【正文】 最后，感謝在百忙之中審閱本文和指導答辯的專家、老師們 ! 39 參考文獻 [1] 王煜東，傳感器及應用 [M]， 北京： 機械工業(yè)出版社， 2020 年 [2] 王永華 , 現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應用技術 .[M] ,北京 ： 北京航空航天大學出版社 2020 年 [3] 周美蘭 , 周封 忘岳宇 , PLC 電氣控制與組態(tài)設計 [M], 北京 ： 科學出版社 ，2020 年 [4] 梁森，自動檢測與轉(zhuǎn)換技術 [M] ，北京：機械工業(yè)出版社， 2020 年 [5] 李景學，可編程控制器應用系統(tǒng)設計及方法， 北京： 化學工業(yè)出版社， 2020年 [6] 張萬忠 , 劉明芹 , 電器與 PLC 控制技術 [M],北京 ： 化學工業(yè)出版社 ， 2020 年 [7] 王兆義 , 可編程序控制器教程 [M], 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 2020 年 [8] 廖常初 , S7200 PLC 基礎教程 [M], 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 2020 年 [9] 華滿香 . 電氣控制及 PLC 應用 [M]. 北京 ： 北京 大學出版社 ， 2020. [10] 鄧其貴 . 變頻器操作與工程項目運用 [M]. 北京 ：北京理工大學 出版社 ， 2020. [11] 章國華 . 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 出版社 ， 2020. [12] 計時鳴 . 機電一體化控制技術與系統(tǒng) [M]. 西安：西安電子科技大學出版社，2020. 。老師的悉心教誨，使我在學術專業(yè)方面有了一定的提高，更為重要的是， 老師在治學為人上的那份執(zhí)著和熱誠，也深深地影響著我，并將鼓勵我在未來的路上不斷地探索、前進！ 我為有這么一些同學、老師和領導而感到驕傲和幸運，我感謝他們在生活中的悉心照料、學習中的全心幫助。 38 謝 辭 本次畢業(yè)設計讓我受益匪淺。為達到車庫中的檢測要求，確定了經(jīng)濟而適用的傳感器。 2．為提高車庫生產(chǎn)的經(jīng)濟效益，對車庫構(gòu)架的鋼結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設計，節(jié)省了鋼材，降低了建造成本。 37 結(jié) 論 隨著中國經(jīng)濟的騰飛，城市化進程加快，汽車越來越快的走進工薪階層家庭，而土地越來越緊缺的情況下，為解決城市停車難的問題，立體車庫是必然出路。如圖 67 所示。如圖 65 所示。 圖 62 1號車板右移 3. 1 號載車板右移碰到限位開關，輸入繼電器 X7 瞬間得電，常閉斷開使輸出繼電器 Y0 失電， 1 號載車板停止右移；同時輸入繼電器 X7 常開閉合使輸出繼電器 Y10 得電，自鎖， 3 號載車板下降。 以 3 號載車板的進 與出 車仿真 調(diào)試 1. 按下啟動按鈕后 X0 后，輔助繼電器 M0 得電；呼叫 3 號載車板 X2，輔 助繼電器 M1 得電，輸出繼電器 Y1 得電，自鎖， 2 號載車板右移。 圖 53 取車程序流程圖 開 始初 始 化系 統(tǒng) 安 全 檢 測發(fā) 生 故 障 否 ？故 障 處 理NY選 取 車 位 號下 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 最 高點 否N載 車 板 復 位載 車 板 復 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)場斷點信息當出現(xiàn)電氣或機械故障時，如電機過載、過 熱時自動中止系統(tǒng)運行，同時由人進行故障處理。 圖 52 電動機控制原理圖 FRKM7KM8FUMFRKM9KM10FUMFRKM11KM12FUMFRKM13KM14FUMFRKM5KM6FUMFRKM3KM4FUMFRKM1KM2FU380VMFRKM15KM16FUMFRKM17KM18FUM1號電機2號電機3號電機4號電機5號電機6號電機7號電機8號電機9號電機圖4.2 電機控制原理圖 26 PLC 控制程序設計 本文所設計的 PLC存取車控制系統(tǒng)只針對上 2層和 3層的車位， 對于第 1層車位 ， 存取車直接開進開出即可 。 PLC 接線圖如圖 51 所示。而本次控制系統(tǒng)需要 24 個輸入點和 22 個輸出點，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?shù)臄U展需求。并且，由于 PLC 的低故障率及很強的監(jiān)視功能，模塊化等等，使維修也極為方便。通過閱讀 PLC 的用戶手冊或短期培訓，電氣技術人員和技術工很快就能學會用梯形圖編制控制程序。既可控制一臺生產(chǎn)機械、一條生產(chǎn)線，又可控制一個生產(chǎn)過程。 ，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)，用戶不必自己再設計和制作硬件裝置。 （ 4）采用性能優(yōu)良的開關電源。而本次控制系統(tǒng)需要 24 個輸入點和22 個輸出點，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?shù)臄U展需求。 （ 4）只有二、三層的載車板使用吊鉤，每個載車板用 2 套吊鉤，吊鉤用電磁鐵控制。 （ 2）二層載車板升降橫移運動控制。 （ 2）載車板升降是否到位檢測 只有上層載車板有升降運動，在每個載車板垂直運動的軌道上，在低層和上層分別安裝一只限位開關，用于檢測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 在立體車庫中，由于載車板的運行過程并不是連續(xù)的，而是根據(jù)按鈕操作進行動作的，因此需要 PLC 根據(jù)當前按鈕的情況來控制載車板的啟動和停止，在本系統(tǒng)中，需要用到 18 個接觸器，分別是： 1 號載車板左移接觸器， 1 號載車板右移接觸器， 2 號載車板左移接觸器， 2 號載車板右移接觸器， 3 號載車板左移接觸器， 3 號載車 板右移接觸器， 4 號載車板左移接觸器， 4 號載車板右移接觸器， 3 號載車板上升接觸器， 3 號載車板下降接觸器， 4 號載車板上升接觸器， 4 號載車板下降接觸器， 5 號載車板上升接觸器，5 號載車板下降接觸器， 6 號載車板上升接觸器， 6 號載車板下降接觸器， 7 號載車板上升接觸器， 7 號載車板下降接觸器?？