【正文】 制其自動停止，不同于自動控制的是，當完成相應的操作的時候，需要將車位手動復原。上位機與 PLC 通過通信電纜連接。 另外取車之前要保證各車位與車盤（車位與車盤的定義參見機構工位簡述的規(guī)定）在相對應的位置上，才能按照下面的操作方法進行操作，否則要根據(jù)實際情況進行相對應的手動操作。取車完畢需要手動復位。取車完畢需要手動復位。取車完畢需要手動復位。取車完畢需要手動復位。取車完畢需要手動復位。例如對車位 6 的自動操作：當讀卡器接到用戶的輸入后，車位 1 和車位 3 左移，結(jié)束后車位六下移，當車位里的車被用戶取走之后，車位六 6 自動上移，然后車位 1 和車位 3 左移，實現(xiàn)自動復位。 PLC 的選取立體車庫的控制系統(tǒng)有很多種，各有特點，本文針對本系統(tǒng)的實際需要，選擇PLC 進行控制，主要是因為如下特點及原因。PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術，采用嚴格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路采取了先進的抗干擾技術，具有很高的可靠性。此外，PLC 帶有硬件故障自我檢測功能，出現(xiàn)故障時可及時發(fā)出警報信息。這樣，整個系統(tǒng)將極高的可靠性。除了邏輯處理功能以外，PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運算能力，可用于各種數(shù)字控制領域。加上 PLC 通信能力的增強及人機界面技術的發(fā)展，使用 PLC組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。它接口容易，編程語言易于為工程技術人員接受。（4）系統(tǒng)的設計，工作量小，維護方便，容易改造PLC 用存儲邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設備外部的接線，使控制系統(tǒng)設計及建造的周期大為縮短，同時日常維護也變得容易起來，更重要的是使同一設備經(jīng)過改變程序而改變生產(chǎn)過程成為可能。安裝與布線：動力線、控制線以及 PLC 的電源線和 I/O 線應分別配線，隔離變壓器與 PLC 和 I/O 之間應采用雙膠線連接。 PLC 應遠離強干擾源如電焊機、大功率硅整流裝置和大型動力設備，不能與高壓電器安裝在同一個開關柜內(nèi)。與 PLC 裝在同一個柜子內(nèi)的電感性負載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應并聯(lián) RC 消弧電路。模擬量信號的傳送應采用屏蔽線，屏蔽層應一端或兩端接地，接地電阻應小于屏蔽層電阻的 1/10，交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應盡量遠離高壓線和動力線，避免并行。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時，輸入接線可適當長些； 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入 /輸出線要分開； 盡可能采用常開觸點形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。在不同組中，可采用不同類型和電壓等級的輸出電壓。 PLC 的應用 廣泛目前，PLC 在國內(nèi)外已廣泛應用于鋼鐵、石油、化工、電力、建材、機械制造、汽車、輕紡、交通運輸、環(huán)保及文化娛樂等各個行業(yè)，使用情況主要分為如下幾類：（1）開關量邏輯控制取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺設備的控制，也可用于多機群控及自動化流水線。（2）工業(yè)過程控制在工業(yè)生產(chǎn)過程當中，存在一些如溫度、壓力、流量、液位和速度等連續(xù)變化的量（即模擬量） ，PLC 采用相應的 A/D 和 D/A 轉(zhuǎn)換模塊及各種各樣的控制算法程序來處理模擬量，完成閉環(huán)控制。過程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場合有非常廣泛的應用。一般使用專用的運動控制模塊，如可驅(qū)動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊，廣泛用于各種機械、機床、機器人、電梯等場合。數(shù)據(jù)處理一般用于如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。隨著工廠自動化網(wǎng)絡的發(fā)展，現(xiàn)在的 PLC 都具有通信接口，通信非常方便。即在 PLC 運行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描，如無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至程序結(jié)束。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。PLC 在輸入采樣階段：首先以掃描方式按順序?qū)⑺袝捍嬖谳斎腈i存器中的輸入端子的通斷狀態(tài)或輸入數(shù)據(jù)讀入，并將其寫入各對應的輸入狀態(tài)寄存器中，即刷新輸入。PLC 在程序執(zhí)行階段：按用戶程序指令存放的先后順序掃描執(zhí)行每條指令，經(jīng)相應的運算和處理后，其結(jié)果再寫入輸出狀態(tài)寄存器中，輸出狀態(tài)寄存器中所有的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而改變。 