【正文】 0 2 車 盤 上 升2 0 3 車 盤 上 升1 0 1 車 盤 左 移F R 0F R 1K M 1K M 2K M 5K M 4K M 72 2 0 V2 0 3 車 盤 存 取 按 鈕1 0 1 車 位 下 限 位 開 關1 0 2 車 位 左 限 位 開 關1 0 2 車 位 右 限 位 開 關1 0 2 車 位 下 限 位 開 關1 0 3 車 位 右 限 位 開 關1 0 3 車 位 下 限 位 開 關2 0 1 車 位 上 限 位 開 關2 0 2 車 位 上 限 位 開 關2 0 3 車 位 上 限 位 開 關2 0 1 安 全 掛 鉤 開 關2 0 2 安 全 掛 鉤 開 關2 0 3 安 全 掛 鉤 開 關1 0 1 車 盤 光 電 開 關1 0 3 車 盤 光 電 開 關2 0 1 車 盤 光 電 開 關2 0 2 車 盤 光 電 開 關2 0 3 車 盤 光 電 開 關 1 0 1 車 位 離 車 檢 測1 0 2 車 位 離 車 檢 測1 0 3 車 位 離 車 檢 測2 0 1 車 輛 檢 測 開 關2 0 2 車 輛 檢 測 開 關2 0 3 車 輛 檢 測 開 關1 0 1 車 盤 右 移1 0 3 車 盤 左 移1 0 3 車 盤 右 移K M 32 0 1 車 盤 上 升 到 位 指 示 燈2 0 2 車 盤 上 升 到 位 指 示 燈2 0 3 車 盤 上 升 到 位 指 示 燈2 0 2 車 盤 下 降 到 位 指 示 燈2 0 1 車 盤 下 降 到 位 指 示 燈2 0 3 車 盤 下 降 到 位 指 示 燈1 0 1 車 盤 停 車 指 示 燈1 0 3 車 盤 停 車 指 示 燈2 0 1 車 盤 停 車 指 示 燈1 0 2 車 盤 停 車 指 示 燈1 0 3 車 盤 停 車 指 示 燈2 0 1 車 盤 安 全 掛 鉤 動 作2 0 2 車 盤 安 全 掛 鉤 動 作2 0 3 車 盤 安 全 掛 鉤 動 作Q FQ F 1L 1L 2L 3K M 6K M 8K M 9K M 1 0K M 6K M 7F U 1 F U 2圖 42 PLC部分外部接線圖 手動控制部分 為了保證立體停車庫能更加安全的運行和控制，在停車控制系統(tǒng)中增加了不少手動部分，這些手動部分一方面為了安全方面考慮，另一方面也有益于停車庫的維修，在停車庫軟件控制系統(tǒng)中所有的狀態(tài)元件、存儲器，定時器都采用具有掉電保護功能的元器 15 件 ,以保證上電后系統(tǒng)能夠按照原來的數(shù)據(jù)程序繼續(xù)運行，系統(tǒng)中設計的緊急開關，以防止發(fā)生意外情況后能夠立即中斷系統(tǒng) ， 當系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)電機過熱或其他的機械故障，系統(tǒng)會發(fā)出報警指示，能夠迅速終止系統(tǒng)運行并轉為手動操作。 [12] 本系統(tǒng)采用的 ST200 系列 PLC 是 SMIATIC S7 家族中的小型可編程序控制器，它適用于各行各業(yè)，各種場合的自動檢測、監(jiān)測及控制等， S7200 將高性能與小體積集成一體，運行快速，并且提供了豐富的通信選項，具有極高的性價 比，系統(tǒng)的硬件、軟件都易于使用， S7200 系統(tǒng)堅持一貫的模塊化設計，不但能夠經(jīng)濟地滿足目前的項目要求，也為將來擴展提供了開放的接口，由于本系統(tǒng)輸入和輸出點眾多，因此采用 CUP 226 和數(shù)字量擴展模塊 EM223 的組合配置，能夠滿足編程仿真的要求。 