【正文】 始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按程序存儲(chǔ)的地址號(hào)遞增的順序逐條執(zhí)行程序，即按順序逐條執(zhí)行程序，直到程序結(jié)束。本課題中 FX2N－ 80MR 為基本單元，(40 個(gè)輸入點(diǎn)、 40 個(gè)輸出點(diǎn) )， M 表示基本單元、 R 表示該單元為繼電器輸出型。圖 41 為 PLC 的硬件內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 PLC 也是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的。按控制規(guī)模大小、則可以分為小型、中型和大型 PLC 三種類型。 硬件系統(tǒng)配置 PLC 概述 1. PLC 的分類 通常， PLC 產(chǎn)品可按結(jié)構(gòu)形式、控制規(guī)模等進(jìn)行分類。 16 第四章 立體車庫控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 立體車庫的控制系統(tǒng)由 PLC 控制和管理，根據(jù)實(shí)際需求最終選擇了我所學(xué)習(xí)熟悉的三菱 FX2N－ 80MR(40 個(gè)輸入點(diǎn)、 40 個(gè)輸出點(diǎn) )為 PLC 型號(hào)，并簡單介紹了其他硬件資源的配置。電磁鐵由失電狀態(tài)轉(zhuǎn)為通電狀態(tài)，按下急停按鈕使車庫立即停止。 當(dāng)載車板?？康轿粫r(shí)，電磁鐵由通電狀態(tài)轉(zhuǎn)為失電狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)掛鉤勾住鐵環(huán)。當(dāng)定位開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，一旦限位開關(guān)觸碰到載車板時(shí)，限位開關(guān)立即使車庫停止工作。 2．阻車裝置：為了防止汽車在載車板上發(fā)生滑動(dòng)，應(yīng)該在載車板后端和前端安裝一高 25mm 以上的阻車擋塊，司機(jī)在停車時(shí)應(yīng)將汽車停 在載車板合適的位置上，并拉好手剎。為此車庫的安全防護(hù)措施應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)，并安裝相應(yīng)的防護(hù)設(shè)備。 6．控制系統(tǒng) 升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)采用 PLC 控制，主要有自動(dòng)，手動(dòng)和急停三種控制方式，立體車庫一般采用自動(dòng)控制方式工作 ，當(dāng)出現(xiàn)緊急異常的情況時(shí)候使用急停控制。上載車板上裝有防墜落安全裝置，防墜落安全裝置安裝在縱梁和上載車板停泊位置之間，在縱梁兩邊各安裝兩只電磁鐵控制的 掛鉤 ，載車板兩側(cè)相應(yīng)位置裝兩只勾環(huán)，當(dāng)上載車板上升到位后，縱梁上安裝的四只掛鉤便會(huì)自動(dòng)勾住四只勾環(huán)，以防止當(dāng)升降電機(jī)制動(dòng)器失靈后，上載車板汽車和上載車板墜落，從而壓毀下層的汽車。 升降傳動(dòng)方式為：電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)鏈輪，使鏈條帶動(dòng)從動(dòng)鏈輪從而帶動(dòng)主軸，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)升降鏈輪帶動(dòng)升降鏈條，從而帶動(dòng)載車板，實(shí)現(xiàn)二層載車板的垂直升降運(yùn)動(dòng)。 4．三層載車板垂直升降運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng) 第三層車位是由一個(gè)焊接在立體車庫骨架上的框架和一個(gè)懸掛載車板組成的。 橫移傳動(dòng)方式為：橫移電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)橫移主動(dòng)鏈輪，使鏈條帶動(dòng)橫移從動(dòng)鏈輪從而帶動(dòng)橫移主軸，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)行走輪帶動(dòng)橫移框架，實(shí)現(xiàn)二層載車板的橫移運(yùn)動(dòng)做橫移運(yùn)動(dòng)。同樣可以達(dá)到傳動(dòng)準(zhǔn)確，效率高的目的。 2．一層載車板橫移傳動(dòng)系統(tǒng) 第一層車位設(shè)置在地面上，汽車的存取可以直接在對(duì)應(yīng)的位置進(jìn)行，車輛駛上載車板后，只能實(shí)現(xiàn)水平移動(dòng)的方式。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成結(jié)構(gòu)。 1．框架 立體車庫一般主要 以鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土為主，在本文中，選擇用鋼結(jié)構(gòu)。 升降橫移式立體車庫對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性很強(qiáng)，所以可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行相應(yīng)的構(gòu)建，規(guī)?？纱罂尚。瑢?duì)場(chǎng)地的要求比較低，因此應(yīng)用非常廣泛。通過中間層和下層的空位，利用載車板橫移變換空位，將汽 車停到上層或降至下層，第一層的汽車可直接開進(jìn)和開出，無需變換位置。存車時(shí)，當(dāng)載車板到位后，駕駛員將車開上載車板后下車離開，中間層和上層載車板升至所在層位；取車時(shí)，下層車位直接開出，上層和中間層則是載車板降至底層后，等駕駛員進(jìn)入車庫開走汽車后，載車板回至所在層位。此立體車庫適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。 11 圖 21 立體車庫系統(tǒng)控制整體框圖 本章小結(jié) 本章討論了立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)定，比較了 單片機(jī)控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，最后選擇 PLC 作為設(shè)計(jì)中的主控制系統(tǒng)，能夠更好的滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。同時(shí)該動(dòng)作的信息通過檢測(cè)裝置傳送到檢測(cè)系統(tǒng)，經(jīng)處理后反饋到控制系統(tǒng)的監(jiān)控界面，這樣操作者就可以直觀的看到車庫現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行實(shí)況了，由此 可以 使 車庫更安全的運(yùn)行。