【正文】 （ 2）該系統(tǒng)是一個(gè) 10 層樓立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)，但它的設(shè)計(jì)思想和系統(tǒng)的各項(xiàng)功能具有典型性和良好的擴(kuò)展性，只要重復(fù)類(lèi)似程序指令和外部連接器件，就能輕松擴(kuò)展到更高樓層的控制系統(tǒng)。按下后限位開(kāi)關(guān) SQ3， 01006 接通， KM2 得電， M1 反轉(zhuǎn)下降，按下底層限位開(kāi)關(guān) Q4， KM2 失電，電機(jī) M1 電機(jī)停轉(zhuǎn)， M7 剎車(chē)啟動(dòng)。第 1步，電梯上升到指定樓層；第 2步，將車(chē)位板裝上電梯，然后下降到一層，自動(dòng)打開(kāi)電梯門(mén)；第 3步，駕駛員將汽車(chē)開(kāi)到裝 車(chē)底板上，操作電梯關(guān)門(mén)按鈕，電梯關(guān)門(mén)并上升到指定樓層，將汽車(chē)推到指定位置；第 4步，電梯自動(dòng)回到底層，有車(chē)指示燈指示汽車(chē)所停的樓層號(hào)。 當(dāng) KM3 得電吸合，電動(dòng)機(jī) M2 正轉(zhuǎn)，下載板沿工字梁向前作水平移動(dòng)。下載車(chē)板的安全裝置主要是行程極限開(kāi)關(guān)和防碰撞板。數(shù)據(jù)庫(kù)立即按當(dāng)前車(chē)庫(kù)的車(chē)位占用情況予以刷新。在對(duì)國(guó)內(nèi)外各種同類(lèi)產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶(hù)需求等各個(gè)方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降 5 橫移式立體車(chē)庫(kù)形式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，而且對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)采用這類(lèi)設(shè)備的車(chē)庫(kù)十分普遍。經(jīng)過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)表明：所設(shè)計(jì)的停車(chē)控制器的控制性能已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。 本課題采用的車(chē)庫(kù)為一種垂直提升降方式，設(shè)計(jì)出多層升降橫移式汽車(chē)泊位控制系統(tǒng) (本車(chē)庫(kù)為 9層 )，可存車(chē) 9輛。 立體車(chē)庫(kù)的工作原理 存車(chē)控制過(guò)程 本立體車(chē)庫(kù)停車(chē)控制器是為 10 層 10 車(chē)位的車(chē)庫(kù)控制管理而設(shè)計(jì)的，每層均有 1車(chē)位，如圖 22 所示。每塊下載車(chē)板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速傳動(dòng)系統(tǒng)，藏于載車(chē)板內(nèi)。 圖 31 立體車(chē)庫(kù)控制器的主電路圖 立體車(chē)庫(kù)的電氣控制主電路如圖 31 所示。 表 31 I/O 地址分配表 輸 入 輸 出 符 號(hào) 地 址 操作功能 符 號(hào) 地 址 操作功能 10 SB1～ SB10 00001 ～00010 1層 ～ 10層 目標(biāo)位置 HL1～ HL10 01000～ 01007 01100～ 01101 1層 ～ 10層 有車(chē)指示 SB11 00000 存車(chē)按鈕 HL11～ HL20 01102～ 01107 01200～ 01203 1層 ～ 10層 目標(biāo)指示 SB12 00011 取車(chē)按鈕 HL21 01204 上升指示 SB13 00111 關(guān)門(mén)按鈕 HL22 01205 下降指示 SQ1～ SQ10 00101 ～00110 1層 ～ 10層 電梯位置 KM KM2 01300、 01301 電機(jī) M1控制 SQ11～ SQ20 00201 ～00210 1層 ～ 10層 車(chē)庫(kù)停車(chē)到位 KM KM4 0130 01303 電機(jī) M2控制 SQ21 00211 車(chē)進(jìn)電梯到位 KM KM6 0130 01305 電機(jī) M3控制 SQ22 00100 電梯關(guān)門(mén)到位 SQ23 00200 電梯開(kāi)門(mén)到門(mén) 將表 1 所示的 I/O 地址分配表進(jìn)行細(xì)化，得到圖 32 所示的 PLC 外部接口電路。在 此，筆者先采用第二種方法對(duì)程序進(jìn)行調(diào)式和修改，整個(gè)程序基本確定以后，再用第一種方法進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試。 展望 雖然立體車(chē)庫(kù)目前在我國(guó)應(yīng)用還較少，但我國(guó)城市人口密度，隨著家庭轎車(chē)的增加，立體車(chē)庫(kù)未來(lái)市場(chǎng)必將是巨大的，但對(duì)產(chǎn)品的需求，將會(huì)向兩個(gè)極端發(fā)展：一個(gè)極端就是價(jià)格的極端，市場(chǎng)大量需要低價(jià)格的機(jī)械停車(chē)設(shè)備，它只要能夠達(dá)到增加停車(chē)位的目的，能夠保證最基本的使用性能，以?xún)r(jià)格優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)，這一部分 的市場(chǎng)份額預(yù)計(jì)將達(dá)到 50%70%；另一個(gè)極端就是技術(shù)與性能的極端，要求停車(chē)設(shè)備具有優(yōu)越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。 