【文章內(nèi)容簡介】 板的斜對角線上 安裝光電傳感器對于檢測有無車輛效果最佳。在停車的過程中還有可能會遇到停車未到位的問題，要么車輛超過了載車板的長度，要么車輛未完全駛?cè)胼d車板內(nèi)，類似的問題都會對停車過程帶來較高的安全隱患。本文中，通過在每個載車板的前后兩端分別安裝光電傳感器即可實現(xiàn)對車輛是否停車到位和車輛是否過長的檢測。如果停車未到位或者是車輛過長，傳感器將信號傳給控制單元 PLC，控制單元輸出信號報警器報警。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 12 圖 34 撞針系統(tǒng) 載車板到位的檢測 載車板的到位檢測是檢測系統(tǒng)中 重要的組成部分。在本次設(shè)計中利用撞針系統(tǒng)和限位開關(guān)的組合檢測載車板是否到位。在載車板是否到位的檢測系統(tǒng)中，撞針系統(tǒng)是最核心的部分。由于撞針系統(tǒng)為機械結(jié)構(gòu)，適用于復(fù)雜環(huán)境下的檢測，要比行程開關(guān)的檢測更可靠。下圖為撞針的結(jié)構(gòu)圖。 如圖 34 所示，左部分為彈簧頂針右部分為彈簧頂盤，左右兩部分共同組成撞針系統(tǒng)。限位開關(guān)安裝在撞針系統(tǒng)的兩端，當(dāng)撞針系統(tǒng)的左右兩端發(fā)生碰撞時限位開關(guān)發(fā)出信號，載車板停止運動。將撞針系統(tǒng)和限位開關(guān)分別安裝于第一層和第二層的載車板之間以及載車板與框架結(jié)構(gòu)的兩側(cè)，便可實現(xiàn)載車板在水平方向上到位的檢測。在第二層和第三層載車板的底端以及框架結(jié)構(gòu)的底端安裝撞針系統(tǒng)和限位開關(guān)便可實現(xiàn)對豎直方向上載車板是否到位的檢測。如果檢測載車板已經(jīng)到位，則PLC 控制下一步操作指令繼續(xù)進行。如果檢測載車板運動不到位，則 PLC 控制報警器發(fā)出警報。 本章小結(jié) 本章中設(shè)計出了立體停車庫的動力系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)，主要是電機橫移和升降的電路，同時運用光電開關(guān)以及撞針系統(tǒng)與限位開關(guān)的組合等器件完成了對立體停車庫檢測系統(tǒng)的設(shè)計。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 第四章 基于 PLC 的控制系統(tǒng)設(shè)計 基于 PLC 的控制系統(tǒng)具有較多的優(yōu)點：首先，與單片 機相比穩(wěn)定性強，運行可靠；其次，與 DSP 相比價格便宜，處理的速度完全可以滿足要求。在本章中主要介紹 PLC 控制的原理、 PLC 控制的過程、控制面板的設(shè)計、 I/O 口的分配以及程序的編寫等部分。以普通住宅小區(qū)為設(shè)計對象而設(shè)計的立體停車庫具有較高的現(xiàn)實使用性，操作更加方便，系統(tǒng)設(shè)計更簡潔，更有利于普及。 PLC 的控制過程 在本控制系統(tǒng)中最主要的被控對象是載動載車板進行升降橫移運動的異步電動機，以及控制其在不同的階段實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。使用撞針系統(tǒng)和限位開關(guān)可確保載車板能夠運動到指定的位置，保證了停車過程的安全性；使用 光電傳感器可判斷載車板上有無車輛，也可判斷停車庫內(nèi)有無異物；當(dāng)車輛沒有停到指定的位置、停車庫內(nèi)有人或其他的生物時，光電傳感器的光電信號被遮擋， PLC 的輸入電平會發(fā)生變化，報警器報警，運行中的設(shè)備停止工作。對于小型的停車庫而言使用按鈕控制會比較方便，但是對于大型的停車庫來說必須要用上位機控制，且在停車庫內(nèi)必須使用某些傳感器，像煙霧、溫度傳感器，以及其他的預(yù)警裝置。因為在控制系統(tǒng)中只有開關(guān)量的輸入，憑靠 PLC 本身的抗干擾能力能夠滿足控制系統(tǒng)的要求，故不需要外加其他的抗干擾設(shè)施。