【正文】 [11] 付翠玉，關(guān)景泰，立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)，機(jī)械設(shè)計與制造， 2021。 在多年的學(xué)習(xí)生活中，還得到了許多學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、教研室領(lǐng)導(dǎo)和老師的熱情關(guān)心和幫助。 江蘇 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 停車場自動化設(shè)計 第 29 頁 共 43 頁 致 謝 本設(shè)計是在我的導(dǎo)師范 老師的 精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，在我的學(xué)業(yè)和設(shè)計的工作中無不傾注著范 老師的汗水和心血。然后 ,進(jìn)一步提高了我們對 PLC 的理解 ,以及對 STEP7 編程 的熟練度。在如何提高車庫存取效率方面，可以進(jìn)行存取策略的進(jìn)一步研究，探索更好的策略，或者結(jié)合控制系統(tǒng)方面考慮，進(jìn)一步完善車庫對多種復(fù)雜情況的處理能力。 江蘇 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 停車場自動化設(shè)計 第 28 頁 共 43 頁 第四章 結(jié) 論 論文總結(jié) 立體停車庫集中了現(xiàn)代多方面的先進(jìn)技術(shù)，是科技含量較高 的車庫，其中升降橫移式立體停車庫的停車方便、存取速度快、車庫結(jié)構(gòu)靈活、造價低的特點，成為今后停車庫發(fā)展的主要形式。 圖 3511 10 秒之后啟動托盤垂直向上運轉(zhuǎn)信號，如圖 3512 所示。 圖 357 10 秒之后，急停開關(guān)不輸出，水平原點限位開關(guān)輸出，輸出水平向右信號如圖 358 所示。 江蘇 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 停車場自動化設(shè)計 第 26 頁 共 43 頁 圖 353 等待 10 秒，如圖 354 所示。 利用 PPI 協(xié)議實現(xiàn)通信，可以大大簡化控制程序的編寫難度。 PPI 連接 SIEMENS 提供的 MicroWin 軟件，采用的是 PPI(Point to Point)協(xié)議，僅僅可以用來傳輸、調(diào)試 PLC 程序，并不向外界公布源代碼。不能給 FC 的本地數(shù)據(jù)分配初始值。屬于 FC 的臨時變量 保存在本地數(shù)據(jù)堆棧中。臨時變量則保存在本地數(shù)據(jù)堆棧中。其中， OBI 是用于循環(huán)處理的組織塊 (主程序 )，CPU 在啟動后將對 OBI 進(jìn) 行無條件的循環(huán)執(zhí)行。 SFB 和 SFC 不占用存儲空間，但 SFB 被調(diào)用時，其背景數(shù)據(jù)塊需占用用戶的存儲空間。在 STEP7 中，主要包括用戶塊和系統(tǒng)塊，它們在功能、使用方法和結(jié)構(gòu)上各有不同。 3)功能塊圖 (FBD) 功能塊圖 (FBD)是 STEP7 編程語言的圖形表達(dá)方式，使用與布爾代數(shù)相類似的邏輯框來表達(dá)邏輯。它的指令語法與一個繼電器梯形邏輯圖相似 :當(dāng)電信號通過各個觸點、復(fù)合元件以及輸出線圈時，梯形圖可以讓你追蹤電信號在電源示意線之間的流動。在瀏覽欄單擊“工具”（ Tools），然后淡季對應(yīng)的“指令系統(tǒng)”（ Instruction Wizard），出現(xiàn)如圖 32 所示的界面，可進(jìn)一步進(jìn)行選擇。 圖 31 STEP7Micro/WIN32 的主界面 瀏覽欄提供快速切換用戶窗口的控制按鈕，包括視圖項（ View）和工具項（ Tools）兩部分。 工具欄將最常用的操作以按鈕形式設(shè)定到主窗口，提供給用戶最便利的鼠標(biāo)訪問。 STEP7Micro/WIN32 的主界面如圖 31 所示。這時，才是 PLC 的真正輸出 。在掃描每一條梯形圖時，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點構(gòu)成的控制線路進(jìn) 行邏輯運算，然后根據(jù)邏輯運算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/0 映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。 江蘇 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 停車場自動化設(shè)計 第 20 頁 共 43 頁 第三章 軟件設(shè)計 PLC 工作原理 PLC 的工作過程一般分為三個階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段。 模擬電路 模擬電路如下圖所示 開始 是否到 位 啟動急停開關(guān) 否 啟動 N 列限位開關(guān)， N 列選擇開關(guān) 是 啟動 M 列限位開關(guān)， M 列選擇開關(guān) 托盤向前移動進(jìn)車 托盤向后移動開始復(fù)位動作 啟動水平原點限位開關(guān) 托盤復(fù)位，回到原點，系統(tǒng)復(fù)位，等待存取車 江蘇 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 停車場自動化設(shè)計 第 18 頁 共 43 頁 模擬電路圖 S7200PLC 江蘇 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 停車場自動化設(shè)計 第 19 頁 共 43 頁 在此電路中原點限位開關(guān) 和一層限 位開關(guān) 一直處于開的狀態(tài)，當(dāng)選擇停車所在的行列數(shù)，以二層二列為例，二列限位開關(guān) 輸入，二列選擇開關(guān) 輸入，二層限位開關(guān) 輸入，二層選擇開關(guān) 輸入。 