速開展，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為難。以北京市為例，截止2006年底，市區(qū)僅有公共停車場827處，共計車位萬個，僅占市區(qū)機動車擁有量的，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。據(jù)建設部城市交通工程技術(shù)中心對全國15個大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機動車保有量與停車位之比平均為：1，這一比值對于渴望車者有其位的車主來說，形式不容樂觀。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設規(guī)劃上的準備缺乏。上世紀80年代初期，北京市權(quán)威部門對2000年北京汽車開展數(shù)的預測僅僅是70萬80

11、萬輛，而事實上到新世紀鐘聲敲響之前，北京市汽車總量那么足足比預期多了100萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達45萬輛。面對迅速開展的城市車流，停車設施建設的落后也就缺乏為奇。據(jù)建設部停車技術(shù)開發(fā)推廣中心介紹，北京市停車設施的欠賬最保守估計應為2030 1。 圖1 被汽車占領(lǐng)的城市 停車問題是城市在開展過程中出現(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，隨著城市的不斷開展，各種車輛的不斷增加，對 1 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。數(shù)據(jù)顯示，最近

12、幾年我國城市機動車輛平均增長速度在15%-20%，而同時期城市停車根底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根底設施的增長速度，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1。 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，使局部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。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局， 于局限內(nèi)彌補缺乏，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。 圖

13、2 先進的自動化立體車庫 隨著人類社會的不斷進步和科學技術(shù)的開展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開始建設立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)，汽車的住宅-停車場也有了長足的開展，由平面停車向立體停車，由簡單的機械車庫向計算機管理高度自動化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強的實用性、欣賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進入家庭，城市動態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供

14、了前所未有開展機遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊2。 2 作為現(xiàn)代大都市的標志，立體建筑和立體交通都有了顯著開展，道路擁擠、車滿為患已成為當今快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，開展立體停車已成為人們的共識。目前我國經(jīng)濟正處在高速開展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進入家庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。機械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實施，是解決城市停車難最有效的手段，也是停車產(chǎn)業(yè)開展的必由之路。當前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力開展機械式立體停車產(chǎn)業(yè)。機械車庫與傳統(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，機械車

15、庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。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)省土建開發(fā)本錢。 機械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的平安，人在車庫內(nèi)或車不停準位置，由電子控制的整個設備便不會運轉(zhuǎn)。應該說，機械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。 在地下車庫中采用機械存車，還可以免除采暖通風設施，因此，運行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺集裝而成。這樣可以

16、充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢，在住宅區(qū)的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設立機械停車樓。這對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。 近年來 ，隨著經(jīng)濟的開展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數(shù)量的不斷增加。截至2003年底，我國個人汽車保有量為12427672輛。其中，個人轎車4890387輛，比2002年增加1462441輛，增長率為42.7%，但與此同時，汽車停車場地的增長卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量的比例嚴重失調(diào)，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場均解決不了上述問題時，采用機械式立體停車設備

17、是一個非常有效的措施。機 械 式立體停車設備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，平安方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個有效手段。國家計委已明確機械式立體停車設備及城市立體停車場為國家重點支持的產(chǎn)業(yè)。上述措施為我國立體車庫產(chǎn)業(yè)的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車空間問題提供了時機。可以預見立體車庫具有非常廣闊的市場前景2。 (2) 國內(nèi)外現(xiàn)狀 3 早在50多年前，立體停車就在國外有所開展，先后出現(xiàn)了針對家庭使用的雙層停車設備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設地下車庫。自70年代末起，

18、世界經(jīng)濟高速開展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和一些興旺國家積極開展了機械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應用。以日本、美國、德國等為代表的興旺國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國和我國的港、澳、臺地區(qū)的停車行業(yè)也通過引進-移植制造，得到了蓬勃開展， 較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。 圖3 國外高容量的立體車庫 目前世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化開展，其停車技術(shù)幾乎包含了當今機械、電子、液壓、光學、磁控和計算機技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進技術(shù)。機械方面，應用了許多新材料、新工藝。設備結(jié)構(gòu)采用模塊化設計，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型

19、優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設備的強度和剛度，又使設備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強韌、耐用。控制技術(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動和噪音也趨于最小。控制形式有，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。平安元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機械式行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應開關(guān)等，平安保護裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護與多 4 重機構(gòu)互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超范圍報警和彈性變形自動補償、汽車圖象攝影比照平安檢測、自動消防滅火系統(tǒng)等。 日本是最早

