【正文】 圖，見附錄。 電氣系統(tǒng)關鍵部分設計PLC 接線設計：在升降橫移式立體停車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機和升降電機，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設施等。為了保證載車板能橫移到預定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關。同時在車庫中還采用了一些傳感器及安全預警裝置，其簡化接線圖見圖 。 可編程控制器PLCINOUTCM+24V0光 電 開 關電 源 開 關緊 急 停 車復 位運 轉(zhuǎn)手 動傳 感 器光 電 開 關行 程 開 關電 磁 鐵控 制 面 板 按 鈕 車 位 電 源接 地警 示 燈蜂 鳴 器電 磁 鐵升 降 電 機橫 移 電 機顯示器 2VABD+24OM開 機輸 入 要 存 取 的車 位 號運 行 程 序 并 啟 動 相 應傳 動 機 構(gòu)載 車 板 是否 到 位發(fā) 出 存 取 車 的信 號載 車 板 復 位車 停 好 否 載 車 板 上 升載 車 板 是 否到 位彈 出 防 墜 機 構(gòu)車 是 否 停 止 到 位車 停 好存 取 車 完 成結(jié) 束NYN圖 簡化 PLC PLC 控制程序設計本文所設計的 PLC 存取車控制系統(tǒng)針對 1 層車位，上 2 層和 3 層的車位的存取?？刂栖浖捎锰菪螆D語言編寫。程序流程見圖。需要說明的是， 載車板用鏈條依靠載車板上的吊點懸吊在托架上， 在靜止狀態(tài)時， 防墜（安全）裝置止住載車板。在設計不同層進出車程序時運用了“ 并行分支與匯合” 的技巧， 所謂并行分支指的是各分支流程可同時執(zhí)行， 待各流程動作全部結(jié)束后， 根據(jù)相應執(zhí)行條件， 匯合狀態(tài)動作。即如果選擇第 3 層載車板進出車， 可以使一層二層同時平移左移或右移，這樣， 控制系統(tǒng)能自動處理設備動作順序之間的聯(lián)鎖或雙重輸出， 而且控制系統(tǒng)的試運行及故障檢查非常方便， 可節(jié)約大量時間， 提高工作效率。 圖 存取車程序流程圖根據(jù)車庫的運行控制要求，用戶應用程序采用模塊化結(jié)構(gòu)， 由主循環(huán)程序和若干子程序構(gòu)成。用編程軟件支持的梯形圖邏輯語言編寫 ，系統(tǒng)應用的程序框圖如圖 所]10[示。程序設計方案如下：（1）初始化程序提出系統(tǒng)的控制信息，掃描各到位開關信號；（2）主控制程序按照進車優(yōu)先的原則，將最多的車位保持在進車位置。每個載車板運動之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動作，前后動作互鎖。判斷是否有空位是根據(jù)載車板上光電開關信息來確定的。升降系統(tǒng)啟、停動作也是根據(jù)相應的到位行程開關來確定；（3）故障報警程序故障報警程序能夠?qū)崟r地采集設備異常信息，及時發(fā)出聲光報警信號，提醒司機和管理人員進行處理。若在程序執(zhí)行過程中，有人、物侵入車庫空間，PLC 將按照閉鎖關系停止設備運行，同時發(fā)出故障報警。該程序完整而高效的完成了升降平移式車庫全部動作，具有安全可靠性。完全達到了作為民用機電一體化設備所應具備的條件，充分發(fā)揮了它的作用?？刂瞥绦虿捎媚K化編程形式， 車位運行過程中只需調(diào)用子程序模塊， 這樣大大降低了程序的復雜程度， 方便了程序的修改， 而且為車位的拓展提供了便利條件。整個程序包括主程序模塊、手動按鍵子程序模塊、緊急停車按鍵子程序模塊、初始化程序模塊、存取車位號賦值程序模塊、空車位號與移動車位號賦值程序模塊、載車板平移運動程序模塊、光電開關子程序模塊、載車板升降運動程序模塊和故障報警子程序模塊。程序所用狀態(tài)元件、定時器及數(shù)據(jù)存儲器均選用具有掉電保護功能的元件， 當系統(tǒng)掉電時元件保持掉電前的狀態(tài)， 以保存現(xiàn)場信息， 待上電后繼續(xù)完成被中斷的動作當發(fā)生意外情況時， 按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運行并保存現(xiàn)場斷點信息當出現(xiàn)電氣或機械故障時， 如電機過載、過熱時自動中止系統(tǒng)運行， 并發(fā)出聲光報警， 同時系統(tǒng)轉(zhuǎn)人手動方式進行故障處理。