【正文】 ，在 PLC 的輸出端口，利用西門(mén)子編程的數(shù)據(jù)傳輸指令，將數(shù)字量的數(shù)據(jù)輸入端口，到達(dá)上位機(jī)，組態(tài)控制程序內(nèi)。 立體車庫(kù)的車位移動(dòng)方案 車庫(kù)設(shè)計(jì)為三層七車位的立體車庫(kù)，在 3x3 的立體空間里，要實(shí)現(xiàn)車位的移動(dòng)，最多可設(shè)計(jì) 七個(gè)移動(dòng)車位，兩個(gè)空位 ，空位的主要是為載車板的移動(dòng) ，車位信息如圖23 所示 。 9 第三章 立體車庫(kù) 控制 系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 立體車庫(kù)的 硬件設(shè)計(jì)主要包括 硬件 的 選型 和主要電路的設(shè)計(jì) 。 系統(tǒng)子 電路 設(shè)計(jì) 升降橫移 系統(tǒng) 主要 是對(duì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。 防墜掛 鉤的硬件設(shè)計(jì)使用中間繼 11 電器實(shí)現(xiàn)，用線圈得電和失電 模擬防墜 掛鉤的動(dòng)作 。 電機(jī)控制及方案設(shè)計(jì) ， 在存 /取車時(shí)車位的上升和下降是不能同時(shí)進(jìn)行，車位載車板的升降和橫移也不能同時(shí)進(jìn)行，這兩個(gè)動(dòng)作之間必須是互鎖的，即當(dāng)上層車位在升降時(shí)，地面層車位不能移動(dòng)，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個(gè)車位進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)。 存取車流程圖如圖 34所示。在數(shù)字輸出點(diǎn)的擴(kuò)展上， 只 需要將數(shù)字?jǐn)U展模塊直接接在 PLC 上即可 。 （ 2） 指令數(shù) ： 它由當(dāng)前項(xiàng)目和指令兩部分組成，當(dāng)前項(xiàng)目除了顯示項(xiàng)目文件的存儲(chǔ)路徑外，還顯示了該項(xiàng)目下的對(duì)象。 （ 6） 局部變量表 ： 每一個(gè)程序塊都一個(gè)對(duì)應(yīng)的局部變量表，在帶參數(shù)的子程序調(diào)用中，參數(shù)的傳遞時(shí)通過(guò)局部變量表進(jìn)行的。 圖 310 網(wǎng)絡(luò) 5 網(wǎng)絡(luò) 6 如圖 311 所示 ，是一號(hào)防墜掛鉤的 保護(hù)措施。該軟件一共有四部分組成：工程管理器、工程瀏覽器、畫(huà)面開(kāi)發(fā)系統(tǒng) 和運(yùn)行系統(tǒng)。具體設(shè)置如圖 41所示。根據(jù)設(shè)計(jì)要求建立好完整的數(shù)據(jù)詞典。 組態(tài)監(jiān)控的腳本編輯在組態(tài)畫(huà)面命令語(yǔ)言中編輯，主要應(yīng)用判斷、賦值、函數(shù)等各種邏 23 輯將變量想關(guān)聯(lián)。這樣完成一個(gè)按鈕的設(shè)置。 然后， 通信端口里的 PLC 地址要和遠(yuǎn)程地址一致，一般為 2，最后， 在連接時(shí)， PLC 必須打開(kāi)，且為 STOP 狀態(tài)。 調(diào)試成功后，主要的組態(tài)界面如圖 52 所示，系統(tǒng)開(kāi)關(guān)按鈕控制系統(tǒng)的開(kāi)啟和關(guān)閉， 系統(tǒng)運(yùn)行指示燈會(huì)根據(jù)系統(tǒng)開(kāi) 關(guān)變化，運(yùn)行時(shí)為綠色，系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)候?yàn)榧t色，故障報(bào)警為閃爍狀態(tài)。 車位載車板的移動(dòng) 停止方案問(wèn)題。 對(duì) 3x3 升降橫移式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)， 整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn) 了基本的自動(dòng)存取車功能、升降橫移系統(tǒng)、組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和安全防墜掛鉤功能。 雖然對(duì)我而言大學(xué)生活 將是個(gè)句號(hào)，而在我的人生只是個(gè)逗號(hào)而已，在今后的工作生活中，我將繼續(xù)揚(yáng)帆遠(yuǎn)航，劈波斬浪， 弘揚(yáng)我船魂精神。 