删幊绦蚩刂破鞴ぷ鲿r的掃描過程如圖 42 所示，包括五個階段：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 個輸入點、 40 個輸出點 )， 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立即停止。當定位開關出現(xiàn)故障時，一旦限位開關觸碰到載車板時，限位開關立即使車庫停止工作。為此車庫的安全防護措施應該做到以下幾點，并安裝相應的防護設備。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)相應位置裝兩只勾環(huán)，當上載車板上升到位后，縱梁上安裝的四只掛鉤便會自動勾住四只勾環(huán)，以防止當升降電機制動器失靈后，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動的傳動系統(tǒng) 第三層車位是由一個焊接在立體車庫骨架上的框架和一個懸掛載車板組成的。同樣可以達到傳動準確，效率高的目的。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。 1．框架 立體車庫一般主要 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和開出，無需變換位置。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低。同時該動作的信息通過檢測裝置傳送到檢測系統(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現(xiàn)場的運行實況了，由此 可以 使 車庫更安全的運行。升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)是整個車庫系統(tǒng)的核心組成部分。 自動化立體車庫常見形式 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。 （ 3）使用方便、靈活：對于不同的控制系統(tǒng)，當硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入 /輸出 10 作很小的變動時，只需修改相應程序即可，無需對系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場調(diào)試的工作量，使用起來靈活方便。 因此，單片機在升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)中的應用現(xiàn)在還不成熟，只是停車庫系統(tǒng)研究開發(fā)的一個方向。 （ 1）單片機抗干擾能力比較弱，所以對現(xiàn)場工作環(huán)境要求很苛刻。 PLC 可靠性高、環(huán)境適應性強、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 方案論證 隨著我國城市經(jīng)濟和汽車工業(yè)的迅 速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多。 立體車庫結(jié)構(gòu)特點是 :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。在對國內(nèi)外各種同類產(chǎn)品進行分析的基礎上，再結(jié)合造價、技術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較多，規(guī)?？纱罂尚。覍龅氐倪m應性較強，同時采用這類設備的車庫十分普遍。政策方面應參照發(fā)達國家的有關政策法規(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。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)廠已發(fā)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。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，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化， 90 年代開始為供應使用階段。 日本是最早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。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(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。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達國家在停車技術領域的研究處于世界領先水平，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和出口產(chǎn)品。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 提供了機會。其中，個人轎車 4890387 輛，比 2020 年增加 1462441 輛，增長率為 %，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。這樣可以充分發(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。 5 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安全，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)。當前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機械式立體停車產(chǎn)業(yè)。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)提供了前所未有發(fā)展機遇，停車產(chǎn)業(yè)市場前景廣闊。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。 3 圖 11 被汽車占領的城市 停車問題是城市在發(fā)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。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設規(guī)劃上的準備不足。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對象。詳細論述了控制系統(tǒng)設計的基礎上，選擇三層三列式車庫結(jié)構(gòu)為研究模型。