【正文】 機械式立體停車庫占地面積小，空間利用率高 除了必要的停車空間外，幾乎沒有浪費，一般情況下，其占地面積約為平面停車場 2 的 1/2～ 1/25，空間利用率比建筑自走式停車庫提高了 75%，如豎直循環(huán)式機械停車庫占地面積只有 50 平方米，可同時停放 30 多輛小汽車，而普通的平面停車場要停放 30 輛小汽車至少需要 900 平方米，是前者的 18 倍 。 （ 2） 機械式立體停車設備安全可靠 完善的閉鎖裝置可保證汽車安然無恙，計算機控制，庫區(qū)無人進入，可以有效的防止盜竊，汽車存放在建筑物內(nèi)或者鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)，不會遭到損壞，車主可以放心存車。 （ 3） 機械立體停車庫節(jié)能 新型立體停車庫是自動化存車，沒有車 輛產(chǎn)生的噪聲，車輛是 熄火入庫出庫的，避免了地下車庫尾氣排放而引起的空氣污染 。 （ 4） 機械式立體停車庫出去庫管理方便，節(jié)省時間 采用 IC 卡非接觸的刷卡方式存車取車，有電腦控制操作簡單，庫內(nèi)的存車數(shù)量、存車位置、存車時間等全可以顯示在操作盤上，一目了然，內(nèi)部的搬運工作全部由機械自動 完成， 1 分鐘左右可以輕松完成停取車 。 （ 5） 機械式立體停車庫組裝簡單 靈活性強，能夠隨意的增減層數(shù)，規(guī)?？纱罂尚?，可在建筑物內(nèi)組裝也可在建筑外組裝，可以設在地上，也可設在地下，適應性強，適用范圍廣，形式多樣 。 立體停車庫是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物，是現(xiàn)在高科技解決停車問題的的必由之路，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，通過引進吸收，再開發(fā) ， 我國的立體停車庫技術(shù)越來越成熟，立體停車庫的發(fā)展前景一片光明。 立體停車庫分類 目前立體停車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、垂直循環(huán)式、簡易升降式、平面移動式、巷道堆垛式 。 （ 1） 升降橫移式：采用模塊化的設計，變化靈活可以設計兩層、 三層、四層等多種形式。車位從幾個到上百，規(guī)?？纱罂尚。瑢龅氐倪m應性強應用最為廣泛。 3 圖 11 升降橫移式 （ 2） 垂直循環(huán)式：是用一個垂直循環(huán)運動的載車板系統(tǒng)存取停放汽車的機械式停車設備，特點占地面積小，場地利用率高，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全性高，但是存車速度較慢。 圖 12 垂直循環(huán)式 （ 3） 簡易升降式：由電力或者液壓傳動，設備可安裝在地面，也可沉入地坑， 使 結(jié)構(gòu) 器 件不外露，更易與地 面環(huán)境協(xié)調(diào)，特點是能充分利用空間，節(jié)省場地，多重保護，安全可靠， 存取更容易，運行平穩(wěn)，噪聲低，耗能省等 。 4 圖 13 簡易升降式 （ 4） 平面移動式： 平面移動類停車設備通過升降機的垂直升降和搬運機（輸送車）的平面往返移動，把車輛自動移送到布置成多層平面的停車區(qū)域。 圖 14 平面橫移式 （ 5） 巷道堆垛式：大型巷道堆垛停車設備，采用多種提升、搬運裝置、包括堆垛機、升降機、機械手、運送車、轉(zhuǎn)臺等。通過電腦智能化集成控制，快速調(diào)度，自動存取車輛但對堆垛機的技術(shù)要求較高，投資成本大。 圖 15 巷道堆垛式 5 立體停車庫的發(fā)展現(xiàn)狀 立體停車庫設備在世界各國的發(fā)展是極不均衡的，世界最早的立體停車庫是 1918 年的美國建造的停車庫，德國的研究最早，技術(shù)處于領(lǐng)先位置，日本由于國土面積小而廣泛運用立體停車設備，車庫容量每年遞增率為 5%～ 7%已經(jīng)趕上同期 汽車的增長率，因此日本的技術(shù)是相當成熟的，立體停車庫的形式也從單 一的垂直形式發(fā)展成多種形式，其中比較突出的是升降橫移式停車庫，至今已經(jīng)有上百個品種的立體停車設備，日本到目前為止已經(jīng)有 200 多家停車 設備生產(chǎn)廠商，車庫設備的生產(chǎn)和投入已經(jīng)解決了很多的交通停車問題。 