【正文】 車庫 多層循環(huán)式立體停車庫主要由鋼結(jié)構(gòu)框架，車板旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，車板升降機(jī)構(gòu)，載車板，載車板橫移機(jī)構(gòu)，自動控制系統(tǒng)組成。 (5)水平循 環(huán)式立體車庫 水平循環(huán)立體停車庫主要由機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)兩部分組成，機(jī)械系統(tǒng)由起升機(jī)構(gòu)、交接機(jī)構(gòu)、評議機(jī)構(gòu)、和車位載車板等組成。采用以巷道堆垛機(jī)或橋式起重器將進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛水平且垂直移動到村車位，是一種集機(jī)、光、電、自動控制為一體的全自動化立體停車庫，它的出現(xiàn)解決了人們希望解決的大型自動化停車難題：全封閉車庫，存車安全等特點(diǎn)。該類型車庫非常適用于土地資源比較緊張，而停車位需求卻很大的場所使用。 (2)垂直升降式立體停車庫 垂直升降式立體停車庫習(xí)慣上稱為電梯式立體停車庫亦稱為塔式立體車庫，它是通過提升機(jī)的升降和裝在提升機(jī)升的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或載車板橫移，實(shí)現(xiàn)存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。將載車板升貨降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫將汽車開進(jìn)貨開出車庫。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛在載車板通過升、降橫移運(yùn)動到地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車，完成存取過程。嚴(yán)格的車庫管理還保證了車庫運(yùn)行的安全性和可靠性，為存車人提供了最大的方便，存車人只需把車開到指定的位置，下面的事都可以由車庫控制系統(tǒng)來完成。但它們都具有建筑面積小，停車層數(shù)多，地上河底下空間利用率高 的優(yōu)點(diǎn)。 立體停車庫概述 根據(jù)立體車庫的修建位置在空間伸縮方向的不同，立體停車庫的主要類型有：升降橫移式，垂直升降式，巷道堆垛式，水平循環(huán)類機(jī)械式和垂直循環(huán)式等。模擬調(diào)試過程中，可采用分段調(diào)試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。 ①硬件模擬法是使用一些硬件設(shè)備（如用另一臺 PLC 或一些輸入器件等）模擬產(chǎn)生現(xiàn)場的信號，并將這些信號以硬接線的方式連到 PLC 系統(tǒng)的輸入端，其時效性較強(qiáng)。 程序模擬調(diào)試：以方便的形式模擬產(chǎn)生現(xiàn)場實(shí)際狀態(tài)，為程序的運(yùn)行創(chuàng)造必要的環(huán)境條件。它可以避免由于非法操作而引起的控制邏輯混亂。 ②檢測、故障診斷和顯示等程序：這些程序相對獨(dú)立，一般在程序設(shè)計(jì)基本完成時再添加。程序通常還應(yīng)包括以下內(nèi)容： ①初始化程序：在 PLC 上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的 7 準(zhǔn)備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。 (3)編寫應(yīng)用程序 根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，采用合適的設(shè)計(jì)方法來設(shè)計(jì) PLC 程 序。由 PLC 的 I/O 連接圖和 PLC 外圍電氣線路圖組成系統(tǒng)的電氣原理圖 ,到此為止系統(tǒng)的硬件電氣線路已經(jīng)確定。 ③ PLC 的 I/O 端口分配：在進(jìn)行 I/O 通道分配時應(yīng)給出 I/O 通道分配表，表中應(yīng)包含 I/O 編號、設(shè)備代號、名稱及功能等。 (2)硬件選擇 ①系統(tǒng) I/O 設(shè)備的選擇 :輸入設(shè)備包括按紐、位置開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)及各種傳感器等；輸出設(shè)備包括繼電器、接觸器、電磁閥、信號指示燈及其它執(zhí)行器等。設(shè)計(jì)人員必須深入現(xiàn)場，認(rèn) 真調(diào)查研究，收集資料，并于相關(guān)技術(shù)人員和操作人員一起分析討論，相互配合，共同解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題。所謂硬件設(shè)計(jì)，是指 PLC 外部設(shè)備的設(shè)計(jì)，而軟件設(shè)計(jì)即 PLC 應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)。 (4)發(fā)展性原則：適當(dāng)考慮生產(chǎn)發(fā)展和工藝改進(jìn)的需要，在 I/O 接口、通信能力等方面留有余地 [5]。 6 (2)可靠性原則：確保計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性。 (2) PLC 的應(yīng)用 目前， PLC 在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材 、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況大致可歸納為如下幾類 ： ① 開關(guān)量的邏輯控制 ② 模擬量控制 ③ 運(yùn)動控制 ④ 過程控制 ⑤ 數(shù)據(jù)處理 ⑥ 通信及聯(lián)網(wǎng) PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 任何一種電氣控制系統(tǒng)都是為了實(shí)現(xiàn)被控對象（生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程）的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 ⑤減少了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及施工的工作量。 可編程控制器的的特點(diǎn)及應(yīng)用 (1)PLC 的特點(diǎn) ①可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) ②通用性強(qiáng)，控制程序可變，使用方便。 (5)功能模塊 ： 如計(jì)數(shù)、定位等功能模塊 。 (4)輸入輸出接口電路 ： 現(xiàn)場輸入接口電路由光耦合電路和微機(jī)的輸入接口電路，作用是 PLC 與現(xiàn)場控制的接口界面的輸入通道。 (3)存儲器 ： 存放系統(tǒng)軟件的存儲器稱為系統(tǒng)程序存儲器 。等所有的用戶程序執(zhí)行完畢之后，最 后將 I/O 映象區(qū)的各輸出狀態(tài)或輸出寄存器內(nèi)的數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，如此循環(huán)運(yùn)行，直到停止運(yùn)行 。