同時(shí)，在論文寫(xiě)作過(guò)程中，我還參考了有關(guān)的書(shū)籍和論文，在這里一并向有關(guān)的作者表示謝意。 M2電機(jī)正轉(zhuǎn)托盤(pán)前進(jìn)，碰到前限位開(kāi)關(guān)過(guò) 后，定時(shí)器 TIM001 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，閉合同時(shí) M3 電機(jī)反轉(zhuǎn)托盤(pán)后退，碰到后限位開(kāi)關(guān) Q3， M1 反轉(zhuǎn)下降后，碰到底層限位開(kāi)關(guān)Q4，電機(jī) M1 電機(jī)停轉(zhuǎn)， M2 剎車(chē)啟動(dòng)，處于等待狀態(tài)，其他樓層的調(diào)試也類(lèi)似。另一種是將 PLC 連接在微機(jī)上，并運(yùn)行在 CXProgrammer 中的監(jiān)視模式下進(jìn)行調(diào)試?？紤]到系統(tǒng)控制功能的擴(kuò)展需要，輸入輸出點(diǎn)均留有一點(diǎn)的冗余度，綜合各種因素在此選用主機(jī)為 CPM2A60CDRA 和 8點(diǎn)繼電器輸出模塊 CPM1A8ER。 平移電動(dòng)機(jī) M2，經(jīng) 過(guò)圓柱型減速箱拖動(dòng)導(dǎo)輪，平移電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)或者反轉(zhuǎn)，借助導(dǎo)輪，下載車(chē)板可以在工字梁上來(lái)回移動(dòng)，用機(jī)械撞塊限制前后兩個(gè)方向的移動(dòng)行程。根據(jù)車(chē)身高度確定上下載車(chē)板間的距離，根據(jù)這 個(gè)距離確定鏈條的長(zhǎng)度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。該立體車(chē)庫(kù)主要由結(jié)構(gòu)框架 6 部分、載車(chē)板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)六大部分組成，如圖 21所示。 機(jī)械車(chē)庫(kù)與地下車(chē)庫(kù)相比可更加有效地保證人身和車(chē)輛的安全，人在車(chē)庫(kù)內(nèi)或車(chē)不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。停車(chē)問(wèn)題是城市在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車(chē)輛停放狀態(tài)）問(wèn)題，靜態(tài)交通是相對(duì)于動(dòng)態(tài)交通（車(chē)輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車(chē)設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車(chē)輛的不斷增加，對(duì)停車(chē)設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者之 間失去平衡，城市里就會(huì)出現(xiàn)停車(chē)難的一系列問(wèn)題 , 發(fā)展立體停車(chē)已成為人們的共識(shí)。 2 立體車(chē)庫(kù) 的結(jié)構(gòu)與工作原理 立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu) 圖 21 十層升 降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)圖 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)是指利用載車(chē)板的升降或橫向平移存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。 取車(chē)過(guò)程也類(lèi)似，先操作取車(chē)位號(hào)和取車(chē)按鈕，提升機(jī)的吊籠升至需操作的樓層，然后由 橫移 系統(tǒng)將車(chē)輛從車(chē)位中取出，然后吊籠下降到底層，等司機(jī)將汽車(chē)開(kāi)走后，吊籠再把車(chē)位板送回原位完成取車(chē)過(guò)程。 （ 4）控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的控制系統(tǒng)采用 PLC控制，主要控制從底層（一層）到第 10層升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)、橫移電機(jī)和開(kāi)關(guān)門(mén)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。汽車(chē)停好后，會(huì)壓合目標(biāo)車(chē)庫(kù)的位置開(kāi)關(guān)，使 KM3 釋放，電動(dòng)機(jī) M2 停止，下載板停止向前移動(dòng)。 取車(chē)程序設(shè)計(jì) 操作取車(chē)位號(hào)按鈕 (SB1～ SB10中任一個(gè) )和取車(chē)按鈕 SB12后，進(jìn)行取車(chē)處理。磁抱閘得電斷開(kāi)（剎車(chē)斷開(kāi)），同時(shí)電機(jī) M1 正轉(zhuǎn)上升。即存車(chē)優(yōu)先傳送，存車(chē)后實(shí)現(xiàn)取車(chē)優(yōu)先傳送，這樣就能更加有序、快速、直觀的滿(mǎn)足乘客的乘坐需求。 21 結(jié)論 通過(guò)對(duì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制器的設(shè)計(jì)與模擬仿真實(shí)驗(yàn)等調(diào)試工作，得出以下結(jié)論： （ 1）根據(jù)課題任務(wù)書(shū)要求，正確設(shè)計(jì)了 PLC 控制系統(tǒng)的主電路、外部接口電路及控制程序等，經(jīng)過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)表明，設(shè)計(jì)方案正確可行。