【導(dǎo)讀】移式立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。就當(dāng)前社會(huì)對(duì)于立體停車(chē)庫(kù)的需求，本文分析了各。運(yùn)用力學(xué)求解器對(duì)PSH7D升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的。度和升降傳動(dòng)系統(tǒng)中軸的強(qiáng)度等。本文還對(duì)PSH7D升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的整體框架和局。部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強(qiáng)度提高了，重量減輕。在對(duì)PSH7DK升降橫移式立體。停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的PLC控制。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價(jià)比高的特。為了使停車(chē)設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。經(jīng)過(guò)最后車(chē)庫(kù)樣機(jī)的試制、檢驗(yàn)，該車(chē)庫(kù)運(yùn)行良好，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或高于國(guó)家。非常令人滿意的。

　　

【正文】 存儲(chǔ)器I/O擴(kuò)展口I/O擴(kuò)展單元自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 27 在進(jìn)入車(chē)庫(kù)的大門(mén)口裝有光電傳感器，在整個(gè)裝置在運(yùn)行的過(guò)程中如果光電傳感器接受到有物體誤入的話就立刻停止運(yùn)行，以保證人員安全。 ( 1 ) 一層載車(chē)板左右平移控制 一層載車(chē)板只有兩個(gè)， 每個(gè)載車(chē)板只有左右移動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作， 采用帶自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。 ( 2 ) 二層載車(chē)板升降橫移運(yùn)動(dòng)控制 二層載車(chē)板有兩個(gè)， 每個(gè)載車(chē)板有 橫移、升降四個(gè)動(dòng)作， 采自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。 ( 3 )三層載車(chē)板升降運(yùn)動(dòng)控制 三層載 車(chē)板有三個(gè)， 每個(gè)載車(chē)板只有升降兩個(gè)動(dòng)作， 采用帶自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。 ( 4 )制動(dòng)控制 只有二、三層的載車(chē)板使用制動(dòng)系統(tǒng)，每個(gè)載車(chē)板用皮輪制動(dòng)，制動(dòng)桿用電磁鐵控制。 根據(jù)依據(jù)需要控制的電機(jī)、電磁鐵和檢測(cè)點(diǎn)等條件，建立電氣線路圖，見(jiàn)附錄。 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì) PLC 接線設(shè)計(jì)：在升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車(chē)庫(kù)內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們 在不同的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車(chē)庫(kù)內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。為了保證載車(chē)板能橫移到預(yù)定位置以及載車(chē)板能上升或下降到指定位置，采用了行程開(kāi)關(guān)。為了判斷載車(chē)板上有無(wú)車(chē)輛，采用了光電開(kāi)關(guān)。同時(shí)在車(chē)庫(kù)中還采用了一些傳感器及安全預(yù)警裝置，其簡(jiǎn)化接線圖見(jiàn)圖 。 圖 簡(jiǎn)化 PLC 接線圖 可編程控制器PLCIN OUTCOM +24 V0V220V光電開(kāi)關(guān)電源開(kāi)關(guān)緊急停車(chē)復(fù)位運(yùn)轉(zhuǎn)手動(dòng)傳感器光電開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)電磁鐵控制面板按鈕車(chē)位電源接地警示燈蜂鳴器電磁鐵升降電機(jī)橫移電機(jī)顯示器220VABCD+ +24 VCOM自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 28 開(kāi)機(jī)輸入要存取的車(chē)位號(hào)運(yùn)行程序并啟動(dòng)相應(yīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)載車(chē)板是否到位發(fā)出存取車(chē)的信號(hào)載車(chē)板復(fù)位車(chē)停好否載車(chē)板上升載車(chē)板是否到位彈出防墜機(jī)構(gòu)車(chē)是否停止到位車(chē)停好存取車(chē)完成結(jié)束NYNNNYYY PLC 控制程序設(shè)計(jì) 本文所設(shè)計(jì)的 PLC 存取車(chē)控制系統(tǒng)針對(duì) 1 層車(chē)位，上 2 層和 3 層的車(chē)位的存取?？刂栖浖捎锰菪螆D語(yǔ)言編寫(xiě)。