【正文】 如何能在各種惡劣的工作環(huán)境和條件(如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等)下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障率降至最低，是研制每一種控制器件必須考慮的問題。 、使用方便 用單片計算機實現(xiàn)控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求用戶具有一定水平的計算機硬件和軟件知識。PLC易于程序設(shè)計，程序改變時也容易修改，靈活方便。接線工具僅為螺絲刀，接線工作極其簡單、工作量極少。因此，它既可對開關(guān)量進行控制，又可對模擬量進行控制。既可現(xiàn)場控制，又可遠距離控制。 、重量輕和易于實現(xiàn)機電一體化 由于PLC采用了半導體集成電路。且由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計的專用計算機，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用、體積小巧，并由于具備很強的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實現(xiàn)機電一體化十分理想的控制設(shè)備。其開發(fā)潛力要差于單片微機，不如其功能靈活多樣。 可程序設(shè)計控制器在升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)中被廣泛的應用，并在停車庫的發(fā)展演化中起著非常重要的作用，本文車庫系統(tǒng)即采用可程序設(shè)計控制器控制形式。單片機控制在機電設(shè)備中是一種比較常見的控制形式，由于它的控制功能強、體積小、成本低、功耗小、成本低和使用方便，可以直接裝到儀器設(shè)備上，所以在20世紀80年代以來得到飛速發(fā)展。 因此，單片微機在升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)中的應用現(xiàn)在還不成熟，也是以停車庫系統(tǒng)研究開發(fā)的一個方向。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入調(diào)出由PLC根據(jù)當前各車位的車輛存放情況，按照相應的調(diào)度策略調(diào)度車輛進出。PLC輸出信號給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。車庫采用車位檢測裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車到位。 ④ 系統(tǒng)輸出控制信號：包括控制電機運行方向信號，控制電機運行信號，控制電磁鐵得、失電信號，控制燈光報警信號，控制車庫照明信號。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運用與組合構(gòu)成了車庫的控制系統(tǒng)。執(zhí)行機構(gòu)是“四肢”，框架是“軀體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。 操作者要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(界面)把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車庫現(xiàn)場的運作。國內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車庫，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應用在智能化要求程度高、多車位、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體車庫中。該立體車庫控制系統(tǒng)需要完成的控制動作包括: 能夠完成自動監(jiān)測(托盤內(nèi)有無車輛、存車的位置、空車位等)、對電機能自動控制正反轉(zhuǎn)以完成自動存取車、 還要有為了安全設(shè)置消防系統(tǒng)等，因此設(shè)計的立體車庫的控制系統(tǒng)主要由車庫自動檢測系統(tǒng)、自動計費管理系統(tǒng)、自動存取車系統(tǒng)、消防自動報警系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng)組成，考慮通過微型計算機、可編程控制器(Programming Logic Controller,簡稱PLC)來完成控制。車庫自動檢測系統(tǒng)完成以下功能:（1）存車時，首先由自動監(jiān)測裝置來檢測各停車用的托運盤上是否有車一在每個托盤一條對角線上安裝一套光電開關(guān)，可檢測其上有無車輛。 （2）將車輛停放到托盤上時，檢測托盤上停放汽車長寬高重是否超限以及停放是否到位:采用光電開關(guān)在出入口底部進行掃描檢測，光電開關(guān)的接收器和發(fā)射器分別安裝在底層左右兩邊，在托盤前后位置均進行檢測，當有車輛不符合規(guī)定的容車尺寸或停放不到位時，車就把光電開關(guān)光源擋住，此時系統(tǒng)不能動作， 只有車輛停放到位后，系統(tǒng)才能正常工作。自動存取車系統(tǒng)一般由小型可編程控制器ＰＬＣ控制，包括卡號識別與移動載車盤兩個過程。存車時，司機按照指示燈信號指引入庫，只有當車輛停放在安全位置后，停車正常指示燈才會亮啟。移動載車盤時，系統(tǒng)嚴格按照各種檢測信號的狀態(tài)進行移動，檢測信號包括超長檢測、到位檢測、極限位置檢測、人員誤入檢測、急停信號檢測等。除此之外，還可從控制軟件中設(shè)置保護信號，比如時間保護，以保證因硬件損壞而導致信號失靈時主體設(shè)備及車輛的安全。當現(xiàn)場出現(xiàn)故障時，在控制中心即可解決，方便管理人員、安保人員異地辦公。本車庫2層8位，上層為U ，下層為D ，水平面為M ；N為機動位。上下層車位載車板在機動位N處能夠升降移動；上層停車位載車板U和下層停車位載車板D在電機的拖動下可以水平移動，從而使車輛在程序的控制下達到合理的存取動作。當有取車動作發(fā)生時，升降機下降到U層或D層（根據(jù)取車要求）等待載車板的交接—車輛的取出。1號位載車板可以直接上升；8號位載車板可以上升或下降；2＃、3＃、4＃、5＃、6＃、7＃位載車板橫移，與1＃、8＃位的升降構(gòu)成內(nèi)部的循環(huán)過程。到達1 車位的載車板是用戶所要求的編號時，出口處的1號升降機將載車板提升到出口處，執(zhí)行存車動作。 幾種立體車庫的特點及比較更具以上幾種車庫的控制方式及特點，進行以下比較。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低。 (2) 價格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。 (4) 存取車迅速，等候時間短。(6) 適用于商業(yè)、機關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。這種車庫自動化水平很高，且全封閉式建造，存車安全性高。垂直提升式立體車庫一般高度較高（幾十米），對設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價較高，但占地卻最小。 2) 外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 4) 可采用自動控制，運行安全可靠。停泊在這類車庫地面的車輛只做橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層移出車位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進入車庫內(nèi)將汽車開進或者開出車庫，升降由一臺電機拖動，通過鋼絲繩拖動搬運器垂直升降，橫向移動的借助導軌，也是利用一臺電機便可實現(xiàn)車位移動，它的主要優(yōu)點在于同一層的車位移動獨立，可以自由動作并且時間短，縮短了存取車的時間。3 升降橫移式立體車庫 升降橫移式立體車庫的主要組成部分升降橫移式立體車庫主要由主框架部分、載車板部分、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護措施五大部分組成。 升降橫移式立體車庫車位結(jié)構(gòu)升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)為NM二維矩陣模式，可設(shè)計為多層、多列，車庫提供總?cè)萘寇囄辉獮椋篜=NM(N1) 其中：N 為二維矩陣的行，即車庫的層數(shù) M 為二維矩陣的列，即車庫的列數(shù) 升降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)及運行規(guī)圖由于受收鏈裝置及進出車時間的限制，一般為24層（因為國家規(guī)定最高為4層），以3層居多，可根據(jù)泊車的多少決定停車庫的規(guī)模。由公式可知，N=3,P=16,則M=16，即設(shè)計36立體車庫完全可以滿足要求。21是全地上布置形式的36升降橫移式立體車庫，共18個車位，16個托盤，最多停16輛車，n號托盤上為n號車。1111116號車位通過5號車位和10號車位的橫移讓出空位后再下降到地面層存取車。同樣n層m排的取車原理都是相同的。除頂層外，中間層和底層都必須預留一個空車位，供進出車升降之用。其運動總原則是：升降復位，平移不復位。4 升降橫移式立體停車庫的硬件系統(tǒng)控制系統(tǒng)硬件確定主要包括系統(tǒng)控制形式及控制核心單元的選擇、輸入?yún)⒘康臋z測和傳感器的選擇、輸出驅(qū)動方式和驅(qū)動組件的選擇、人機聯(lián)系方式的選擇，最后生成硬件接線圖。此外車庫的控制系統(tǒng)要對車庫運行進行監(jiān)控、安全監(jiān)測等。