【文章內(nèi)容簡介】 了多種操作電平和驅(qū)動能力的 I/O 接口，有各種各樣功能的 I/O 接口供用戶選用。 I/O 接口的主要類型有：數(shù)字量（開關(guān)量）輸入、數(shù)字量（開關(guān)量）輸出、模擬量輸入、模擬量輸出等。 常用的開關(guān)量輸入接口按其使用的電源不同有三種類型：直流輸入接口、交河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） PLC 概述 8 流輸入接口和交 /直流輸入接口，其基本原理電路如圖 所示。 圖 a）直流輸入 b）交流輸入 c）交 /直流輸入 常用的開關(guān)量輸出接口按輸出開關(guān)器件不同有三種類型：是繼電器輸出、晶體管輸出和雙向晶閘管輸出， 其基本原理電路如圖 所示。繼電器輸出接口可驅(qū)動交流或直流負載，但其響應時間長，動作頻率低；而晶體管輸出和雙向晶閘管輸出接口的響應速度快，動作頻率高，但前者只能用于驅(qū)動直流負載，后者只能用于交流負載。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） PLC 概述 9 圖 a）繼電器輸出 b）晶體管輸出 c）晶閘管輸出 PLC的 I/O接口所能接受的輸入信號個數(shù)和輸出信號個數(shù)稱為 PLC輸入 / 輸出（ I/O）點數(shù)。 I/O 點數(shù)是選擇 PLC 的重要依據(jù)之一。當系統(tǒng)的 I/O 點數(shù)不夠時，可通過 PLC 的 I/O 擴展接口對系統(tǒng)進行擴展。 4．通信接口 PLC 配 有各種通信接口，這些通信接口一般都帶有通信處理器。 PLC 通過這些通信接口可與監(jiān)視器、打印機、其它 PLC、計算機等設(shè)備實現(xiàn)通信。 PLC 與打印機連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打?。慌c監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） PLC 概述 10 顯示出來；與其它 PLC 連接，可組成多機系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)更大規(guī)模控制。 與計算機連接，可組成多級分布式控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制與管理相結(jié)合。 遠程 I/O 系統(tǒng)也必須配備相應的通信接口模塊。 5．智能接口模塊 智能接口模塊是一獨立的計算機系統(tǒng)，它有自己的 CPU、系統(tǒng)程序、存儲器以及與 PLC 系統(tǒng)總線相連的接口。 它作為 PLC 系統(tǒng)的一個模塊，通過總線與 PLC 相連，進行數(shù)據(jù)交換，并在 PLC 的協(xié)調(diào)管理下獨立地進行工作。 PLC 的智能接口模塊種類很多，如：高速計數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運動控制模塊、中斷控制模塊等。 6．編程裝置 編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控 PLC 內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與 PLC 進行人機對話。它是開發(fā)、應用、維護 PLC 不可缺少的工具。編程裝置可以是專用編程器，也可以是配有專用編程軟件包的通用計算機系統(tǒng)。專用編程器是由 PLC 廠家生產(chǎn)，專供該廠家生產(chǎn)的某些 PLC 產(chǎn)品使用，它主要由鍵盤、顯示器和外 存儲器接插口等部件組成。專用編程器有簡易編程器和智能編程器兩類。 簡易型編程器只能聯(lián)機編程，而且不能直接輸入和編輯梯形圖程序，需將梯形圖程序轉(zhuǎn)化為指令表程序才能輸入。簡易編程器體積小、價格便宜，它可以直接插在 PLC 的編程插座上，或者用專用電纜與 PLC 相連，以方便編程和調(diào)試。有些簡易編程器帶有存儲盒，可用來儲存用戶程序，如三菱的 FX20PE 簡易編程器。 智能編程器又稱圖形編程器，本質(zhì)上它是一臺專用便攜式計算機，如三菱的GP80FXE 智能型編程器。它既可聯(lián)機編程，又可脫機編程。可直接輸入和編輯梯形圖程序 ，使用更加直觀、方便，但價格較高，操作也比較復雜。大多數(shù)智能編程器帶有磁盤驅(qū)動器，提供錄音機接口和打印機接口。 專用編程器只能對指定廠家的幾種 PLC 進行編程，使用范圍有限，價格較高。同時，由于 PLC 產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，所以專用編程器的生命周期也十分有限。因此，現(xiàn)在的趨勢是使用以個人計算機為基礎(chǔ)的編程裝置，用戶只要購買 PLC 廠家提供的編程軟件和相應的硬件接口裝置。這樣，用戶只用較少的投資即可得到高性能的 PLC 程序開發(fā)系統(tǒng)。 基于個人計算機的程序開發(fā)系統(tǒng)功能強大。它既可以編制、修改 PLC 的梯形圖程序，又可以監(jiān)視系 統(tǒng)運行、打印文件、系統(tǒng)仿真等。配上相應的軟件還可實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析等許多功能。 PLC 配有開關(guān)電源，以供內(nèi)部電路使用。