【正文】 最后，感謝在百忙之中審閱本文和指導(dǎo)答辯的專家、老師們 ! 39 參考文獻(xiàn) [1] 王煜東，傳感器及應(yīng)用 [M]， 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年 [2] 王永華 , 現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) .[M] ,北京 ： 北京航空航天大學(xué)出版社 2020 年 [3] 周美蘭 , 周封 忘岳宇 , PLC 電氣控制與組態(tài)設(shè)計(jì) [M], 北京 ： 科學(xué)出版社 ，2020 年 [4] 梁森，自動(dòng)檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) [M] ，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年 [5] 李景學(xué)，可編程控制器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及方法， 北京： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2020年 [6] 張萬(wàn)忠 , 劉明芹 , 電器與 PLC 控制技術(shù) [M],北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社 ， 2020 年 [7] 王兆義 , 可編程序控制器教程 [M], 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020 年 [8] 廖常初 , S7200 PLC 基礎(chǔ)教程 [M], 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2020 年 [9] 華滿香 . 電氣控制及 PLC 應(yīng)用 [M]. 北京 ： 北京 大學(xué)出版社 ， 2020. [10] 鄧其貴 . 變頻器操作與工程項(xiàng)目運(yùn)用 [M]. 北京 ：北京理工大學(xué) 出版社 ， 2020. [11] 章國(guó)華 . 蘇東 . 典型生產(chǎn)線原理、安裝與調(diào)試 [M]. 北京 ：北京理工大學(xué) 出版社 ， 2020. [12] 計(jì)時(shí)鳴 . 機(jī)電一體化控制技術(shù)與系統(tǒng) [M]. 西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2020. 。老師的悉心教誨，使我在學(xué)術(shù)專業(yè)方面有了一定的提高，更為重要的是， 老師在治學(xué)為人上的那份執(zhí)著和熱誠(chéng)，也深深地影響著我，并將鼓勵(lì)我在未來(lái)的路上不斷地探索、前進(jìn)！ 我為有這么一些同學(xué)、老師和領(lǐng)導(dǎo)而感到驕傲和幸運(yùn)，我感謝他們?cè)谏钪械南ば恼樟?、學(xué)習(xí)中的全心幫助。 38 謝 辭 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我受益匪淺。為達(dá)到車庫(kù)中的檢測(cè)要求，確定了經(jīng)濟(jì)而適用的傳感器。 2．為提高車庫(kù)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)車庫(kù)構(gòu)架的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省了鋼材，降低了建造成本。 37 結(jié) 論 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市化進(jìn)程加快，汽車越來(lái)越快的走進(jìn)工薪階層家庭，而土地越來(lái)越緊缺的情況下，為解決城市停車難的問(wèn)題，立體車庫(kù)是必然出路。如圖 67 所示。如圖 65 所示。 圖 62 1號(hào)車板右移 3. 1 號(hào)載車板右移碰到限位開關(guān)，輸入繼電器 X7 瞬間得電，常閉斷開使輸出繼電器 Y0 失電， 1 號(hào)載車板停止右移；同時(shí)輸入繼電器 X7 常開閉合使輸出繼電器 Y10 得電，自鎖， 3 號(hào)載車板下降。 以 3 號(hào)載車板的進(jìn) 與出 車仿真 調(diào)試 1. 按下啟動(dòng)按鈕后 X0 后，輔助繼電器 M0 得電；呼叫 3 號(hào)載車板 X2，輔 助繼電器 M1 得電，輸出繼電器 Y1 得電，自鎖， 2 號(hào)載車板右移。 圖 53 取車程序流程圖 開 始初 始 化系 統(tǒng) 安 全 檢 測(cè)發(fā) 生 故 障 否 ？故 障 處 理NY選 取 車 位 號(hào)下 層 車 位 有 載 車板 否 ？載 車 板 橫 移YN下 降 通 道 建 立否 ？N收 回 防 墜 掛 鉤載 車 板 下 降載 車 板 到 底 層否 ？YN取 車取 車 完 成 否 ？YN載 車 板 上 升載 車 板 達(dá) 最 高點(diǎn) 否N載 車 板 復(fù) 位載 車 板 復(fù) 位 否NY取 車 完 成結(jié) 束Y 27 圖 54 存車程序流程圖 程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件，當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài)，以保存現(xiàn)場(chǎng)信息，待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)， 按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場(chǎng)斷點(diǎn)信息當(dāng)出現(xiàn)電氣或機(jī)械故障時(shí)，如電機(jī)過(guò)載、過(guò) 熱時(shí)自動(dòng)中止系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)由人進(jìn)行故障處理。 圖 52 電動(dòng)機(jī)控制原理圖 FRKM7KM8FUMFRKM9KM10FUMFRKM11KM12FUMFRKM13KM14FUMFRKM5KM6FUMFRKM3KM4FUMFRKM1KM2FU380VMFRKM15KM16FUMFRKM17KM18FUM1號(hào)電機(jī)2號(hào)電機(jī)3號(hào)電機(jī)4號(hào)電機(jī)5號(hào)電機(jī)6號(hào)電機(jī)7號(hào)電機(jī)8號(hào)電機(jī)9號(hào)電機(jī)圖4.2 電機(jī)控制原理圖 26 PLC 控制程序設(shè)計(jì) 本文所設(shè)計(jì)的 PLC存取車控制系統(tǒng)只針對(duì)上 2層和 3層的車位， 對(duì)于第 1層車位 ， 存取車直接開進(jìn)開出即可 。 PLC 接線圖如圖 51 所示。