所謂輸入輸出點定義是指整體輸入輸出點的分布和每個輸入輸出點的名稱定義，它們會給程序的編制、系統(tǒng)的調(diào)試和文本的打印等帶來很多方便。因為本系統(tǒng)是對開關量控制的應用系統(tǒng)，并對控制速度要求不高，選用一般的可編程序控制器，其具有的自診斷功能和采用的循環(huán)掃描工作方式完全能滿足要求。本系統(tǒng)輸入端有自動/手動選擇開關，自動工作時有總開、總停按鈕，有上、下、左、右移動按鈕，車位號信號輸入若干。輸出端需要控制 9 臺電機(4 臺橫移電機和 5 臺升降電機)，加上一些用于人機交流及安全檢測的數(shù)字量輸入輸出，如數(shù)字鍵盤輸入、LED 數(shù)碼顯示、安全檢測、及各種操作按鈕等。再考慮到系統(tǒng)的可擴展性，選用三菱公司的 FX 系列的可編程序控制器完全滿足容量N2的要求。我們在分配輸入輸出點時按照控制功能分段，相同功能的輸入板和輸出板組成一組。一般情況下輸入點與輸入信號，輸出點與輸出控制一對應。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號分配給每一個輸入信號和輸出信號。在本系統(tǒng)中報警器是幾個信號共用一個輸出點，各報警因素邏輯關系并聯(lián)后接到報警輸出點。升降橫移式立體停車庫的輸入點、輸出點的具體分布可按表 進行。表 PLC 的 I/O 分配表輸入 原件符號 元件名稱 輸出 原件符號 元件名稱X0 SB0 報警消音 Y0 M1 一（1）車位左移X1 SB1 啟動 Y1 一（1）車位右移X2 SB2 停止 Y2 M2 一（2）車位左移X3 SB3 急停 Y3 一（2）車位右移X4 SB4 自動 Y4 M3 二（1）車位左移X5 SB5 手動 Y5 二（1）車位右移X6 SB6 存取 Y6 M4 二（2）車位左移X7 SB7 取消 Y7 二（2）車位右移X10 SB8 復位 Y10 M5 二（1）車位上升X11 SB9 一（1）車位 Y11 二（1）車位下降X12 SB10 一（2）車位 Y12 M6 二（2）車位上升X13 SB11 二（1）車位 Y13 二（2）車位下降X14 SB12 二（2）車位 Y14 M7 三（1）車位上升X15 SB13 三（1）車位 Y15 三（1）車位下降X16 SB14 三（2）車位 Y16 M8 三（2）車位上升X17 SB15 三（3）車位 Y17 三（2）車位下降X20 SB16 左移 Y20 M9 三（3）車位上升X21 SB17 右移 Y21 三（3）車位下降X22 SB18 上升 Y22X23 SB19 下降 Y23X24 SQ1 一（1）左限位 Y24X25 SQ2 一（2）左限位 Y25X26 SQ3 一（2）右限位 Y26X27 SQ4 二（1）左限位 Y27X30 SQ5 二（1）右限位 Y30 K1 二（1）車位制動X31 SQ6 二（2）左限位 Y31 K2 二（2）車位制動X32 SQ7 二（2）右限位 Y32 K3 三（1）車位制動X33 SQ8 二（1）上限位 Y33 K4 三（2）車位制動X34 SQ9 二（2）上限位 Y34 K5 三（3）車位制動X35 SQ10 三（1）上限位 Y35X36 SQ11二（1） 、三（1）下限位 Y36 HL2 報警燈X37 SQ12 三（2）上限位 Y37X40 SQ13 三（2）下限位X41 SQ14 三（3）上限位X42 SQ15二（2） 、三（3）下限位X43 NX1 一（1）車位檢測X44 NX2 一（2）車位檢測X45 NX3 二（1）車位檢測X46 NX4 二（2）車位檢測X47 NX5 三（1）車位檢測X50 NX6 三（2）車位檢測X51 NX7 三（3）車位檢測X52 NX8 誤入檢測 本升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)分為兩種工作方式：手動方式和全自動方式，可用開關來進行選擇。其中手動方式主要用于調(diào)試維修或應急情況，也就是通過PLC實現(xiàn)“點動”，即當選擇了車位號后，再按下 “上”、 “下” 、 “左”、 “右” 鍵，就可以把載車板調(diào)整到預定的位置。全自動方式是立體停車庫的正常工作方式，當鍵入某載車板進出命令后，系統(tǒng)可自動判斷路徑并移動載車板，自動完成進出載車板動作，記憶各載車板新的車位狀態(tài)，并刷新載車板有無車信息。