【正文】 46 參考文獻(xiàn) [1] 徐培萬 .立體發(fā)展及市場前景 [J].國外科技動態(tài) . [2] 張獻(xiàn)峰，孟祥海 .城市中央商業(yè)停車需求發(fā)展?fàn)顩r探析 [J].黑龍江交通科技 [3] 付翠玉，關(guān)景泰 . 立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) [J]. 機(jī)械設(shè)計與制造 . [4] 張啟君 .立體車庫的主要型式及技術(shù)特點(diǎn) [J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 . [5] 潘耀芳，王軒 .智能化立體車庫優(yōu)化車輛存取策略研究 [J].物流科技 [6] 潭青，謝堅(jiān) .電梯式立體車庫能耗最優(yōu)化控制策略 [J].起重運(yùn)輸機(jī)械 . [7]楊曉芬，肖華 . 自動化 立體車庫存取策略的比較分析 [J]. 機(jī)械制造與自動化 . [8]任伯淼 .機(jī)械式立體停車庫 [M].北京 :海洋出版社 ,2020. [9]楊東梅，高炳學(xué) .立體車庫的布局設(shè)計 [J].起重運(yùn)輸機(jī)械 . [10]章亞娣 .塔式立體汽車庫的設(shè)計 [J].浙江建筑 . [11]王芳卿 .立體停車庫及其控制 [J].電氣傳動 . [12]叢望 ,郭鎮(zhèn)明 .電機(jī)學(xué) [M].哈爾濱 :哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 .1996 [13]秉時 .淺談光電開關(guān)的工作原理及應(yīng)用 [J].紅外 .2020,4849 [14]李 雪雪 .PLC 在立體車庫自動控制中的應(yīng)用與研究 [J]. [15]郭建江，于有生 .PLC 在塔式立體車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].機(jī)電工程技術(shù) .2020 年第 32卷第 5 期 。團(tuán)隊(duì)的力量是巨大的。 對關(guān)心、鼓勵和幫助過我的各位同學(xué)表示感謝。 45 致謝 在畢業(yè)設(shè)計完成之際，首先感謝我的導(dǎo)師，三個月的畢業(yè)設(shè)計期間李老師 一直督促教育我，在課題進(jìn)行中對我耐心指導(dǎo)，嚴(yán)格要求，在思想上給予鼓勵和支持，他忘我的工作熱情，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度讓我們組的每一位同學(xué)都受益匪淺。學(xué)生還可以根據(jù)實(shí)際情況，加入 PID 等控制算法，使系統(tǒng)獲得準(zhǔn)確、快速、無超調(diào)的優(yōu)良動靜態(tài)特性。本次設(shè)計的立體車庫實(shí)驗(yàn)裝置對高校教學(xué)的意義很大。本文在分析了真實(shí)立體車庫的運(yùn)行機(jī)理和控制功能的基礎(chǔ)上，設(shè)計了立體車庫的實(shí)驗(yàn)控制裝置，編寫了 PLC 的控制程序和組態(tài)軟件的 監(jiān)控系統(tǒng)。發(fā)展立體車庫是解決這一問題的最有效途徑，立體車庫運(yùn)行過程是一個涉及到許多開關(guān)變量及順序動作的復(fù)雜過程，所以立體車庫控制系統(tǒng)需要滿足快速、安全可靠、易于管理的控制要求。 兩個光電開關(guān)觸點(diǎn)分別接 X0， X4，當(dāng) X0 或 X4 動作， Y36 報警，并且 用 Y36常閉觸點(diǎn)，斷開存車操作程序。 由于是實(shí)驗(yàn)裝置，故只設(shè)計了超長和超寬檢測。 42 圖 517 載車臺限位保護(hù)流程圖 三、車輛的入庫檢測程序 在車輛入庫檢測中，對車內(nèi)是否有人也要進(jìn)行檢測。 圖 516 正 反轉(zhuǎn)驅(qū)動梯形圖 二、載車臺限位保護(hù)的程序： 上限位開關(guān)接 X42，下限位開關(guān)接 X46，當(dāng)限位開關(guān)常開觸點(diǎn)閉合，則 Y41 置 1（報警）。如果 M60 得電， Y0， Y1， Y2 的得電順序是 Y0Y2— Y2— Y1Y2— Y1— Y0Y1— Y0（依次循環(huán)）。見梯形圖 515。見梯形圖 514。