【正文】 24 附件 2：元器件清單 ........................................................................................................ 25 附件 3：梯形圖程序 ........................................................................................................ 26 1 立體車庫(kù)停車控制器的設(shè)計(jì) 信息工程學(xué)院 應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè) 倪誠(chéng)龍 摘要 ： 本文以升降橫移式立體車 庫(kù)為控制對(duì)象，在分析立體車庫(kù)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和存車原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了立體車庫(kù)停車控制器。首先，機(jī)械車庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。圖 11 所示是一種機(jī)械式立體車庫(kù)。停泊在一層車位（地面層）的車只作橫移，不必升降。 圖 22 存車操作 示意圖 該車庫(kù)采用車主自行 選位，利用橫移機(jī)構(gòu)和升降裝置傳送汽車到指定樓層，車庫(kù)通過(guò)外部控制按鈕操作來(lái)識(shí)別車位號(hào)。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。 （ 3）安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。提升電動(dòng)機(jī) M1 通過(guò)減速箱拖動(dòng)鋼絲卷筒，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，拖動(dòng)卷筒，可以使吊在鋼絲繩上的吊籠上升或下降，實(shí)現(xiàn)吊籠提升和下放移動(dòng)。到達(dá)第 1 層時(shí)，壓合 SQ1， PLC 控制使 KM2 斷電釋放，主觸頭 9 斷開， YB 失電抱閘。 PLC 選型和接口電路設(shè)計(jì) PLC 選型 根據(jù)控制要求，輸入 PLC 的信號(hào)有：第 1 層 ～ 第 10 層吊籠位置開關(guān)信號(hào) 10 個(gè) ，第 1 層 ～ 第 10 層車 庫(kù)汽車到位開關(guān)信號(hào) 10 個(gè) ，吊籠上載板到位開關(guān)信號(hào) 1 個(gè) ，第 1層 ～ 第 10 層目標(biāo)位置操作信號(hào) 10個(gè) ，存車指令信號(hào) 1 個(gè) ，取車指令信號(hào) 1 個(gè) ，關(guān)門指令信號(hào) 1 個(gè)，電梯關(guān)門到位信號(hào) 1 個(gè)，電梯開門到位信號(hào) 1 個(gè)，共有 36 個(gè)輸入信號(hào)。 取車控制過(guò)程：操作取車位號(hào)按鈕和取車按鈕，電梯自動(dòng)上升到目標(biāo)樓層，裝上汽車，車位有車指示燈熄滅，然后電梯下降到一層，打開電梯門，駕駛員就可進(jìn)入電梯開走汽車，然后電梯延時(shí)關(guān)門，將裝車底板運(yùn)回來(lái)的停車位置，電梯返回一層并且打開電梯門。 信息顯示程序設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)有存車指示燈、目標(biāo)指示燈、電梯上升指示燈和電梯下降指示燈，各個(gè)指示燈顯示程序，如圖 45所示。 19 系統(tǒng)調(diào)試 當(dāng)按下存三樓按鈕時(shí) SB3，線圈 20xx3 接通， 01005 接通（ KM1 得電，同時(shí)電機(jī) M1正轉(zhuǎn)上升）。按下后限位開關(guān) SQ3， 01006 接通， KM2 得電， M1 反轉(zhuǎn)下降，按下底層限位開關(guān) Q4，KM2 失電，電機(jī) M1 電機(jī)停轉(zhuǎn)， M7 剎車啟動(dòng)。總之，在我們面臨著建設(shè)現(xiàn)代化大都市的重任和土地資源異常奇缺的 情況下，使用機(jī)械立體停車庫(kù)是可行、明智的選擇，它的前景將是無(wú)限美好的。 在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會(huì)向在這三年中給予了我?guī)椭椭笇?dǎo)的所有老師表示由衷的謝意，感謝他們?nèi)陙?lái)的辛勤栽培。 22 謝辭 本論文設(shè)計(jì)在王成福老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下 業(yè)已完成，從課題選擇到具體的寫作過(guò)程，無(wú)不凝聚著王成福老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)論文寫作期間，王成福老師為我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和一些富于創(chuàng)造性的建議，沒有這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)論文。