從功能、性能、經(jīng)濟等各方面考慮，36升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制核心單元采用CP1H系列的非集成式可擴展型可程序設(shè)計控制器?？沙绦蛟O(shè)計控制器的系統(tǒng)框圖如下圖41：圖41 可編程控制器的系統(tǒng)框圖S7200 PLC的CPU模塊包括一個中央處理單元、電源以及I/O點，這些都被集成在一個緊湊、獨立的設(shè)備中。 新一代的CPU模塊按I/O點數(shù)多少不同和效能不同而有五種不同結(jié)構(gòu)配置的品種，即CPU22CPU 22CPU22CPU224XP、CPU226，其中CPU 226集成24輸入/16輸出共40個數(shù)字量I/O點，數(shù)據(jù)存儲容量10KB，7個擴展模塊，最大擴展至248路數(shù)字量I/O點或35路模擬量I/O點，3K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個獨立的30kHz高速計數(shù)器，2路獨立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器，2個RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點，更強的模塊擴展能力，更快的運行速度和功能更強的內(nèi)部集成特殊功能。 本文36升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)總共有97個數(shù)字量輸入，63個數(shù)字量輸出，根據(jù)I/O點數(shù)，以及程序容量和控制的要求，選擇CPU226作為該控制系統(tǒng)的主機，外加5個擴展模塊即可滿足使用要求。 傳感器的選擇 36升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)要完成對車庫現(xiàn)場的監(jiān)控、運動位置的檢測等任務，需要大量的檢測傳感裝置。經(jīng)常要求時單值、直線性的函數(shù)關(guān)系，即符合 Sc=ASr+K式中:Sc—傳感器的輸出值；A—靈敏度系數(shù)，常數(shù)；Sr—傳感器輸入值；K—零點輸出，常數(shù)。靈敏度高，意味著被測量有微小變化時傳感器就有較大的輸出，但又要求傳感器本身噪聲小，且不易從外界引進干擾噪聲。即要求輸出信號隨輸入信號變化的響應時間越短越好。任何傳感器都有一定的線性范圍，在線性范圍內(nèi)輸出與輸入成正比關(guān)系。 ，抗干擾能力強。影響傳感器穩(wěn)定性的是時間和環(huán)境，環(huán)境又包括溫度、濕度、塵埃、振動、電場、磁場干擾等因素。傳感器的精確度表明傳感器輸出與被測量之間的對應程度以及重復一致的程度。對于控制系統(tǒng)而言，要求傳感器的輸出信號盡量符合計算機控制系統(tǒng)輸入通道的信號要求，即為0～5V, 1～5V, 0～10V, 0～20mA, 4 ～20mA等標準電壓、電流。 在選擇傳感器監(jiān)測裝置時，要以上述要求為依據(jù)。在夜間或者無管理員時，防止偷盜和蓄意破壞等違法行為。在被動紅外探測器中有兩個關(guān)鍵性的元件，一個是熱釋電紅外傳感器(PTR)，它能將波長為812 u m之間的紅外信號變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，并能對自然界的白光信號具有抑制作用，因此在被動紅外探測器的警戒區(qū)內(nèi)，當無人體移動時，熱釋電紅外感應器感應到的只是背景溫度，當人體或小寵物進入車庫運行警戒區(qū)，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外感應器感應到的是人體溫度與背景溫度的差異信號，因此，紅外探測器的紅外探測基本概念就是感應移動物體與背景物體的溫度的差異。菲涅爾透鏡作用有兩個:一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號折射 (反射)在PTR上，第二個作用是將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個明區(qū)和暗區(qū)，使進入警戒區(qū)的移動物體能以溫度變化的性是在PTR上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號，這樣PTR就能產(chǎn)生變化的電信號。行程開關(guān)是將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，以實現(xiàn)對機械運動的電氣控制，應用于車庫系統(tǒng)的限位保護和行程控制。當運動部件移動速度小于0. 4m/min時應當選用快速動作的行程開關(guān)。 驅(qū)動元件 在此驅(qū)動元件是完成車庫托盤的橫移和升降的專用減速電機,查閱相關(guān)資料得知升降速度 lOm／min；橫移速度 13m／