I/O端子排可很容易地整體拆卸?？蛇B接 7個擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 248路數(shù)字量 I/O 點或 35路模擬量 I/O 點。 20K 字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間， 6 個獨立的高速計數(shù)器（ 100KHz）， 2 個 100KHz 的高速脈沖輸出， 2 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 1 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI 通訊協(xié)議、 MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 CPU 224 集成 14 輸入 I/O輸出共 24個數(shù)字量 I/O 點。 6K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間。 1 個 RS485 通訊 /編程口，具有 PPI通訊協(xié)議、 MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。 分類介紹 CPU 221 集成 6 輸入 /4輸出共 10個數(shù)字量 I/O點。 不同的設(shè)備類型 CPU 221226 各有 2 種類型 CPU，具有不同的電源電壓和控制電壓、 數(shù)字量輸入 /輸出點。應(yīng)用領(lǐng)域極為廣泛，覆蓋所有與自動檢測，自動化控制有關(guān)的工業(yè)及民用領(lǐng)域，包括各種機(jī)床、機(jī)械、電力設(shè)施、民用設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)備等等。 S7200 系列的強(qiáng)大功能使其無論在獨立運行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實現(xiàn)復(fù)雜控制功能。由于掃描時間一般只有幾十毫秒 ,其速度遠(yuǎn)高于繼電器動作時間 (100 ms以上 ),對一般開關(guān)量來說可以認(rèn)為是沒有因間斷采樣而 引起的誤差。對操作人員以及維護(hù)人員的要求不太高 ,安裝、調(diào)試比較簡單 ,設(shè)備數(shù)量少 ,所以采用 PLC 作為控制系統(tǒng)。用可編程序控制器 (PLC)作為主控單元 ,它的主要優(yōu)點是穩(wěn)定性比較高 ,且技術(shù)比較成熟 ,易實現(xiàn)邏輯控制 ,很適用于全是開關(guān)量輸入輸出的多層升降橫移式立體停車庫。以 3 層 3 排存車為例 ,且占地面積僅有 25 平方米左右。系統(tǒng)啟動后，首先進(jìn)行自檢及初始化。 10)通信聯(lián)網(wǎng)功能 通信聯(lián)網(wǎng)功能是指通過 PLC之間的聯(lián)網(wǎng)、 PLC與上位計算機(jī)的鏈接等，實現(xiàn)遠(yuǎn)程 I/0控制或數(shù)據(jù)交換，以完成系統(tǒng)規(guī)模較大的復(fù)雜控制。 6)運動控制功能 運動控制功能是指通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊等進(jìn)行單軸或多軸控制。 2)定時 /計數(shù)控制功能 定時 /計數(shù)控制功能就是用 PLC提供的定時器、計數(shù)器指令實現(xiàn)對某種操作的定時或計數(shù)控制，以取代時間繼電器和計數(shù)繼電器。這樣， PLC就可以組成范圍很大的控制網(wǎng)絡(luò)，整個工廠，甚至整個系統(tǒng)都可以實現(xiàn)自動化，從而提高生產(chǎn)的效率。其三， PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)功能，因此，它不僅可以控制一臺單機(jī)、一條牛產(chǎn)線，還可以控制一個機(jī)群、多條生產(chǎn)線，它既可現(xiàn)場控制，也可遠(yuǎn)距離對生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控。這樣就可以避免可能在現(xiàn)場會出現(xiàn)的一些問題，從而縮短調(diào)試周期 :在維修方面， PLC完善的診斷和顯示功能，可以通過模塊上的顯示或者編程器等很容易地找出故障的模塊，而且由于模塊化設(shè)計，因此只需要對出錯的模塊進(jìn)行更換即可。這種面向控制過程的編程方式，雖然在 PLC內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時間，但對大多數(shù)機(jī)電控制設(shè)備來說，這種時耗是微不足道的。而在 PLC控制系統(tǒng)中，當(dāng)控制要求改變時，不改動 PLC外部接線，只需修改程序即可。 在軟件方面， PLC的監(jiān)控定時器可用于監(jiān)視執(zhí)行用戶程序的專用運算處理器的延遲，保證在程序出錯和程序調(diào)試時，避免因程序錯誤而出現(xiàn)死循環(huán)；當(dāng) CPU、電池、 1/0口、通信等出現(xiàn)異常時， PLC的自診斷功能可以檢測到這些錯誤，并采取相應(yīng)的措施，以防止故障擴(kuò)大；停電時，后備電池和正常工作時一樣，進(jìn)行對用戶程序及動態(tài)數(shù)據(jù)的保護(hù)，確信信 J息、不丟失。