與普通電源相比， PLC 電源的穩(wěn)定河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） PLC 概述 11 性好、抗干擾能力強。對電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值177。 15% 的范圍內(nèi)波動。許多 PLC 還向外提供直流 24V 穩(wěn)壓電源，用于對外部傳感器供電。 除了以上所述的部件和設(shè)備外， PLC 還有許多外部設(shè)備，如 EPROM 寫入器、外存儲器、人 /機接口裝置等。 EPROM 寫入器是用來將用戶程序固化到 EPROM 存儲器中的一種 PLC 外部設(shè)備。為了使調(diào)試好用戶程序不易丟失，經(jīng)常用 EPROM 寫入器將 PLC 內(nèi) RAM 保存到 EPROM中。 PLC 內(nèi)部的半導體存儲器稱為內(nèi)存儲器。有時可用外部的磁帶、磁盤和用半導體存儲器作成的存儲盒等來存儲 PLC 的用戶程序，這些存儲器件稱為外存儲器。外存儲器一般是通過編程器或其它智能模塊提供的接口，實現(xiàn)與內(nèi)存儲器之間相互傳送用戶程序。 人 /機接口裝置是用來實現(xiàn)操作人員與 PLC 控制系統(tǒng)的對話。最簡單、最普遍的人 /機接口裝置由安裝在控制臺上的按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)、撥碼開關(guān)、指示燈、 LED顯示器、聲光報警器等器件構(gòu)成。對于 PLC 系統(tǒng)，還可采用半智能型 CRT 人 /機接口裝置和智能型終端人 /機接口裝置。半智能型 CRT 人 /機接口裝置可長期安裝在控制臺上，通過通信接口接收來自 PLC 的信息并在 CRT 上顯示出來；而智能型終端人 /機接口裝置有自己的微處理器和存儲器，能夠與操作人員快速交換信息，并通過通信接口與 PLC 相連，也可作為獨立的節(jié)點接入 PLC 網(wǎng)絡(luò)。河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 升降橫移式立體車庫機械部分設(shè)計 12 3 升降橫移式立體車庫機械部分設(shè)計 立體車庫的基本結(jié)構(gòu) 升降橫移式立體車庫簡介 目前常見的機械式立體停車庫有升降橫移式、垂直循環(huán)式、多層循環(huán)式、水平循環(huán)式、平面移動式、巷 道堆垛式、垂直升降類和簡易升降式 8 種，其中升降橫移類以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、造價低等優(yōu)點，在國內(nèi)車庫市場占有 83%的市場份額。可編程控制器 (PLC)集微機技術(shù)、自動化技術(shù)、通訊技術(shù)為一體，可靠性強、性價比高、設(shè)計緊湊、擴展性好、操作方便，因此在自動停車系統(tǒng)中通常作為電控核心。對于規(guī)模較大的系統(tǒng)，還可使用工業(yè)現(xiàn)場總線構(gòu)成 PLC網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)自動控制。 升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機械式停車設(shè)備。 升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移 運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，車主才可進入車庫內(nèi)將汽車開進或開出車庫。 本論文是以一個地上 7 車位的升降橫移式停車設(shè)備為設(shè)計對象 ， 其結(jié)構(gòu)框圖如下圖 所示，其工作原理是 ： 三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移 ， 空車位供三層和二層的車位下降時借用。 2 號車位可以直接存放車輛 。6 號車位需下降后再存放車輛 。3 號車位 ， 則需先將1 號載車板右移 ， 再 將 3 號載車板下降 。 4 車位 ， 則需先將 2 號載車板左移 ， 再將 4號載車板下降； 5 號車位需要先將 3 號兩個載車板右移，再將 5 號載車板下降；7 號車位則需要先將 4 號載車板左移，再將 7 號載車板降下。 由于升降橫移式停車設(shè)備對場地的適應性強 ， 介紹系統(tǒng)各機械部分部件結(jié)構(gòu)和功能可根據(jù)不同的地形和空間進行任意的組合、排列 ， 規(guī)模可大可小 ， 對土建的要求比較低 ， 因此 ， 應用非常廣泛。 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 升降橫移式立體車庫機械部分設(shè)計 13 圖 立體車庫機械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 以三層三列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立 體車庫主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)六大部分組成。下面我們重點對車庫的主要組成 (圖 所示 )進行分析。 圖 ①結(jié)構(gòu)框架 立體車庫一般主要以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構(gòu)。