【正文】 完成報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)記錄、趨勢(shì)曲線等監(jiān)視功能 [10]。開發(fā)系統(tǒng)具有先進(jìn)完善的圖形生成功能；數(shù)據(jù)庫中有多種數(shù)據(jù)類型，對(duì)應(yīng)于控制對(duì)象的特性，對(duì)數(shù)據(jù)的報(bào)警、趨勢(shì)曲線、歷史數(shù)據(jù)記錄、安全防范等重要功能有簡(jiǎn)單的操作方法?！妒兰o(jì)星組態(tài)軟件》開發(fā)系統(tǒng)是其應(yīng)用程序的集成開發(fā)環(huán)境。 《世紀(jì)星組態(tài)軟件》由開發(fā)系統(tǒng)（CSMaker）和運(yùn)行系統(tǒng)（CSViewer）兩部分組成。產(chǎn)品在開發(fā)和設(shè)計(jì)過程中，采用國際先進(jìn)的組態(tài)理念，吸收當(dāng)前國內(nèi)外先進(jìn)組態(tài)軟件的優(yōu)秀成果，并經(jīng)過嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和眾多行業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐。 世紀(jì)星組態(tài)監(jiān)控本系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，所以需要選擇一款監(jiān)控軟件來實(shí)現(xiàn)，本文選擇了世紀(jì)星組態(tài)軟件。如圖 所示。按鍵 01004 相當(dāng)于限位開關(guān) 4，按下之后發(fā)出上升沿微分，則常閉觸點(diǎn) 20200 瞬間斷電，揭開正運(yùn)行以及電機(jī) 1 的自鎖。如圖 和圖 所示。此時(shí)按下 00003，則啟動(dòng)左運(yùn)行。如圖 所示圖 選擇電機(jī) 1（3）移動(dòng)方向的選擇選定車位之后就是選擇運(yùn)行方式。以車位 3 為例，所以首先選擇車位 1。如圖 所示。（1）程序啟動(dòng)時(shí)當(dāng)啟動(dòng)時(shí)，需要選擇手動(dòng)模式或者自動(dòng)模式。由于本系統(tǒng)程序復(fù)雜，為了不使文章過長，見附錄 C。手動(dòng) 自動(dòng)車位選擇移動(dòng)方向選擇過程結(jié)束車位移動(dòng)回原位完成取 / 存否NY過程結(jié)束開始車位選擇圖 系統(tǒng)流程圖 立體車庫控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)本程序主要是由四大部分組成，手動(dòng)/自動(dòng)選擇、上下左右運(yùn)行控制、車位存取自動(dòng)識(shí)別、車位選擇、微分信號(hào)和一些輔助功能組合而成。 立體車庫控制系統(tǒng)的流程圖根據(jù)前面介紹的 PLC 的工作原理、PLC 的接線方式、I/O 口的具體分配、CXProgrammer 的使用方法之外還需要流程圖來輔助，根據(jù)流程圖來編寫具體的程序。所以即使對(duì)計(jì)算機(jī)原理與結(jié)構(gòu)掌握不夠好，學(xué)習(xí)起梯形圖語言也不會(huì)有太大的障礙。比起 C 語言和匯編語言等計(jì)算機(jī)語言，梯形圖語言邏輯性更強(qiáng)，它以圖形代替一成不變的指令，讓人更容易的記住它。鑒于梯形圖簡(jiǎn)潔易懂，操作方便，而且在平時(shí)的上課與實(shí)驗(yàn)中一直應(yīng)用，因此比較熟悉，所以本文選擇了梯形圖的編程方式。但使用最廣泛的還是梯形圖語言和助記符語言。表 I/O 分配表之輸入表輸入 輸入00002 自動(dòng) 00203 車位傳感器 300003 上運(yùn)行選擇按鈕 00204 車位傳感器 400004 下運(yùn)行選擇按鈕 00205 車位傳感器 500005 車位 1 選擇按鈕 00206 車位傳感器 600006 車位 2 選擇按鈕 00207 車位傳感器 700007 車位 3 選擇按鈕 00208 左運(yùn)行選擇按鈕00008 車位 4 選擇按鈕 00209 右運(yùn)行選擇按鈕00009 車位 5 選擇按鈕 00000 復(fù)位00010 車位 6 選擇按鈕 00001 手動(dòng)00100 車位 7 選擇按鈕 00210 限位開關(guān) 150010100102001030010400105001060010700108001090011000111002000020100202限位開關(guān) 1限位開關(guān) 2限位開關(guān) 3限位開關(guān) 4限位開關(guān) 5限位開關(guān) 6限位開關(guān) 7限位開關(guān) 8限位開關(guān) 9限位開關(guān) 10限位開關(guān) 11限位開關(guān) 12限位開關(guān) 13限位開關(guān) 1400211 限位開關(guān) 16輸出如表 所示。圖 PLC 的外部接線圖 PLC 的 I/O 地址分配本系統(tǒng)由 35 個(gè)輸入和 18 個(gè)輸出組成，具體功能見下表。但是其功能較完善，能較好的完成系統(tǒng)所需要的功能，而且 性能價(jià)格比高，較適合自動(dòng)車庫。因?yàn)樗且环N功能很強(qiáng)的小型機(jī)，在設(shè)計(jì)的過程中采用先進(jìn)的方法及組件使其通常只有在大型 PLC 中才具有的功能，且具有其他控制器所不具備的功能。利用 CXProgrammer 系統(tǒng)的繼電器指令、定時(shí)器和上升、下降沿微分指令可完成立體車庫控制系統(tǒng)的控制要求，互鎖控制手動(dòng)、自動(dòng)各狀態(tài)下的運(yùn)行；選擇車位，上下左右可選擇的移動(dòng)控制等。CXP 編程軟件可以實(shí)現(xiàn)梯形圖或語句表的編程、編譯檢查程序、程序和數(shù)據(jù)的上載及下載、設(shè)置 PLC 的設(shè)定區(qū)、對(duì) PLC 的運(yùn)行狀態(tài)或內(nèi)存數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和測(cè)試、打印程序清單、文檔管理等功能 [6]。 編程軟件 CXProgrammer 的應(yīng)用CXProgrammer 是 OMRON 公司 PLC 的軟件編程﹑調(diào)試的工具程序，適用于C，CV，CS1 系列 PLC，它可完成用戶程序的建立、編輯、檢查、調(diào)試以及監(jiān)控，同時(shí)還具有完善的維護(hù)等功能，使得程序的開發(fā)及系統(tǒng)的維護(hù)更為簡(jiǎn)單、快捷。