【正文】 結論 ........................................................................................................................ 27 第 V 頁 總結 ........................................................................................................................ 27 展望 ........................................................................................................................ 28 致 謝 .............................................................................................................................. 29 參考文獻 .............................................................................................................................. 30 附錄一 .................................................................................................................................. 31 附錄 二 .................................................................................................................................. 32 附錄 三 .................................................................................................................................. 39 第 1 頁 1．引 言 研究意義 停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通問題，靜態(tài)交通是相對于動態(tài)交通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。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。傳統(tǒng)的停車場不僅越來越不能滿足現(xiàn)代人們的需求，而且占用了大量空間，浪費了土地資源。 [2] 現(xiàn)代先進的自動化機械立體車庫是一種多平面的空間立體車庫，它以單層平面停車庫為核心，通過計算機對車庫進行統(tǒng)一的管理與監(jiān)控加上 PLC控制來進行車位的空間位置變動，使車位由空間轉(zhuǎn)化為平面，從而實現(xiàn)多層平面停車的功能 [2] 通過國內(nèi)外機械停車設備 研究及 使用 的 經(jīng)驗總結，可以發(fā)現(xiàn)人們在利用機械停車設備存取車時，首先追求的是存取車速度、等待時間以及方便程度。隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速的發(fā)展，城市規(guī)劃的完善，機械停車設備行業(yè)將成為一個充滿生機的朝陽行業(yè)，機械停車設備的技術也將得到長足的發(fā)展。 立體車庫作為一種機械停車方式， 可以充分發(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。 [6] 主要方法和研究進展 對研究課題的詳細的分析思考，制定明確的設計大綱。去圖書查閱與該項目有關的書籍，利用網(wǎng)絡資源對立體車庫相關的信息檢索，收集有關資料，并對收集到的材料進行歸納分析，為論文作鋪墊。通過已有的案例來分析學習三菱 FX2N 的可編程控制器（ PLC）工作原理及應用，編制 PLC控制程序。應用力控組態(tài)軟件對 PLC進行監(jiān)控設計。提出自己的觀點， 運用軟件多進行模擬試驗操作，收集相關的實驗數(shù)據(jù)，做到理 論與實際相結合，在實驗中尋求科學有效的方法來完善相應的理論并解決問題。 