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點： 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 升降橫移式立體車庫機械部分設(shè)計 14 鋼材在生產(chǎn)時，整個過程可嚴格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體 。鋼材的物理力學特性與工程力學對材料性能所作的基本假定符合較好 。鋼結(jié)構(gòu)的實際工作 性能比較符合目前采用的理論計算結(jié)果，計算結(jié)果可靠，所以說鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高 ，鋼結(jié)構(gòu)自重小 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價。 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時采取補救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性 能優(yōu)越。 ，施工工期短 鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實現(xiàn)機械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。 在沒有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制 成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對鋼結(jié)構(gòu)本身的維護費用低。 結(jié)構(gòu)主體采用熱制 H 型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運輸方便。 ②上載車板及其提升系統(tǒng) 每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。其工作原理如圖 ，電機順時針旋轉(zhuǎn)時，載車板上升，電機逆時針旋轉(zhuǎn)時，載車板下降。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據(jù)傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據(jù)車身高度 確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。 ③下載車板及其橫移系統(tǒng) 河南城建學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 升降橫移式立體車庫機械部分設(shè)計 15 由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。電機減速機驅(qū)動長傳動軸運轉(zhuǎn)，長傳動軸上的主動鋼輪在導軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運動。根據(jù)載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導軌間的摩擦系 數(shù)確定橫移電機的驅(qū)動功率。 ④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。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側(cè)相應位置處各裝兩只耳環(huán)，當上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，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。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防 碰撞板的作用是：下載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機電源，橫移停止。 ⑤控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用 PLC 可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復位、急停四種控制方法。自動控制應用于平時的正常工作狀態(tài)，手動控制應用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復位應用于排除故障場合，急停應用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。對于本文中所列的 7 車位升降橫移式立體停車設(shè)備， PLC 主要要控制二、三層五個升降電機的正反轉(zhuǎn)和一、二層四個橫移電機的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報警顯示裝置等。 立體車庫中的安全防護裝置 車庫是用來存放汽車的，汽車的價格是很昂貴的，所以車庫一旦發(fā)生事故，所造成的損失會很大，為此，我們要將事故防范于未然。為此車庫的安全防護措施應該做到以下幾點，并安裝相應的防護設(shè)備。 1．急停措施：在控制盒上安裝紅色的緊急停止開關(guān)，當發(fā)生異常情