【正文】 。 前景在我國(guó)，機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)的研究仍處于起步階段，隨著城市用地面積緊張和汽車(chē)已進(jìn)入大多數(shù)百姓家，停車(chē)難問(wèn)題日益顯現(xiàn)。日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車(chē)庫(kù)的國(guó)家之一，其在上世紀(jì)60年代初就開(kāi)發(fā)并使用，可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備。50年代以后，美國(guó)、西歐相繼發(fā)明了多種形式的立體車(chē)庫(kù)。現(xiàn)代電氣控制技術(shù)正是綜合應(yīng)該用了計(jì)算機(jī)、制動(dòng)控制、電子技術(shù)、精密測(cè)量等許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)成果而迅速發(fā)展起來(lái)的。電氣控制技術(shù)的發(fā)展過(guò)程包括從最早的手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控制，從最簡(jiǎn)單的控制設(shè)備發(fā)展到復(fù)雜的控制系統(tǒng)，從有觸電的接線(xiàn)及電氣控制系統(tǒng)發(fā)展到以計(jì)算機(jī)為中心的軟件控制系統(tǒng)。立體車(chē)庫(kù)以其平均單車(chē)占地面積小的獨(dú)特特性，可以較容易得解決一些商業(yè)中心、車(chē)站、碼頭、飯店、住宅區(qū)等地方的停車(chē)難問(wèn)題。城市用地面積緊張和城市汽車(chē)數(shù)量的不斷增加，使停車(chē)難問(wèn)題己經(jīng)成為大中型城市的一個(gè)普遍現(xiàn)象?；赑LC控制的立體停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)基于PLC的立體停車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄摘要 1Abstract 1第一章 緒論 4 立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展 4 前景 5 立體車(chē)庫(kù)的主要優(yōu)點(diǎn)有 5第二章 立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)總方案 6 立體停車(chē)庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu)方案選擇分析 6 升降橫移結(jié)構(gòu)動(dòng)力的選擇方案分析 6 停車(chē)位的安排方案分析 7 上層載車(chē)板位置確定的方案分析 9 立體停車(chē)庫(kù)停取車(chē)過(guò)程及原則 10第三章 五車(chē)位立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 立體停車(chē)庫(kù)控制部分硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 電源部分控制電路設(shè)計(jì) 11 PLC部分 12 立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 13第四章 輸入/輸出分配及元器件選用 15 PLC輸入、輸出點(diǎn)分配 15 PLC的選用 16 電器元件的選擇 17 接觸器的選用 17 熔斷器的選用 18 光電開(kāi)關(guān)的選用 18 接近開(kāi)關(guān)的選用 20第五章 立體車(chē)庫(kù)流程圖設(shè)計(jì)及外部接線(xiàn)圖 21 停車(chē)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 取車(chē)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 PLC外部接線(xiàn)圖 26第六章 立體車(chē)庫(kù)機(jī)械部分的設(shè)計(jì) 26 停車(chē)板 27 停車(chē)板支承框架 28 升降裝置 29 導(dǎo)向板、立柱、滾輪、斜拉桿 29 底層橫移裝置 30 上層升降機(jī)構(gòu) 31 顯示有無(wú)車(chē)位信號(hào)燈 31 安全保護(hù)裝置 32第七章 軟件設(shè)計(jì) 34 梯形圖 34 語(yǔ)句表 43總結(jié)與展望 48致謝 49附錄 英文資料 50參考文獻(xiàn) 64第一章 緒論隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)的發(fā)展，社會(huì)的各項(xiàng)措施都日益完善。與以往停車(chē)庫(kù)不同，立體車(chē)庫(kù)是專(zhuān)門(mén)實(shí)現(xiàn)各種車(chē)輛的自動(dòng)停放及科學(xué)寄存的倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施。