按下三樓的平層開(kāi)關(guān) SQ7， 01005 斷開(kāi)（ KM1 失電），同時(shí) YB 磁抱閘斷電（剎車(chē)閉合）； KM3 得電， M2 電機(jī)正轉(zhuǎn)托盤(pán)前進(jìn)。 模塊程序設(shè)計(jì) 初始化模塊程序設(shè)計(jì) 將取車(chē)指令、存車(chē)指令、關(guān)門(mén)指令、目標(biāo)地址、電梯當(dāng)前位置等信息用 PLC內(nèi)部存YES PLC 上電初始化 讀取按鍵 進(jìn)行存車(chē) 進(jìn)行取車(chē)操作 系統(tǒng)停止？ 停機(jī) 存 /取 操作？ 存車(chē) 取車(chē) NO 13 儲(chǔ)器保存起來(lái)，為存車(chē)處理和取車(chē)處理做好準(zhǔn)備工作，設(shè)計(jì)的梯形圖程序見(jiàn)圖 42。 SQ2～ SQ10 分別對(duì)應(yīng)第 2 層 ～ 第 10 層的位置開(kāi)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。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車(chē)板上停位之間，在縱梁兩測(cè)各裝兩只掛鉤，上載車(chē)板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車(chē)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(chē)板在汽車(chē)和載車(chē)板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車(chē)。 假如車(chē)庫(kù) 4 號(hào)停車(chē)位是空位，現(xiàn)要把車(chē)放到 4號(hào)停車(chē)位上， 車(chē)主在存車(chē)處操作 4 號(hào)車(chē)位按鈕，再操作存車(chē)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(chē)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(kāi)車(chē)庫(kù)門(mén)后，車(chē)主將汽車(chē)開(kāi)進(jìn)吊籠，吊籠上升到四層，然后由橫移系統(tǒng)將托盤(pán)推入車(chē)位（如圖 22 所示第②③步），吊籠回到一層。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車(chē)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(chē)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(chē)設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國(guó)外停車(chē)技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國(guó)停車(chē)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。重點(diǎn)完成了立體車(chē)庫(kù)停車(chē)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)。 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(chē)庫(kù)的早期研究開(kāi)發(fā)工作是從 80 年代中期開(kāi)始， 90 年代開(kāi)始引進(jìn)和生產(chǎn)停車(chē)設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。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。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(chē)板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。當(dāng) PLC 控制使 KM1 釋放時(shí)， KM1 所有觸頭都斷開(kāi)， 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)。 表 32 元器件清單 元件名稱(chēng) 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(kāi)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(kāi)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(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)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(kāi)門(mén)與關(guān)門(mén)電動(dòng)機(jī) 按鈕 SB1～ SB10 LA1911 10 目標(biāo)操作 按鈕 SB11 LA1911 1 電梯開(kāi)門(mén) 按鈕 SB12 LA1911 1 電梯關(guān)門(mén) 位置開(kāi)關(guān) SQ1～ SQ10 LX2131 10 電梯樓層位置 位置開(kāi)關(guān) SQ11～ SQ20 LX2131 10 汽車(chē)在車(chē)庫(kù)中到位 11 位置開(kāi)關(guān) SQ21 LX2131 1 汽車(chē)在電梯中到位 位置開(kāi)關(guān) SQ2 SQ23 LX2131 2 電梯門(mén)開(kāi)或關(guān)到位 指示燈 HL1～ HL10 AC220V/3W 10 車(chē)庫(kù)有車(chē)指示 指示燈 HL1