PLC 按掃描的方式執(zhí)行程度是最基本的工作方式，也是最主要的。CPU 按照系統(tǒng)程序所賦予的功能，接收并把用戶程序和數(shù)據(jù)存在 RAM 中，系統(tǒng)上電后，它按掃描方式開始工作，從第一條用戶指令開始，逐條掃描并執(zhí)行直到最后一條用戶指令為止。 PLC 的工作原理PLC 的工作方式與微型計(jì)算機(jī)相比有較大的不同。 本章小結(jié)本章主要是根據(jù)立體橫移車庫的具體控制要求，選取相應(yīng)的硬件，主要針對(duì)可編程控制器（PLC ） ，變頻器，車庫的鋼架結(jié)構(gòu)做了詳細(xì)的選取說明，并且對(duì)傳感器、限位開關(guān)（又稱行程開關(guān)） 、按鈕等做了簡(jiǎn)要的介紹。 按鈕主要用于交流 50Hz60Hz 工作電壓至 380V 和直流工作電壓至 220V 的控制電路中，作控制、信號(hào)、互鎖之用。適用于操動(dòng)機(jī)構(gòu)交流電壓 380V、直流 220V，發(fā)熱電流為 5A的控制電路中。當(dāng)動(dòng)物接近靜物時(shí)，開關(guān)的連桿驅(qū)動(dòng)開關(guān)的接點(diǎn)引起閉合的接點(diǎn)分?jǐn)嗷蛘邤嚅_的接點(diǎn)閉合。這是本設(shè)計(jì)的核心器件之一，主要控制載車板的移動(dòng)。 減速電動(dòng)機(jī)采用德國技術(shù)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，于減速機(jī)、電機(jī)、剎車器集成機(jī)電一體化組合使用，配置美國托林頓軸承，日本產(chǎn)機(jī)與德國倫茨 TSB 電磁剎車器，國內(nèi)出口創(chuàng)匯企業(yè)的電機(jī)，各項(xiàng)指標(biāo)符合技術(shù)要求。 傳感器它是一種測(cè)距的光電傳感器，具有測(cè)距遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)可達(dá)到 5 米） ，采用反射鏡反射的檢測(cè)方式，DC12－24V 供電，遮光 ON/入光 ON 選擇。結(jié)構(gòu)主體采用熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強(qiáng)度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。（6）鋼材的耐銹蝕性差在沒有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴(yán)重。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。（4）鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短鋼結(jié)構(gòu)一般在專業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運(yùn)輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價(jià)。鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點(diǎn)：（1）可靠性高鋼材在生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。輸出刷新階段：當(dāng)所有指令執(zhí)行完畢，輸出狀態(tài)寄存器的通斷狀態(tài)在輸出刷新階段送至輸出鎖存器中，并通過一定的方式（繼電器，晶體管或晶閘管）輸出，驅(qū)動(dòng)相應(yīng)輸出設(shè)備工作。隨即關(guān)閉輸入端口，進(jìn)入程序執(zhí)行階段。PLC 的一個(gè)掃描周期必經(jīng)輸入采樣，程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。 PLC 的工作原理 簡(jiǎn)單易懂PLC 是采用“ 順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。（5）通信及聯(lián)網(wǎng)PLC 通信含 PLC 間的通信及 PLC 與其它智能設(shè)備間的通信。（4）數(shù)據(jù)處理PLC 具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算） 、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。（3）運(yùn)動(dòng)控制PLC 可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。PID 調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的一種調(diào)節(jié)方法。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。但在同一組中的輸出只能用同一類型、同一電壓等級(jí)的電源；由于 PLC 的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板；采用繼電器輸出時(shí)，所承受的電感性負(fù)載的大小，會(huì)影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器；PLC 的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。I/O 端的接線：輸入接線一般不要太長。PLC 的輸入與輸出最好分開走線，開關(guān)量與模擬量也要分開敷設(shè)。在柜內(nèi) PLC 應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線（二者之間距離應(yīng)大于 200mm） 。將 PLC 的 I/O 線和大功率線分開走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線最好，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到最低限度。這特別適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。