【正文】 X)、多層循環(huán)類 (PDX)、平面移動類 (PPY)、巷道堆垛類 (PXD)、水平循環(huán)類 (PSX)、垂直升降類 (PCS)、簡易升降類 (PJS)、汽車專用升降機類 (PQS)。而投資卻比同等容量的地下停車庫少，施工周期 短。 目前 有的機械 式 車庫，汽車只能由機械設備一輛一輛地從車庫里取出來，大約 2 分鐘出一輛，車主只能在外面等候，如果是下班100 個人要取車，最后一個人要等 200 分鐘。 由于傳送機構(gòu)運行時會產(chǎn)生 強烈 的噪聲， 這種 低頻噪音，穿透力極強，對人體有害 。若需增加車庫容量，除了可以增加 樓層以外 還 可以增加每一層的車位數(shù)，而在每一層增加車位只需 在 相應的空間增加 載車臺 ，然后在 調(diào)度中心 做出 相應的改動即可，非常方便。 方案一 是以一塊 PLC為控制中心，通過導線的方式 與各 載車臺 進行通信，達到控制的目的； 方案二 是以 PC上的監(jiān)控平臺兼做調(diào)度中心，通過無線的方式與各 載車臺 進行 通信，達到調(diào)度的目的。 存取車機構(gòu)設計 一、 載車臺 的循跡方案設計 車庫的存取車操作 主要由載車臺和升降機在控制中心的控制下作為執(zhí)行機構(gòu)來完成。 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 9 圖 23 視覺信號循跡方案引導線設計 （白底黑線） 方案二：可采用導軌的形式，類似于火車、采礦車 的 路軌。 限位開關 是用以限定機械設備的運動極限位置的電氣開關。 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 10 圖 24 傳感器分布圖 存取車原理分析 對于每個車位來說，該車位上的載車臺在收到存車信號后，根據(jù)控制策略的決定來尋找相應的路線將車輛拖入車庫 。 立體車庫的整個控制系統(tǒng)可 分為組態(tài)工程人機操作界面、 PLC控制系統(tǒng)、 執(zhí)行機構(gòu)、 信號檢測與反饋 。 本設計研究的是立體車庫，立體視角的畫面更能清楚的顯示車庫的結(jié)構(gòu)和各運動部件的運動狀態(tài)。“組態(tài)王 ” 軟件由工程瀏覽器 (Touc hExplorer)、工程管理器 (ProjManager)和畫面運行系統(tǒng) (TouchVew)等 部分組成。組態(tài)王系統(tǒng)中定義的變量與 C程序 設計語言 類似而又不同 ，既能滿足程序設計的一般需要，又考慮到工控軟件的特殊需要。 下面是本系統(tǒng)所用到的內(nèi)存型自定義變量，如下 圖 3圖 33所示。 圖 34 系統(tǒng)主頁面 車位使用狀態(tài)顯示程序如下： if(\\本站點 \==0) A=0。 if(\\本站點 \==0) E=0。 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 圖 35 立體車庫 設計 圖 （ 1） 存車 選擇功能設計 當車庫系統(tǒng)內(nèi)所有車位均有存車時，單擊“ 自動選擇存車編號 ”按鈕 時 ，系統(tǒng)會自動彈出提示框顯示出“車 庫 已滿”，否則， 將 自動給出一個編號，即當前車輛即將存入的車位編號 。} if(\\本站點 \==0){\\本站點 \park_num=1。amp。取車流程如圖 36所示。 執(zhí)行該動畫的程序命令語言如下： LONG X。 \\本站點\!=55)||(X==3 amp。 \\本站點 \!=55)) {\\本站點 \編號輸入錯誤 =1。 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 22 圖 37 取車流程圖 為了避免行車道上有多輛車同時取出或存入時有相撞的可能，也為了保證多輛車在出口處排隊等候的秩序，可在每輛載車臺上都裝有防撞裝置，比如檢測車距，若車距達到危險值則立即制動。 是否有車正在取出 正在取出的車是否距 離本車位出口較遠 是否已在進行存車 電機啟動，載車臺前進 檢 測車位出口 是否為出口 停車 報警 Y N Y N N Y Y N 取車 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 圖 38 幫助界面 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 4 立體車庫的下位機 PLC 控制系統(tǒng)設計 下位機 PLC 控制系統(tǒng)是本設計中硬件的核心部分，包括 PLC控 制器、傳感器，以及由 PLC 控制的載車臺、升降機等。它采用可編程 序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。 