【正文】 謝大學(xué)四年來所有的老師，是你們?yōu)槲掖蛳铝藱C械和電氣自動控制方面的知識，讓我能順利的完成這個設(shè)計。 參考文獻 [1] 任伯森 . 中國機械式停車設(shè)備發(fā)展概況 [J]. 中外停車設(shè)備及配套產(chǎn)品重點廠商名錄 ,1999 年： 56. [2] 喻樂康 , 左東曉 . 機械停車庫的技術(shù)發(fā)展 [J]. 建設(shè)機械技術(shù)與管理 ,1999 年： 910. [3] 蔣圣平 , 等 .PLC 在立體車庫系統(tǒng)控制中的應(yīng)用 [J]. 測試技術(shù)學(xué)報， 2020 年： 5558. [4] 張 文明，劉志軍 . 組態(tài)軟件控制技術(shù) [M].清華大學(xué)出版社， 2020 年： 4044. [5] 孫毅 . 三菱 FX/Q 系列 PLC 應(yīng)用技術(shù) [M]. 人民郵電社出版社， 2020 年： 100106. [6] 張輝 . 現(xiàn)代通信原理與技術(shù) [M]. 西安電子科技大學(xué)出版社， 2020 年： 6163. [7] 鄭堤 . 機電一體化設(shè)計基 [M]. 機械工業(yè)出版社， 2020 年： 152156. [8] 李雪雪 , 柯尊忠 . PLC 在立體車庫自動控制中的應(yīng)用研究 [J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新， 2020 年： 8086. [9] 姚壽文 . 自動控制理論基礎(chǔ) [M]. 北京理工大學(xué)出版社， 2020 年： 202205. [10] 范永勝，王岷 . 電氣控制與 PLC 應(yīng)用 [M]. 中國電力出版社， 2020 年： 253267. [11] 余錫存 , 曹國華 . 單片機原理及接口技術(shù) [M]. 西安電子科技大學(xué)， 2020 年： 8893. [12] 汝元功，唐照明 . 機械設(shè)計手冊 [M]. 北京：高等教育出版社， 1995 年： 5458. [13] 張福恩 , 吳乃優(yōu) . 交流調(diào)速電梯原理、設(shè)計及安裝維修 [M]. 機械工業(yè)出社 ,1999 年：112116. 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[15] 王慶有 . 光電傳感器應(yīng)用技術(shù) [M]. 機械工業(yè)出社， 2020 年： 116129. 致 謝 經(jīng)過三個月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，在這里我首先要感謝我的指導(dǎo)老師劉旭紅老師，你嚴謹細致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；你循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；你誠懇的個性和寬容的態(tài)度，幫助我能夠很快的融入這個新設(shè)計。 光電檢測 （ 1）存車時，檢測搬運器上車輛停放是否到位，采用光電開關(guān)在底層進行掃描， 光電開關(guān)的接收器與發(fā)射器分別安裝在底層左右兩邊，對搬運器前后位置進行檢測。 （ 2）特殊停機 當發(fā)生特殊情況或故障需緊急停機時，按下急停按鈕開關(guān)，設(shè)備瞬時停止。開走所要取的車之后再進行如下操作。開走所要取的車之后再進行如下操作。開走所要取的車之后再進行如下操作。另外取車之前要保證各車位與車盤在相對應(yīng)的位置上，即 101 車盤在 101 車位，其余類同，才能按照下面的操作方法進行操作，否則要根據(jù)實際情況進行相對應(yīng)的手動操作。當運動部件移動速度小小于 關(guān)。 停車庫安裝紅外探測器有兩種功能：車庫在運行時，不允許有其它物體進入車庫工作區(qū)域，例如人和寵物；在夜間或者無管理員時，防止偷盜和蓄意破環(huán)等違法行為。即要求輸出信號隨輸入信號變化的響應(yīng)時間越短越好； （ 4）線性范圍寬。 Y 系列型號為 Y2112M4 的三相異步電動機的主要性 能及結(jié)構(gòu)特點為，效率高，耗電少，性能好，噪聲低，振動小，體積小，重量輕，運行可靠，維修方便。對于每一部電機，可編程控制器的輸出單元都有兩個輸出點，分別驅(qū)動。根據(jù) I/O 分配表選用繼電器輸出的 001MR128FXN2，輸入輸出點數(shù)都為 64，擴展模塊可用點數(shù)為 48～ 64。同時， PLC 的用戶程序可以在實驗室模擬調(diào)試，更減少了現(xiàn)場的調(diào)試工作量。 ，適應(yīng)面廣 現(xiàn)代 PLC 不僅有邏輯運算、計時、計數(shù)、順序控制等功能，還具有數(shù)字和模擬量的輸入輸出、功率驅(qū)動、通信、人機對話、自檢、記錄顯示等功能。 圖 2 車庫原理圖 Fig2 The principle diagram of the garage 動畫監(jiān)控界面設(shè)計 用 MCGS 設(shè)計監(jiān)控界面，建立立體車庫控制系統(tǒng)工程，設(shè)計出立體車庫控制工程畫面，因軟件對象元件列表中無轎車，暫用拖車代替，見圖 3。 整個系統(tǒng)共有一個電控柜，一個存取車操作系統(tǒng)，另設(shè)一個按鈕站，操作及維護簡單，安全可靠性高。而且立體停車庫使用時涉及到人身和車輛的安全，所以對設(shè)備的安全性和可靠性要求非常高。