此外，未來(lái)的機(jī)械停車設(shè)備市場(chǎng)，也會(huì)更加注重完善的售后服務(wù)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障導(dǎo)處理系統(tǒng)。 01005 接通（ KM1 得電，電機(jī) M1 正轉(zhuǎn)上升同時(shí) M7磁抱閘斷電（剎車閉合）； KM3 得電， M2 電機(jī)正轉(zhuǎn)托盤前進(jìn)。 18 調(diào)試步驟、調(diào)試內(nèi)容與分析 載車電梯上行設(shè)計(jì)要求 （ 1）當(dāng)立體車停于 1 層（ 1F）或 2F、 3F、 4F、 5F ?? 10F 呼叫，則上行到 10層碰行程開關(guān)后停止； （ 2）立體車停于 1 F 或 2F， 3F 呼叫時(shí)，則上行，到 3F 行程開關(guān)控制停止； （ 3）立體車停于 1F， 2F 呼叫，則上行，到 2F 行程開關(guān)控制停止； （ 4）立體車停于 1F， 2F、 3F 同時(shí) 呼叫，立體車上行到 2F，車停好后，繼續(xù)上行到 4F 停止； （ 5）立體車停于 1F， 3F、 4F 9F 同時(shí)呼叫，立體車上行到 3F，車停好后，繼續(xù)上行到 9F 停止； （ 6）立體車停于 1F， 2F、 4F 9F 同時(shí)呼叫，立體車上行到 2F，車停好后，繼續(xù)上行到 9F 停止； （ 7）立體車停于 1F， 2F、 3F、 4F 9F 同時(shí)呼叫，立體車上行到 2F，車停好后，繼續(xù)上行到 3F，車停好后，繼續(xù)上行到 9F 停止； （ 8）立體車停于 2F， 3F、 4F 9F 同時(shí)呼叫，立體車上行到 3F 等車停好后，繼續(xù)上行到 9F 停止。第 1步，電梯上升到指定樓層；第 2步，將汽車裝上電梯，然后下降到一層，自動(dòng)打開電梯門；第 3步，駕駛員將汽車開走，電梯延時(shí)關(guān)門，上升到指定樓層，將裝車板推回到原來(lái)的位置；第 4步，電梯自動(dòng)回到底層， 對(duì)應(yīng)樓層有車指示燈熄滅。 表 32 元器件清單 元件名稱 符號(hào) 型號(hào)規(guī)格 數(shù)量 功能 可編程控制器 PLC CPM2A60CDRA 1 系統(tǒng)控制 8 點(diǎn)擴(kuò)展模塊 8ER CPM1A8ER 1 增加 PLC 的輸出點(diǎn)數(shù) 隔離開關(guān) QS HZ1563/3 1 線路主電源控制 斷路器 QF1 DZ520/33010A 1 PLC 供電電源開關(guān) 熔斷器 FU1 RL1100/60 3 主線路短路保護(hù) 熔斷器 FU2 RL115/6 2 PLC 外部電路短路保護(hù) 接觸器 KM KM2 CJ2025/380V 2 提升與下降控制 接觸器 KM KM4 CJ2016/380V 2 水平移動(dòng)控制 接觸器 KM KM6 CJ2010/380V 2 開門與關(guān)門控制 電磁制動(dòng)器 YB MZS115（吸力 20kg） 1 升降運(yùn)動(dòng)抱閘制動(dòng) 電動(dòng)機(jī) M1 ZD1324（功率 ） 1 升降電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī) M2 ZDY1124（功率 ） 1 前后水平移動(dòng)電動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī) M3 ZDY1124（功率 ） 1 開門與關(guān)門電動(dòng)機(jī) 按鈕 SB1～ SB10 LA1911 10 目標(biāo)操作 按鈕 SB11 LA1911 1 電梯開門 按鈕 SB12 LA1911 1 電梯關(guān)門 位置開關(guān) SQ1～ SQ10 LX2131 10 電梯樓層位置 位置開關(guān) SQ11～ SQ20 LX2131 10 汽車在車庫(kù)中到位 11 位置開關(guān) SQ21 LX2131 1 汽車在電梯中到位 位置開關(guān) SQ2 SQ23 LX2131 2 電梯門開或關(guān)到位 指示燈 HL1～ HL10 AC220V/3W 10 車庫(kù)有車指示 指示燈 HL11～ HL20 AC220V/3W 10 操作目標(biāo)指示 指示燈 HL21 AC220V/3W 1 電梯上升指示 指示燈 HL22 AC220V/3W 1 電梯下降指示 圖 32 PLC 外部接口電路 12 4 控制程序設(shè)計(jì) 程序流程圖設(shè)計(jì) 圖 41 程序流程圖 根據(jù)存取車控制要求，首先掃 描按鍵操作情況，然后再進(jìn)行存車或取車操作，如果系統(tǒng)不停止（斷電），則系統(tǒng)始終處于運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)計(jì)的程序流程圖如圖 41所示。 