【正文】 ................................................................... 25 XXX 畢業(yè)設計（論文） 1 前 言 機械式立體車庫就是以立體化的方式用機 械 來存取、停放車輛的整個停車設施，即用機械設備將汽車存放到立體化的停車位或從停車位元取出的方式。在這商機與競爭并存的時候，我國的機械停車設備行業(yè)也將從快速發(fā)展階段進入穩(wěn)定發(fā)展階段。隨著我國經濟持續(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。由于歐洲國家土地資源比較富余，停車問題表現(xiàn)不是很突出，因此立體停車設備的應用不是很多 。自 90 年代起，日本每年投入運行的機械停車泊位都在 10 萬以上，目前已全部投入使用機械式停車位超過 300 多萬個，其中以升降橫移類為主。 我國是從 20 世紀 80 年代初開始研制和使用機械停車設備的。目前，我國的機械停車設備在生產能力和產品質量方面，已接近國外先進水平 [1]。 雖然機械式立體停車庫在中國作為新興的產業(yè)，具有相當可觀的發(fā)展前景，但是目前仍未進入高速發(fā)展時期，主要因為我國的立體停車設備行業(yè)的發(fā) 展存在著一些問題 :首先，雖然行業(yè)里的企業(yè)已經形成一定的規(guī)模，但是發(fā)展不平衡，骨干的大中型企業(yè)在20 家左右，其它的則是中小企業(yè)居多，中小企業(yè)技術力量薄弱，靠仿效或引進國外的技術，缺乏自主開發(fā)能力 ； 其次，機械式立體車庫是對安全性能要求很高 的機電一體化設備，但是有些自主研發(fā)的產品缺乏深入的研究 ，產品的可靠性、安全性、耐久性還不能完全保障 ； 第三，市場競爭無序，目前總體生產能力過剩，價格偏低 。圖 為升降橫移式立體車庫。停泊在這類車庫內底層 的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進入車庫內將汽車開進或開出車庫，每個車位升降均由一臺電機驅動，通過鏈條拖動搬運器垂直升降，橫向移動借助導軌，也 是利用一臺電機實現(xiàn)車位的移動，它的主要優(yōu)點在于同一層的車位移動獨立，可以自由動作，并且動作時間短，縮短了存取車的時間。傳動軸上安裝有四個鏈輪，每個鏈輪帶動一根鏈條，鏈條的是一端設計成套狀，繞在載車架縱梁上的鏈輪組上，另一端則繞過一個鏈輪與 載車板 連接。 如有汽車入庫按如下步驟進行： a) 如需進入底層的停車位直接駛入即可。 b) 如有除底層以外的上層車位的車出庫，先將位于該上層車位縱軸線和初始空閑車位縱軸線之間的所有該上層停車位下面的載車架同時向初始空閑車位方向橫移一個載車架 位置；然后將該上層車位的載車板垂直放下直到底層；將車輛駛出載車板 后，再將 載車板 垂直升高到 原來的位置；最后將其他 載車板 橫移回到初始位置。 控制 系統(tǒng)的 PLC 單元的選擇 各型 PLC 簡介 硬件選購目前市 場上的 PLC 產品眾多，除國產品牌外，國外有：日本的 、MITSUBISHI、 FUJJ， 德國的 SIEMENS，韓國的 LG 等。而 S7200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。與 S7200 PLC 比較， S7300 PLC 采用模塊化結構，具備高速（ ~）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方 便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務已經集成在 S7300 操作系統(tǒng)內，人機對話的編程要求大大減少，但是 S7300 經濟要求高，同時 S7300 一般用于控制要求比較高的場合。它是用于更加高級的控 制要求的 PLC，其價格更高。如圖 所示。在立體車庫中，光電開關用于檢測車庫車位上是否有車以及車輛是否停靠到位 [5]。 圖 為對射式光電開關。 由于行程開關為了確保載車板 能 平移 到 預定位置，所以選用 滾輪式行程開關。 表 G 系列小型齒輪減速電機技術參數(shù) Tab G series small gear motor technical data 機型號 額定功率 kW 減速比 輸出轉矩 mN? 輸出轉速 r/min 22 80 112 減速器選擇型號為 NGW L528 的二級 NGWL 減速器。如有車輛未停妥 （ 動作區(qū)域有人或物 ） 或者 運行過程中有車想進入等意外情況，光電開關光線被遮，會給 PLC 一個電平變化信號，從而改變 PLC 的輸入，觸發(fā)蜂鳴器 報警，設備停止運行 [7]。在升降橫移式立體停車庫中，每一個有效車位都有一組獨立的橫移和升降系統(tǒng)，分別由一個橫移專用小型減速電機和一個升降專用減速大電機組成。 對流程圖的說明： （ 1） PLC 狀態(tài)轉為 RUN，對系統(tǒng)狀態(tài)進行復位。 （ 5）載車板 下降至底層，開始存取車。 