【正文】 束。然后再次開始從頭掃描和循環(huán)很重要?？删幊炭刂破鲯呙韫ぷ鬟^程如圖 23 所示，包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理，通信處理，輸入掃描，程序執(zhí)行和輸出處理。 PLC 來完成掃描被稱為掃描周期所需的時(shí)間。用戶程序的長度和掃描速度的掃描周期的長度。 3) PLC 的程序執(zhí)行過程 PLC 的程序的執(zhí)行過程大體可以分為以下三個(gè)主要階段：輸入采樣、程序 執(zhí)行和輸出刷新，如圖 24 所示。 圖 23 PLC 的程序執(zhí)行過程 4) PLC 的掃描周期 PLC 過程的實(shí)際工作中，除了以前通用的輸入采樣的每個(gè)掃描周期中，程序的執(zhí)行，輸出刷新三個(gè)階段，同時(shí)也為自診斷，和外圍設(shè)備（例如編程設(shè)備，主計(jì)算機(jī)）的通信處理。也就是說，在一個(gè)掃描周期還應(yīng)該包括自我診斷和通信等外圍設(shè)備的時(shí)間。 輸入端子 輸入映象寄存器 輸出映像寄存器 輸出鎖存器 輸出端子 輸入 ………. 輸出 程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸出刷新階段 X001 Y001 Y001 M1 讀 讀 ① ② ③ ④ ⑤ 6 3 雙層立體車庫功能介紹 立體車庫系統(tǒng)組成 系統(tǒng)主要由： PLC、組態(tài)監(jiān)控部分、電氣傳動(dòng)部分、檢測部分、手動(dòng)控制部分、支架模型 系統(tǒng)圖見 圖 31： 圖 31 PLC 核心控制 部分 系統(tǒng)核心部分采用西門子 200 系列 CPU226 為控制元件，它是 200 系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程控制器。它的基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá) ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了很多大型可編程控制器。它功能強(qiáng)大實(shí)用，價(jià)格便宜，工作穩(wěn)定可靠，24 點(diǎn)輸入， 16 點(diǎn)輸出，采用繼電器輸出形式，可驅(qū)動(dòng)交直流負(fù)載， 負(fù)載電流在2A 左右。 220V AC 供電。并且輸入端內(nèi)部自帶 24V 直流電源，還可為負(fù)載提供直流電源。 移動(dòng)方案的比較 機(jī)械式立體停車庫有許多種類型，根據(jù)其工作原理可分為：升降橫移式；水平循環(huán)式；平面移動(dòng)式等等。采用以載車 板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫做升降橫移式立體停車庫，由于升降橫移式停車庫的類型比較多，規(guī)?？纱罂尚?，對場地的適應(yīng)性強(qiáng)，因此采用這一類型的停車庫十分的普遍。 升降橫移式立體停車庫每個(gè)車位均有載車板，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 7 類車庫內(nèi)地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需要通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。升降橫移式立體停車庫的布置型式主要有兩種：半地下布置型式和地 上布置型式 本設(shè)計(jì)是雙層六位五車的小型立體車庫，多用于居民小區(qū)，其簡圖如下所示 : 1 2 34 5 6圖 32 立體車庫各車位移動(dòng)方案 移動(dòng)方案（ 1）： 將 1 號車位作為定位， 2， 3 號車位可以直接提取車。 在存取 4 號車時(shí)，將 4 號位降到 1 號位上，進(jìn)行存取車。 在存取 5 號車時(shí)，將 2 號位移動(dòng)到 1 號為上， 5 號位降到 2 號位上，進(jìn)行存取車。 在存取 6 號車時(shí)，將 2 號位移動(dòng)到 1 號位上， 3 號位移動(dòng)到 2 號位上， 5 降到 3 號位進(jìn)行存取車。 移動(dòng)方案（ 2）： 可將 3 號車位作為定位，其存取方式和 方案（ 1）相同，故不再做表述。 