上位機與下位機的通信連接 組態(tài)王軟件作為一個開放型的通用工業(yè)監(jiān)控軟件，支持與國內(nèi)外常見的 PLC，智能模塊、智能儀表、變頻器、數(shù)據(jù)采集板卡等 (如：西門子 PLC、莫迪康 PLC、上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 26 歐姆龍 PLC、三菱 PLC、研華模塊等等 )．通過常規(guī)通訊接口 (如串口方式、 USB接口方式、以太網(wǎng)、總線、 GPRS 等 )進行數(shù)據(jù)通訊。如圖 43所示 。 如圖 46所示。 任務二中 處理的方 案 可以 有兩種，方案一 是 將采集到的尋跡傳感器信號 上傳給上位機控制中心，由控制中心進行運算并將結(jié)果傳回，下位機據(jù)此來控制載車臺循跡； 方案二是 PLC利用采集到的信號 自行 運算控制 。 本系統(tǒng)中 1號 載車臺的 PLC控制流程如下圖 411所示 。 在某一時刻存 /取哪一輛車、存 /取幾輛車的組合有很多種， 由于控制程序是模塊化編寫，所以選擇具有代表性的幾種情況進行調(diào)試，遇到錯誤后再修改代碼。 在調(diào)試中遇到的調(diào)度邏輯問題和上下位機 的通信問題也得到了解決。 針對這一點， 可以將車位設置兩個入口，進入每個車位都有兩條通道，采用一定的算法使得，當一條車道正在進行存（?。┎僮鲿r，若另一條車 道空閑或者正在進行?。ù妫┎僮?，則該車為的車可以通過這條車道取出，存車原理類似 。可以采用在地面設置載車臺 排隊機制，有車存入時先將車輛停放在載車臺上 即可離開 ，載車臺運行至存車入口處進 行排隊等候，依次進入車庫。 也要感謝實驗室的老師和同學們，在實驗室研究的智能車控制技術也給了我很大的啟發(fā)。\\本站點 \_en=1。\\本站點 \=0。\\本站點 \_en=1。\\本站點 \操作車輛總數(shù) =\\本站點 \操作車輛總數(shù) 1。}if(\\本站點 \==1) { if(in_judge(3)==1){\\本站點 \=1。}} if(\\本站點 \park_num==4 amp。} if(\\本站點 \==1) { Carin(4)。amp。 } 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 40 if(\\本站點 \=41) {\\本站點 \ _en=0。 \\本站點 \存車使能 ==1) /**6號車位 **/ {\\本站點 \=1。\\本站點 \=0。\\本站點 \操作車輛總數(shù) =\\本站點 \操作車輛總數(shù) +1。}} /************************取車 ***********************/ if(\\本站點 \取車編號整數(shù) ==1 amp。\\本站點 \_en=1。\\本站點 \=0。 \\本站點 \park_num=0。 if(\\本站點 \==55) {\\本站點 \=0。\\本站點 \操作車輛總數(shù)=\\本站點 \操作車輛 總數(shù) +1。}//下機后釋放呼叫\(zhòng)\本站點 \已用車位數(shù) =\\本站點 \已用車位數(shù) +1。\\本站點 \存車使能 =0。\\本站點 \=0。 \\本站點 \存車使能 ==1) /**2號車位 **/ {\\本站點 \=1。\\本站點 \=0。 \\本站點 \存車使能 ==1) /**1號車位 **/ {\\本站點 \=1。而本人對相關領域的技術只了解一點皮毛，還有更多先進的技術可以應用在立體車庫的研發(fā)當中。實際中可能會遇到取車高峰。 (2)車庫的每一層停車平臺可以如圖 61所示， 圖中 1 為載車臺行進通道， 2為停車位， 3 為升降機 。 下 位機的調(diào)試 首先將傳感器（按鈕）與 PLC 的輸入端對應連接，并接好公共端，然后將控制程序?qū)懭?PLC，上電運行。 根據(jù) 設計 需要， PLC的 I/O分配如下表所示： 表 42 輸入端分配表 輸入點分配 轉(zhuǎn)向傳感器 1 X11 到位傳感器 1 X12 存車按鈕 X14 升降機上到位傳感器 X13 取車按鈕 X15 自動獲取編號 X16 表 43 輸 出 端分配表 輸出點分配 載車臺 1上移 Y1 報警指示 Y7 載車臺 1下移 Y2 正在存取車指示 Y10 載車臺 1左移 Y3 升降機上升 Y5 載車臺 1右移 Y4 升降機下降 Y6 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 32 圖 410 下位機 中 1號載車臺 的 PLC控制流程 開始 接收上位機指令 上移？ 上移電動機運行 Y N 下移？ 下移電動機運行 Y N 左移？ 左移電動機運行 Y N 右移？ 右移電動機運行 Y N 檢測傳感器信號 到達升降機？ 