韓國的立體停車設備技術(shù)是日本停車技術(shù)的衍生品，發(fā)展歷程比較平穩(wěn)， 50 年代開始引進技術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)滿足本國的供應及其多種應用，目前韓國專門制造立體停車設備的企業(yè)達到 400 多家，每年還以 30%的速度增長著。 我國的立體停車開始于 20 世紀 90 年代，至今已有 20 年的發(fā)展歷史， 1989 年我國第一臺立體停車庫問世，從此我國的立體停車設備得到較快的發(fā)展，但開始主要還是集中在北京 ， 上海，廣州等地，沒有徹底得到推廣。我國發(fā)展停車設備的主要方式是引進，吸收，再研發(fā)，從而開發(fā)出安全、經(jīng)濟、高效、節(jié)能的立體停 車設備，滿 足國內(nèi)外的需求，但我國的立體停車行業(yè)還存在一些問題，比 如立體停車沒有統(tǒng)一的技術(shù)標準，很多的產(chǎn)品是仿照或者引進國外的產(chǎn)品技術(shù)，沒有大型規(guī)模的制造企業(yè)，市場競爭不規(guī)范等一系列問題，立體停車 庫的產(chǎn)生很適用我們的國情，給我國的交通停車問題的解決帶來了機會。 論文設計內(nèi)容 本論文設計主要分為四部分： （ 1） 可編程控制器 PLC 的概述，簡要介紹 PLC 的分類結(jié)構(gòu)及其工作原理和運行方式，為本設計的軟件部分打下基礎(chǔ)。 （ 2） 立體停車庫的機構(gòu)及其功能介紹，本部分介紹立體停車庫的硬件機構(gòu)、停車庫工作原理、檢測系統(tǒng)的組成以及電機的選擇使 用，安全掛鉤的選擇使用。 （ 3） 橫移式立體停車庫電氣控制系統(tǒng)設計，本部分主要針對停車庫控制系統(tǒng)軟件的設計選擇需要的 PLC，以及硬件的線路連接，為了增加安全性增加的手動部分，用所選擇的 PLC 進行的軟件程序設計。 （ 4） 模擬仿真 ,前期的工作已經(jīng)完成，最終要的是讓你所設計的能夠按照預定的目標實現(xiàn)最終的結(jié)果，這里用 ST7200 仿真軟件進行仿真，最終得到安全可靠地立體停車庫設計。 6 2 可編程控制器 PLC 概述 PLC 分類結(jié)構(gòu) PLC 由原始可編程控制器發(fā)展至今，其產(chǎn)品 種類繁多，功能也不盡相同，按其結(jié)構(gòu)形式的不同，主要可把 PLC 分為整體式（單元式）和組合式（模塊式） 。 [3] 圖 21 整體式 整體式 PLC 是將中央處理器、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源、通信端口、 I\O口擴展端口等組裝在一個箱體內(nèi)構(gòu)成的一個整體，它具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小、性價比高的特點。微型、小型 PLC 一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)，整體式的結(jié)構(gòu)如圖 22 所示。 電 源中 央 處 理 器（ C P U ）輸入單元輸出單元存 儲 器外設接口I / O擴展口系 統(tǒng) 程 序存 儲 器用 戶 程 序存 儲 器用戶輸出設備用戶輸入設備I / O 擴 展 單 元特 殊 功 能 單 元編 輯 器 盒 式 磁 帶 機 打 印 機 E P R O M 寫 入 器 上 位 計 算 機 P L C 可 編 程 終 端 P T…… 圖 22 整體式 PLC的組成結(jié)構(gòu) 組合式 PLC 是把 PLC 的各個組成部分劃分為若干個單獨的模塊，并將這些模塊獨立地進行物理封裝，如 CPU 模塊、電源模塊、 I/O 模塊和其他各種功能模塊，各個模塊可以插在帶有總線的底板上，組合結(jié)構(gòu) PLC 的特點是配置靈活，輸入接點、輸出接點的數(shù)目 7 可以靈活選擇，各種功能模塊可以根據(jù)需要自由選擇，組合式 PLC 的組成 如圖 23 所示。 [4] 通 信 單 元 智 能 I / O 單 元 輸 出 單 元 輸 入 單 元 C P U 單 元 編 程 器P L C 或 上 位 計 算機控 制 系 統(tǒng) 現(xiàn) 場 過 程?. . . 圖 23 組 合式 PLC的組成示意圖 PLC 的工作原理 可編程控制器作為一種基于計算機的運算控制裝置 ， 作為電器控制裝置， PLC 必須接入電路，與主令器件、 傳感器及執(zhí)行器件共同構(gòu)成系統(tǒng)才能承擔控制任務， PLC 將工業(yè)控制中的各種信號和運算結(jié)果存入自己的輸入存儲單元中，并將運算結(jié)果通過輸出設備去控制執(zhí)行器件已完成各種工業(yè)任務控制。 作為輸入存儲單元及輸出存儲單元 聯(lián)系的應用程序則是控制的核心，即可編程控制器 PLC 的應用程序是表達存儲單元之間 相互聯(lián)系的，存儲單元的狀態(tài)代表控制系統(tǒng)中的各種事件 ，而可編程控制器執(zhí)行應用程序以完成既定的控制任務。 [5] 輸入信號執(zhí)行用戶程序內(nèi)部存儲器刷新輸出映像寄存器輸出端子輸出信號輸入端子輸入映像寄存器輸 入 處 理 程 序 處 理輸 出 處 理…… 圖 24 PLC的工作過程 PLC 的運行工作過程大體可以分為三部分 。 第一部分是上電處理過程， PLC 開始工作是要對系統(tǒng)進行初始化，包括硬件初始化，I/O 模塊配置檢查，停電范圍設置等，這些都需要通過上電處理 。 第二部分是掃描過程，當 PLC 運行時，需要執(zhí)行縱多的操作，但 CPU 不能同時去執(zhí)行這么多的操作，只能按分時操作，這種工作方式就是串行工作方式，也成為 PLC 的掃描工作方式。 PLC 用掃描的工作方式執(zhí)行用戶程序時，從第一條程序開始，在沒有中斷或 8 者跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按照用戶程序存儲的先后順序，逐條執(zhí)行程序，直到執(zhí)行完成，然后再次從頭開始，這樣往往復復的執(zhí)行下去。 第三部分是出錯處理， PLC 在每掃描一次，就會執(zhí)行自診斷檢查一次，確定 PLC 是否正常動作，如 CPU、電池電壓 、 I/O、程序存儲器等，如果出現(xiàn)異常， CPU 自身的動作面板上的 LED 及異常繼電器就會接通，在特殊寄存器中會存入出錯代碼，當出現(xiàn)致命錯誤時， CPU 就會被強制停止為 STOP 方式，所有的掃描停止。 [6] 從以上三個部分可以看出 PLC 運行的時候是一步一步的進行的，有個過程，但這些步驟都是瞬間完成的，從外部我們很快就能得到 PLC 結(jié)果和數(shù)據(jù) ,在這 PLC 運行的這三部分中，其中比較重要的是掃描部分，也是最經(jīng)常工作的部分，下面詳細介紹下 PLC 的掃描部分的工作過程。 PLC 的掃描過程 通過上面可知 PLC 的運行方式是串行運行方式，也就是掃描方式，掃描一遍一遍的進行，存儲程序一條一條的執(zhí)行，反反復復的進行下去，當 PLC 開始運行后，其工作過程一般分為輸入采樣階段、用戶程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段，完成以上三個階段稱為一個掃描周期，在一個運行掃描周期過程中， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復執(zhí)行上面三個階段，如 圖 25 為 PLC 的掃描過程。 [7] 第 n 1 個掃 描 周 期第n個 掃 描 周 期第n + 1個 掃 描周 期輸 入 采 樣輸 出 刷新用 戶 程 序 執(zhí) 行輸 入 采樣輸 出 刷 新 圖 25 PLC掃描過程