【正文】 壓電源，相對(duì)于普通電源具有工 作穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。這都使可編程控制器在目前控制領(lǐng)域的存在感和價(jià)值感越來越強(qiáng) [20]。 接近開關(guān)采用的是 Autonics 公司研制的 PR3015DP 型傳感器，限位開關(guān)選用的是歐姆龍公司研制的 D4A3104N 型開關(guān)，光電開關(guān)采用的是上海奧途公司研制的BEN10MTFR，根據(jù)各個(gè)公司所提供的對(duì)應(yīng) 傳感器使用資料，比較關(guān)鍵的參數(shù)都滿足現(xiàn)場(chǎng)使用的需要。 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 根據(jù)立體車庫總體控制標(biāo)準(zhǔn)，再結(jié)合可編程控制器（ PLC）在監(jiān)控領(lǐng)域所具備的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)的 PLC 控制結(jié)構(gòu)組成如下 ： (1)PLC 輸出輸入信號(hào)：載車板運(yùn)動(dòng)的接近開關(guān)、限位開關(guān)，擋桿打開、關(guān)閉的接近開關(guān)，停車位是否有車停入的光電開關(guān)，測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)速的光電編碼器等；載車板曳引電機(jī)啟動(dòng)、停止信號(hào)輸出，擋桿轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)、停止信號(hào)輸出，存取車提示燈的輸出等。其優(yōu)點(diǎn)是電路簡易，開發(fā)成本低，缺點(diǎn)主要是智能性不強(qiáng)，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制要求。持卡用戶過來存車，第一步進(jìn)行用戶刷卡，人機(jī)交互得到的卡號(hào)與自身數(shù)據(jù)庫信息對(duì)比 驗(yàn)證卡是否有效，如果無效進(jìn)行語音提示并且不予停車，在判斷有效后，人機(jī)交互將該卡對(duì)應(yīng)的車位號(hào)傳給 PLC，收到正確車位號(hào)的 PLC 操縱驅(qū)動(dòng)電機(jī)來控制對(duì)應(yīng)載車板上的停車位運(yùn)行至與地面平行的適合位置，停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，并且給出存車提示燈并且打開車庫和車位擋桿，語音提示用戶開車入庫；第二步，在車位光電檢測(cè)開關(guān)檢測(cè)到停車合適無誤后語音告知車主停車完畢，可以下車出庫；第三步，車主在離開車庫時(shí)再次刷卡確認(rèn)，這時(shí)車庫進(jìn)行復(fù)位動(dòng)作。 (3)用于現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作控制的 PLC 電氣控制系統(tǒng)，它包括對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制車位使用信息提取、載車板走位精確定位、存取車指示燈、繼電器控制原理圖、與人機(jī)交互單片機(jī)的通信等設(shè)計(jì)。載車板示意圖如圖 所示。整個(gè)框架結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)所，可以減少或者增加對(duì)應(yīng)列數(shù)用以滿足不同的數(shù)量需求。 、上位機(jī)監(jiān)控和 PLC 電氣控制執(zhí)行的工作關(guān)系，設(shè)定好低成本、開放型機(jī)械式立體車庫存取車作業(yè)方式，以及離線和在線兩種模式下具體的工作流程。 本文研究主要內(nèi)容和要解決的主要關(guān)鍵問題 課題研究主要內(nèi)容 本課題研究的內(nèi)容涉及的學(xué)科和門類還是很多的，包括：工控機(jī)監(jiān)控 技術(shù)、組態(tài)技術(shù)、人機(jī)交互單片機(jī)研發(fā)、 PLC 電氣部分開發(fā)、視頻圖像采集技術(shù)、 ID卡數(shù)據(jù)庫管 11 理、通信安全等，具有很強(qiáng)的技術(shù)創(chuàng)新性，對(duì)學(xué)科的綜合應(yīng)用起到很好的示范作用。大型全自動(dòng)立體車庫平均每個(gè)車位約 20 萬元，中型車庫一般在 10 萬元左右，而小型車庫一般在 3 萬元左右，低成本、開放型機(jī)械式立體車庫是適合目前立體車庫發(fā)展形勢(shì)的，也易于推廣。所以我們需要國家設(shè)定更加合理的立體車庫行業(yè)管理的法律法規(guī)，以及加大對(duì)立體停車設(shè)備行業(yè)的政策扶持，與此同時(shí)需要科研設(shè)計(jì)單位和相應(yīng)高校的參與，以此增強(qiáng)設(shè)備上技術(shù)創(chuàng)新。 立體車庫國內(nèi)發(fā)展概況 我國機(jī)械停車設(shè)備的研制和使用同樣是走引進(jìn)、吸收、開發(fā)、制造發(fā)展道路，目前停車設(shè)備行業(yè)在我國已經(jīng)逐步走向成熟。 8 立體車庫國內(nèi)外的發(fā)展概況 立體車庫國外發(fā)展概況 立體車庫在國外 起步早，這些國家和地區(qū)包括歐洲、日本、美國和韓國 [4]。但沒有從根本上解決問題，高峰期隨意占用道路和居民區(qū)綠地停車的現(xiàn)象依然很嚴(yán)重，從而加劇了交通管理的負(fù)擔(dān)，降低了居民生活的品質(zhì)。 