立體車庫機械部分部件結(jié)構的選取立體車庫一般主要以鋼結(jié)構和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結(jié)構示。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結(jié)果，計算結(jié)果可靠，所以說鋼結(jié)構的可靠性高（2） 材料的強度高，鋼結(jié)構自重小與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。（3）材料的塑性和韌性好鋼材的塑性好，鋼結(jié)構在一般條件不會因超載等而突然斷裂。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。構件制造完成后，運至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟效益。（5）鋼結(jié)構密閉性好鋼結(jié)構采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構、管道等。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對鋼結(jié)構本身的維護費用低。 其他設備的簡介 本文篇幅有限，不能對于所使用的硬件一一詳細介紹，下面涉及的都是其他必需的硬件，簡介如下。本設計中主要用于車輛有無的自動判斷。TGS 專用減速機與國外進口專用減速機對比， TGS優(yōu)勢是電機連續(xù)工作制,提升重量大，剎車扭矩大。 行程開關又稱限位開關,可以安裝在相對靜止的物體(如固定架、門框等，簡稱靜物)上或者運動的物體（如行車、門等，簡稱動物）上。由開關接點開、合狀態(tài)的改變?nèi)タ刂齐娐泛蜋C構的動作。本設計中主要用于控制載車板的行程。 變頻器本系統(tǒng)的核心部分就是載車板的移動，在車板主要是電機控制，出于本系統(tǒng)對于電機控制的極高要求，選擇了變頻器作為電機的主要控制器。3 立體車庫系統(tǒng)軟件的設計 立體車庫控制系統(tǒng)的程序設計本文選用的是歐姆龍公司的 CPM2A 型 PLC，該公司采用的編程軟件是 CXProgrammer，所以選取該軟件作為程序編寫的工具。PLC 不是利用微型計算機中的中斷處理方式，而是采用循環(huán)掃描的工作方式。它進行周期性掃描，每掃描一次，程序就被執(zhí)行一次，由于 PLC 掃描用戶程序的時間一般只有幾十 ms，因此可以滿足大多數(shù)工業(yè)控制的需要，而且響應速度遠遠高于其他控制器 [7]。這種工作速度不僅適應于工業(yè)生產(chǎn)中 80%以上的控制設備要求，就是在具有快速處理的 PLC 中，其主程序是以掃描方式執(zhí)行的。CXProgrammer 編程軟件支持模塊化設計，在程序編寫時可以直接將編寫好的程序通過RS232C 傳送到 PLC 來控制現(xiàn)場設備。根據(jù)立體車庫控制具體要求，本程序采用了 CXProgrammer 編程軟件。 PLC 外部接線圖本系統(tǒng)共有 18 個輸出，35 個輸入，經(jīng)過從功能方面和價格方面兩個方面的考慮，發(fā)現(xiàn)歐姆龍可編程序控制器產(chǎn)品 CPM2A 比較適合本系統(tǒng)。雖然是小型機。具體接線方式如圖 所示。其中輸入如表 所示。表 I/O 分配表之輸出表輸出 輸出01000 電機 1 正運行01002 電機 1 反運行0202202022電機 6 反運行電機 7 正運行01003 電機 2 正運行01004 電機 2 反運行01005 電機 3 正運行01006 電機 3 反運行01007 電機 4 正運行01008 電機 4 反運行01009 電機 5 正運行01010 電機 5 反運行01011 電機 6 正運行0202200203002040020500206電機 7 反運行電機 8 正運行電機 8 反運行電機 9 正運行電機 9 反運行 立體車庫控制系統(tǒng)的 PLC 程序編程語言的選擇PLC 有多種編程語言：梯形圖語言、助記符語言、邏輯功能圖語言、布爾代數(shù)語言和某些高級語言(如 Basic、C 語言等)。用戶可以根據(jù)自己的需要利用這些軟件來改善軟件的開發(fā)環(huán)境，提高編程效率 [9]。歐姆龍 CMP2A 型號 PLC 采用的是梯形圖編程語言，這種語言能很簡單、很容易掌握、也很直觀的看到程序的執(zhí)行的結(jié)果。指令也更簡單明了化，不用過多的涉及計算機的原理和結(jié)構。 梯形圖主要是以邏輯的順序控制來編程的，也就是以內(nèi)部繼電器的接通順序，以及一些特殊的指令，如時間繼電器 TIM，來實現(xiàn)自動控制的目的。本設計流程圖如圖 所示。主要運用了常開、常閉觸點，上升沿、下降沿微分，以及中間繼電器等器件有機組合而成。下面結(jié)合車位 3 在手動模式下左移的具體操作說明一下程序的實際運行方式。此時按鈕 00001，則選擇自動模式，按 00002 則選擇手動模式。圖 手動/自動模式選擇（2）手動模式下選擇車位的操作如果選擇的是手動模式，那么下面需要選擇需要移動的車位。此時按 00005 則選定車位 1。分為上、下、左、右四種，由于需要將車位 1左移，人為設定左移為電機 1 反運行。則相應的電機1 反運行。圖 選擇左運行圖 電機 1 反運行（4）關斷當遇到限位開關 4 的時候，需要關斷。實現(xiàn)停機。圖 限位開關 4 上升沿微分 完畢之后必須手動復位。 世紀星軟件的介紹《世紀星組態(tài)軟件》是在 PC 機上開發(fā)的智能型人機接口（ HMI）軟件系統(tǒng)，運行于 Windows 98/2022/NT/XP 中文操作系統(tǒng)平臺，全中文界面?！