在自己沒辦法完成的時候，積極向指導老師請教。 第 2 頁 主要內(nèi)容 本課題的主要內(nèi)容是立體車庫控制系統(tǒng)的設計， 系統(tǒng)核心部分采用三菱FX2N48MR 為控制元件，它是 FX系列中功能最強、速度最高的微型可編程控制器。 升降橫移類機械停車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道 ,實現(xiàn)高層車位升降存取車輛。 現(xiàn)以兩層 升降橫移式為例 ,說明停車庫的運行原理。 此系統(tǒng)設計的車位分為上下兩層，上下層都有三個車位，上層的三個車位可全用于停車，下層的車位要有一個空位， 用于上層所停車輛的上與下。 根據(jù)設計任務書的基本要求和給出的相關依據(jù)，列出了三種方案進行比較， 以供選擇 選擇。 a)底層邊位作為出入口兼周轉(zhuǎn)空車位。 b)底層中間位作為出入口兼周轉(zhuǎn)空車位。 c)底層中間座位出口兼周轉(zhuǎn)空位， 其余兩個也可作為出口。 經(jīng)過比較后：方案 c)底層中間座位出口兼周轉(zhuǎn)空位， 其余兩個也可作為出口 ，移動的車輛最少，省去了很多麻煩，所以是最適合的方案。控制環(huán)節(jié)： 停車：當車輛要進入停車庫時，此時在控制面板上點擊空車位，如果空車位剛好位于下層，車輛進入停車庫進行停車；如果空車位位于上層，載車板會自動下降到下限位，此時，車輛進入停車庫開始停車。 取車：取車時，在操作面板上點擊所取車輛所在的車位，若車輛位于下層停車位，直接將車輛取走即可； 如果車輛位于上層停車位（以取 3 號車位上的車為例），上層停車板下降到下限位之前先判斷 6 號車位是否有車輛：若檢測開關檢測到 6 號車位沒有停有車輛，上層載車板直接下降到下限位；若檢測開關檢測到 6 號車位停有車輛， 6 號車位的載車板先橫移到 5 號車位上 ，移動到位，遇到限位開關， 3 號載車板開始下降。車輛取走后， 3 號載車板回到原來的位置， 6 號載車板從回到 5 號車位回到 6 號車位的位置。 解決的關鍵問題 程序所用狀態(tài)元件、定時器及數(shù)據(jù)存儲器均選用具有掉電保護功能的元件 ,當系統(tǒng)掉電時元件保持掉電前的狀態(tài) ,以保存現(xiàn)場信息 ,待上電后繼續(xù)完成被中斷的動作 。當發(fā)生意外情況時 ,按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運行并保存現(xiàn)場斷點信息 。 第 3 頁 第 1 章 立體車庫總方案選擇 五車位立體車庫總方案分析 方案分析圖 11 圖 11 方案分析圖 升降橫移類機械式停車設備：采用以載車板升降或橫移存取車輛的機械式停車設備，每組設備必須留有至少一個空車位。 此車位分為 上下兩層，上下層都有三個車位，上層的三個車位可全用于停車，下層的車位要有一個空位，用于上層所停車輛的上與下。車位的編號如上圖所示。 下面列出了四種方案進行比較，以供選擇： a)底層邊位作為出入口兼周轉(zhuǎn)空車位； b)底層中間位作為出入口兼周轉(zhuǎn)空車位； c)底層 3 個車位均為出入口，其中任意一個均可用于周轉(zhuǎn)； d)底層中間座位出口兼周轉(zhuǎn)空位，其余兩個也可作為出口。 以上四種方案的示意圖如圖 12 所示。 第 4 頁 圖 12 四種方案的示意圖 對這四種方案的比較如下表 11： 方案比較表 11 1 方案 2 方案 3 方案 4 方案 （ 1）存取車最多 /最少移動的車輛數(shù) 5/1 3/1 3/0 3/0 （ 2）橫移機構數(shù)目 2 2 1 3 （ 3）升降機構數(shù)目 2 3 3 3 由表 11 第（ 1）項 —— 滿載時存取車時最多 /最少移動的車輛數(shù)的分析結果可知 :方案 4 在存取某一輛車時 ,對其他車位上車輛的影響最小。這樣車庫工作時就最安全，速度最快，顧客滿意度最高。 由表 11 第（ 2）項 —— 橫移機構數(shù)目的分析結果可知：方案 4 的橫移機構只有底層的一套，前兩個方案則在二層也須設計安裝橫移機構。而在二層安裝橫移機構一方面要考慮該橫移機構與升降機構的合理過渡，另一方面對車庫的整個框架建筑也提出了更高的承載和結構要求。這都給設計及施工帶來一定的困難，也必然增加相應的建設資金。 方案 3 與方案 4 相比：存車時，若 5 號車位都有車，若要在 3 號車位停 第 5 頁 車，需要 5 號載車板都橫移來提供四號 空位。若空車位兼周轉(zhuǎn)車位留在 5 號車位，只需移動一個載車板即可。由此看來，將空車位留在 5 號車位更經(jīng)濟劃算。因而，采用方案 4. 