該類車庫升降由一臺電機拖動，通過鋼絲繩拖動搬運器垂直升降，橫向移動的借助導(dǎo)軌，也是由一臺電機變可實現(xiàn)車位移動，它的主要優(yōu)點在于同一層的車位移動獨立，可以自由動作并且時間段，縮短了存取車的時間。 平面移動類停車庫采用在同一層上用搬運臺車或起重機平面移動車輛，或使載車板平面橫移實現(xiàn)存取車輛，亦可用搬運臺車和升降機配合實現(xiàn)多層平面移動來存取停放車輛的機械式停車設(shè)備。垂直升降式立體車庫的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)更為 復(fù)雜，對地基、消防、運行可靠性和安全性的要求也更高，因此造價較高。機械式立體停車庫具有多種類型，設(shè)計上具有較大的靈活性，可適應(yīng)各種形式的地形或建筑物。 雖然機械式立體停車庫在中國作為新興的產(chǎn)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(shè)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(jīng)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(shù)力量薄弱，靠仿效或引進國外的技術(shù)，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(shè)備，但是有些自主研發(fā) 的產(chǎn)品缺乏深入的研究，產(chǎn)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(chǎn)能力過剩，價格偏低；政府在對立體停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方面嚴重滯后；此外，平面停車場收費低廉以及人們在意識上尚未完全轉(zhuǎn)變，也是立體停車難以普及的重要原因。 我國是從 20世紀 80 年代初開始研制和使用機械停車設(shè)備的。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(shè)備的應(yīng)用不是很多．產(chǎn)品形式多數(shù)為巷道堆垛式，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用也很好 [1]。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國家關(guān)于機械式停車設(shè)備通用安全要求的標準、升降橫移式立體車庫的實際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對安全，使得整個車庫可以安全平穩(wěn)的運行。 PLC 1 前言 課題的研究背景和意義 隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，我國的汽車保有量迅速增長，目前許多城市的車輛交通已遠遠超過現(xiàn)有道路設(shè)施的負荷，停車場建設(shè)滯后導(dǎo)致我國的靜態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施嚴重落后于動態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施，停車難的問題已逐漸成為影響和制約城市建設(shè)以及經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。目前日本國內(nèi)生產(chǎn)機械式停車設(shè)備的公司約 100 多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨 、日精、三菱重工等。而截至 2020 年底，全國的機械式停車設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已發(fā)展到 100 多家，已有 27個省、市、自治區(qū)的 94個城市興建機械式立體停車庫，全國機械式停車庫 (泊位 )擁有量達到 284， 752 個。鼓勵國內(nèi)的科研機構(gòu)在機械停車設(shè)備研究上投入更多的技術(shù)力量，開發(fā)出高效、節(jié)能、安全、符合本國國情的產(chǎn)品；鑒于目前很多中小企業(yè)采用的是從國外引進的技術(shù)，應(yīng)提倡企業(yè)將技術(shù)引進與自主研發(fā)相結(jié)合，在消化吸收的基礎(chǔ)上注重技術(shù)創(chuàng)新，提升產(chǎn)品的競爭力 。根據(jù)我國發(fā)布的 JBT 87131998《機械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)》標準，機械式停車設(shè)備的類別名稱及代號見表 1．現(xiàn)介紹幾種具有一定代表性的類型 [3]： 表 1 機械式停車設(shè)備的類別名稱及代號 Table1 Mechanical parking equipment category name and code 類別 名稱 升降 橫移 垂直 循環(huán) 水平 循環(huán) 多層 循環(huán) 平面 移動 巷道 堆垛 垂直 升降 簡易 升降 代號 SH CX SX DX PY XD CS JS 升降橫移式停車設(shè)備利用載車板的升降或橫移來實現(xiàn)車輛的存取，此類停車庫將載運和存放汽車的載車板與升降裝置組合在一起使用，構(gòu)成立體化存車的形式，多為中、小型車庫，泊位數(shù)目從幾輛至幾十輛不等，一般設(shè)計為 2或 3 層，極少超過 5 層。