而本次控制系統(tǒng)需要 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 22 個(gè)輸出點(diǎn)，所以，選用 三菱 FX2N80MR001 型 PLC 可以滿足課題需要，而且也保證了 I/O 口的使用裕量，可以滿足控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展需求。并且，由于 PLC 的低故障率及很強(qiáng)的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。通過(guò)閱讀 PLC 的用戶手冊(cè)或短期培訓(xùn)，電氣技術(shù)人員和技術(shù)工很快就能學(xué)會(huì)用梯形圖編制控制程序。既可控制一臺(tái)生產(chǎn)機(jī)械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。 ，控制程序可變，使用方便 PLC 品種齊全的各種硬件裝置，可 以組成能滿足各種要求的控制系統(tǒng)，用戶不必自己再設(shè)計(jì)和制作硬件裝置。 （ 4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。而本次控制系統(tǒng)需要 24 個(gè)輸入點(diǎn)和22 個(gè)輸出點(diǎn)，所以，選用 三菱 FX2N80MR001 型 PLC 可以滿足課題需要，而且也保證了 I/O 口的使用裕量，可以滿足控制系統(tǒng)適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展需求。 （ 4）只有二、三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。 （ 2）二層載車板升降橫移運(yùn)動(dòng)控制。 （ 2）載車板升降是否到位檢測(cè) 只有上層載車板有升降運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)載車板垂直運(yùn)動(dòng)的軌道上，在低層和上層分別安裝一只限位開關(guān)，用于檢測(cè)載車板下降和上升是否到位。 其他硬件資源配置 1. 繼電器和接觸器 在立體車庫(kù)中，由于載車板的運(yùn)行過(guò)程并不是連續(xù)的，而是根據(jù)按鈕操作進(jìn)行動(dòng)作的，因此需要 PLC 根據(jù)當(dāng)前按鈕的情況來(lái)控制載車板的啟動(dòng)和停止，在本系統(tǒng)中，需要用到 18 個(gè)接觸器，分別是： 1 號(hào)載車板左移接觸器， 1 號(hào)載車板右移接觸器， 2 號(hào)載車板左移接觸器， 2 號(hào)載車板右移接觸器， 3 號(hào)載車板左移接觸器， 3 號(hào)載車 板右移接觸器， 4 號(hào)載車板左移接觸器， 4 號(hào)載車板右移接觸器， 3 號(hào)載車板上升接觸器， 3 號(hào)載車板下降接觸器， 4 號(hào)載車板上升接觸器， 4 號(hào)載車板下降接觸器， 5 號(hào)載車板上升接觸器，5 號(hào)載車板下降接觸器， 6 號(hào)載車板上升接觸器， 6 號(hào)載車板下降接觸器， 7 號(hào)載車板上升接觸器， 7 號(hào)載車板下降接觸器?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r(shí)的掃描過(guò)程如圖 42 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、輸出處理。本課題中 FX2N－ 80MR 為基本單元，(40 個(gè)輸入點(diǎn)、 40 個(gè)輸出點(diǎn) )， M 表示基本單元、 R 表示該單元為繼電器輸出型。 PLC 也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。 硬件系統(tǒng)配置 PLC 概述 1. PLC 的分類 通常， PLC 產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。電磁鐵由失電狀態(tài)轉(zhuǎn)為通電狀態(tài)，按下急停按鈕使車庫(kù)立即停止。當(dāng)定位開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，一旦限位開關(guān)觸碰到載車板時(shí)，限位開關(guān)立即使車庫(kù)停止工作。為此車庫(kù)的安全防護(hù)措施應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)，并安裝相應(yīng)的防護(hù)設(shè)備。上載車板上裝有防墜落安全裝置，防墜落安全裝置安裝在縱梁和上載車板停泊位置之間，在縱梁兩邊各安裝兩只電磁鐵控制的 掛鉤 ，載車板兩側(cè)相應(yīng)位置裝兩只勾環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁上安裝的四只掛鉤便會(huì)自動(dòng)勾住四只勾環(huán)，以防止當(dāng)升降電機(jī)制動(dòng)器失靈后，上載車板汽車和上載車板墜落，從而壓毀下層的汽車。 4．三層載車板垂直升降運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng) 第三層車位是由一個(gè)焊接在立體車庫(kù)骨架上的框架和一個(gè)懸掛載車板組成的。同樣可以達(dá)到傳動(dòng)準(zhǔn)確，效率高的目的。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。 1．框架 立體車庫(kù)一般主要 以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在本文中，選擇用鋼結(jié)構(gòu)。通過(guò)中間層和下層的空位，利用載車板橫移變換空位，將汽 車停到上層或降至下層，第一層的汽車可直接開進(jìn)和開出，無(wú)需變換位置。此立體車庫(kù)適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。同時(shí)該動(dòng)作的信息通過(guò)檢測(cè)裝置傳送到檢測(cè)系統(tǒng)，經(jīng)處理后反饋到控制系統(tǒng)的監(jiān)控界面，這樣操作者就可以直觀的看到車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行實(shí)況了，由此 可以 使 車庫(kù)更安全的運(yùn)行。升降橫移式立體停車庫(kù)的控制系統(tǒng)是整個(gè)車庫(kù)系統(tǒng)的核心組成部分。 自動(dòng)化立體車庫(kù)常見(jiàn)形式 目前，立體車庫(kù)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。 （ 3）使用方便、靈活：對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入 /輸出 10 作很小的變動(dòng)時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，使用起來(lái)靈活方便。 因此，單片機(jī)在升降橫移式立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)在還不成熟，只是停車庫(kù)系統(tǒng)研究開發(fā)的一個(gè)方向。 （ 1）單片機(jī)抗干擾能力比較弱，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境要求很苛刻。 PLC 可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、使用方便、靈活、具有順序、周期性的工作特征和體積小等優(yōu)點(diǎn) 方案論證 隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅 速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來(lái)越多。 立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 :最底層只能平移 ,最頂層只能升降，中間層既可升降也可平移。在對(duì)國(guó)內(nèi)外各種同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降橫 移式立體車庫(kù)形式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，而且對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)采用這類設(shè)備的車庫(kù)十分普遍。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國(guó)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(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫(kù)的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予 投資和經(jīng)營(yíng)者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。參照日本等國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制定的我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。其機(jī)械停車產(chǎn)業(yè)從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始起步， 80 年代開始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過(guò)消化生產(chǎn)和本土化， 90 年代開始為供應(yīng)使用階段。 日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫(kù)的國(guó)家之一，其在上世紀(jì) 60 年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)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(qiáng)韌、耐用。以日本、美國(guó)、德國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國(guó)和我國(guó)的港、澳、臺(tái)地區(qū)的停車行業(yè)也通過(guò)引進(jìn) 移植制造，得到了蓬勃發(fā)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。上述措施為我國(guó)立體車庫(kù)產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)提供了良好的條件、也為我國(guó)解決城市停車 空間 問(wèn)題 提供了機(jī)會(huì)。其中，個(gè)人轎車 4890387 輛，比 2020 年增加 1462441 輛，增長(zhǎng)率為 %，但與此同時(shí)，汽車停車場(chǎng)地的增長(zhǎng)卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量的比例嚴(yán)重失調(diào)，由此帶來(lái)停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問(wèn)題。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的 優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。 5 機(jī)械車庫(kù)與地下車庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫(kù)內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)前，我國(guó)許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車產(chǎn)業(yè)。伴隨著汽車進(jìn)入家庭，城市動(dòng)態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對(duì)居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。而硬措施，主要包括增建停車場(chǎng)，建設(shè)地下及立體停車場(chǎng)、利用其它空間滿足停車需求。 3 圖 11 被汽車占領(lǐng)的城市 停車問(wèn)題是城市在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問(wèn)題，靜態(tài)交通是相對(duì)于動(dòng)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(shè)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(duì)停車設(shè)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(huì)出現(xiàn)停車難的一系列問(wèn)題。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫(kù)為研究對(duì)象。詳細(xì)論述了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，選擇三層三列式車庫(kù)結(jié)構(gòu)為研究模型。