它按照 PLC 系統(tǒng)程序賦予的功能接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O 以及警戒定時器的狀態(tài)，并能診斷用戶程序中的語法錯誤。一般交流電壓波動在+10%~+15%范圍內(nèi)，可以不采 取其它措施而將 PLC 直接連接到交流電網(wǎng)上去 。但是為了避免與個人計(jì)算機(jī) (Personal Computer)的簡稱混淆，所以將可編程控制器簡稱 PLC。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 (Programmable Logic Controller)， 簡稱 PLC， 它主要用來代替繼電器實(shí)現(xiàn)邏輯控制。該系統(tǒng)又具有以下保護(hù)功能：急停、斷電保護(hù)。整個系統(tǒng)由載車部分、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。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、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。 國外現(xiàn)狀 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。市場方面應(yīng)建立車庫市場運(yùn)行機(jī)制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。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；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；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，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。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。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國城市機(jī)動車輛平均增長速度在 15%20%，而同時期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長速度只有 2%3%，特別是大城市的機(jī)動車擁有量的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。據(jù)建設(shè)部停車技術(shù)開發(fā)推廣中心介紹 北京市停車設(shè)施的“欠賬”最保守估計(jì)應(yīng)為 20%— 30%[1] 。上世紀(jì) 80 年代初期，北京市權(quán)威部門對 2020 年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測僅僅 是 70 萬 — 80 萬輛，而事實(shí)上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預(yù)期多了 100 萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達(dá) 45 萬輛。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對全國 15 個大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查城市機(jī)動車保有量與停車位之比平均為 4： 84： 1，這一比值對于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。以北京市為例，截止 2020 年底，市區(qū)僅有公共停車場 828 處，共計(jì)車位 萬個，僅占市 區(qū)機(jī)動車擁有量的 萬，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。通過以上數(shù)據(jù)可以看出，短短 10 年里，中國的機(jī)動車輛增加了 17 倍汽車增加了 16倍。其中，汽車保有量首次突破 1 億輛。該系統(tǒng)又具有以下保護(hù)功能：急停、斷電保護(hù)。整個系統(tǒng)由載車部分、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。升降橫移立體車停車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道，實(shí)現(xiàn)多層車位的升降來取車輛。對多停車位、少占空間、使用造作簡單、安全可靠的立體停車庫的建設(shè)是解決目前寸土寸金的大城市內(nèi)停車難的有效辦法。 I 摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，特別是改革開放以來，城市汽車量的不斷增加。以往那種單層平面的停車場也越來越不能滿足市場的需求。 立體車庫是一種多平面的空間停車庫，通過可編程控制器 PLC 控制車位的空間位置變動，使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間停車的功能。 本文介紹了基于可編程控制器 (PLC)的車庫控制系統(tǒng)，簡述了 3 層 3 列式 7 車位升降橫移式立體停車庫的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、并通過 PLC 軟件設(shè)計(jì)及其優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了立體車庫的自動控制。用 PLC 內(nèi)的預(yù)置程序來控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制車位的上下左右移動實(shí)現(xiàn)存取車的自動化。 關(guān)鍵詞： 立體停車庫 可編程控制器 PLC 自動控制 II 目 錄 1 緒 論 ................................................................. 1 課題設(shè)計(jì)的目的及意義 ........................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 2 課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ................................................. 3 2 PLC 的簡介與立體車庫的概述 ........................................... 4 可編程控制器的介紹 ............................................. 4 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則和步驟 .............................. 5 立體停車庫概述 ................................................. 7 3 升降橫移立體車庫硬件的設(shè)計(jì)