由于在本系統(tǒng)中對控制速度的要求一般 ，故選用性能一般的 PLC即可。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 圖 41 車庫工作流程圖 控制板設(shè)計 控制板的設(shè)計如圖 43 所示，每個停車位都設(shè)有取車的按鈕和停放車輛的按鈕，在控制面板上設(shè)置了報警器閃爍燈、緊急情況下的停車按鈕以及載車板復(fù)位的按鈕。當(dāng)要把車輛存到 1 號停車位時，首先按下 1 號車位的按鈕，然后按下 1 號車位上的取車按鈕。當(dāng) 4 號載車板、 5 號載車板 和 7 號載車板、 8 號載車板向右運動，在 1號停車位的下方出現(xiàn)空位后，在 1 號停車位的 1 號載車板下降到 7 號停車位的位置，將車停放到載車板完畢后手動按下恢復(fù)按鈕。首先是 1 號載車板向上運動反回到 1號停車位，然后 4 號載車板 5 號載車板 7 號載車板和 8 號載車板向左運動反回到相應(yīng)的 4 號停車位 5 號停車位 7 號停車位和 8 號停車位。由于 6 號停車位和 9 號停車開始輸入要存儲的車位號啟動相應(yīng)傳動機構(gòu)托盤下降托盤是否到位 ？發(fā)出存儲車信號車是否移位 ？托盤上升托盤是否到位 ？彈出防墜掛鉤防墜裝置完好 ？車存儲好上車存取完成結(jié)束①① YYNNYY N報警閃爍N濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 位實際上沒有載車板，故 6 號停車位和 9 號停車位不能進行停車和取車的操作。 圖 42 操作面板 I/O 口的分配 在本次設(shè)計中共涉及了 43 個輸入點和 21 個輸出點。輸入 口的分配如表 41 所示： 表 41 輸入口的分配 1 號停車位車輛檢測 X000 1 號載車板檢測 X010 1 號限位開關(guān)的檢測 X020 2 號停車位車輛檢測 X001 2 號載車板檢測 X011 2 號限位開關(guān)的檢測 X021 3 號停車位車輛檢測 X002 3 號載車板檢測 X012 3 號限位開關(guān)的檢測 X022 4 號停車位車輛檢測 X003 4 號載車板檢測 X013 4 號限位開關(guān)的檢測 X023 5 號停車位車輛檢測 X004 5 號載車板檢測 X014 5 號限位開關(guān)的檢測 X024 6 號停車位車輛檢測 X005 6 號載車板檢測 X015 6 號限位開關(guān)的檢測 X025 7 號停車位車輛檢測 X006 7 號載車板檢測 X016 7 號限位開關(guān)的檢測 X026 8 號停車位車輛檢測 X007 8 號載車板檢測 X017 8 號限位開關(guān)的檢測 X027 輸出點的分配如表 42 所示： 表 42 輸出點的分配 1 號載車板向上移動 Y001 1 號載車板向下移動 Y002 2 號載車板向上移動 Y003 2 號載車板向下移動 Y004 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 3 號載車板向上移動 Y005 3 號載車板向下移動 Y006 4 號載車板向上移動 Y007 4 號載車板向下移動 Y010 5 號載車板向上移動 Y011 5 號載車板向下移動 Y012 4 號載車板向左移動 Y013 4 號載車板向右移動 Y014 5 號載車板向右移動 Y015 5 號載車板向左移動 Y016 7 號載車板向右移動 Y017 7 號載車板向左移動 Y020 8 號載車板向右移動 Y021 8 號載車板向左移動 Y022 報警燈 Y023 PLC 的選型 PLC 是目前世界上在工業(yè)控制方面應(yīng)用最為廣泛的控制器，發(fā)展到今天已經(jīng)具有較多的種類，每類 PLC 都有較多的型號。以三菱 PLC 為例，擁有 FX1S 、 FX1N、 FX2N、FX2NC 等型號。各型號的輸入點數(shù)和輸出點數(shù)不同，輸出形式也不盡相同。本文中由于控制對象較多，各對象的工作過程也不盡相同，所以需要較多的輸入點和輸出點。通過前文的敘述，共有 41 個輸入點和 20 個輸出點，且控制的對象就是電動機。所以選用型號 FX2N128MR001 的 PLC 作為控制單元。 