移動(dòng)方案（ 3）： 將 2 號車位作為定位， 1， 3 號車位可以直接進(jìn)行存取車。 在存取 4 號車時(shí)，將 1 號車位移動(dòng)到 2 號車位上， 4 號車位降到 1 位進(jìn)行存取車。 在存取 5 號車時(shí)，將 5 號車位降到 2 位上，進(jìn)行存取車。 在存取 6 號車時(shí)，將 3 移動(dòng)到 2 位上， 6 降到 3 號車位上，進(jìn)行存取車。 綜上所述，可以知道方案（ 3）最快捷，所以本設(shè)計(jì)采用方案（ 3）作為車庫整體移動(dòng)的方案。 升降橫移式立體車庫的系統(tǒng)控制原理 通過交換在控制系統(tǒng)上的信息（接口）的操作信息傳遞到控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的 8 處理，系統(tǒng)控制信息，以 確定輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的執(zhí)行結(jié)構(gòu)來完成該操作車庫站點(diǎn)的操作者（人）。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖 所示。 圖 車庫系統(tǒng)控制原理框圖 升降橫移式立體車庫，控制系統(tǒng)控制單元內(nèi)的車庫和電梯電機(jī)的主要控制對象的第一進(jìn)給電機(jī)，控制系統(tǒng)，使它們在不同的時(shí)間內(nèi)取得積極，其次車庫的各種輔助設(shè)備，如燈各種保安設(shè)施。為了確保載波汽車板塊滑動(dòng)到預(yù)定位置和董事會的車可以上升或下降到指定的位置，使用行程開關(guān)。為了判斷載車板上有無車輛，采用了紅外對射 開關(guān)。 檢測點(diǎn)與控制點(diǎn) (1) 載車板上汽車停放到 位否檢測 光電開關(guān)在底部的掃描測試。光電開關(guān)的接收器和發(fā)射器被安裝在底部的左，右兩側(cè)，在載流子車輛的前部和后部的位置被檢測到的板，不到位當(dāng)車輛停放，車輛起飛的光源光學(xué)塊，系統(tǒng)就不能動(dòng)，只有車輛停放到位，系統(tǒng)才能正常工作。 (2) 載車板上有無車檢測在每個(gè)載車板上的一條對角線上安放一套光電開關(guān)， 用于檢測載車板上有無車。 (3) 載車板平移運(yùn)動(dòng)是否到位檢測 只有較低的汽車板包含平移運(yùn)動(dòng)，每個(gè)停車位上的限位開關(guān)，用于檢測所述帶輪板的平移運(yùn)動(dòng)被安裝在已安裝到位。 (4) 載車板升降是否到位檢測 只有在上板升降運(yùn)動(dòng)的汽車， 在每個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)的汽車上的軌道板，分別在下部和上部安裝一個(gè)限位開關(guān)，用于檢測汽車面板的下降和上升，是在這里的。 (5) 上層載車板吊鉤是否掛好檢測 可以用來鉤是否已掛出了汽車板塊的反饋信號控制電磁鉤行動(dòng)。 9 控制點(diǎn)分布 (1) 一層載車板左右平移控制 一層載車板只有兩個(gè)， 每個(gè)載車板只有左右移動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作， 采用帶自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。 （ 2）二層載車板升降運(yùn)動(dòng)控制 二層載車板有三個(gè)， 每個(gè)載車板只有升降兩個(gè)動(dòng)作， 采用帶自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。 （ 3）吊鉤動(dòng)作控制 只有二層的載車板 使用吊鉤， 每個(gè)載車板用 2 套吊鉤， 吊鉤用電磁鐵控制。 電機(jī)控制及接線設(shè)計(jì) 在存取車時(shí)車位的升降不能同時(shí)進(jìn)行，車位的升降和橫移也不能同時(shí)進(jìn)行，這兩個(gè)動(dòng)作必須是互鎖的，即當(dāng)上層車位在升降時(shí)，地面層車位不能移動(dòng)，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個(gè)車位進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。 