關(guān) 鍵 詞： 立體車庫 電氣控制系統(tǒng) PLC Abstract After entering the 21st century, the amount of the civil private car per capita is increasing year by year along with the rapid development of our nation’s economy and the improvement of the civil life expectation value. Adding the stress of our nation’s land in recent years, the problem of the parking difficulty is all the more protruding. Although the employment of the stereo garage relieve the recent problem of the parking difficulty, the inservice stereo garages have many problems, for example, high cost, low utilization ratio, not easy to popularize, low safety and so on. Combined with the stereo garage’s status in the market presently and practical environment in the realistic use, the thesis provided the design conception of the lowcost and mechanical stereo garage. The whole structure frame and control system of this issue is based on the design ideas which are low cost, low energy, simple structure and so on. On the basis of the pletion of the stereo garage’s structure design based on the modular, the thesis mainly does the design and the theory research that are aimed at electrical control system based on the PLC. The thesis proposed the design method which isthat one motor selectively provides power to multiple vehicleloading station according to the system control requirement, it will not only make the structural arrangement of the drive and transmission more pact so that it saves the space, but also reduce the motor’s amount greatly so that it lets the construction cost down. According to the whole stereo garage’s controlling requirement, after the design of the basic electrical operation line, the system is added by hardware which include Siemens S7300PLC, proximity switch, parking detection switch, Siemens inverter, absolute encoder and so on, in addition, the each hardware’s information is exchanged by the DP bus, on the basis of hardware building’s pletion and then by the relevant software program’s pilation, the intelligent control of the whole stereo garage’s controlling system will be realized. The control system includes the motor’s motion position detect, the closed loop control system constituted by PLC, inverter and code can realize the carcarrying board’s moving to the setting position smoothly and accurately, the realization of the date and information exchange between PLC and humanputer interaction SCM and so on。雖然立體車庫的投入使用緩解了目前停車難的問題，但很多在役的立體車庫存在的 問題還是很多，例如：成本高、利用率低、不易推廣、安全性差等問題。在基于模塊化的立體車庫結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，本文主要針對(duì)基于 PLC 的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和理論研究。 