【導(dǎo)讀】移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)。就當(dāng)前社會對于立體停車庫的需求，本文分析了各。運用力學(xué)求解器對PSH7D升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全面的。度和升降傳動系統(tǒng)中軸的強度等。本文還對PSH7D升降橫移式立體停車庫的整體框架和局。部進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，使整體框架的強度提高了，重量減輕。在對PSH7DK升降橫移式立體。停車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計中，采用了先進(jìn)的PLC控制。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價比高的特。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國家關(guān)于機械式停車設(shè)備。經(jīng)過最后車庫樣機的試制、檢驗，該車庫運行良好，各項指標(biāo)均達(dá)到或高于國家。非常令人滿意的。

　　

【正文】 存儲器I/O擴(kuò)展口I/O擴(kuò)展單元自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 27 在進(jìn)入車庫的大門口裝有光電傳感器，在整個裝置在運行的過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行，以保證人員安全。 ( 1 ) 一層載車板左右平移控制 一層載車板只有兩個， 每個載車板只有左右移動兩個動作， 采用帶自動抱閘的三相交流電機控制。 ( 2 ) 二層載車板升降橫移運動控制 二層載車板有兩個， 每個載車板有 橫移、升降四個動作， 采自動抱閘的三相交流電機控制。 ( 3 )三層載車板升降運動控制 三層載 車板有三個， 每個載車板只有升降兩個動作， 采用帶自動抱閘的三相交流電機控制。 ( 4 )制動控制 只有二、三層的載車板使用制動系統(tǒng)，每個載車板用皮輪制動，制動桿用電磁鐵控制。 根據(jù)依據(jù)需要控制的電機、電磁鐵和檢測點等條件，建立電氣線路圖，見附錄。 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計 PLC 接線設(shè)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(shè)施等。為了保證載車板能橫移到預(yù)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(guān)。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關(guān)。同時在車庫中還采用了一些傳感器及安全預(yù)警裝置，其簡化接線圖見圖 。 圖 簡化 PLC 接線圖 可編程控制器PLCIN OUTCOM +24 V0V220V光電開關(guān)電源開關(guān)緊急停車復(fù)位運轉(zhuǎn)手動傳感器光電開關(guān)行程開關(guān)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220VABCD+ +24 VCOM自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 28 開機輸入要存取的車位號運行程序并啟動相應(yīng)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(fù)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NYNNNYYY PLC 控制程序設(shè)計 本文所設(shè)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?fàn)顟B(tài)時， 防墜（安全）裝置止住載車板。在設(shè)計不同層進(jìn)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(yīng)執(zhí)行條件， 匯合狀態(tài)動作。即如果選擇第 3層載車板進(jìn)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(shè)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(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言編寫 ]10[ ，系統(tǒng)應(yīng)用的程序框圖如圖 所示。程序設(shè)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(guān)信號； （ 2）主控制程序按照進(jìn)車優(yōu)先的原則，將最多的車位保持在進(jìn)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(guān)信息來確定的。升降系統(tǒng)啟、停動作也是根據(jù)相應(yīng)的 到位行程開關(guān)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(shè)備異常信息，及時發(fā)出聲光報警自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 29 信號，提醒司機和管理人員進(jìn)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(guān)系停止設(shè)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(dá)到了作為民用機電一體化設(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(fù)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(guān)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(hù)功能的元件， 當(dāng)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(dāng)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(dāng)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(jìn)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(guān)量控制的應(yīng)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(guān)，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(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(yīng)。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(guān)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(jìn)行。 自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 30 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(fù)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 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 Y35 X36 SQ11 二（ 1）、三（ 1）下限位 Y36 HL2 報警燈 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 自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 31 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(guān)來進(jìn)行選擇。其中手動方式主要用于調(diào)試維修或應(yīng)急情況，也就是通過 PLC實現(xiàn) “點動 ”，即當(dāng)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(yù)定的位置。全自動方式是立體停車庫的正常工作方式，當(dāng)鍵入某載車板進(jìn)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(jìn)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(dāng)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(jìn)行記憶，等下一次存取車的時候我們才能重新 進(jìn)行車位的移動，不至于引起混亂。 程序設(shè)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(fù)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(dāng)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(jìn)行相應(yīng)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(wù)。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(jìn)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(jìn)出動作是相似 的，可以把載車板進(jìn)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(jìn)出車的時間，軟件在設(shè)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(jìn)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，該程序的運行原理如圖 ，人機界面如圖 ： 圖 程序原理圖 自動 手動選一層車位選二層車位選三層車位復(fù)位選一層車 選二層車 選三層車左移 右移 左移 右移 上升 下降 上升 下降啟動自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 32 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(dāng)開機后，車庫控制系統(tǒng)處于待命狀態(tài)，當(dāng)進(jìn)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(jìn)行，一層以上車位的存取要進(jìn)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(guān) 。有出現(xiàn)緊急情況時的總停開關(guān) 。有正常運行時的運行指示燈，當(dāng)有人進(jìn)入車庫時，由于人擋住了光電開關(guān)，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(guān)用它們來檢測車輛，當(dāng)檢測到不符合規(guī)定的項目時，車庫不能運行。 自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 33 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(hù)功能，因而十分安全可靠。 2. 經(jīng)過一年的設(shè)計、加工、裝配和調(diào)試，成功完成了該項目，其基本功能達(dá)到要求。 3. 整個系統(tǒng)穩(wěn)定性較好，控制柔性較好。 自動立體車庫模擬裝置的開發(fā) 34 參 考 文 獻(xiàn) [1] 付翠玉，關(guān)景泰，立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，機械設(shè)計與制造， 2021。 [2] 中國重型機械工業(yè)協(xié)會，停車設(shè)備管理委員會編，機械式立體車庫，海洋出版社， 2021； [3] 任伯森等，機械式立體車庫 .海洋出版社， 2021 [4] 中華人民共和國機械工業(yè)部，機械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《機械式停車設(shè)備類別