下面接受到脈沖后， M5 把 1 再傳遞給 M4，依次傳遞。見梯形圖 513。 37 圖 512 脈沖控制器梯形圖 下面是步數(shù)設(shè)定程序，如果 X006 閉合，計數(shù)器 C0 對寄存器 M20 開始計數(shù)，當(dāng)M20 有 10 個脈沖以后， C0 動作。 圖 511 單步控制梯形圖 下面是與上面對應(yīng)的脈沖控制器，如果 X001 閉合， T0 的脈沖信號傳遞給 M20，如果 X002 閉合， T1 的脈沖信號傳遞給 M20，如果 X003 閉合， T2 的脈沖信號傳遞給 M20，M11 的脈沖信號可以直接傳遞給 M20（單步控制）。 35 圖 5－ 10 自動分配車位系統(tǒng)流程圖 36 驅(qū)動和保護(hù)程序的設(shè)計 一、步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動程序 下面這段程序是脈沖發(fā)生器， T0 每 1S 發(fā)生一次脈沖， T1 每 發(fā)生一次脈沖， T2 每 發(fā)生一次脈沖， X005 有一次高電平， M11 就產(chǎn)生一個脈沖（單步控制）。然后進(jìn)入比較程序，判斷下一步該取哪塊板，每次取車后，托車板不被送回原車位，所以不需要進(jìn)入比較程序，直接等待下一步的存取操作。 當(dāng) D12=0 時，表示車位 12 內(nèi)有車。 當(dāng) D11=0 時，表示車位 11 內(nèi)有車。 當(dāng) D10=0 時，表示車位 10 內(nèi)有車。 當(dāng) D9=0 時，表示車位 9 內(nèi)有車。 當(dāng) D8=0 時，表示車位 8 內(nèi)有車。 當(dāng) D7=0 時，表示車位 7 內(nèi)有車。 當(dāng) D6=0 時，表示車位 6 內(nèi)有車。 當(dāng) D5=0 時，表示車位 5 內(nèi)有車。 當(dāng) D4=0 時，表示車位 4 內(nèi)有車。 當(dāng) D3=0 時，表示車位 3 內(nèi)有車。 當(dāng) D2=0 時，表示車位 2 內(nèi)有車。 當(dāng) D1=0 時，表示車位 1 內(nèi)有車。 下面具體闡述如何實(shí)現(xiàn)自動分配車位系統(tǒng)。 這部分控制實(shí)現(xiàn)的功能是：只要停完一輛車，系統(tǒng)會自動尋找下一個空閑車位，然后把板取 車來，等待。見梯形圖 59。見梯形圖 58。 圖 56 載車臺橫移梯形圖 S74 閉合，啟動定時器 T11,具體時間可調(diào)，定時時間到以后，跳入 S75。 32 圖 55 平層等待梯形圖 S73 閉合，置 Y37,Y5 為 1，兩個橫移電機(jī)同時逆時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)接收到結(jié)束信號 X43 后，跳入 S74。 圖 54 初始化及載車臺上升梯形圖 72 閉合，對 M50 復(fù)位（步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)），啟動定時器 T10，定時時間在實(shí)際調(diào)試過程中確定， 時間到以后跳入 S73。 圖 53 程序入口梯形圖 S71 閉合，首先對主程序中的內(nèi)容進(jìn)行復(fù)位，然后置 M50 為 1（步進(jìn)電機(jī)順時針轉(zhuǎn)），當(dāng)接收到一層平層信號 X34，跳入下一步 S72。 寄存器 M128 上升沿觸發(fā)，觸發(fā)后把 S71 置位。下面介紹一下存車到一號車位子程序，其他類型的子程序由于和它有相同的動作步驟，所以不再做詳細(xì)解釋。如果來存車，司機(jī)把車停到托車板上，按存車鍵， PLC 調(diào)用該板存車子程序，存完車后，刷新數(shù)據(jù)庫（把相應(yīng)位置 0），再回到車位自動分配系統(tǒng)，繼續(xù)識別下一個空閑位，調(diào)用取板程序，后等待；如果來取車，司機(jī)按取車鍵， PLC 調(diào)用相應(yīng)的送板程序，再按車位號，執(zhí)行該車位取車程序，取完車 后，刷新數(shù)據(jù)庫（把相應(yīng)位置位）而板不動，程序回到等待處。主程序主要是用仿 STL 指令編寫，因?yàn)樵? STL 指令執(zhí)行過程中，三菱公司要求盡量避免有 CJ 指令，因?yàn)槠洳僮鬟^程的復(fù)雜。 