20、應用機械式車庫的國家之一，其在上世紀60年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機械式停車設備。當時日本全國汽車保有量大約為500萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設備。從80年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國機械車庫技術(shù)是日本機械停車技術(shù)的派生。其機械停車產(chǎn)業(yè)從20世紀70年代中期開始起步，80年代開始引進日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和外鄉(xiāng)化，90年代開始為供給使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機械停車設備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。 目前韓國停車設備行業(yè)進入穩(wěn)步開展階段。 圖4 韓國LG公司研發(fā)的塔式 我國機械式車庫的早期

21、研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引進和生產(chǎn)停車設備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標準制定的我國行業(yè)標準也于近幾年出臺，目前停車設備生產(chǎn)廠已開展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設備，有些停車設備已開始出口。機械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機械停車設備，其規(guī)劃建設涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風排水、環(huán)境保護、平安消防、收費管理等各學科領(lǐng)域，就停車設備本身而言，其機械結(jié)構(gòu)的開展已形成了停車設備獨有的技術(shù)特征，需要多學科、多專業(yè)的復合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出平安、經(jīng)濟、

22、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。 在我國的停車產(chǎn)業(yè)開展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標準；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力缺乏；市場 5 競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設計單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴重缺乏；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)開展和管理嚴重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應參照興旺國家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費標準，給予投資和經(jīng)營者相應的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場方面應建立車庫市場運行機

23、制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費標準，逐步消除路滿庫空 現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)那么經(jīng)營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性開展。 圖5 在我國廣泛使用的升降橫移式立體車庫 (3) 本文的主要工作目標和意義 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)式等。在對國內(nèi)外各種同類產(chǎn)品進行分析的根底上，再結(jié)合造價、技術(shù)難度以及用戶需求等各個方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降橫移式立體車庫形式比擬多，規(guī)模可大可小，而且對場地的適應性較強，同時采用這類設備的車庫十分普遍。因此，本文最終確定研究對象為升降橫移式立體車庫。 (4) 論文結(jié)構(gòu) 1本文

24、首先介紹了課題的背景和研究意義，簡述了國內(nèi)外的現(xiàn)狀。 2對立體車庫的工作原理作了介紹，設計了手動、自動了兩種操作模式以及具 6 體的運行過程。 3完成工作方式的設計后，針對需要實現(xiàn)的設計目標進行了硬件選擇。并且作了詳細的介紹。 4本文最后根據(jù)選擇的硬件以及立體車庫具體功能的需要進行了軟件的選擇，隨后進行了相應的軟件程序設計。并且設計了立體車庫的世紀星組態(tài)設計。 7 1 立體車庫的控制方案設計 1.1 立體車庫的工作原理 升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機械式停車設備。升降橫移式立體車庫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

25、入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進入車庫內(nèi)將汽車開進或開出車庫。以7車位的升降橫移式停車設備為例，具體形式如下圖。 圖1.1 立體車庫的存車狀態(tài) 其工作原理是：三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時借用。1 、2號車位可以直接存放車輛；5號車位需下降后再存放車輛；3 號車位，1號載車板左移，再將3號載車板下降；4 號車位，那么需先將1 號和2 號載車板左移，再將4號存車板下降；6號車位那么需要先將1、3號載車

26、板右移，再將6號載車板降下；7號車位需要先將1、2、3、4號四個載車板右移，再將7號載車板下降。由于升降橫移式停車設備對場地的適應性強，介紹系統(tǒng)各機械局部部件結(jié)構(gòu)和功能 可根據(jù)不同的地形和空間進行任意的組合、排列， 8 規(guī)模可大可小，對土建的要求比擬低，因此，應用非常廣泛。 1.2 設備的控制要求及控制方式的設計 本系統(tǒng)為升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)。設置有操作面板，具有手動/自動兩種工作狀態(tài)，有車位選擇、移動方向選擇以及復位功能。自動模式中允許用戶刷卡控制，經(jīng)過相關(guān)設備的處理，直接對相應的車位進行存取操作，由PLC程序控制相應的變頻器和電機控制在車板移動，到達存取車輛的目的，由車位傳感器確定