10 4 硬件選型 PLC 型號的選擇 I/O 點(diǎn)數(shù)的確定 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，其輸入大致有：傳感器、行程開關(guān)、光電開關(guān)、操作面板按鈕；輸出有：指示燈、數(shù)碼管、閘門、升降 電機(jī)、橫移電機(jī)。經(jīng)過計(jì)算，輸入點(diǎn)大致需要 26 個(gè)左右，輸出點(diǎn)需要 24 個(gè)左右。 選定 PLC 西門子 200 系列 PLC 的 I/O 地址分配表如下所示： 型 號 輸入端編號 輸出端編號 CPU221 ～ ～ CPU222 ～ ， ～ ～ ， ～ CPU224 ～ ， ～ ～ ， ～ CPU224CN ～ ， ～ ～ ， ～ Q017 CPU226 ～ ， ～ ～ ～ ， ～ CPU226XM ～ ， ～ ，～ ， ～ ～ ， ～ ～ 表 西門子 200 系列 PLC 的 I/O 地址分配表 根據(jù)控制系統(tǒng)的需求，選定 PLC 型號為 西門子 S7200CPU226。 控制系統(tǒng) I/O 地址分配 根據(jù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求及選定的 PLC 型號，確定系 統(tǒng)的 I/O 地址分配如下表所示： 信號名稱 I/O 地址 啟動(dòng)按鈕 停止按鈕 急停按鈕 11 一號上限位開關(guān) 二號上限位開關(guān) 三號上限位開關(guān) 一號下限位開關(guān) 二號下限位開關(guān) 三號下限位開關(guān) 四 號車位左限開關(guān) 六號車位左限開關(guān) 四 號車位右限開關(guān) 六 號車位右限開關(guān) 1 號車位存取開關(guān) 2 號車位存取開關(guān) 3 號車位存取開關(guān) 檢測車是否在 前部停好光電 傳感器 檢測車是否在后部停好光電 傳感器 檢測四號 車位是否有車光電傳感器 檢測空 車位是否有車光電傳感器 檢測六號 車位是否有車光電傳感器 3 載車板上升按鈕 進(jìn)門光電傳感器 出門光電傳感器 進(jìn)閘門上限開關(guān) 進(jìn)閘門下限開關(guān) 出閘門上限開關(guān) 12 出閘門下限開關(guān) 表 輸入 I/O 地址分配 信號名稱 I/O 地址 一號平臺上升 二號平臺上升 三號平臺上升 一號平臺下降 二號平臺下降 三號平臺下降 綠燈 紅燈 四號平臺左移 六號平臺左移 四號平臺右移 六號平臺右移 報(bào)警燈 1 號防墜電磁閥 2 號防墜電磁閥 3 號防墜電磁閥 進(jìn)閘門上升 進(jìn)閘門下降 出閘門上升 出閘門下降 表 輸出 I/O 地址分配 閘門控制程序 設(shè)計(jì)要求 ：當(dāng)汽車到達(dá)閘門前時(shí)，若車庫內(nèi)有空車位，系統(tǒng)自動(dòng)打開閘門讓車輛進(jìn)入動(dòng)作平臺；如果停車位已滿，系統(tǒng)將拒絕打開停車場閘門。在車庫進(jìn)出口處各裝有一個(gè)傳感器 、 。當(dāng)有車進(jìn)入車庫時(shí)， 檢測到實(shí)現(xiàn)加 1 運(yùn)算；當(dāng)有車出去時(shí)， 檢測到實(shí)現(xiàn)減 1 運(yùn)算。這樣，當(dāng)車庫內(nèi)車輛未達(dá)到 5 輛 13 時(shí)，系統(tǒng)會在檢測到車輛時(shí)自動(dòng)打開進(jìn)口閘門；當(dāng)車庫內(nèi)車輛達(dá)到 5 輛時(shí)，系統(tǒng)將拒絕打開進(jìn)口閘門。 14 圖 44 閘門控制程序 設(shè)計(jì)要求：紅色燈在系統(tǒng)處于等待狀態(tài)時(shí)能代表車位已經(jīng)滿，綠色燈則代表車位還有剩余 。利用閘門控制程序檢測到的車位情況即可實(shí)現(xiàn)該顯示。 設(shè)計(jì)要求：停車場的指示燈能夠自動(dòng)分辨系統(tǒng)當(dāng)前處于的控制狀態(tài)（紅燈閃爍代表進(jìn)車模式，綠燈閃爍代表取車模式，黃燈代表手動(dòng)控制模式，粉紅色燈閃爍代表系統(tǒng)處于等待選擇狀態(tài)）。 15 圖 45 指示燈 控制程序 立體車庫作為解決城市現(xiàn)代化進(jìn)程中停車難的首選解決方法，它以快捷，高效，占地少和安全方便等優(yōu)點(diǎn)，迅速出現(xiàn)在各個(gè)現(xiàn)代化的城市建設(shè)中，作為高科技的新產(chǎn)品，這個(gè)選題具有很現(xiàn)實(shí)的意義。 