作 為下位機(jī)，與上位機(jī)的計算機(jī)共同組成分散數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)等?，F(xiàn)己廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域 :在燈光照明、機(jī)床電控、食品加工，等方面送行邏輯控制 。研究立體停車庫網(wǎng)絡(luò)智能管理系統(tǒng)不僅能夠降低成本，帶來經(jīng)濟(jì)效益，更能提高效率，方便人們的日常生活。當(dāng)前我國的設(shè)計制造的立體車庫 大多處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計水平、經(jīng)濟(jì)價值還有待于完善和開發(fā)。當(dāng)前我國的設(shè)計制造的立體車庫大多處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計水平、經(jīng)濟(jì)價值還有待于完善和開發(fā)。 (在北京一般地面停車每小時 2元，而立體車庫為 5元 )同時在立體車庫規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定車庫最難取車的車位，一次取車時間不得超過兩分鐘，但由于考慮存車優(yōu)先設(shè)計原則，實際上很難達(dá)到這樣的標(biāo)準(zhǔn)，所以，我經(jīng)常能見到只停滿地面一層的立體車庫，上面的二三層只有星星點點的幾輛車。 當(dāng)前立體車庫系統(tǒng)存在的問題： (1)機(jī)械停車設(shè)備應(yīng)用不廣泛 ,缺乏一定的了解與認(rèn)識； (2)機(jī)械停車泊位現(xiàn)狀供應(yīng)規(guī)模小 ,停車設(shè)備類型單一； (3)現(xiàn)有的械式停車庫基本屬于配建 ,實際投入運營率不高； (4)缺乏政策扶持 ,推廣建設(shè)速度緩慢； (5)現(xiàn)有規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)陳舊落后 ,報建項目實施難度大。 與自行式停車場相比 ,機(jī)械式立體停車庫有以下優(yōu)勢： (1)節(jié)省占地面積 ,空間利用率高； (2)使用方便 ,操作簡單 ； (3)易于安全管理； (4)節(jié)能、環(huán)保 ,改善市容。巷道堆垛式立體車庫適用于大型建筑停車庫或地下停車庫。其工作原理和堆垛式立體自動化倉庫存取貨物很接近。鋼結(jié)構(gòu)部分、載車板部分、鏈條傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)措施等。一層放車托盤只能平移和上升，二層托盤可平移也可升降，三層只能下降與平移。在停車設(shè)備的市場份額約占 34%。車庫中部為升降機(jī)構(gòu)，左、右兩部分分為車庫架。根據(jù)機(jī)械停車設(shè)備的構(gòu)造及其工作原理 ,機(jī)械式立體停車庫主要有升降橫移式、垂直升降式、巷道堆垛式、垂直循環(huán)式、水平循環(huán)式、多層循環(huán)式、平面移動式、簡易升降式、汽車升降機(jī)等九種類型。 立體停車庫 立體停車庫概述 立體停車庫系統(tǒng)是利用自動化、機(jī)器人、計算機(jī)通信等高新技術(shù)，自動而可靠的完成汽車的存取，并把多個立體停車庫集中起來 管理，形成一個立體停車庫群統(tǒng)一體系的智能化、立體化物流系統(tǒng)?！笆濉逼陂g，國家鼓勵轎車進(jìn)入家庭，隨著城市居民汽車普及率的大幅提高，在中國城市土地資源越來越緊缺的情況下，城市住宅小區(qū)的停車難問題已經(jīng)日益突出，許多大城市為了解決這個問題，都提出了住宅小區(qū)停車位的供應(yīng)以配建為主，并都制定了新的建筑物配建停車設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)，如南京普通住宅小區(qū)每戶的停車位由原來的 個，無錫市住宅區(qū)配建停車位標(biāo)準(zhǔn)提高到 ，合肥市住宅區(qū)配建停車位標(biāo)準(zhǔn)提高到 ，但我國大城市普通住宅區(qū)以及老城區(qū)以前建立的住宅區(qū)大部分都沒有建停車場 (庫 )，也不會有太大的地方和空間來建大型停車場，也就無法滿足住宅小區(qū)內(nèi)廣大居民的停車需求。而 2021年、 2021年、 2020年家用轎車的市場需求量，分別是 501萬輛、913萬輛和 1584萬輛。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)表明， 1997年全國汽車保有量為 1100萬量，其中轎車 400萬輛，當(dāng)年轎車 生產(chǎn)量 ，微型車生產(chǎn)量 ， 1998轎車生產(chǎn)量 50萬量， 1999年 55萬量， 2021年 57萬量， 2021年中國汽車產(chǎn)量達(dá)到了 325萬量，比上年增長 38%，全球排名由 2021年的第八位上升至第五位。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺集裝而成。以往的地下 車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高 80％ — 90％，如果采用地上多層（ 21層）立體式車庫的話， 50平方米的土地面積上便可存放 40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并