其次， 本次設(shè)計(jì)的立體車庫(kù)存取車系統(tǒng)，只是實(shí)現(xiàn)了基本的存取過(guò)程監(jiān)控和部分功能，系統(tǒng)應(yīng)更加趨于完善和使用化，例如光電測(cè)位傳感器、汽車影像識(shí)別等 ， 讓立體車庫(kù)更加安全和人性化。 由于設(shè)計(jì)是用上位機(jī)組態(tài)王的按鈕制作立體車庫(kù)的存取車控制面板，但在控制通信上在設(shè)好的可以通信的點(diǎn)上，無(wú)發(fā)通過(guò)組態(tài)王去控制 PLC，但可以在 PLC 上實(shí)現(xiàn)控制。設(shè)有復(fù)位按鈕，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的復(fù)位功能。 如果在各個(gè)模擬設(shè)計(jì)在軟件調(diào)試的時(shí)候經(jīng)常會(huì)發(fā)生畫(huà)面不按照命令語(yǔ)言正常運(yùn)行的情況，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，每次運(yùn)行之前只要將要運(yùn)行的畫(huà)面重新存儲(chǔ)一次，就可以避免這種情況再次發(fā)生 [9]。 組態(tài)界面 里 的設(shè)計(jì)和腳本編輯 結(jié)束 ， 完成對(duì)組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ，只要在上位機(jī)和 PLC 之間建立通信， 接收數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)立體車庫(kù)的監(jiān)控系統(tǒng)。 圖 44 車位腳本編輯 24 當(dāng) “ 車一存車 ” 按鍵按下為 1 時(shí)，且接收 PLC 的時(shí)間數(shù)據(jù)車一時(shí)間為 0~20 時(shí)候，每個(gè)車位重新賦值水平距離 +15，這樣一號(hào)車位下方載車板右移成功。 圖 42 組態(tài)界面 動(dòng)畫(huà)連接設(shè)計(jì) 界面的設(shè)計(jì)只是為了只管顯示工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的狀況和數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)詞典是定義數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在沒(méi)有動(dòng)畫(huà)連接之前，這兩個(gè)只是獨(dú)立的模塊，要使兩個(gè)之間建立聯(lián)系，要通過(guò)素圖里的動(dòng)畫(huà)連接，連接不同屬性。 在數(shù)據(jù)庫(kù)建立時(shí)，建立自己所需用到的變量，主要的注意點(diǎn)在于變量類型 和 數(shù)據(jù)類型 、寄存器類型 還有連接設(shè)備這三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。 圖 41 設(shè)備安裝信息 21 工程建立以后，就要對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行定義， 組態(tài)王默認(rèn)的把那些需要與本身軟件之間交換數(shù)據(jù)的硬件設(shè)備或軟件程序都作為軟件的外部設(shè)備來(lái)使用。 圖 313 網(wǎng)絡(luò) 8 19 當(dāng)最后一步網(wǎng)絡(luò) 8 進(jìn)行復(fù)位，一次完整的存 /取車，其他車位和類似，但要在 主程序里進(jìn)行各個(gè)車位的存 /取車的自鎖和互鎖。 圖 36 網(wǎng)絡(luò) 1 網(wǎng)絡(luò) 2 圖 37 所示， 是對(duì)計(jì)時(shí)器時(shí)間的一個(gè)判定，到時(shí)間計(jì)時(shí)點(diǎn)在 0~20（及20*100ms=2s）時(shí)，這個(gè)時(shí)間內(nèi)，四號(hào)載車板要實(shí)現(xiàn)右移，同樣的 五、六、七號(hào)板的程序相似。 （ 3） 輸出窗口 ： 在編譯程序時(shí)，顯示編譯結(jié)果。 主要的輸出點(diǎn)是每個(gè)車位的移動(dòng)方向指示和安全防墜掛鉤的輸出，本次設(shè)計(jì)的每個(gè)載車板的移動(dòng)代表了電機(jī)需要執(zhí)行的動(dòng)作， 其它的 I/O 口地址分配是系統(tǒng)按鈕的、緊急按鈕的設(shè)置、復(fù)位開(kāi)關(guān)和車位指示燈的控制。 