當(dāng) PLC 控制使 KM4 得電吸合時(shí)，電動(dòng)機(jī) M2 反轉(zhuǎn)，下載板向后作水平移動(dòng)，當(dāng)汽車移出車庫(kù)完全進(jìn)入電梯后，壓合位置開關(guān) SQ0，電動(dòng)機(jī) M2 停止，下載板停止移動(dòng)。當(dāng) PLC 控制使 KM1 釋放時(shí)， KM1 所有觸頭都斷開， YB失電依靠彈簧的推力使制動(dòng)器抱閘，使電動(dòng)機(jī) M1 和 卷筒不能再轉(zhuǎn)動(dòng)。 8 3 硬件電路設(shè)計(jì) 主電路設(shè)計(jì) 立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要由提升機(jī)構(gòu)、水平移動(dòng)裝置和開關(guān)門裝置組成。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行走從而使下載車板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。 各組成部分的作用 （ 1）上載車板及其提升系統(tǒng) (吊籠垂直移動(dòng) ) 每塊上載車板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。垂直提升部分（ 吊籠 ）的結(jié)構(gòu) 采用卷筒、滑輪和鋼絲繩進(jìn)行升降。升降橫移式立體車庫(kù)每個(gè)車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過(guò)升、降、橫移運(yùn)動(dòng)完成地面層和車庫(kù)層之間輸送。 4 1 控制方案選擇 國(guó)內(nèi)現(xiàn)有控制方案簡(jiǎn)介 我國(guó)機(jī)械式車庫(kù)的早期研究開發(fā)工作是從 80 年代中期開始， 90 年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。機(jī)械式立體車庫(kù)既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場(chǎng)、地下車庫(kù)和停車樓組合實(shí)施，是解決城市停車難最有效的手段。重點(diǎn)完成了立體車庫(kù)停車控制器的主電路設(shè)計(jì)、 PLC 選型和外部接口電路設(shè)計(jì)。以往的地下車庫(kù)由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫(kù)，可使地面的使用率提高 80％— 90％，如果采用地上多層（如 21 層）立體式車庫(kù)的話， 50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。機(jī)械式立體車庫(kù)是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國(guó)外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國(guó)停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。 本立體車庫(kù)控制器負(fù)責(zé) 10層單列式車位的存取控制。 假如車庫(kù) 4 號(hào)停車位是空位，現(xiàn)要把車放到 4號(hào)停車位上， 車主在存車處操作 4 號(hào)車位按鈕，再操作存車按鈕即可， 提升機(jī)的吊籠升至 4 層 （如圖 22 所示第①步），將車位板取出（如圖 22 所示第④步），吊籠下降到一層（如圖 22 所示第⑤步），打開車庫(kù)門后，車主將汽車開進(jìn)吊籠，吊籠上升到四層，然后由橫移系統(tǒng)將托盤推入車位（如圖 22 所示第②③步），吊籠回到一層。根據(jù)傳動(dòng)力及載車板的移動(dòng)速度確定電機(jī)功率。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測(cè)各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常閉制動(dòng)器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。水平移動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī) M減速箱、導(dǎo)輪和“工”字梁等組成。 SQ2～ SQ10 分別對(duì)應(yīng)第 2 層 ～ 第 10 層的位置開關(guān)，當(dāng)提升到目標(biāo)位置時(shí)，會(huì)使 KM1失電， YB 抱閘，電動(dòng)機(jī) M1 停止。從 PLC 輸出的控制信號(hào)有： 第 1 層 ～ 第 10 層車庫(kù)有車指示信號(hào) 10 個(gè) ，第 1 層 ～ 第10 層操作目標(biāo)指示信號(hào) 10 個(gè) ，電梯上升指示信號(hào) 1 個(gè) ，電梯下降指示信號(hào) 1 個(gè) ， 3臺(tái)電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制信號(hào) 6 個(gè) ，共有 28 個(gè)輸出信號(hào)。 模塊程序設(shè)計(jì) 初始化模