由于立體車庫目前尚屬于高科技產(chǎn)品，現(xiàn)成的資料十分的缺少，我通過上網(wǎng)，到圖書館查資料 ，不斷的收集相關(guān)信息，并針對設(shè)計(jì)題目的要求，最終選定設(shè)計(jì)方案。 通過完成本次課程設(shè)計(jì)，在我的腦海里逐漸形成一套提出問題，分析問題，解決問題的思路，這竟針對以后我們面對新任務(wù)時(shí)，有更好的解決方法。課程設(shè)計(jì)的完成，使得我的創(chuàng)新能力得到了全面的提高。在完成課程設(shè)計(jì)的過程中，不僅豐富了我的知識結(jié)構(gòu)體系，更鍛煉了我的實(shí)際動(dòng)手能力，這將對將要走上工作崗位的我打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 由于所學(xué)的知識有限，而實(shí)際經(jīng)驗(yàn)缺乏，因此，我的實(shí)際中難免存在缺陷和不足，懇請老師給予批評指正，以便我在今后的學(xué)習(xí)工作中得意彌補(bǔ)。 變頻器 的選擇 1)變頻器與負(fù)載的匹配問題。 電壓匹配：變頻器的額定電壓與負(fù)載的額定電壓相符。 電流匹配：普通離心泵，變頻器的額定電流和電機(jī)額定電流匹配。對于特殊的負(fù)載如深水泵等則需要參考電機(jī)性能參數(shù)，以確定逆變器電流和過載的最大電流。 轉(zhuǎn)矩匹配：這種情況在有減速裝置或者恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)有可能發(fā)生。 2） 變頻器選擇 由于電動(dòng)機(jī)是立體車庫的動(dòng)力源，各個(gè)載車板的移動(dòng)均由電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)完成，所以，能否有效控制電機(jī)決定了存取車的效率，運(yùn)行精度，穩(wěn)定性和安全性等。早起的升降橫移式立體車庫采用普通三項(xiàng)交流異步電機(jī)，控制過程簡單，但電機(jī)恒速運(yùn)行，是靠犧牲時(shí)間來獲得令人滿意的速度的。本次設(shè)計(jì)針對立體車庫電機(jī)控制常規(guī)方法的缺點(diǎn)，提出了 PLC 與變頻器結(jié)合的改進(jìn)方法。 16 當(dāng) PLC 接觸到上位機(jī)傳來的存取車信號，需要電機(jī)動(dòng)作時(shí)， PLC 控制相應(yīng)的接觸器動(dòng)作閉合，電機(jī)得電運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)子通過減速器帶動(dòng)載車板移動(dòng)，載車板移動(dòng)到位后，觸動(dòng)行程開關(guān)，向 PLC 發(fā)送停止信號， PLC 控制接觸器斷開，電機(jī)停轉(zhuǎn)，并同時(shí)制動(dòng)，保證電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，避免移動(dòng)錯(cuò)位。 選用安川 VS616G5 通用變頻器，其具有可自行設(shè)置速度曲線的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)電機(jī)控制系統(tǒng)和精確控制。 傳感器的選擇 本設(shè)計(jì)中選用的接近開關(guān)為歐姆龍電感式接近開關(guān) LW 18 系列，如下圖所示： 圖 46 歐姆龍電感式接近開關(guān) LW 18 系列 車位停車信號 立體停車庫中，載車板上是否停放車有車輛，通過采用光電開關(guān)實(shí)現(xiàn)。在此采用紅外對射式光 電開關(guān)，在載車板的對角線上安裝。當(dāng)有車輛停放時(shí)，阻擋紅外對射信號，光電開關(guān)無輸出，當(dāng)無車輛停放時(shí)，存在紅外對射信號，光電開關(guān)有輸出。 紅外光電開關(guān)是一種對射式光電傳感器，其物體不限于金屬。該傳感器具有探測距離遠(yuǎn)、可調(diào)節(jié)測量范圍的優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)于該紅外開關(guān)