PLC 的 輸入 /輸出點(diǎn) 分配 在點(diǎn)的配置方面，本次設(shè)計(jì)選用的是 S7200 的 CPU226CN 型號(hào)，此型號(hào)的 PLC共有 24 個(gè)輸入點(diǎn)和 16 個(gè)輸出點(diǎn)。 PLC 程序設(shè)計(jì)思想 ，時(shí)序判定法， 每個(gè)車位載車板的呼叫 產(chǎn)生后 ，設(shè)置一個(gè)呼叫周期，整個(gè) 呼叫 周期可以用一個(gè) 計(jì)時(shí)器 實(shí)現(xiàn)，從開(kāi)始的呼叫計(jì)時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，通過(guò)編程判斷在計(jì)時(shí)器到達(dá)不同的時(shí)間點(diǎn)，來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的電機(jī) 啟 /停帶動(dòng)載車板 移動(dòng) 。且要共用 COM 口。這些優(yōu)點(diǎn)可以讓立體車庫(kù)系統(tǒng)的存取車效率更高，系統(tǒng)的性能更加優(yōu)越。在綜合考慮上， S7200在工業(yè)工程的環(huán)境下，且 相對(duì)而言的小型系統(tǒng)控制應(yīng)用比較合適，很適用于一般的工業(yè)控制 的小型系統(tǒng)，在一般的工作環(huán)境下系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，學(xué)習(xí)使用相比于其他的 PLC來(lái)說(shuō)簡(jiǎn)單方便，更加適合初學(xué)者的使用。 五號(hào)車位存 /取時(shí)，下方的七號(hào)車位有一個(gè)車位，五號(hào)下降，到達(dá)一層，開(kāi)始存 /取，五號(hào)車位上升，七號(hào)車位左移回到起始位置。 組態(tài)監(jiān)控模塊：組態(tài)軟件的監(jiān)控界面設(shè)有立體車庫(kù)的控制面板和車位指示燈，及一些系統(tǒng)按鈕如系統(tǒng)開(kāi)關(guān)、復(fù)位按鈕、急停按 鈕等。 總體控制方案 升降橫移式立體停車庫(kù)是通過(guò)升降或橫移載車板的方式來(lái)存 /取車輛。 第五章主要是整個(gè) PLC控系統(tǒng)和組態(tài)軟件的通信調(diào)試過(guò)程，最終完成基于 PLC和組態(tài)軟件的升降橫移式立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)。 第二章 為 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 部分 。市場(chǎng)方面 應(yīng)建立完善的車庫(kù)市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格的杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“ 路滿庫(kù)空 ” 擁堵交通的現(xiàn)象。就停車設(shè)備本身來(lái)說(shuō)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已經(jīng)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 和研究 ，還有就是 把國(guó)外的停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植和本土化到我國(guó)停車產(chǎn)業(yè)， 在我國(guó)市場(chǎng)上得到廣泛的推廣應(yīng)用， 開(kāi)發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的停車產(chǎn)品，滿足和適應(yīng)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。 在時(shí)代需求的背景下 ，可以預(yù)見(jiàn)機(jī)械立體車庫(kù)在我國(guó)這樣地大物博，人口眾多的國(guó)情下，具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。 目前，立體車庫(kù)主要有以下九種類型：升降橫移類（ PSH）、巷道堆垛類（ PXD）、垂直升降類（ PCS）、垂直循環(huán)類（ PCX）、水平循環(huán)類（ PSX）、多層循環(huán)類（ PDX）、簡(jiǎn)易升降類（ PJS）、平面移動(dòng)類（ PPY）、汽車升降機(jī)（ PQS） [1]。 