它指導(dǎo)著車庫的每個(gè)運(yùn)作過程，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)控。升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)是整個(gè)車庫系統(tǒng)的核心組成部分。因此，最終確定研究對(duì)象為升降橫移式立體車庫。 自動(dòng)化立體車庫常見形式 目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式等。 （ 5）體積?。河捎谠谥圃鞎r(shí)采用了大規(guī) 模集成電路和微處理器，用軟件編程代替了硬連線，便于安裝，實(shí)現(xiàn)了小型化。 （ 3）使用方便、靈活：對(duì)于不同的控制系統(tǒng)，當(dāng)硬件結(jié)構(gòu)選定后，如果輸入 /輸出 10 作很小的變動(dòng)時(shí)，只需修改相應(yīng)程序即可，無需對(duì)系統(tǒng)連線做較大的修改，減少了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試的工作量，使用起來靈活方便。它具有很多其他設(shè)計(jì)方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)：可編程控制器輸入 /輸出端口均采用繼電器和光電耦合器件，采取了隔離和抗干擾措施，所以 具有很強(qiáng)的抗干擾能力。 因此，單片機(jī)在升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)在還不成熟，只是停車庫系統(tǒng)研究開發(fā)的一個(gè)方向。 （ 3）單片機(jī)自身就是弱電驅(qū)動(dòng)，但是對(duì)于停車庫運(yùn)行系 統(tǒng)來說，執(zhí)行部件是電機(jī)，屬強(qiáng)電系統(tǒng)，這就需要由弱電驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電，隨著驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的增加，系統(tǒng)的可靠性就會(huì)下降。 （ 1）單片機(jī)抗干擾能力比較弱，所以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境要求很苛刻。我們對(duì)車庫模型控制作了兩種設(shè)計(jì)方案，并對(duì)其進(jìn)行了研究和討論 方案一：基于單片機(jī)的立體車庫模型控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 PLC 可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、使用方便、靈活、具有順序、周期性的工作特征和體積小等優(yōu)點(diǎn) 方案論證 隨著我國城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅 速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多。當(dāng)?shù)讓榆囄贿M(jìn)出車時(shí) ,無需移動(dòng)其他托盤就可直接進(jìn)出車；頂層進(jìn)出車時(shí) ,先要判斷其對(duì)應(yīng)的下方位置是否為空 ,不為空時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的平移處理 ,直到下方為空才可執(zhí)行下降動(dòng)作 ,進(jìn)出車完成后再上升回到原位置。 立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是 :最底層只能平移 ,最頂層只能升降，中間層既可升降也可平移。 本課題的主要內(nèi)容是基于三菱 FX2N 系列 PLC 的立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，升降橫移類停車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道 ,實(shí)現(xiàn)高層車位升降存取車輛。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)?？纱罂尚?，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)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予 投資和經(jīng)營者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。 在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場(chǎng)競(jìng)爭無序，個(gè)別企業(yè)為搶占市場(chǎng)，采取低價(jià)競(jìng)爭；缺少科研設(shè)計(jì)單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對(duì)停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。參照日本等國標(biāo)準(zhǔn)制定的我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。其機(jī)械停車產(chǎn)業(yè)從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始起步， 80 年代開始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化， 90 年代開始為供應(yīng)使用階段。從 80 年代開始，日本開始向 亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺(tái)灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。 日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫的國家之一，其在上世紀(jì) 60 年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備?？刂菩问接?，按鈕式、鎖匙式、 IC 卡式、鍵盤式、觸 摸屏式、遙控式等。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強(qiáng)韌、耐用。機(jī)械方面，應(yīng)用了許多新材料、新工藝。