PLC 外圍接線圖 型號為 FX2N128MR001 的 PLC 外圍接線圖如下圖 43 所示，清楚的表明了其I/O 口的分配和使用情況。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 17 圖 43 PLC 外圍接線圖 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 PLC 程序編寫 程序編寫過程的分析： (1)當(dāng)在第一層 7 停車位和 8 號停車位存取車輛時，載車板不需要移動，可直接存取。 (2)當(dāng)在第二層 4 號停車位和 5 號停車位存取車輛時，首先將第一層的載車板在水平方向上移空，然后第二層的載車板下降到第一層進行車輛的存取。 (3)當(dāng)在第三層的 1 號停車位 2 號停車位和 3 號停車位存取 車輛時，首先將第一層和第二層上的停車位對應(yīng)的載車板向右移動，然后第三層載車板下降到第一層進行車輛的存取。 以在 2 號停車位存取車輛為例進行程序編寫的分析： 首先在操作面板處依次按下 2 號停車位和存車或取車按鈕， PLC 控制 5 號停車位和 8 號停車位的載車板向右運動。如果 5 號停車位和 8 號停車位的載車板檢測結(jié)果由常開變?yōu)槌ｉ]，表明該停車位的載車板已經(jīng)開始移動。如果 6 號停車位 (和 9 號停車位 )的限位開關(guān)檢測為常閉，即 5 號停車位的載車板 (和 8 號停車位的載車板 )已經(jīng)向右運動到 6 號停車位 (和 9 號停車位 )， 2 號停車位的載車板準備向下 運動；當(dāng) 8號停車位限位開關(guān)的狀態(tài)變?yōu)槌ｉ]時 (即 2 號位載車板已經(jīng)移動到 8 號停車位 )，載車板的檢測同樣為常閉時，車輛即可停放到 8 號停車位的 2 號載車板上，直到光電開關(guān)檢測車輛為常閉，為保證安全延時 3 秒鐘后載車板再向上移動，當(dāng) 2 號停車位上的限位開關(guān)檢測為常閉時，車輛的存取過程結(jié)束。 2 號車位梯形圖編制及指令表語如圖 44 所示： 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 44 梯形圖 本章小結(jié) 介紹了 PLC 的控制過程，通過分析最終確定采用型號為 FX2N128MR001 的PLC 作控制單元。設(shè)計了人機交互的操作面板，繪制了 PLC 的外圍接線圖，清楚的表明了其 I/O 口的分配使用情況。最終編寫了 PLC 的程序框圖。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 第五章 結(jié)論 本文針對普通家庭住宅小區(qū)對升降橫移式立體停車庫進行了全新的設(shè)計，主要做了以下研究工作： （ 1） 收集了立體停車庫發(fā)展現(xiàn)狀的資料，通過分析各種立體停車庫的特點以及對升降橫移式立體停車庫的原理研究，得出 3 3 升降橫移式立體停車庫為普通家用住宅小區(qū)的最佳選擇。 （ 2） 在硬件方面，設(shè)計了電機控制載車板在水平和豎直方向上運行的電路圖；確定了動力系統(tǒng)和檢測系統(tǒng)所需要的檢測器件，以及其安裝的原理和方法；根據(jù)輸入輸出口的分配，確定使用型號 為 FX2N128MR001 的 PLC。 （ 3） 在軟件實現(xiàn)方面，運用三菱 PLC 的編程軟件繪制了立體停車庫的程序梯形圖。 通過本次設(shè)計，了解到實踐是檢驗理論的最好方法，而理論是實踐的根本依據(jù)，所以要想成功實踐，理論知識尤為重要。而且在學(xué)習(xí)知識當(dāng)中，應(yīng)善于串聯(lián)知識點，不能孤立的學(xué)習(xí)，更不能理論與實踐脫離，這樣才對所學(xué)知識更為深刻的理解，以及對知識掌握的更全面、更扎實。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 參考文獻 [1] 溫建平 ,黃莉 .廣州市機械式立體停車庫應(yīng)用規(guī)劃研究 [D].廣東 :廣東大學(xué) ,. 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