【文章內(nèi)容簡介】 過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。以 7 車位的升降橫移式停車設(shè)備為例，具體形式如圖 所示。圖 立體車庫的存車狀態(tài)其工作原理是：三層三個(gè)車位可以升降，二層兩個(gè)車位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時(shí)借用。1 、2 號(hào)車位可以直接存放車輛；5 號(hào)車位需下降后再存放車輛；3 號(hào)車位，1 號(hào)載車板左移，再將 3 號(hào)載車板下降；4 號(hào)車位，則需先將 1 號(hào)和 2 號(hào)載車板左移，再將 4 號(hào)存車板下降；6 號(hào)車位則需要先將 3 號(hào)載車板右移，再將 6 號(hào)載車板降下；7 號(hào)車位需要先將4 號(hào)四個(gè)載車板右移，再將 7 號(hào)載車板下降。由于升降橫移式停車設(shè)備對(duì)場地的適應(yīng)性強(qiáng)，介紹系統(tǒng)各機(jī)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(jìn)行任意的組合、排列，規(guī)?？纱罂尚?，對(duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。 設(shè)備的控制要求及控制方式的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)為升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)。設(shè)置有操作面板，具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種工作狀態(tài)，有車位選擇、移動(dòng)方向選擇以及復(fù)位功能。自動(dòng)模式中允許用戶刷卡控制，經(jīng)過相關(guān)設(shè)備的處理，直接對(duì)相應(yīng)的車位進(jìn)行存取操作，由 PLC 程序控制相應(yīng)的變頻器和電機(jī)控制在車板移動(dòng)，達(dá)到存取車輛的目的，由車位傳感器確定車輛是否已經(jīng)被取走或者車輛是否已經(jīng)存入，并且在完成相應(yīng)的工作后自動(dòng)恢復(fù)成為到原位。手動(dòng)模式控制設(shè)備與自動(dòng)模式相同，主要是服務(wù)于故障檢測以及特殊情況的。具體的操作是：首先選擇車位，然后選擇車位的移動(dòng)方向，當(dāng)車位移動(dòng)到相應(yīng)的位置后由相應(yīng)的限位開關(guān)控制其自動(dòng)停止，不同于自動(dòng)控制的是，當(dāng)完成相應(yīng)的操作的時(shí)候，需要將車位手動(dòng)復(fù)原?？梢宰屧O(shè)備隨時(shí)停止，以便于機(jī)械故障的時(shí)候減少損失和維修在中央控制室，需要一臺(tái)控制的計(jì)算機(jī)，并且利用組態(tài)軟件監(jiān)控車庫的運(yùn)行狀態(tài)，以便于及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，組織維修。上位機(jī)與 PLC 通過通信電纜連接。 系統(tǒng)的操作過程 手動(dòng)操作選擇按鍵手動(dòng)或者自動(dòng)， “手動(dòng)運(yùn)行”指示燈亮，即可在電柜面板上選擇相應(yīng)的手動(dòng)按鈕及動(dòng)作升降橫移選擇開關(guān)進(jìn)行操作。 另外取車之前要保證各車位與車盤（車位與車盤的定義參見機(jī)構(gòu)工位簡述的規(guī)定）在相對(duì)應(yīng)的位置上，才能按照下面的操作方法進(jìn)行操作，否則要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的手動(dòng)操作。 （1）取車位 3 上的車，手動(dòng)操作過程如下：按下車位 1 按鈕，選擇左移按鈕，直至車位 1 移動(dòng)到左側(cè)的時(shí)候由限位開關(guān)控制自動(dòng)停止；然后選擇車位 3，在選擇下移按鈕，車位 3 移動(dòng)到底部的時(shí)候由限位開關(guān)控制自動(dòng)停止。取車完畢需要手動(dòng)復(fù)位。（2）取車位 4 上的車，手動(dòng)操作過程如下：選擇車位 1，然后選擇左移按鈕，車位 1 實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 2，選擇左移按鈕，車位 2 實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 4，選擇下移按鈕，車位 4 下移。取車完畢需要手動(dòng)復(fù)位。（3）取車位 5 上的車，手動(dòng)操作過程如下：選擇車位五，然后選擇下移按鈕，則車位 5 視線下移。取車完畢需要手動(dòng)復(fù)位。 （4）取車位 6 上的車，手動(dòng)操作過程如下：選擇車位 1，然后選擇左移，實(shí)現(xiàn)車位 1 左移；然后選擇車位 3，選擇左移按鈕，車位 3 實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 6，選擇下移按鈕，車位 6 視線下移。取車完畢需要手動(dòng)復(fù)位。（5）取車位 7 上的車，手動(dòng)操作過程如下：分別移動(dòng)車位 車位 車位 車位 4，分別實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 7，選擇下移按鈕，視線下移。取車完畢需要手動(dòng)復(fù)位。 自動(dòng)運(yùn)行按下自動(dòng)按鈕，然后刷卡，則車位下移，然后通過車位傳感器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)歸位。例如對(duì)車位 6 的自動(dòng)操作：當(dāng)讀卡器接到用戶的輸入后，車位 1 和車位 3 左移，結(jié)束后車位六下移，當(dāng)車位里的車被用戶取走之后，車位六 6 自動(dòng)上移，然后車位 1 和車位 3 左移，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位。2 立體車庫系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)立體橫移式升降橫移車庫的控制系統(tǒng)的硬件可根據(jù)具體的需要選擇，程序控制方面需要可編程控制器（PLC） ；汽車的存放需要鋼架和在車板；車位的移動(dòng)控制需要變頻器和電機(jī)；載車板移動(dòng)的行程采用限位開關(guān)控制；汽車已經(jīng)存好或者已經(jīng)取走的判斷需要車位傳感器來實(shí)現(xiàn)。 PLC 的選取立體車庫的控制系統(tǒng)有很多種，各有特點(diǎn)，本文針對(duì)本系統(tǒng)的實(shí)際需要，選擇PLC 進(jìn)行控制，主要是因?yàn)槿缦绿攸c(diǎn)及原因。 PLC 的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)將極高的可靠性。（2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場合。除了邏輯處理功能以外，PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC 是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)日常維護(hù)也變得容易起來，更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場合。安裝與布線：動(dòng)力線、控制線以及 PLC 的電源線和 I/O 線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與 PLC 和 I/O 之間應(yīng)采用雙膠線連接。將 PLC 的 I/O 線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。 PLC 應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi) PLC 應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線（二者之間距離應(yīng)大于 200mm） 。與 PLC 裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián) RC 消弧電路。