27、車輛是否已經(jīng)被取走或者車輛是否已經(jīng)存入，并且在完成相應的工作后自動恢復成為到原位。手動模式控制設備與自動模式相同，主要是效勞于故障檢測以及特殊情況的。具體的操作是：首先選擇車位，然后選擇車位的移動方向，當車位移動到相應的位置后由相應的限位開關(guān)控制其自動停止，不同于自動控制的是，當完成相應的操作的時候，需要將車位手動復原。可以讓設備隨時停止，以便于機械故障的時候減少損失和維修 在中央控制室，需要一臺控制的計算機，并且利用組態(tài)軟件監(jiān)控車庫的運行狀態(tài)，以便于及時的發(fā)現(xiàn)問題，組織維修。上位機與PLC通過通信電纜連接。 1.3 系統(tǒng)的操作過程 1.3.1 手動操作 選擇按鍵手動或者自動，“手動運行指示燈

28、亮，即可在電柜面板上選擇相應的手動按鈕及動作升降橫移選擇開關(guān)進行操作。 另外取車之前要保證各車位與車盤車位與車盤的定義參見機構(gòu)工位簡述的規(guī)定在相對應的位置上，才能按照下面的操作方法進行操作，否那么要根據(jù)實際情況進行相對應的手動操作。 1取車位3上的車，手動操作過程如下： 按下車位1按鈕，選擇左移按鈕，直至車位1移動到左側(cè)的時候由限位開關(guān)控制自動停止；然后選擇車位3，在選擇下移按鈕，車位3移動到底部的時候由限位開關(guān)控制自動停止。取車完畢需要手動復位。 2取車位4上的車，手動操作過程如下： 選擇車位1，然后選擇左移按鈕，車位1實現(xiàn)左移；然后選擇車位2，選擇左移按鈕，車位2實現(xiàn)左移；然后選擇車位4，

29、選擇下移按鈕，車位4下移。取車完畢需要手動復位。 9 3取車位5上的車，手動操作過程如下： 選擇車位五，然后選擇下移按鈕，那么車位5視線下移。取車完畢需要手動復位。 4取車位6上的車，手動操作過程如下： 選擇車位1，然后選擇左移，實現(xiàn)車位1左移；然后選擇車位3，選擇左移按鈕，車位3實現(xiàn)左移；然后選擇車位6，選擇下移按鈕，車位6視線下移。取車完畢需要手動復位。 5取車位7上的車，手動操作過程如下： 分別移動車位1、車位2、車位3、車位4，分別實現(xiàn)左移；然后選擇車位7，選擇下移按鈕，視線下移。取車完畢需要手動復位。 1.3.2 自動運行 按下自動按鈕，然后刷卡，那么車位下移，然后通過車位傳感器，實

30、現(xiàn)自動歸位。例如對車位6的自動操作：當讀卡器接到用戶的輸入后，車位1和車位3左移，結(jié)束后車位六下移，當車位里的車被用戶取走之后，車位六6自動上移，然后車位1和車位3左移，實現(xiàn)自動復位。 10 2 立體車庫系統(tǒng)的硬件設計 2.1 控制系統(tǒng)設計 立體橫移式升降橫移車庫的控制系統(tǒng)的硬件可根據(jù)具體的需要選擇，程序控制方面需要可編程控制器PLC；汽車的存放需要鋼架和在車板；車位的移動控制需要變頻器和電機；載車板移動的行程采用限位開關(guān)控制；汽車已經(jīng)存好或者已經(jīng)取走的判斷需要車位傳感器來實現(xiàn)。 2.2 PLC的選取 立體車庫的控制系統(tǒng)有很多種，各有特點，本文針對本系統(tǒng)的實際需要，選擇PLC進行控制，主要是因

31、為如下特點及原因。 2.2.1 PLC的特點 1可靠性高，抗干擾能力強 高可靠性是電氣控制設備的關(guān)鍵性能。PLC由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用PLC構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。在應用軟件中，應用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除PLC以外的電路及設備也獲得故障自診斷保護。這樣，整個系統(tǒng)將極高的可靠性。 2配套齊全，功能完善，適用性強 PLC開展到今天，已

32、經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使PLC滲透到了位置控制、溫度控制、CNC等各種工業(yè)控制中。加上PLC通信能力的增強及人機界面技術(shù)的開展，使用PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。 3易學易用，深受工程技術(shù)人員歡送 PLC是面向工礦企業(yè)的工控設備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號與表達方式和繼電器電路圖相當接近，為不熟悉電子電路、不懂 11 計算機原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制翻開了方便之門。 4系統(tǒng)的設計，工作量小，維護方便，

33、容易改造 PLC用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。 安裝與布線：動力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應采用雙膠線連接。將PLC的I/O線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，假設條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。 PLC應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個