停 車 位2 0 1停 車 位2 0 3停 車 位2 0 2停 車 位1 0 11 0 2停 車 位1 0 3車 位 選 擇 處選 擇 2 0 1 車位 存 取選 擇 2 0 3 車位 存 取選 擇 2 0 2 車位 存 取選 擇 1 0 1 車 位存 取選 擇 1 0 3 車 位存 取車 盤 1 0 1 右移車 盤 2 0 1 下降車 盤 2 0 2 下降車 盤 1 0 3 左移車 盤 2 0 3 下降存 取 車車 盤 2 0 1 復位車 盤 2 0 2 復位車 盤 2 0 3 復位車 盤 1 0 1 復位車 盤 1 0 3 下降 圖 41 立體車庫升降橫移過程 在立體停車庫控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)主要控制對象是驅動載車板升降橫移運動的電機，系統(tǒng)通過輸入的信息控制電機在不同時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉，其次是控制停車庫內(nèi)的各 13 種檢測監(jiān)控裝置，如 指示燈，限位裝置及其他各種安全裝置，為了使車輛能夠在載車板上行駛到規(guī)定的位置和判斷載車板上是否有車輛，采用了光電開關，為了使載車板橫向移動到指定位置或者升降到指定位置，采用了限位開關，小型停車庫采用選用按鈕操作界面，這樣的界面簡單易懂、易于操作，對于大型的停車庫采用了上位機來進行控制，由于可控制編程器本身的抗干擾能力能夠滿足本系統(tǒng)的要求，因此不必在增加其他的抗干擾措施。車輛停放位都安裝有光電開關和限位開關以保證車輛進出的安全問題，系統(tǒng)還在面板上設置有急停開關，如果發(fā)生意外緊急情況，可以按下急停開關，使系統(tǒng)瞬間斷電載車板停止運動，從而保證人員和設備的安全。 立體停車庫系統(tǒng)控制主要包括強電和弱電兩部分，強電包括載車板的電機控制線路、停車位上的限位開關和載車板上的光電開關、控制電機正反轉的接觸器。 安全掛鉤部分 立體停車庫除了控制系統(tǒng) 和 驅動系統(tǒng)，而連接驅動與載車板最重要 的還是安全 掛鉤，其起著由于電機或者鋼絲繩失效發(fā)生載車板墜落或者滑溜的作用，本次設計只有最頂層車位涉及到了安全掛鉤，每個載車板需要兩套掛鉤，掛鉤由電磁鐵控制，根據(jù)需要設計掛鉤控制點的分布。 本設計中涉及到五個停車位，因此驅動部分需要五個電動機控制其分布情況如下： （ 1） 最下層的三個車位有兩個有載車板，并且載車板只需要左右移動兩個動作，因此采用兩個帶自動抱閘的三相交流電機控制。 （ 4） 安全掛鉤檢測裝置：在安全掛鉤動作的電磁鐵上有一反饋信號，可用于指示安全掛鉤是否已正確把載車板掛好或者打開，這里用安全掛鉤開關閉合表示正確動作。 [8] 11 （ 2） 限位開關：載車板在左右移動和升降移動時需要用到限位開關，因此在車輛水平移動的每個車位上安裝一只限位開關，在垂直運動的軌道上載車板需要達到的位置上安裝一只限位開關，這樣是用于檢測車輛在水平移動和升降移動時是否到位。 控制系統(tǒng)車 庫 現(xiàn) 場人檢測系統(tǒng) 圖 33 立體車庫控制部分 立體停車庫檢測監(jiān)控系統(tǒng) 為了能夠達到安全的存取車，在立體停車庫系統(tǒng)中必須具備檢測控制裝置，其包括光電開關、限位開關、防墜落裝置、過載保護裝置、漏電保護裝置等。 （ 5） 上層的車輛需要先讓下層的車輛左右移動騰出空位，才能下降到最下面車位 ，然后再進出車輛。 （ 3） 201 號車位、 202 號車位、 203 號車位不能左右移動只能上下移動。 停 車 位2 0 1停 車 位2 0 3停 車 位2 0 2停 車 位1 0 11 0 2停 車 位1 0 3 圖 32 立體車庫 車位停放方式 10 本次設計的 兩層三列 式立體 車庫是 升降橫移式停車庫的一種類型，此類型的停車要求： （ 1） 立體停車庫的一層留出來一個空車位，為其他車位的升降橫移留出空間 。 [7] 第 n 1 個掃 描 周 期第n個 掃 描 周 期第n + 1個 掃 描周 期輸 入 采 樣輸 出 刷新用 戶 程 序 執(zhí) 行輸 入 采樣輸 出 刷 新 圖 25 PLC掃描過程 9 3 橫移式 立體停車庫電氣結構部分設計 立體停車庫的結構及其工作原理 升降橫移式立體停車庫以鋼結構框架為主題，采取電機驅動鏈條或者鋼絲繩帶動載車板使其橫移升降運動，實現(xiàn)車輛的存取，其屬于機電一體化的產(chǎn)品，綜合了機械、電子、傳感、電氣控制等技術，其主要由主體鋼框架、載車板裝置、傳動裝置、安全檢測裝置、電氣控制裝置、 安 全保護裝置等組成 。 [6] 從以上三個部分可以看出 PLC 運行的時候是一步一步的進行的，有個過程，但這些步驟都是瞬間完成的，從外部我們很快就能得到 PLC 結果和數(shù)據(jù) ,在這 PLC 運行的這三部分中，其中比較重要的是掃描部分，也是最經(jīng)常工作的部分，下面詳細介紹下 PLC 的掃描部分的工作過程。 PLC 用掃描的工作方式執(zhí)行用戶程序時，從第一條程序開始，在沒有中斷或 8 者跳轉控制的情況下，按照用戶程序存儲的先后順序，逐條執(zhí)行程序，直到執(zhí)行完成，然后再次從頭開始，這樣往往復復的執(zhí)行下去。 第一部分是上電處理過程， PLC 開始工作是要對系統(tǒng)進行初始化，包括硬件初始化，I/O 模塊配置檢查，停電范圍設置等，這些都需要通過上電處理 。 作為輸入存儲單元及輸出存儲單元 聯(lián)系的應用程序則是控制的核心，即可編程控制器 PLC 的應用程序是表達存儲單元之間 相互聯(lián)系的，存儲單元的狀態(tài)代表控制系統(tǒng)中的各種事件 ，而可編程控制器執(zhí)行應用程序以完成既定的控制任務。編 輯 器 盒 式 磁 帶 機 打 印 機 E P R O M 寫 入 器 上 位 計 算 機 P L C 可 編 程 終 端 P T…… 圖 22 整體式 PLC的組成結構 組合式 PLC 是把 PLC 的各個組成部分劃分為若干個單獨的模塊，并將這些模塊獨立地進行物理封裝，如 CPU 模塊、電源模塊、 I/O 模塊和其他各種功能模塊，各個模塊可以插在帶有總線的底板上，組合結構 PLC 的特點是配置靈活，輸入接點、輸出接點的數(shù)目 7 可以靈活選擇，各種功能模塊可以根據(jù)需要自由選擇，組合式 PLC 的組成 如圖 23 所示。微型、小型 PLC 一般采用這種整體式結構，整體式的結構如圖 22 所示。 6 2 可編程控制器 PLC 概述 PLC 分類結構 PLC 由原始可編程控制器發(fā)展至今，其產(chǎn)品 種類繁多，功能也不盡相同，按其結構形式的不同，主要可把 PLC 分為整體式（單元式）和組合式（模塊式） 。 （ 3） 橫移式立體停車庫電氣控制系統(tǒng)設計，本部分主要針對停車庫控制系統(tǒng)軟件的設計選擇需要的 PLC，以及硬件的線路連接，為了增加安全性增加的手動部分，用所選擇的 PLC 進行的軟件程序設計。 論文設計內(nèi)容 本論文設計主要分為四部分： （ 1） 可編程控制器 PLC 的概述，簡要介紹 PLC 的分類結構及其工