妒兰o星組態(tài)軟件》作為一個實時的人機界面實用程序生成器，可以產(chǎn)生在管理級別上的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）程序。開發(fā)系統(tǒng)和運行系統(tǒng)是各自獨立的 Windows 32 位應用程序，均可單獨使用，兩者又相互依存，在開發(fā)系統(tǒng)中設計開發(fā)的畫面應用程序必須在運行系統(tǒng)中才能運行。開發(fā)者在這個環(huán)境中完成工況畫面的設計、數(shù)據(jù)庫定義、動畫連接、設備安裝、命令語言編寫等?！妒兰o星組態(tài)軟件》運行系統(tǒng)是世紀星的實時運行環(huán)境，用于顯示開發(fā)系統(tǒng)中建立的動畫圖形畫面，并負責數(shù)據(jù)庫與 I/O 服務程序的數(shù)據(jù)交換。 世紀星軟件的特點（1）先進性《世紀星組態(tài)軟件》作為一個實時界面實用程序生成器，可以產(chǎn)生在管理級別上的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集程序?？梢暬?IE風格界面、豐富的工具欄，使用它，操作人員可以直接進入開發(fā)狀態(tài)，節(jié)省寶貴的時間；上百種圖形控件，既提供所需的組件，又是畫面制作向?qū)?；強大的全屏幕編輯功能，提供更大的制作空間；終身技術支持及軟件升級服務，使用戶系統(tǒng)永遠保持最新的技術，有效地保護用戶的投資。管理人員不需要深入生產(chǎn)現(xiàn)場，就可以獲得實時和歷史數(shù)據(jù)，優(yōu)化控制現(xiàn)場作業(yè)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。無論應用場合如何，都可以使用《世紀星組態(tài)軟件》構造有效的監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。能及時為用戶實現(xiàn)各種控制策略。 實時監(jiān)控系統(tǒng)的設計在設計畫面之前，需要先新建一個工程。這樣就創(chuàng)建了一個新的工程。當新畫面建立好之后，就可以按照題目要求來用各種繪圖工具以及各種控件進行組態(tài)畫面的設計。在運行系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫中保存的是所有變量的實時數(shù)據(jù)。在變量數(shù)據(jù)庫中定義變量時，必須為每個變量定義一種數(shù)據(jù)類型，這樣才能使用該變量。本系統(tǒng)主要采用其中的系統(tǒng)變量和內(nèi)存變量。系統(tǒng)變量又分為系統(tǒng)離散、系統(tǒng)整數(shù)、系統(tǒng)實數(shù)、系統(tǒng)信息和系統(tǒng)報警變量。系統(tǒng)變量都由$字符開頭，用戶不能修改或刪除；用戶定義的變量的 ID 號從 101 開始向下排列，定義一個變量后(已經(jīng)保存)，除變量類型不能修改外，變量的其他屬性都能修改。其變量數(shù)據(jù)庫如圖 所示。世紀星本身所帶的類似 C 語言的命令語言來驅(qū)動應用程序，而且系統(tǒng)在定義動畫連接時支持動畫連接表達式。本系統(tǒng)的命令語言的編程方法如圖 所示。畫面中畫出了立體車庫控制系統(tǒng)的工作狀況，并對 PLC 梯形圖中用的輸入輸出都表示了出來。這樣，現(xiàn)場狀態(tài)變化時，通過 I/O 接口，將引起實時數(shù)據(jù)庫中變量的變化，如果定義了一個畫面圖素（比如指針）與這個變量相關，我們將會看到指針在同步偏轉(zhuǎn)。圖形對象與變量之間有豐富的連接類型，給程序員設計圖形界面提供了極大的方便。把這些動畫連接組合起來，應用軟件將呈現(xiàn)出令人難以想象的圖形動畫效果。例如本設計既是在 PLC 被輸入了某種組合信號時，對應的存取動作。如圖 為車位 7開始下移。圖 車位 7 實現(xiàn)取車如圖 所示，當汽車走出之后，車位 7 回位，以便其他車位操作。 本章小結(jié) 主要是立體車庫系統(tǒng)的軟件以及監(jiān)控系統(tǒng)的設計。結(jié) 論本文利用日本 OMRON 公司研制的 CPM2A PLC 成功的設計出了升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)的控制程序，并且經(jīng)檢驗系統(tǒng)能很好的實現(xiàn)升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)的設計要求。并且根據(jù)需要選擇了相應的軟件，編寫了符合要求的控制程序，然后又論述了升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)的工作順序，截取實際的 PLC 梯形圖進行了詳細的講解。在整體設計過程中按照提出問題，分析問題，解決問題的主導思想，對整個監(jiān)控系統(tǒng)的設計工作做出了細致的闡述。希望學弟學妹能設計出更完善的升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)，使它能更好的服務于廣大人民。想借這次機會感謝四年以來給我?guī)椭乃欣蠋?、同學，你們的友誼是我人生的財富，是我生命中不可或缺的一部分。在這期間魏老師淵博的學識，高尚的品格、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度以及兢兢業(yè)業(yè)的敬業(yè)精神，始終激勵鼓舞我不斷前進。日月如梭，光陰似箭，轉(zhuǎn)眼間四年的大學學習即將結(jié)束。不僅學到了許多新的理論知識，而且使自己分析問題和解決問題的能力得到了較好的鍛煉。感謝學校的各位老師，他們在我遇到困難時給予了大力幫助。感謝所有關心、幫助過我的老師、同學