XXX：基于 PLC 的升降橫移式立體車庫設計 12 圖 流程圖 Fig Flowchart N Y N Y Y N N N Y Y Y N N Y 初始化 系統(tǒng)安全檢測 是否發(fā)生故障 排除故障 開始 選取車位 下層是否有載車板 載車板 左右移動 下將通道是否通暢 彈開防墜掛鉤 掛鉤是否移開 發(fā)出存取車信號 是否存取完畢 報警 載車板 上升 是否到達最高點 載車板 復位 載車板 是否復位 存取車完成 結束 XXX 畢業(yè)設計（論文） 13 PLC 的 I/O 端 口資源 配置 I/O 端 口模塊用來實現(xiàn) PLC 對工業(yè)過程的控制。不同公司的產品，對系統(tǒng)總點數(shù)及擴展模塊的數(shù)量都有限制，當擴展不能滿足要求時，可采用網(wǎng)絡結構 ； 同時，有些廠家產品的個別模塊 不支持擴展模塊， 因此，在進行軟件編制時要注意 [8]。輸出點共 10 個：電動機接觸器輸出 5 個，電磁鐵輸出 3 個，蜂鳴器和警燈 [9]。 此段程序用到特殊狀態(tài)寄存器 。 First Scan On 首次掃描周期時該位打開，一種用途是調用初始化子程序 。該位可用于在啟動操作之前提供機器預熱時間 。該位提供便于使用的延遲或 1 秒鐘時鐘脈沖。開關位于 RUN（運行）位置時，您可以使用該位啟用自由口模式，可使用轉換至 “終止 ”位置的方法重新啟用帶 PC 編程設備的正常通訊。 SCRE 是標記該順序控制段的結束。 使用 SCR 時有以下限制 :不能在不同的程序中使用相同的 S 位，如 PLC 控制的流程有兩部分，則這兩部分之間不能用相同的 S 位，否則兩部分的流程會混串。下層 3 個限位開關有 如下 三種情況： (1) 下層 4 號、 5 號載車板分別停在 1 號、 2 號載車板下 。 程序 狀態(tài)跳轉 到 ， 復位，再次 判斷當前下層載車板的位置。 XXX 畢業(yè)設計（論文） 19 上段程序為情況 3， 即 4 號、 5 號載車板分別位于 2 號、 3 號載車板下方。此時 1 號載車板下降到位，可以進行存取車操作。 S7200PLC 定時器有 3 個分辨率等級： 1ms、 10ms、 100ms。 10ms 定時器由系統(tǒng)在每個掃描周期開始時自動刷新，由于是每個掃描周期只刷新一次，故在一個掃描周期內定時器位和定時器的當前值保持不變。 XXX：基于 PLC 的升降橫移式立體車庫設計 20 如果 超長報警中間繼電器 被置位，則警燈及蜂鳴器進行聲光報警，在排除此報警源 后，按下操作面板的 RESET 按鈕，將 復位，并 將程序 跳轉到 狀態(tài)。 本次設計的 是雙層 5 車位立體車庫，采用的 PLC 是西門子的 S7200，通過控制面板來實現(xiàn)下層車位橫移，上層車位升 降的功能，本車庫還有較為完整的安全系統(tǒng)，如障礙物確認裝置、緊急制動裝置、防止突然落下裝置、過載保護裝置、車輛超長檢測裝置等等。 XXX 畢業(yè)設計（論文） 23 致 謝 畢業(yè)設計已經接近 了尾聲，這也意味著我的大學生活就要結束了。 XXX老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設計的每個階段從選題到查閱資料、論文提綱的確定、中期論文的修改、后期論文格式調整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導，在此謹向XXX 老師致以誠摯的謝意。 寫 畢業(yè)論文是一次 系統(tǒng) 的再 學習的過程 ， 畢業(yè)論文的完成同樣也意味著新生活的開始，我會以此為起點繼續(xù)努力 ！ XXX：基于 PLC 的升降橫移式立體車庫設計 24 參考文獻 [1] 國家機械工業(yè)局 .機械行業(yè)標準《升降橫移類機械式停車設備》 [M],20xx. [2] 鐘曉強 .多層升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的研究與設計 [J].自動化 運用 ,20xx. [3] Jetport Chinrungrueng, Udomporn Parking: an Application of optical Wire1ess Sensor Network[C]. Proceedings of the 20xx Internationa1Symposium on Applications and the Inter Workshops, 20xx. [4] 任伯森 .機械式立體停車庫 [J].海洋出版社 ,20xx. [5] 郝艷芳 ,趙武 ,畢建中 .自動化立體停車設備的安全技術 [J].山西太原華北工學 ,20xx. [6] 陶碧武 .升降橫移式立體車庫傳動設計 [J].陜西科技大學 ,20xx. [7] 朱善君 ,翁樟 ,鄧麗曼等 .可編程序控制器的系統(tǒng)原理 網(wǎng)絡 [M].合肥 :中國科技大學出版社 ,20xx. [11] 譚仁人 .基于 PLC 控制的升降橫移式自動化立體車庫系統(tǒng)研究與設計 [J].電子科技大學 ,20xx. XXX 畢業(yè)設計（論文） 25 附錄 I/O 控制原理圖