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達(dá)國家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國和我國的港、澳、臺(tái)地區(qū)的停車行業(yè)也通過引進(jìn) 移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 早在 50 多年前，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車設(shè)備 ；利用住宅空地建起 24 層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建設(shè)地下車庫。上述措施為我國立體車庫產(chǎn)業(yè)的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車 空間 問題 提供了機(jī)會(huì)。機(jī) 械 式立體停車設(shè)備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個(gè)有效手段。其中，個(gè)人轎車 4890387 輛，比 2020 年增加 1462441 輛，增長率為 %，但與此同時(shí)，汽車停車場(chǎng)地的增長卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量的比例嚴(yán)重失調(diào)，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。 近年來 ，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數(shù)量的不斷增加。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的 優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。 在地下車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。 5 機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車產(chǎn)業(yè)。目前我國經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時(shí) 期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進(jìn)入家庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。伴隨著汽車進(jìn)入家庭，城市動(dòng)態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對(duì)居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。 4 圖 12 先進(jìn)的自動(dòng)化立體車庫 隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們?cè)诔鞘欣锏纳婵臻g卻越來越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車。而硬措施，主要包括增建停車場(chǎng)，建設(shè)地下及立體停車場(chǎng)、利用其它空間滿足停車需求。 專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。 3 圖 11 被汽車占領(lǐng)的城市 停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問題，靜態(tài)交通是相對(duì)于動(dòng)態(tài)交通（車輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車 輛的不斷增加，對(duì)停車設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會(huì)出現(xiàn)停車難的一系列問題。面對(duì)迅速發(fā)展的城市車流，停車設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。以北京市為例，截止 2020 年底，市區(qū)僅有公共停車場(chǎng)827 處，共計(jì)車位 萬個(gè)，僅占市區(qū)機(jī)動(dòng)車擁有量的 ％，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對(duì)象。依據(jù)升降橫移式立體車庫的運(yùn)行原理，在對(duì)升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的 PLC 控制，運(yùn)用三菱公司的編程軟件編制了升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的程序，并經(jīng)調(diào)試、運(yùn)行，證明采用可編程控制器（ PLC）作為控制系統(tǒng)簡單易行。詳細(xì)論述了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，選擇三層三列式車庫結(jié)構(gòu)為研究模型。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對(duì)象，綜合考慮制造成本和運(yùn)行效率的雙重因素。 safe and smooth IV 目 錄 前言 .................................................................................................................................... 1 第一章 緒 論 ................................................................................................................ 2 課題研究的背景和意義 ..................................................................................... 2 國內(nèi)外現(xiàn)狀 ......................................................................................................... 5 本文的主要工作目標(biāo)和意義 ............................................................................. 8 第二章 系統(tǒng)方案的設(shè)定 ................................................................................................ 9 方案論證 ...