這種停車設(shè)備的工作原理是電機通過減速機帶動傳動機構(gòu)，在牽引機構(gòu) — 鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車托架，當電機啟動時，存車托架隨鏈條起做循環(huán)運動，達到存取車的目的。 1． 3 論文的主要研究內(nèi)容 本論文在查閱大量文獻資料的基礎(chǔ)上，以新型智能立體停車庫的控制系統(tǒng)為研究對象，著重于控制系統(tǒng)軟件方案的制定和具體實現(xiàn)，主要內(nèi)容包括： （ 1)立體車庫的總體結(jié)構(gòu)和運行原理分析； （ 2)立體車庫控制系統(tǒng)的硬件方案； （ 3)立體車 庫控制系統(tǒng)的軟件主體方案制定及實現(xiàn)； （ 4)立體車庫的安全性問題保障。主框架部分大多采用鋼板、型鋼連接而成的結(jié)構(gòu)；載車板采用框架式，這種載車板的優(yōu)點是可按需要設(shè)置行車通道寬度，并具有較好的導(dǎo)入功能；傳動系統(tǒng)設(shè)計為每一個車位都有一搬運器，所需存取車輛的搬運器通過升降、橫移運動到達預(yù)定位置，進行車輛存取，完成存取全過程。 系統(tǒng)的工作原理及過程 整個系統(tǒng)將 由 PLC、變頻器、條碼打印機和條碼掃描器組合控制，用轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制設(shè)備的手動運行、自動運行和正常停止 [5]。 接通電源，電源指示燈亮。 PLC 是專門為順序生產(chǎn)過程而設(shè)計的可編程控制器，由微處理器、輸入／輸出設(shè)備、保護及抗干擾隔離電路等構(gòu)成，具有順序、周期性的工作特征，優(yōu)點主要體現(xiàn)為 [9]： （ 1）可靠性高：采取了光電隔離、濾波、穩(wěn)壓保護、故障診斷等多種保護措施，抗干擾能力強，系統(tǒng)故障自診斷能力突出，在惡劣的環(huán)境下仍能可靠工作； （ 2）體積?。翰捎么笠?guī)模集成電路和微處理器，相比傳統(tǒng)的繼電器電路，體積大大縮減，實現(xiàn)了小型化，便于安裝和使用； (3) 適用性好：采用模塊化設(shè)計，可根據(jù)不同的控 制要求靈活組合，模塊之間采用的是總線連接器，安裝方便；當硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果需要作很小的變動，只需修改相應(yīng)的接線和程序即可，無需對系統(tǒng)連線做出較大的修改； (4)指示性好： PLC 的電源、 CPU、 I/O 模塊等都設(shè)有各種狀態(tài)指示燈，反映了模塊的工作狀態(tài)，利于控制系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試。既繼承了傳統(tǒng)控制線路的清晰直觀，又考慮到大多數(shù)工廠企業(yè)電氣技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及編程水平，所以非常容易接受和掌握。 PLC 選型是既要滿足控制系統(tǒng)的功能要求，還要考慮工藝改進后控制系統(tǒng)升級的需要，更要兼顧控制系統(tǒng)的制造成本，選擇可靠、維護使用最方便以及性能價格比最優(yōu)的機型。過大的備用功率會使電機效率低，對于感應(yīng)電機，其功率因數(shù)將變壞，并使按電動機最大轉(zhuǎn)矩校驗強度的生產(chǎn)機械造價提高； （ 3）根據(jù)使用場所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護方式，選擇電動機的結(jié)構(gòu)型式； （ 4）根據(jù)具體的電網(wǎng)電壓標準和對功率因數(shù)的要求，確定電動機的電壓等級和類型； （ 5）根據(jù)生產(chǎn)機械的最高轉(zhuǎn)速和對電力調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程性能的要求，以及機械減速機構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動機額定轉(zhuǎn)速。電機額定功率為 5kw，額定電流為 ，轉(zhuǎn)速為 1440r/min，效率為 84%，功率因數(shù)為 ，最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為 ，最小轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為 ，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩之比為 ，堵轉(zhuǎn)電流與額定電流之比為 。 實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的兩個接觸器如圖 4。影響傳感器穩(wěn)定性的是時間和環(huán)境，環(huán)境又包括濕度、溫度、塵埃、振動、電場、磁場干擾等因素； （ 6）有較高的精確度。另外一個器件就是菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡有兩種形式，即折射式和反射式。根據(jù) I/O 分配表，我們也能 確認選用繼電器輸出的 001MR128FXN2 三菱 PLC，輸入輸出點數(shù)都為 64，擴展模塊可用點數(shù)為 48～64[13]。開走所要取