程序流程見(jiàn)圖。需要說(shuō)明的是， 載車(chē)板用鏈條 依靠載車(chē)板上的吊點(diǎn)懸吊在托架上， 在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)， 防墜（安全）裝置止住載車(chē)板。在設(shè)計(jì)不同層進(jìn)出車(chē)程序時(shí)運(yùn)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(shí)執(zhí)行， 待各流程動(dòng)作全部結(jié)束后， 根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件， 匯合狀態(tài)動(dòng)作。即如果選擇第 3層載車(chē)板進(jìn)出車(chē)， 可以使一層二層同時(shí)平移左移或右移，這樣， 控制系統(tǒng)能自動(dòng)處理設(shè)備動(dòng)作順序之間的聯(lián)鎖或雙重輸出， 而且控制系統(tǒng)的試運(yùn)行及故障檢查非常方便， 可節(jié)約大量時(shí)間， 提高工作效率。 圖 存取車(chē)程序流 程圖 根據(jù)車(chē)庫(kù)的運(yùn)行控制要求，用戶應(yīng)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(yǔ)言編寫(xiě) ]10[ ，系統(tǒng)應(yīng)用的程序框圖如圖 所示。程序設(shè)計(jì)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(kāi)關(guān)信號(hào)； （ 2）主控制程序按照進(jìn)車(chē)優(yōu)先的原則，將最多的車(chē)位保持在進(jìn)車(chē)位置。每個(gè)載車(chē)板運(yùn)動(dòng)之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動(dòng)作，前后動(dòng)作互鎖。判斷是否有空位是根據(jù)載車(chē)板上光電開(kāi)關(guān)信息來(lái)確定的。升降系統(tǒng)啟、停動(dòng)作也是根據(jù)相應(yīng)的 到位行程開(kāi)關(guān)來(lái)確定； （ 3）故障報(bào)警程序故障報(bào)警程序能夠?qū)崟r(shí)地采集設(shè)備異常信息，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 29 信號(hào)，提醒司機(jī)和管理人員進(jìn)行處理。若在程序執(zhí)行過(guò)程中，有人、物侵入車(chē)庫(kù)空間， PLC將按照閉鎖關(guān)系停止設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出故障報(bào)警。該程序完整而高效的完成了升降平移式車(chē)庫(kù)全部動(dòng)作，具有安全可靠性。完全達(dá)到了作為民用機(jī)電一體化設(shè)備所應(yīng)具備的條件，充分發(fā)揮了它的作用。 控制程序采用模塊化編程形式， 車(chē)位運(yùn)行過(guò)程中只需調(diào)用子程序模塊， 這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度， 方便了程序的修改， 而且為車(chē)位的拓展提供了便利條件。整個(gè) 程序包括主程序模塊、手動(dòng)按鍵子程序模塊、緊急停車(chē)按鍵子程序模塊、初始化程序模塊、存取車(chē)位號(hào)賦值程序模塊、空車(chē)位號(hào)與移動(dòng)車(chē)位號(hào)賦值程序模塊、載車(chē)板平移運(yùn)動(dòng)程序模塊、光電開(kāi)關(guān)子程序模塊、載車(chē)板升降運(yùn)動(dòng)程序模塊和故障報(bào)警子程序模塊。 程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件， 當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài)， 以保存現(xiàn)場(chǎng)信息， 待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)， 按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場(chǎng)斷點(diǎn)信息當(dāng)出現(xiàn)電氣或機(jī)械故障時(shí)， 如電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱時(shí)自動(dòng)中止系統(tǒng)運(yùn)行， 并發(fā)出 聲光報(bào)警， 同時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)人手動(dòng)方式進(jìn)行故障處理。 所謂輸入輸出點(diǎn)定義是指整體輸入輸出點(diǎn)的分布和每個(gè)輸入輸出點(diǎn)的名稱定義，它們會(huì)給程序的編制、系統(tǒng)的調(diào)試和文本的打印等帶來(lái)很多方便。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)是對(duì)開(kāi)關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，并對(duì)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(dòng) /手動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)，自動(dòng)工作時(shí)有總開(kāi)、總停按鈕，有上、下、左、右移動(dòng)按鈕，車(chē)位號(hào)信號(hào)輸入若干。