Electric control system。部分城市已經(jīng)開始投入使用用地效率更高的立體車庫，其他一些城市也在積極地引進(jìn)立體車庫 [23]。 韓國立體車庫產(chǎn)業(yè)在很大程度上得益 于政府在每個(gè)環(huán)節(jié)上的關(guān)注和支持，雖然一開始也是走引進(jìn)吸收的戰(zhàn)略，但現(xiàn)在也能開發(fā)和利用各種型號(hào)的機(jī)械停車設(shè)備。對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)更加便于組合使用和安裝拆卸，縮短施工周期；采用新材料、新工藝，如鋼結(jié)構(gòu)采用H 型鋼，載車板采用整體成型鍍鋅板。兩 排垂直升降車庫共用一個(gè)出入車通道進(jìn)一步節(jié)約了土建用地；載車板采用垂直升降已達(dá)到整個(gè)車庫結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，能耗低、可靠性好；控制系統(tǒng)中不管是用于人機(jī)交互系統(tǒng)的單片機(jī)還是執(zhí)行控制所采用的西門子 S7300 PLC 都是目前應(yīng)用很成熟的開發(fā)技術(shù)，這樣使得整個(gè)開發(fā)周期短，后期升級(jí)便捷。 (4) 能耗低。 課題研究內(nèi)容的技術(shù)指標(biāo) 基于本課題設(shè)計(jì)思想和最終實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，本文主要解決的關(guān)鍵問題應(yīng)該達(dá)到以下標(biāo)準(zhǔn)： [1415]。 12 PLC 系統(tǒng)的單機(jī)自身調(diào)試、聯(lián)機(jī)調(diào)試，進(jìn)而對(duì)整個(gè)低成本、機(jī)械式立體車庫控制系統(tǒng)功能的聯(lián)合調(diào)試和測(cè)試，以達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)使用的要求。 (2)載車板：載車板采用 Q235B 型鋼材，采用一體沖壓工藝成型，厚度為 2mm，上下連接采用活動(dòng)是連接件，考慮到現(xiàn)有小轎車的高度大約 在 1550mm，所以我們將載車板之間的高度間隙設(shè)定為 1600mm,載車板的尺寸為 5500mm 1870mm。包括： (1)用于人機(jī)交互作用的單片機(jī)控制系統(tǒng)，它包括電源模塊、鍵盤模塊、 LCD 顯模塊、語音提示模塊、通信模塊、車主刷卡模塊、卡號(hào)信息備份模塊等，其主要功能就是使得車主與整個(gè)立體車庫系統(tǒng)的交流更加順暢。 PLC 與人機(jī)交互單片機(jī)之間都是通過 485 串口通信[2425]。該立體車庫分為在線 和離線兩種模式，所以設(shè)定 好在這兩種模式下的整個(gè)車庫控制系統(tǒng)的作業(yè)流程尤為重要，使得負(fù)責(zé)各個(gè)設(shè)計(jì)模塊的設(shè)計(jì)人員有一個(gè)共同的標(biāo)準(zhǔn)，知道自己所涉及的設(shè)計(jì)任務(wù)在整個(gè)控制過程的位置，以便更好地做好自己的研究設(shè)計(jì)工作，交出的結(jié)果符合車庫控制流程的要求。 結(jié)合本課題低成本、開放式立體車庫的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和使用要求，本文選用更具智能化、開發(fā)周期短、抗干擾能力強(qiáng)的可編程控制器（ PLC）來設(shè)計(jì)終端控制系統(tǒng)。 PLC 控制系統(tǒng)主要以可編程控制器 (PLC)為核心，配有存取車指示燈、載車板運(yùn)動(dòng)限位的接近開關(guān)和防止超程運(yùn)行的限位開關(guān)，還配有曳引電機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、指示燈以及相關(guān)的電氣連接，控制電機(jī)通斷電的接觸器組、繼電器組，控制曳引電機(jī)的速度調(diào)節(jié)的變頻器，以及采集曳引電機(jī)速度的光電編碼器，此編碼器還可以精確地控制電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)位置，使得主曳引電機(jī)的定位更加精準(zhǔn)和安全，這樣載車板可以與地面以接近零的誤差保持在同一個(gè)平面上，方便了車主存取車，同時(shí)增強(qiáng)了車庫設(shè)備所提供服務(wù)的人性化 。 23 本章小結(jié) 本章主要通過對(duì)立體車庫的基本結(jié)構(gòu)框架、車庫運(yùn)行原理和 PLC 控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)分別進(jìn)行了介紹。一方面是它還不斷處于為了適應(yīng)各種 控制要求而在完善自身的旅途中不曾停下腳步，另一方面他相比于其他的一些控制系統(tǒng)，確實(shí)有他獨(dú)特的令人折服的優(yōu)點(diǎn)。而 CPU 的分類根據(jù)其不同的分類方式有很多種，但在本立體車庫控制系統(tǒng)中，我們 26 所選的 CPU 需要滿足以下幾個(gè)方面：適應(yīng)戶外惡劣的環(huán)境、對(duì) I/O 擴(kuò)展方便利于以后車庫規(guī)模的擴(kuò)展具備一定的 相關(guān)通信接口或是擴(kuò)展能力以便與其他控制系統(tǒng)的信息交換。可以得到輸入周期一定要小于掃描周期，這樣才能防止輸入信號(hào)的丟失。 28 并且我們同樣可以總結(jié)出 PLC 對(duì)輸入 /輸出的幾點(diǎn)處理原則： ①上一周