梯形圖語言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接近，為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語言的人從事工業(yè)控制打開了方便之門。（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC 是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。多種多樣的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。（2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC 發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。 PLC 的特點(diǎn)（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。2 立體車庫系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)立體橫移式升降橫移車庫的控制系統(tǒng)的硬件可根據(jù)具體的需要選擇，程序控制方面需要可編程控制器（PLC） ；汽車的存放需要鋼架和在車板；車位的移動(dòng)控制需要變頻器和電機(jī)；載車板移動(dòng)的行程采用限位開關(guān)控制；汽車已經(jīng)存好或者已經(jīng)取走的判斷需要車位傳感器來實(shí)現(xiàn)。 自動(dòng)運(yùn)行按下自動(dòng)按鈕，然后刷卡，則車位下移，然后通過車位傳感器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)歸位。（5）取車位 7 上的車，手動(dòng)操作過程如下：分別移動(dòng)車位 車位 車位 車位 4，分別實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 7，選擇下移按鈕，視線下移。 （4）取車位 6 上的車，手動(dòng)操作過程如下：選擇車位 1，然后選擇左移，實(shí)現(xiàn)車位 1 左移；然后選擇車位 3，選擇左移按鈕，車位 3 實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 6，選擇下移按鈕，車位 6 視線下移。（3）取車位 5 上的車，手動(dòng)操作過程如下：選擇車位五，然后選擇下移按鈕，則車位 5 視線下移。（2）取車位 4 上的車，手動(dòng)操作過程如下：選擇車位 1，然后選擇左移按鈕，車位 1 實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 2，選擇左移按鈕，車位 2 實(shí)現(xiàn)左移；然后選擇車位 4，選擇下移按鈕，車位 4 下移。 （1）取車位 3 上的車，手動(dòng)操作過程如下：按下車位 1 按鈕，選擇左移按鈕，直至車位 1 移動(dòng)到左側(cè)的時(shí)候由限位開關(guān)控制自動(dòng)停止；然后選擇車位 3，在選擇下移按鈕，車位 3 移動(dòng)到底部的時(shí)候由限位開關(guān)控制自動(dòng)停止。 系統(tǒng)的操作過程 手動(dòng)操作選擇按鍵手動(dòng)或者自動(dòng)， “手動(dòng)運(yùn)行”指示燈亮，即可在電柜面板上選擇相應(yīng)的手動(dòng)按鈕及動(dòng)作升降橫移選擇開關(guān)進(jìn)行操作?？梢宰屧O(shè)備隨時(shí)停止，以便于機(jī)械故障的時(shí)候減少損失和維修在中央控制室，需要一臺(tái)控制的計(jì)算機(jī)，并且利用組態(tài)軟件監(jiān)控車庫的運(yùn)行狀態(tài)，以便于及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，組織維修。手動(dòng)模式控制設(shè)備與自動(dòng)模式相同，主要是服務(wù)于故障檢測(cè)以及特殊情況的。設(shè)置有操作面板，具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種工作狀態(tài)，有車位選擇、移動(dòng)方向選擇以及復(fù)位功能。由于升降橫移式停車設(shè)備對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，介紹系統(tǒng)各機(jī)械部分部件結(jié)構(gòu)和功能 可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行任意的組合、排列，規(guī)?？纱罂尚。瑢?duì)土建的要求比較低，因此，應(yīng)用非常廣泛。圖 立體車庫的存車狀態(tài)其工作原理是：三層三個(gè)車位可以升降，二層兩個(gè)車位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時(shí)借用。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。1 立體車庫的控制方案設(shè)計(jì) 立體車庫的工作原理升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。（4）本文最后根據(jù)選擇的硬件以及立體車庫具體功能的需要進(jìn)行了軟件的選擇，隨后進(jìn)行了相應(yīng)的軟件程序設(shè)計(jì)。（3）完成工作方式的設(shè)計(jì)后，針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行了硬件選擇。 (4) 論文結(jié)構(gòu)（1）本文首先介紹了課題的背景和研究意義，簡(jiǎn)述了國內(nèi)外的現(xiàn)狀。在對(duì)國內(nèi)外各種同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)升降橫移式立體車庫形式比較多，規(guī)模可大可小，而且對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)采用這類設(shè)備的車庫十分普遍。鼓勵(lì)按市場(chǎng)規(guī)則經(jīng)營車庫，并實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體