輸出端需要控制 9 臺(tái)電機(jī) (4 臺(tái)橫移電機(jī)和 5 臺(tái)升降電機(jī) )，加上一些用于人機(jī)交流及安全檢測(cè)的 數(shù)字量輸入輸出，如數(shù)字鍵盤(pán)輸入、 LED 數(shù)碼顯示、安全檢測(cè)、及各種操作按鈕等。再考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，選用三菱公司的 FXN2系列的可編程序控制器完全滿足容量的要求。我們?cè)诜峙漭斎胼敵鳇c(diǎn)時(shí)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(diǎn)與輸入信號(hào)，輸出點(diǎn)與輸出控制一對(duì)應(yīng)。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點(diǎn)號(hào)分配給每一個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)。在本系統(tǒng)中報(bào)警器是幾個(gè)信號(hào)共用一個(gè)輸出點(diǎn)，各報(bào)警因素邏輯關(guān)系并聯(lián)后接到報(bào)警輸出點(diǎn)。升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的輸入點(diǎn)、輸出 點(diǎn)的具體分布可按表 進(jìn)行。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 30 表 PLC 的 I/O 分配表 輸入 原件符號(hào) 元件名稱 輸出 原件符號(hào) 元件名稱 X0 SB0 報(bào)警消音 Y0 M1 一（ 1）車(chē)位左移 X1 SB1 啟動(dòng) Y1 一（ 1）車(chē)位右移 X2 SB2 停止 Y2 M2 一（ 2）車(chē)位左移 X3 SB3 急停 Y3 一（ 2）車(chē)位右移 X4 SB4 自動(dòng) Y4 M3 二（ 1）車(chē)位左移 X5 SB5 手動(dòng) Y5 二（ 1）車(chē)位右移 X6 SB6 存取 Y6 M4 二（ 2）車(chē)位左移 X7 SB7 取消 Y7 二（ 2）車(chē)位右移 X10 SB8 復(fù)位 Y10 M5 二（ 1）車(chē)位上升 X11 SB9 一（ 1）車(chē)位 Y11 二（ 1）車(chē)位下降 X12 SB10 一（ 2）車(chē)位 Y12 M6 二（ 2）車(chē)位上升 X13 SB11 二（ 1）車(chē)位 Y13 二（ 2）車(chē)位下降 X14 SB12 二（ 2）車(chē)位 Y14 M7 三（ 1）車(chē)位上升 X15 SB13 三（ 1）車(chē)位 Y15 三（ 1）車(chē)位下降 X16 SB14 三（ 2）車(chē)位 Y16 M8 三（ 2）車(chē)位上升 X17 SB15 三（ 3）車(chē)位 Y17 三（ 2）車(chē)位 下降 X20 SB16 左移 Y20 M9 三（ 3）車(chē)位上升 X21 SB17 右移 Y21 三（ 3）車(chē)位下降 X22 SB18 上升 Y22 X23 SB19 下降 Y23 X24 SQ1 一（ 1）左限位 Y24 X25 SQ2 一（ 2）左限位 Y25 X26 SQ3 一（ 2）右限位 Y26 X27 SQ4 二（ 1）左限位 Y27 X30 SQ5 二（ 1）右限位 Y30 K1 二（ 1）車(chē)位制動(dòng) X31 SQ6 二（ 2）左限位 Y31 K2 二（ 2）車(chē)位制動(dòng) X32 SQ7 二（ 2）右限位 Y32 K3 三（ 1）車(chē)位制動(dòng) X33 SQ8 二（ 1）上限位 Y33 K4 三（ 2）車(chē)位制動(dòng) X34 SQ9 二（ 2）上限位 Y34 K5 三（ 3）車(chē)位制動(dòng) X35 SQ10 三（ 1）上限位 Y35 X36 SQ11 二（ 1）、三（ 1）下限位 Y36 HL2 報(bào)警燈 X37 SQ12 三（ 2）上限位 Y37 X40 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(chē)位檢測(cè) X44 NX2 一（ 2）車(chē)位檢測(cè) X45 NX3 二（ 1）車(chē)位檢測(cè) X46 NX4 二（ 2）車(chē)位檢測(cè) X47 NX5 三（ 1）車(chē)位檢測(cè) 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 31 X50 NX6 三（ 2）車(chē)位檢測(cè) X51 NX7 三（ 3）車(chē)位檢測(cè) X52 NX8 誤入檢測(cè) 本升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)分為兩種工作方式：手動(dòng)方式和全自動(dòng)方式，可用開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行選擇。其中手動(dòng)方式主要用于調(diào)試維修或應(yīng)急情況，也就是通過(guò) PLC實(shí)現(xiàn) “點(diǎn)動(dòng) ”，即當(dāng)選擇了車(chē)位號(hào)后，再按下 “上 ”、 “下 ”、 “左 ”、 “右 ”鍵，就可以把載車(chē)板調(diào)整到預(yù)定的位置。全自動(dòng)方式是立體停車(chē)庫(kù)的正常工作方式，當(dāng)鍵入某載車(chē)板進(jìn)出命令后，系統(tǒng)可自動(dòng)判斷路徑并移動(dòng)載車(chē)板，自動(dòng)完成進(jìn)出載車(chē)板動(dòng)作，記憶各載車(chē)板新的車(chē)位狀態(tài)，并刷新載車(chē)板有無(wú)車(chē)信息。