反饋到上位機 Y N 到達 1 號車位入口？ Y N 到達 1 號車位？ Y N 檢測按鈕 存車按鈕按下？ 反饋到上位機 Y N 取車按鈕按下？ Y N 獲取車位按鈕按下？ Y N 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 33 5 立體車庫的調(diào)試 調(diào)試是 完成工程設計非常重要的環(huán)節(jié)。 表 41 I/O變量與 PLC寄存器對應關系表 變量名 變量類型 連接設備 寄存器 轉(zhuǎn)向傳感器 1R I/O離散 三菱 PLC Y11 到位傳感器 1R I/O離散 三菱 PLC Y12 升降機上到位傳感器 R I/O離散 三菱 PLC Y13 存車按鈕 R I/O離散 三菱 PLC Y14 取車按鈕 R I/O離散 三菱 PLC Y15 自動獲取編號 R I/O離散 三菱 PLC Y16 載車臺 1上移 I/O離散 三菱 PLC X1 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 31 載車臺 1下移 I/O離散 三菱 PLC X2 載車臺 1左移 I/O離散 三菱 PLC X3 載車臺 1右移 I/O離散 三菱 PLC X4 升降機上升 I/O離散 三菱 PLC X5 升降機下降 I/O離散 三菱 PLC X6 報警指示 I/O離散 三菱 PLC X7 正在存取車指示 I/O離散 三菱 PLC X10 PLC 變量 地址分配與 控制流程設計 定義完組態(tài)控制系統(tǒng) I/O變量與 PLC寄存器的對應關系后，便可以根據(jù)系統(tǒng)的設計要求對下位機具體的控制流程進行規(guī)劃以及分配好 PLC的 I/O地址。 如圖 48所示。 圖 44 配置通信方式 （ 4） 單擊“下一步”按鈕，則彈出 “ 設備配置向?qū)?— — 邏輯 名稱”對話框 。其具體操作步驟如下： （ 1）在工程瀏覽 器 的目錄顯示區(qū)，用鼠標左鍵單擊 設備下的成員 COM1，則在目錄內(nèi)容顯示區(qū)出現(xiàn)“新建”圖標 。 簡而言之， PLC是采用周期循環(huán)掃描、集中輸入與輸出的工作方式。 最初 ，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 當 車輛取出后，顯示器上該車位的狀態(tài)會更新為“已取出”。 }} else{\\本站點 \編號輸入錯誤 =1。 \\本站點 \!=55)||(X==5 amp。 X=6) { if((X==1 amp。 當載車平臺將車輛運送至指定車位時，載車平臺運制動并鎖定。} （ 2） 存車動畫 功能設計 上海第二工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 19 按照設計要求，系統(tǒng)存車流程是：按存車按鈕， 控制臺 檢測是否有空車位、是否有車正在取出、是否有車正在存入且該車離存車入口的距離很近，若有以上情況則報警，否則進入后續(xù)存車流程進行車位分配，若車位號處于 2樓停車臺，則首先進入登陸升降機的流程，到達相應樓層后的工作步驟與一樓類似，即進行循跡行駛 ，循環(huán)檢測位置信息，到達指定車位入口時， 載車臺 90度轉(zhuǎn)向進入車位，循環(huán)檢測到位信息，若檢測到則完成存車過程。amp。} if(\\本站點 \==0){\\本站點 \park_num=5。 \\本站點 \已用車位數(shù) =A+B+C+D+E+F。 if(\\本站點 \==0) C=0。 主要組態(tài)界面 及控制中心的控制算法 設計 立體車庫控制系統(tǒng)中組態(tài)工程所涉及的畫面 集中在主界面和運行界面上， 本段所介紹的都是與控制系統(tǒng)有關的各種動畫 控制 功能的一些主要畫面。變量的基本類型共有兩類：內(nèi)存變量、 I/0變量。為了更清晰的對照觀察，設計時盡量減 少畫面數(shù)量。譯自英文 SCADA,即 Supervisory Control and Data Acquisition(數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制 )。 上位機 的主要設計 要求 上位機包含 本設計中最形象的 人機界面和最核心的調(diào)度算法 ，設計 時應滿足以下幾項要求： (1)自動化。 取車過程如圖 26 所示 （圖中載車臺上沒有放置車輛） 。由于機械的慣性運動，這種行程開關有一定的 “超行 程 ”以保護開關不受損 壞。轉(zhuǎn)向的能力上有所欠缺，為了給轉(zhuǎn)向提供足夠空間，直接導致占地面積增大，削弱了立體車庫的優(yōu)勢。 方案一：在載車平臺上安裝循跡傳感器，在行車道上設置可被探測到的標志信息作為引導信號，利用舵機來控制轉(zhuǎn)向