然而立體車(chē)庫(kù)可充分利用地上資源發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度地停放車(chē)輛，成為解決城市停車(chē)難問(wèn)題的重要途徑。同時(shí)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及生產(chǎn)工藝的要求不斷提高，電氣控制技術(shù)也在進(jìn)行不斷的變革。另外，隨著新的電器元件的不斷出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展電氣控制技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。 立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展立體車(chē)庫(kù)是典型的機(jī)電一體化系統(tǒng)，它發(fā)祥于20年代的美國(guó)。之后又有了更近一步的發(fā)展：立體車(chē)庫(kù)從造型、結(jié)構(gòu)、控制、驅(qū)動(dòng)、監(jiān)測(cè)、材料、保險(xiǎn)等方面不斷更新?lián)Q代，日趨完美。在我國(guó)，機(jī)械式車(chē)庫(kù)的早期研究開(kāi)發(fā)工作是從80年代中期開(kāi)始，90年代開(kāi)始引進(jìn)和生產(chǎn)停車(chē)設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。因此僅靠地面停車(chē)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要朝空中和地下發(fā)展。 立體車(chē)庫(kù)的主要優(yōu)點(diǎn)有1）立體停車(chē)庫(kù)的最大特點(diǎn)就是：可有效得節(jié)省占地面積，節(jié)省大量投資。對(duì)緊張的城市用地來(lái)說(shuō)，其經(jīng)濟(jì)效果很好。3）安全措施防止車(chē)輛丟失及損壞：用完善的安全裝置可保證汽車(chē)安然無(wú)恙，外部人員不能隨意進(jìn)入，汽車(chē)不會(huì)受到人為損傷和丟失；此外立體車(chē)庫(kù)還可根據(jù)實(shí)際停車(chē)情況及需要來(lái)改變結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)其多樣化。第二章 立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)總方案設(shè)計(jì)要求:立體車(chē)庫(kù)有上下兩層，一層有兩個(gè)停車(chē)位，二層有三個(gè)停車(chē)位。要求二層停車(chē)位具有防墜裝置。要求整個(gè)系統(tǒng)具有緊急制動(dòng)裝置。 立體停車(chē)庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu)方案選擇分析機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)發(fā)展到今天有了幾種常見(jiàn)的形式 ：垂直循環(huán)式，平面移動(dòng)式，升降橫移式等幾種常見(jiàn)的形式。節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短；價(jià)格低，消防，外裝修，土建工程等投資少；可采用自動(dòng)控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠；存取車(chē)迅速，等待時(shí)間段；運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低等特點(diǎn)。 升降橫移結(jié)構(gòu)動(dòng)力的選擇方案分析提升機(jī)構(gòu)有液壓提升機(jī)構(gòu)和機(jī)械提升機(jī)構(gòu)。但是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)部件及配合要求較高。所以本立體車(chē)庫(kù)升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)采用鏈傳動(dòng)或齒輪傳動(dòng)。1）對(duì)于下層應(yīng)有幾個(gè)周轉(zhuǎn)位的討論：方案一：底層3個(gè)車(chē)位均為出入口，其中中間5號(hào)車(chē)位用于周轉(zhuǎn)。相同點(diǎn)：此時(shí)存取車(chē)最多/最少移動(dòng)的車(chē)輛數(shù)3/0；在存取某一輛車(chē)時(shí),對(duì)其他車(chē)位上車(chē)輛的影響最小。從橫移機(jī)構(gòu)數(shù)目分析：方案一的橫移機(jī)構(gòu)只有底層的一套。從升降結(jié)構(gòu)來(lái)分析,方案二的升降通過(guò)三個(gè)電動(dòng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于方案二，若上層停滿(mǎn)車(chē)由于三個(gè)車(chē)位都可為周轉(zhuǎn)位，因此6號(hào)5號(hào)車(chē)位可能有車(chē)，若1號(hào)車(chē)要下來(lái)，則要先移動(dòng)5號(hào)載車(chē)板到4號(hào)位，再移動(dòng)6號(hào)載車(chē)板到5號(hào)位，需移動(dòng)兩次，消耗電能等。