在立體停車庫的控制系統(tǒng)中，最主要的是要解決載車板的問題，如當車輛要從某一載車板取下時，我們要移開它下面的所有載車板，這樣就涉及到怎樣移開的問題，怎樣移動才能使得所花的時間最少，移動的方式最簡單，同時車位的移動引起的車位變化也需要我們用計算機進行記憶，等下一次存取車的時候我們才能重新進行車位的移動，不至于引起混亂。程序設計中，采用了模塊化的編程形式，車位運行過程中只需調(diào)用子程序模塊，這樣大大降低了程序的復雜程度，方便了程序的修改，而且對于車位的拓展提供了便利的條件。當車位從層數(shù)或排數(shù)上增加時，只需就其中的一個子程序和主程序進行相應的改動，而其它的子程序基本不必改動，大大減輕了以后重新編程的任務。在全自動方式下由于載車板的位置是隨機的，即使對于二、三層的同一載車板進出車時，它下層載車板的位置也可能不同，我們不可能把每一種情況都編制一個程序，經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)同一層載車板的進出動作是相似的，可以把載車板進行分層處理，同一層的使用同一類處理程序，就樣就使得程序大大減化了。為了減少進出車的時間，軟件在設計不同層處理程序時采用“ 并行分支與匯合 ”的技巧，即如果選擇三層載車板的進出，可以使一層和二層同時平移，這樣可以節(jié)約大量的時間，提高效率。我們把該程序分為兩大部分來編制，第一部分為主程序塊，第二部分為子程序塊，： 圖 程序原理圖一一一一一圖 人機界面主程序控制整個車庫的運行情況，調(diào)用子程序處理各種請求，當開機后，車庫控制系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，當進行車輛存取時，先存下層車位，然后再存上層車位，一層車位的存取直接進行，一層以上車位的存取要進行車位的橫移和升降才能完成。在主程序中有自動程序和手動程序的轉(zhuǎn)換開關。有出現(xiàn)緊急情況時的總停開關 。有正常運行時的運行指示燈，當有人進入車庫時，由于人擋住了光電開關，運行燈停止，車庫自動停止運行。還有每個車位和立柱兩側(cè)的光電開關用它們來檢測車輛，當檢測到不符合規(guī)定的項目時，車庫不能運行。結(jié) 論1. 本項目立體車庫系統(tǒng)采用鋼架結(jié)構(gòu)，PLC 結(jié)合人機界面控制，有完善的自檢測、自診斷、自保護功能，因而十分安全可靠。2. 經(jīng)過一年的設計、加工、裝配和調(diào)試，成功完成了該項目，其基本功能達到要求。3. 整個系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，控制柔性較好。參 考 文 獻[1] 付翠玉，關景泰，立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，機械設計與制造，2022。[2] 中國重型機械工業(yè)協(xié)會，停車設備管理委員會編，機械式立體車庫，海洋出版社， 2022；[3] 任伯森等，2022[4] 中華人民共和國機械工業(yè)部，機械行業(yè)標準《機械式停車設備類別、型式與基本參數(shù)》，1998；[5] 《機械設計手冊 》① 、②、③、④ ，北京，機械工業(yè)出版社，2022；[6] 張春雷.《 電機選用安裝與故障檢修》 ，北京，中國電力出版社，2022；[7] 王三民,《 機械原理與設計》 ，北京,機械工業(yè)出版社,2022；[8] 宋曼華等編，鋼結(jié)構(gòu)設計與計算，機械與電子，2022；[9] 程子華， PLC 原理與編程實例分析，國防工業(yè)出版社，2022；[10] 張還，三菱 FX 系列 PLC 設計與開發(fā)，北京，機械工業(yè)出版社，2022；致 謝機械立體車庫是積累了許多人的心血才完成的。在此，我要感謝所有幫助我們完成車庫設計的老師和同學，尤其是孫建英老師，在這個項目上投入了不少時間和精力，細心的指導我們。還有我大學4年的同學和室友、網(wǎng)絡上的好友等，幫我們排憂解難，度過難關。其次，在我四年的大學學習期間，得到了許多老師和同學的無私幫助和大力支持，在此我深表感謝。最后要謝謝我的父母，是他們的支持讓我有機會在這么優(yōu)秀的學校，向這么優(yōu)秀的老師學習，讓我認識了這么多的朋友，使我度過了人生難忘的四年