完成對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)的 自動(dòng)存取車功能、升降橫移系統(tǒng)、組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)和安全防墜掛鉤功能等的 實(shí)現(xiàn) 與 模擬。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。監(jiān)控系統(tǒng)是基于 WINDOW 平臺(tái)的組態(tài)軟件組態(tài)王。從上面的數(shù)據(jù)可以看出，對(duì)于車位的需求與日俱增，在我國(guó)的大型城市如北京、上海，更是出現(xiàn) “ 一位難求 ” 的現(xiàn)狀，停車難問(wèn)題不容忽視。最后，機(jī)械車庫(kù)通常 是不會(huì)被 做成 整 套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成的 。在安全方面也采用很多高新技術(shù) ， 安全保護(hù)裝置也更加完善，如汽車出入都會(huì)由聲光引導(dǎo)和定位系統(tǒng)、汽車尺寸和重量自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖系統(tǒng)、停車泊位自動(dòng)跟蹤功能、鏈條和鋼絲繩的長(zhǎng)度，若超出范圍則報(bào)警和彈性變形自動(dòng)補(bǔ)償功能、汽車圖像攝影對(duì)比、安全檢測(cè)、自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等。 圖 12 在我國(guó)廣泛使用的升降橫移式立體車庫(kù) 以上的 一系列的問(wèn)題都 是停車產(chǎn)業(yè) 在我國(guó)長(zhǎng)期 發(fā)展的絆腳石。 研究 主要 內(nèi)容 包括 橫移式立體車庫(kù)的存取方案 的確定、 可編程邏輯控制器對(duì)立體車庫(kù)的控制和實(shí)現(xiàn)、 升降橫移系統(tǒng)的運(yùn)行、 組態(tài)軟件 設(shè)計(jì)監(jiān)控界面設(shè)計(jì) 且 實(shí)現(xiàn) 對(duì) 整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。軟件設(shè)計(jì)部分主要是對(duì) PLC的控制 方案 的設(shè)計(jì) 、 立體車庫(kù)的 PLC控制程序 的編寫(xiě) 。 圖 21 升降橫移式立體車庫(kù)主要組成 立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)原理，由 PLC 和組態(tài) 構(gòu)成完整 的 監(jiān)控系統(tǒng) ， 上位機(jī) 由組態(tài)軟件設(shè)計(jì)，上位機(jī) 給出存取命令 ， 控制 PLC 去執(zhí)行 ， 同時(shí)車庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)被上位機(jī)采集，實(shí)時(shí)反映在上位機(jī)上 [5]。上位機(jī)接收 PLC 的升降橫移信息，在組態(tài)里 顯示其整個(gè)監(jiān)控過(guò)程 ，完成一個(gè)存 /取車位系統(tǒng)的控制和組態(tài) 過(guò)程 ，同時(shí)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的相互控制過(guò)程 。 一般的立體車庫(kù)的特點(diǎn)是頂層的車位只能升降，底 層的車位只能橫移，車位的 移動(dòng)方案如下： 圖 23 車位示意圖 二號(hào)車位存 /取時(shí)，五號(hào)和七號(hào)車位同時(shí)右移一個(gè)車位，二號(hào)車位開(kāi)始下降至七號(hào)車位的原始車位點(diǎn)，小車上載車板，二號(hào)載車板上升至起始位置，五號(hào)、七號(hào)載車板同時(shí)左移一個(gè)車位，回到起始點(diǎn)，二號(hào)存 /取完成。根據(jù) 之前的整 體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方案 ， 本次立體車庫(kù)的主要應(yīng)用的硬件如表 31 所列出的 。 為了在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)候，實(shí)現(xiàn)載車板的恒速平穩(wěn)的運(yùn)行，電機(jī)采用變頻調(diào)速 ，變頻調(diào)速 主要 應(yīng)用在本次系統(tǒng)的電機(jī)啟動(dòng)和啟停的速度控制上 。 