2）哪個(gè)車(chē)位作為空車(chē)位的討論：方案1將空車(chē)位留在中間（5號(hào)車(chē)位）；方案2下層靠邊的任何一個(gè)車(chē)位（4號(hào)或6號(hào)車(chē)位）空下來(lái)。方案2：以4或6號(hào)車(chē)位作為空車(chē)位，如果將下層靠邊的任何一個(gè)車(chē)位空下來(lái)，處于上層的對(duì)角的車(chē)輛被放下時(shí)，需要下層的兩輛車(chē)位來(lái)空出車(chē)位實(shí)現(xiàn)該對(duì)角車(chē)位的取車(chē)。在設(shè)計(jì)方案中，按下層空車(chē)位在中間來(lái)設(shè)計(jì)。 上層載車(chē)板位置確定的方案分析自動(dòng)復(fù)位是對(duì)所有載車(chē)板操作后，按下復(fù)位鍵后，自動(dòng)回到原位置（即6載車(chē)板分別在6停車(chē)位）。即在整個(gè)系統(tǒng)啟動(dòng)后，處于初始狀態(tài)，上層停車(chē)板在底層，且位于其相應(yīng)的下層停車(chē)板的上方，當(dāng)有車(chē)進(jìn)入車(chē)庫(kù)，需要停車(chē)時(shí)，車(chē)庫(kù)管理人員操作相應(yīng)的按鈕開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)停車(chē)，載車(chē)板之后在再次來(lái)車(chē)之前不動(dòng)作。情況一：當(dāng)1號(hào)4號(hào)載車(chē)板都無(wú)車(chē)時(shí)。若無(wú)車(chē)輛進(jìn)入，則1號(hào)載車(chē)板為于4號(hào)停車(chē)位，不需上升，直到再有車(chē)進(jìn)入時(shí)再上升，節(jié)省電能等，同時(shí)減輕了機(jī)械結(jié)構(gòu)的承載量。情況二：1號(hào)3號(hào)4號(hào)6號(hào)都停的有車(chē)時(shí)，1號(hào)車(chē)取車(chē)，若采用方案一則應(yīng)先使其下方在車(chē)板右移需編輯程序，同樣若3號(hào)車(chē)取車(chē)，還應(yīng)編輯程序，編程工作量大。取車(chē)時(shí)，由于取車(chē)時(shí)隨機(jī)的，若采用方案一就有很多種取車(chē)程序的編程，工作量很大。對(duì)于電能消耗問(wèn)題的解決可以規(guī)定停車(chē)時(shí)先停放下層載車(chē)板，下層載車(chē)板停滿(mǎn)后在停放上層載車(chē)板。經(jīng)比較，方案二更好，固本設(shè)計(jì)采用方案二。立體停車(chē)庫(kù)由管理員管理。系統(tǒng)自動(dòng)為司機(jī)安排停車(chē)位。司機(jī)將車(chē)停放到位后，便可離開(kāi)車(chē)庫(kù)。但為了停車(chē)方便，在停車(chē)場(chǎng)應(yīng)合理安排其空間及方向。確保停放車(chē)位置符合要求。取車(chē)時(shí)，底層車(chē)位上的車(chē)可直接由司機(jī)開(kāi)出。2）停取車(chē)總原則一般情況下，先對(duì)下層車(chē)位進(jìn)行停車(chē)，再對(duì)上層車(chē)位停放車(chē)。下停車(chē)板只可以左右移動(dòng)。取車(chē)時(shí)有自動(dòng)取車(chē)和手動(dòng)取車(chē)，自動(dòng)取車(chē)過(guò)程及原則見(jiàn)后面。第三章 五車(chē)位立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展及生產(chǎn)工藝的要求不斷提高，電氣控制技術(shù)也在進(jìn)行不斷的變革。另外， 隨著新的電器元件的不斷出現(xiàn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展電氣控制技術(shù)也隨之不斷發(fā)展。升降橫移式五位立體車(chē)庫(kù)以PLC為控制核心，采用自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、交流接觸器，按鈕等可完成汽車(chē)存取過(guò)程，操作簡(jiǎn)單方便。硬件集中安放在控制箱內(nèi)，控制箱采用的金屬外殼起到屏蔽作用，以保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。PLC對(duì)工業(yè)環(huán)境有較好的適應(yīng)性，其抗干擾行強(qiáng)，穩(wěn)定性高。 電源部分控制電路設(shè)計(jì)電器控制線(xiàn)路是由各種有觸電的接觸器、按鈕、行程開(kāi)關(guān)等按不同的連接方式組合而成的。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)有必要的保護(hù)措施以實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，短路保護(hù)等，對(duì)系統(tǒng)有保護(hù)作用，使其正常工作。