在立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)中，最主要的是要解決載車(chē)板的問(wèn)題，如當(dāng)車(chē)輛要從某一載車(chē)板取下時(shí)，我們要移開(kāi)它下面的所有載車(chē)板，這樣就涉及到怎樣移開(kāi)的問(wèn)題，怎樣移動(dòng)才能使得所花的時(shí)間最少，移動(dòng)的方式最簡(jiǎn)單，同時(shí)車(chē)位的移動(dòng)引起的車(chē)位變化也需要我們用計(jì)算機(jī)進(jìn)行記憶，等下一次存取車(chē)的時(shí)候我們才能重新 進(jìn)行車(chē)位的移動(dòng)，不至于引起混亂。 程序設(shè)計(jì)中，采用了模塊化的編程形式，車(chē)位運(yùn)行過(guò)程中只需調(diào)用子程序模塊，這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度，方便了程序的修改，而且對(duì)于車(chē)位的拓展提供了便利的條件。當(dāng)車(chē)位從層數(shù)或排數(shù)上增加時(shí)，只需就其中的一個(gè)子程序和主程序進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，而其它的子程序基本不必改動(dòng)，大大減輕了以后重新編程的任務(wù)。在全自動(dòng)方式下由于載車(chē)板的位置是隨機(jī)的，即使對(duì)于二、三層的同一載車(chē)板進(jìn)出車(chē)時(shí)，它下層載車(chē)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(gè)程序，經(jīng)過(guò)分析，我們發(fā)現(xiàn)同一層載車(chē)板的進(jìn)出動(dòng)作是相似 的，可以把載車(chē)板進(jìn)行分層處理，同一層的使用同一類(lèi)處理程序，就樣就使得程序大大減化了。為了減少進(jìn)出車(chē)的時(shí)間，軟件在設(shè)計(jì)不同層處理程序時(shí)采用 “并行分支與匯合 ”的技巧，即如果選擇三層載車(chē)板的進(jìn)出，可以使一層和二層同時(shí)平移，這樣可以節(jié)約大量的時(shí)間，提高效率。 我們把該程序分為兩大部分來(lái)編制，第一部分為主程序塊，第二部分為子程序塊，該程序的運(yùn)行原理如圖 ，人機(jī)界面如圖 ： 圖 程序原理圖 自動(dòng) 手動(dòng)選一層車(chē)位選二層車(chē)位選三層車(chē)位復(fù)位選一層車(chē) 選二層車(chē) 選三層車(chē)左移 右移 左移 右移 上升 下降 上升 下降啟動(dòng)自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 32 圖 人機(jī)界面 主程序控制整個(gè)車(chē)庫(kù)的運(yùn)行情況，調(diào)用子程序處理各種 請(qǐng)求，當(dāng)開(kāi)機(jī)后，車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)行車(chē)輛存取時(shí)，先存下層車(chē)位，然后再存上層車(chē)位，一層車(chē)位的存取直接進(jìn)行，一層以上車(chē)位的存取要進(jìn)行車(chē)位的橫移和升降才能完成。在主程序中有自動(dòng)程序和手動(dòng)程序的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 。有出現(xiàn)緊急情況時(shí)的總停開(kāi)關(guān) 。有正常運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行指示燈，當(dāng)有人進(jìn)入車(chē)庫(kù)時(shí)，由于人擋住了光電開(kāi)關(guān)，運(yùn)行燈停止，車(chē)庫(kù)自動(dòng)停止運(yùn)行 。還有每個(gè)車(chē)位和立柱兩側(cè)的光電開(kāi)關(guān)用它們來(lái)檢測(cè)車(chē)輛，當(dāng)檢測(cè)到不符合規(guī)定的項(xiàng)目時(shí)，車(chē)庫(kù)不能運(yùn)行。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 33 結(jié) 論 1. 本項(xiàng)目立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)采用鋼架結(jié)構(gòu)， PLC 結(jié)合人機(jī)界面控制， 有完善的自檢測(cè)、自診斷、自保護(hù)功能，因而十分安全可靠。 2. 經(jīng)過(guò)一年的設(shè)計(jì)、加工、裝配和調(diào)試，成功完成了該項(xiàng)目，其基本功能達(dá)到要求。 3. 整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，控制柔性較好。 自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)模擬裝置的開(kāi)發(fā) 34 參 考 文 獻(xiàn) [1] 付翠玉，關(guān)景泰，立體車(chē)庫(kù)發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造， 2021。 [2] 中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)，停車(chē)設(shè)備管理委員會(huì)編，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)，海洋出版社， 2021； [3] 任伯森等，機(jī)械式立體車(chē)庫(kù) .海洋出版社， 2021 [4] 中華人民共和國(guó)機(jī)械工業(yè)部，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《機(jī)械式停車(chē)設(shè)備類(lèi)別