圖 32 防墜掛鉤原理圖 系統(tǒng)硬件總體 設(shè)計(jì) 硬件整體包括主電路和輔助電路的接線圖， PLC 主要控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)載車板的移動(dòng)，還有防墜掛鉤的動(dòng)作以及 系統(tǒng)開(kāi)關(guān)、急停開(kāi)關(guān)、復(fù)位開(kāi)關(guān)。 PLC 程序只要控制其輸出信號(hào)的變化， PLC 程序 使用行程開(kāi)關(guān)，在整個(gè)呼叫周期里，不同時(shí)間給電機(jī)的不同信號(hào)來(lái)控制 電機(jī)的正反，從而帶動(dòng)載車板的升降橫移 。當(dāng)有車位呼叫按鈕按下時(shí)，不管存取車車位都要下降到底層，所以先執(zhí)行橫移電機(jī)啟動(dòng)，下方載車板移開(kāi)，高層載車板移動(dòng)時(shí)，防墜掛鉤會(huì)自動(dòng)彈出，載 車板可以移動(dòng)，下方載車板移開(kāi)后，升降電機(jī)正轉(zhuǎn)，被呼叫載車板下降到底層，讓后延時(shí)一段時(shí)間，以便存取車動(dòng)作，當(dāng)存取車結(jié)束后，升降電機(jī)反轉(zhuǎn)，被呼叫載車板上升，被呼叫載車板歸位后，下方載車板回到原來(lái)車位，每個(gè)高層載車板的防墜掛鉤失電，載車板鎖定，不可移動(dòng)。擴(kuò)展模塊的地址分配方式， 它的 地址分配 是在 上一個(gè)模塊的 輸出點(diǎn)的下一位，例如模塊最后一個(gè)輸出點(diǎn)為 ，那么擴(kuò)招模塊應(yīng)為從 開(kāi)始。如程序塊、符號(hào)表，當(dāng)需要編輯該項(xiàng)目下的對(duì)象時(shí)，可以雙擊該對(duì)象。 對(duì)于主程序的設(shè)計(jì)，以一號(hào)車位載車板的呼叫為例，簡(jiǎn)單的講解說(shuō)明整個(gè)程序的結(jié)構(gòu)。 圖 311 網(wǎng)絡(luò) 6 網(wǎng)絡(luò) 7 如圖 312 所示 ，當(dāng) 3 號(hào)車位上升結(jié)束后，時(shí)間到達(dá) 80，在 80~100 一段內(nèi)，四號(hào)車位開(kāi)始左移一個(gè)車位舉例，相類似的五號(hào)、六號(hào)、七號(hào)程序，一并左移。 PLC 應(yīng)用方面，組態(tài)王可以將控制現(xiàn)場(chǎng)的 PLC 控制系統(tǒng)和上位計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連接起來(lái)，現(xiàn)在的組態(tài)王已經(jīng)集成了幾乎所有的 PLC 通信方式，建立通信方面更加簡(jiǎn)單，完成上下位機(jī)的通信以后，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)控制和監(jiān)控，并且開(kāi)發(fā)出生動(dòng)、友好的使用界面、報(bào)警系統(tǒng)和報(bào)表系統(tǒng) [7]。 數(shù)據(jù) 詞典 建立 外部設(shè)備定義完后， 需要建立數(shù)據(jù)詞典，而 數(shù)據(jù)庫(kù)是則是 “ 組態(tài)王軟件 ” 最重要的核心部分。 界面設(shè)計(jì)以及 動(dòng)畫(huà) 連接 界面設(shè)計(jì) 在組態(tài)王工程瀏覽器中新建工程畫(huà)面，設(shè)置畫(huà)面基本屬性，在數(shù)據(jù)詞典中定義所 22 需變量和設(shè)置參數(shù)，在工具箱里選擇相應(yīng)工具，完成三維立體 [8]。 圖 43 動(dòng)畫(huà)連接 在和 PLC 通信時(shí)，組態(tài)接收的 PLC 輸出的時(shí)間信號(hào)，而組態(tài)就需要接收這些不同的時(shí)間信號(hào)，執(zhí)行不同的移動(dòng)方案，這樣就 可以模擬出整個(gè)存取過(guò)程。 圖 46 按鈕設(shè)置 25 組態(tài)監(jiān)控界面的 電機(jī)控制介紹： 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的動(dòng)作執(zhí)行，主要 是組態(tài)軟件采集PLC 端口的電機(jī)的運(yùn)行信息， 本次設(shè)計(jì)的 3*3 立體車庫(kù)共用五個(gè)電機(jī)，電機(jī)位置示意圖如下圖 47 所示。在 STEP 7 2