再接一個(gè)空氣開(kāi)關(guān)，取220V的交流電供給PLC，而這個(gè)220V的交流電又并接到一個(gè)PSW上，從而得到24V的直流電供給操作面板和行程開(kāi)關(guān)等低壓元件。在主接觸器之前接有相序保護(hù)器，在交流電發(fā)生相序不正常是使電路發(fā)生斷路，從而保護(hù)電氣元件不被破壞。1）底層橫移電機(jī)部分控制電路橫移電機(jī)控制線(xiàn)路的設(shè)計(jì)應(yīng)有必要的保護(hù)措施以實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)，短路保護(hù)等，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，制動(dòng)，調(diào)速和保護(hù)使其滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。應(yīng)分別接入相應(yīng)的兩個(gè)交流接觸器KM1（橫移電機(jī)部分控制線(xiàn)路主接觸器CJ105）和KM2（升降電機(jī)部分控制線(xiàn)路主接觸器CJ105）用于控制各個(gè)電路的通斷及控制三個(gè)三相交流電動(dòng)機(jī)的相序，從而控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，以控制停車(chē)板的左右橫移。2）二層升降電機(jī)部分控制電路同底層橫移電機(jī)部分控制電路設(shè)計(jì)類(lèi)似，經(jīng)過(guò)主接觸器KM0后引出一路電路控制線(xiàn)路接到二層升降電機(jī)部分控制線(xiàn)路，再分別接入相應(yīng)的并接三個(gè)交流接觸器KM3（1車(chē)位升降電機(jī)控制交流接觸器），KM4（2車(chē)位升降電機(jī)控制交流接觸器），KM5（3車(chē)位升降電機(jī)控制交流接觸器）用于控制各個(gè)電路的通斷及控制三個(gè)三相交流電動(dòng)機(jī)的相序，從而控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)二層停車(chē)板的升降。 立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本立體車(chē)庫(kù)控制方式分為自動(dòng)和手動(dòng)控制。手動(dòng)控制是在自動(dòng)控制出現(xiàn)故障等情況下由現(xiàn)場(chǎng)工作人員操作相應(yīng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)停取車(chē)等任務(wù)。其中接近開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)等分別檢測(cè)載車(chē)板位置狀態(tài)和車(chē)輛是否停放到位，并向PLC輸入信號(hào)。PLC經(jīng)過(guò)判斷并輸出相應(yīng)信號(hào)給接觸器，繼電器等器件控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止等動(dòng)作。整個(gè)程序包括各個(gè)車(chē)位的停車(chē)位安排程序，存取車(chē)程序，手動(dòng)存取車(chē)程序等幾個(gè)模塊。當(dāng)有車(chē)進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)先經(jīng)過(guò)入車(chē)口處只對(duì)汽車(chē)起作用的紅外感應(yīng)裝置，其向PLC輸入停車(chē)信號(hào)，系統(tǒng)開(kāi)始為司機(jī)安排停車(chē)位。安排好車(chē)位后車(chē)輛才可以進(jìn)入。工作過(guò)程：車(chē)輛開(kāi)上停車(chē)板，指示燈開(kāi)始工作引導(dǎo)司機(jī)正確停車(chē)。其中燈的點(diǎn)亮由安裝在停車(chē)板前后兩端的紅外感應(yīng)裝置來(lái)給PLC發(fā)出輸入信號(hào)。輸入點(diǎn)分配情況：；； ；；；。名稱(chēng)地址名稱(chēng)地址1號(hào)載車(chē)板上升輸出信號(hào)1號(hào)載車(chē)板下降輸出信號(hào)2號(hào)載車(chē)板上升輸出信號(hào)2號(hào)載車(chē)板下降輸出信號(hào)3號(hào)載車(chē)板上升輸出信號(hào)3號(hào)載車(chē)板下降輸出信號(hào)4號(hào)載車(chē)板左移輸出信號(hào)4號(hào)載車(chē)板右移輸出信號(hào)6號(hào)載車(chē)板左移輸出信號(hào)6號(hào)載車(chē)板右移輸出信號(hào)道閘輸出信號(hào)表2 輸出點(diǎn)分配情況表共11個(gè)輸出信號(hào)。三菱PLC便宜適用面廣，結(jié)構(gòu)靈活，傳輸質(zhì)量高、速度快、帶寬穩(wěn)定，范圍廣，低成本,但是目前用的很少,很多硬件軟件接口是專(zhuān)用的，兼容性比較差。西門(mén)子是真正的PLC，存儲(chǔ)區(qū)每位都是周期掃描。SIMATIC S7200 PLC S7200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等。