34、開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應遠離動力線二者之間距離應大于200mm。與PLC裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應并聯(lián)RC消弧電路。PLC的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設。模擬量信號的傳送應采用屏蔽線，屏蔽層應一端或兩端接地，接地電阻應小于屏蔽層電阻的1/10，交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應盡量遠離高壓線和動力線，防止并行。 I/O端的接線：輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸 入接線可適當長些； 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開； 盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理

35、圖一致，便于閱讀。輸出端接線分為獨立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級的電源；由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，假設將連接輸出元件的負載短路，將燒毀印制電路板；采用繼電器輸出時，所承受的電感性負載的大小，會影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負載時應合理選擇，或加隔離繼電器；PLC的輸出負載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護。 2.2.2 PLC的應用廣泛 目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化

36、工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類： 1開關(guān)量邏輯控制 12 取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。如注塑機、印刷機、訂書機械、組合機床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 2工業(yè)過程控制 在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量即模擬量，PLC采用相應的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應

37、用。 3運動控制 PLC可以用于圓周運動或直線運動的控制。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。 4數(shù)據(jù)處理 PLC具有數(shù)學運算含矩陣運算、函數(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。 5通信及聯(lián)網(wǎng) PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設備間的通信。隨著工廠自動化網(wǎng)絡的開展，現(xiàn)在的PLC都具有通信接口，通信非常方便。 2.2.3 PLC的工作原理簡單易懂 PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)的

38、方式進行工作的。即在PLC運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令序號或地址號作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，那么從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。 PLC的一個掃描周期必經(jīng)輸入采樣，程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。 PLC在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態(tài)存放器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進入程序執(zhí)行階段。 13 PLC在程序執(zhí)行階段：按用戶程序

39、指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應的運算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)存放器中，輸出狀態(tài)存放器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。 輸出刷新階段：當所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)存放器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式繼電器，晶體管或晶閘管輸出，驅(qū)動相應輸出設備工作。 2.3 立體車庫機械局部部件結(jié)構(gòu)的選取 立體車庫一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構(gòu)示。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點： 1可靠性高 鋼材在生產(chǎn)時，整個過程可嚴格控制，質(zhì)量比擬穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體;鋼材的物理力學特性與工程力學對材料

40、性能所作的根本假定符合較好;鋼結(jié)構(gòu)的實際工作性能比擬符合目前采用的理論計算結(jié)果，計算結(jié)果可靠，所以說鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高 2 材料的強度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕根底的負荷，降低地基和根底局部的造價。 3材料的塑性和韌性好 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時采取補救措施，防止重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。 4鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工工期短 鋼結(jié)構(gòu)

41、一般在專業(yè)工廠制造，易實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。 5鋼結(jié)構(gòu)密閉性好 14 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。 6鋼材的耐銹蝕性差 在沒有腐蝕介質(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，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對鋼結(jié)構(gòu)本身的維護費用低。 結(jié)構(gòu)主體采用

42、熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運輸方便。 2.4 其他設備的簡介 本文篇幅有限，不能對于所使用的硬件一一詳細介紹，下面涉及的都是其他必需的硬件，簡介如下。 2.4.1 傳感器 它是一種測距的光電傳感器，具有測距遠最遠可到達5米，采用反射鏡反射的檢測方式，DC1224V供電，遮光ON/入光ON選擇。 本設計中主要用于車輛有無的自動判斷。 2.4.2 減速電動機 采用德國技術(shù)進行模塊化設計，于減速機、電機、剎車器集成機電一體化組合使用，配置美國托林頓軸承，日本產(chǎn)機與德國倫茨TSB電磁剎車器，國內(nèi)出口創(chuàng)匯企業(yè)的電機，各項指標符合技術(shù)要求。TGS專用減速機與國外進口專用減速機比照，TGS優(yōu)勢是電機連續(xù)工作制,提升重量大，剎車扭矩大。 這是本設計的核心器件之一，主要控制載車板的移動。 2.4.3 行程開關(guān) 又稱限位開關(guān),可以安裝在相對靜止的物體(如固定架、門框等，簡稱靜物)上或者運動的物體如行車、門等，簡稱動物上。當動物接近靜物時，開關(guān)的連桿驅(qū)動開關(guān)的接點引起閉合的接點分斷或者斷開的接點閉合。由開關(guān)接點開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C構(gòu)的動作。適用于操動機構(gòu)交流電壓380V、直流220V，發(fā)熱