空車位的選擇 以取車為例： 方案（ 1） ：將 6 車位任何一個作為空車位 以 4 車位作為空車位進行說明： 若 3 號車位的正下方?jīng)]有停有車輛，若要取 3 號車位上的車，只需讓 3 號在車板垂直下降即可：若 3 號車位的正下方剛好停有車輛，且 5 號車位也停有車輛，要取 3 號車位上的車時，首先要將要 5 號車位上的車橫移至 4 號車位上，再將 6號車位上的車橫移至 5 號車位上空出 6 號車位，此時，再將 3 號載車板下降。 方案（ 2） ：將 5 號車位作為空車位 若要取 2 號車位上的車，直接讓 2 號在車板下降即可 .若要取 1 號或是 3 號車位上的車 .如果它們的下方剛好是空車位，直接讓載車板下降即可；如果正下方停有車輛（以取 3 號車為例進行說明），只需將 3 號車正下方的 6 號停車位的車橫移至 5 號空位，將 3 號載車板下降即可。 （ 1）、（ 2）方案相比較很容易看出，將 5 號車位設置為空車位移動的車輛最少，節(jié)省了電源，省去了很多麻煩。因而，空車位的選擇采用方案 (2)。 控制環(huán)節(jié)設計 停車 ：當車輛要進入停車庫時，此時在控制面板上點擊空車位，如果空車位剛好位于下層，車輛進入停車庫進行停車；如果空車位位于上層，載車板會自動下降到下限位，此時，車輛進入停車庫開始停車。 第 6 頁 取車： 取車時，在操作面板上點擊所取車輛所在的車位，若車輛位于下層停車位，直接將車輛取走即可；如果車輛位于上層停車位（以取 3 號車位上的車為例），上層停車板下降到下限位之前先判斷 6 號車位是否有車輛：若檢測開關檢測到 6號車位沒有停有車輛，上層載車板直接下降到下限位；若檢測開關檢測到 6 號車位停有車輛， 6 號車位的載車板先橫移到 5 號車位上，移動 到位，遇到限位開關，3 號載車板開始下降。車輛取走后， 3 號載車板回到原來的位置， 6 號載車板從回到 5 號車位回到 6 號車位的位置。 第 2章 立體車庫的電氣控制部分設計 工作原理 立體車庫的工作原理如圖所示?？刂破魇擒噹炜刂葡到y(tǒng)的核心，由單片機 ,PLC 完成。當用戶對操作平臺進行動作時，單片機或 PLC 會接收并分析用戶操作，判斷檢測原件的狀態(tài)，讀取執(zhí)行元件的信息，然后做出合理的工控安排，并反饋信息到執(zhí)行元件，操作平臺，以拖動車位移動到相應的水平和垂直位置，實現(xiàn)車位的位置移動。工作原理示意圖如下圖 21： [9] 圖 21 立體車庫工作原理 車庫控制系統(tǒng)硬件設計 立體車庫控制系統(tǒng)包括硬件和軟件兩方面的設計內(nèi)容。硬件集中安放在控制狀態(tài)檢測單元 車位執(zhí)行單元 控制器 操作平臺 第 7 頁 箱內(nèi)，控制箱采用的金屬外殼起到屏蔽作用，以保護系統(tǒng)運行的可靠性。本研究控制系統(tǒng)采用 PLC 控制器。 PLC 是計算機技術及微電子技術結合形成的微機系統(tǒng)，很適合邏輯控制，特別是 PLC 的梯形圖編程語言。 PLC 在設過程中考慮了對工業(yè)環(huán)境的適應性，因而抗干擾行強，穩(wěn)定性好。車庫控制系統(tǒng)硬件主要分為4 個部分： （ 1）電源部分：在第一個空氣開關前設有熔斷器，以防止過高的電流流入電路而燒壞電氣元件，起到保護整個電路的作用。取 220V的交流電供給 PLC，而這個 220V的交流電又并接到一個 PSW 上，從而得到 24V的直流電供給操作面板和行程開關等低壓元件。這個 220V交流電的取得是在接第一個接觸器即主接觸器 KO 前完成的，是 PLC 得電工作而升降電機和橫移電機不得電工作，更安全的控制升降電機和橫移電機。在主接觸器之前接有相序保護器 ，起作用時在交流電發(fā)生相序不正常是使電路發(fā)生斷路，從而保護電氣元件不被破壞。 [7] （ 2） PLC 部分： PLC 由 220V 交流供電，并與操作面板直接連接。本研究采用三菱 FX2N48MR (24 點輸入 /24 點 輸出， 220V交流 /24V直流輸入 )控制。 （ 3）安全防墜部分： 上載車板上裝有上下行程極限開關和防墜落安全裝置。墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩側(cè)各裝有兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應位置處各裝有兩只耳環(huán)，當上載車板上升到位后，縱梁下面得四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。 下載車板的安全裝置主要是行程極限開關和防碰撞板。行程極限開關的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板得作用是：下載車