PLC的CPU反應(yīng)其主要性能，由設(shè)計(jì)需要及各類(lèi)PLC性能及特點(diǎn),本設(shè)計(jì)選用 SIMATIC S7200 系列CPU226(24V傳感器電源最大電流；240V AC電源輸入電流；24點(diǎn)輸入/16輸出)并與操作面板直接連接。主要用于控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)等運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。反之，線(xiàn)圈斷電，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)閉合。額定電流，一般根據(jù)電動(dòng)機(jī)容量計(jì)算觸點(diǎn)電流。 熔斷器的選用熔斷器是用來(lái)在低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中主要用作短路保護(hù)。按使用對(duì)象分類(lèi)，熔斷器可分為一般工業(yè)用（專(zhuān)職人員使用）、民用及家庭用（非熟練人員使用）、以及保護(hù)半導(dǎo)體器件用的快速熔斷器。額定電壓是根據(jù)所保護(hù)電路的電壓來(lái)選擇的。對(duì)于一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，熔體可按下式選擇：查表《Y系列異步電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)》，,，所以根據(jù)電流，查表《常用熔斷器型號(hào)規(guī)格》選擇型號(hào)為RC1A5的半封閉插入式熔斷器,其額定電流5A。光電開(kāi)關(guān)在一般情況下，有三部分構(gòu)成，它們分為：發(fā)送器、接收器和檢測(cè)電路。它由發(fā)送器和接收器兩部分組成，結(jié)構(gòu)上兩者相互分離。該傳感器具有探測(cè)距離遠(yuǎn)、可調(diào)節(jié)測(cè)量范圍的優(yōu)點(diǎn)。1）停車(chē)廠(chǎng)門(mén)口安裝一紅外對(duì)射開(kāi)關(guān)，只對(duì)車(chē)連起作用，車(chē)輛進(jìn)入時(shí)，該裝置給系統(tǒng)輸入信號(hào)，系統(tǒng)開(kāi)始自動(dòng)為車(chē)輛安排車(chē)位及提供是否有車(chē)位等信息。避免二層車(chē)因停放位置不當(dāng)而造成在升降的過(guò)程不必要的事故發(fā)生。若載車(chē)板上有車(chē)，阻擋紅外對(duì)射信號(hào)，光電開(kāi)關(guān)無(wú)輸出。 接近開(kāi)關(guān)的選用在本立體車(chē)庫(kù)中，一層車(chē)位左右移動(dòng)，二層車(chē)位上下移動(dòng)。近年來(lái)，接近開(kāi)關(guān)獲得了廣泛的應(yīng)用，它是靠移動(dòng)物體于接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí)，使它輸出一個(gè)電信號(hào)，故又稱(chēng)為無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)。接近開(kāi)關(guān)感測(cè)元件安裝在載車(chē)板上隨載車(chē)板運(yùn)動(dòng)，將接近開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)安裝在車(chē)庫(kù)制動(dòng)點(diǎn)上固定。第五章 立體車(chē)庫(kù)流程圖設(shè)計(jì)及外部接線(xiàn)圖 停車(chē)時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)車(chē)輛停好后載車(chē)板應(yīng)如何復(fù)位問(wèn)題的討論：方案一：車(chē)輛停好后，經(jīng)過(guò)檢測(cè)裝置檢測(cè)后直接上升；方案二：車(chē)輛停好后，由操作人員按下復(fù)位開(kāi)關(guān)，載車(chē)板上升；載車(chē)板上升時(shí)，必須要確保車(chē)內(nèi)人員完全離開(kāi)載車(chē)板，才可上升。若采用方案二，只需管理人員確認(rèn)車(chē)內(nèi)所有人員全都離開(kāi)，只需按下復(fù)位按鈕就可實(shí)現(xiàn)。 :首先入車(chē)口出光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)有無(wú)從車(chē)輛進(jìn)入，有車(chē)輛進(jìn)入，系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)始按照停車(chē)原則安排停車(chē)位，以1號(hào)車(chē)位來(lái)說(shuō)明。首先判斷其下方4號(hào)車(chē)位有沒(méi)有車(chē)，若沒(méi)有車(chē)，則1號(hào)載車(chē)板下降。1號(hào)載車(chē)板下降到下限位開(kāi)關(guān)后，停止下降。車(chē)輛到光電開(kāi)關(guān) 是否閉合 判斷是否有車(chē)進(jìn)入