Y40：車庫已滿信號 Y41：限位報警 Y42：超長報警 立體車庫的程序設(shè)計思路分為兩個步驟：首先是控制程序的總體走向 (主程 序 )，其次是利用 STL 指令編寫具有特定功能的程序（子程序）。 X49：存車信號 X45：取車信號 以上分配點(diǎn)是用來選擇是存車還是取車。 X20：第一層左邊 車位（ 1 號車位） X21：第一層右邊車位（ 2 號車位） X22：第二層左邊車位（ 3 號車位） X23：第二層右邊車位（ 4 號車位） X24：第三層左邊車位（ 5 號車位） X25：第三層右邊車位（ 6 號車位） X26：第四層左邊車位（ 7 號車位） X27：第四層右邊車位（ 8 號車位） X28：第五層左邊車位（ 9 號車位） X29：第五層右邊車位（ 10 號車位） X32：第六層左邊車位（ 11 號車位） X33：第六層右邊車位（ 12 號車位） 以上分配點(diǎn)是立體車庫在取車過程中選擇車位的車位號。 26 PLC 的硬件配置和設(shè)計思路 根據(jù)立體車庫的控制要求，對 PLC 控制系統(tǒng)的輸入輸出點(diǎn)分配如下： 1. 輸入點(diǎn)分配： X1: 步進(jìn)電機(jī)慢速轉(zhuǎn)動 X2：步進(jìn)電機(jī)中速轉(zhuǎn)動 X3：步進(jìn)電機(jī)快速轉(zhuǎn)動 X5：步進(jìn)電機(jī)單步行進(jìn) X6：步進(jìn)電機(jī) 10 步行進(jìn) X7：步進(jìn)電機(jī) 100 步行進(jìn) X10：步進(jìn)電機(jī)暫停 以上分配點(diǎn)是用來控制步進(jìn)電機(jī)，立體車庫正常運(yùn)作的情況下，只需要閉合 X1，X2， X3 之中的任何一個，進(jìn)行選速。 六、簡便的應(yīng)用指令群 FX2N可編程控制器提供簡便指令到復(fù)雜控制指令的支持。 四、豐富的輸出／輸入擴(kuò)展設(shè)備 （ 1）可以接各種輸出／輸入擴(kuò)充設(shè)備；電壓輸入或電流輸入； （ 2）輸入類型： DC 輸入（ 24V， 250mA 以下）； （ 3）輸出類型：繼電器輸出、三端雙向可控硅開關(guān)元件輸出、晶體管輸出； （ 4）式樣：標(biāo)準(zhǔn)式端子臺。 三、程序存儲器 FX2N中有許多 16 位存儲數(shù)據(jù)的軟元件 — 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）， 2 個合并可組成 32 位數(shù)據(jù)存儲器。 AC 電源、 DC 輸入型的內(nèi)裝 DC 24 V 電源作為傳感器的輔助電源。 下面主要介紹一下這種 PLC 的結(jié)構(gòu)與性能。 本文所采用的 PLC 是由三菱公司生產(chǎn)的，型號為 FX2N— 80MR。 電氣控制接線圖 23 24 圖 46 硬件接線圖 25 第五章 PLC 程序設(shè)計 PLC 控制技術(shù)介紹 立體車庫在存取車過程中，動作較多、較復(fù)雜，且有很多輸入輸出的開關(guān)量特性，所以本文采用 PLC 作直接控制器，完成控制信號采集和直接控制。 在車輛入庫檢測中，對車內(nèi)是否有人也要進(jìn)行檢測。 以上規(guī)則是計算機(jī)模糊判斷的基礎(chǔ)，通過對光電開關(guān) 2 和光電開關(guān) 4 及光電開關(guān) 5 的綜合判斷，可以得出車輛所處的狀態(tài)，如表 4－ 1 所示。 通過對光電傳感器的輸出信號 1， 0 的判斷，可 以知道車輛是否超限。 以光電開關(guān) 1 為例闡述系統(tǒng)的檢測原理及過程。 圖 45 光電開關(guān)示意圖 22 光電開關(guān) 1， 2 檢測車輛兩側(cè)位置，使車輛即不能超出托車板的左限右限，光電開關(guān) 3， 4 檢車輛是否超出允許的前限，后限。 接近開關(guān)和限位開關(guān)的安裝位置見圖 44： 20 圖 44 開關(guān)位置圖 21 橫移機(jī)構(gòu)的設(shè)計與驅(qū)動 橫移機(jī)構(gòu)的設(shè)計主要包括兩方面：通過光電開關(guān)傳感器對車輛位置檢測，通過光電開關(guān)和電機(jī)對托車板橫移的運(yùn)動控制。通過對“振蕩”和“停振”兩種不同的狀態(tài)，由整形放大器轉(zhuǎn)換成“高”和“低”兩種不同的電平，從而起到“開”和“關(guān)”的控制作用。 如圖 4－ 3 所示是電感式接近開關(guān)的工 作