PLC 的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的 1/10，交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。I/O 端的接線：輸入接線一般不要太長。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長些； 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入 /輸出線要分開； 盡可能采用常開觸點(diǎn)形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級(jí)的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級(jí)的電源；由于 PLC 的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板；采用繼電器輸出時(shí)，所承受的電感性負(fù)載的大小，會(huì)影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器；PLC 的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。 PLC 的應(yīng)用 廣泛目前，PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：（1）開關(guān)量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。（2）工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量） ，PLC 采用相應(yīng)的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應(yīng)用。（3）運(yùn)動(dòng)控制PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場合。（4）數(shù)據(jù)處理PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算） 、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。（5）通信及聯(lián)網(wǎng)PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。隨著工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，現(xiàn)在的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。 PLC 的工作原理 簡單易懂PLC 是采用“ 順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即在 PLC 運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC 的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣，程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。PLC 在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對(duì)應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC 在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應(yīng)的運(yùn)算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器，晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。 立體車庫機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)的選取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)示。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點(diǎn)：（1）可靠性高鋼材在生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過程可嚴(yán)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(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果可靠，所以說鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高（2） 材料的強(qiáng)度高，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(qiáng)度和彈性模量較高，而且強(qiáng)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(yùn)輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價(jià)。（3）材料的塑性和韌性好鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會(huì)因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。（4）鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，施工工期短鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)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(yùn)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(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)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。（5）鋼結(jié)構(gòu)密閉性好鋼結(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。（6）鋼材的耐銹蝕性差在沒有腐蝕介質(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(yán)重。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費(fèi)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(qiáng)度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。 其他設(shè)備的簡介 本文篇幅有限，不能對(duì)于所使用的硬件一一詳細(xì)介紹，下面涉及的都是其他必需的硬件，簡介如下。 傳感器它是一種測距的光電傳感器，具有測距遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)可達(dá)到 5 米） ，采用反射鏡反射的檢測方式，DC12－24V 供電，遮光 ON/入光 ON 選擇。本設(shè)計(jì)中主要用于車輛有無的自動(dòng)判斷。 減速電動(dòng)機(jī)采用德國技術(shù)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，于減速機(jī)、電機(jī)、剎車器集成機(jī)電一體化組合使用，配置美國托林頓軸承，日本產(chǎn)機(jī)與德國倫茨 TSB 電磁剎車器，國內(nèi)出口創(chuàng)匯企業(yè)的電機(jī)，各項(xiàng)指標(biāo)符合技術(shù)要求。TGS 專用減速機(jī)與國外進(jìn)口專用減速機(jī)對(duì)比， TGS優(yōu)勢是電機(jī)連續(xù)工作制,提升重量大，剎車扭矩大。這是本設(shè)計(jì)的核心器件之一，主要控制載車板的移動(dòng)。 行程開關(guān)又稱限位開關(guān),可以安裝在相對(duì)靜止的物體(如固定架、門框等，簡稱靜物)上或者運(yùn)動(dòng)的物體（如行車、門等，簡稱動(dòng)物）上。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點(diǎn)閉合。由開關(guān)接點(diǎn)