基于PLC和MCGS的自動(dòng)立體化停車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、南通職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）題目：基于PLC和MCGS的自動(dòng)化立體停車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓 名： 專業(yè)名稱：機(jī)電一體化技術(shù) 指導(dǎo)老師： 完成時(shí)間： 2010-05 摘要隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，特別是隨著改革開放以來，我國進(jìn)入了汽車擁有率迅速上升時(shí)候。以往那種單層平面停車場也越來越不能滿足市場的需求。對(duì)多停車位、少占空間、使用操作簡單、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都市內(nèi)停車難的有效辦法。立體車庫是一種以單層平面停車場為核心、多平面的空間停車車庫，通過可編程控制器(Programming Logic Controller，簡稱PLC)控制車位空間位

2、置的變動(dòng),使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間到平面的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)多重單層平面停車的功能。升降橫移式立體車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道，實(shí)現(xiàn)多層車位的升降來存取車輛。本文主要通過對(duì)升降橫移式立體車庫原理的研究，探討了應(yīng)用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)車庫的控制系統(tǒng)，介紹了36立體車庫模型實(shí)現(xiàn)情況?？刂葡到y(tǒng)的監(jiān)控采用基于WINDOWS平臺(tái)的工控組態(tài)軟件MCGS，通過對(duì)組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、動(dòng)畫的連接及控制流程編制、調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了立體車庫的監(jiān)控系統(tǒng)，最后探討了利用MCGS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)功能。本文的研究對(duì)PLC在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及利用MCGS實(shí)現(xiàn)工業(yè)工程實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高工業(yè)的自動(dòng)化水平，都具有很重要的實(shí)踐意義。關(guān)

3、鍵詞：立體車庫、可編程控制器PLC 、MCGS工控軟件組態(tài)、模擬仿真AbstractAlong with the our country economy rapid development, the urban populationincreases day by day, specially since along with the Reform and open policy, theautomobile total quantity is more and more. Formerly that kind of Single-Layer planeparking lot could no

4、t satisfy the demand of the market. To the multi- parking spots, little occupies of the space, the use operation is simple. Three-Dimensional Garage,which is the effective solution of stops difficult in the present big city.The Three-Dimensional Garage, which takes the single-layer plane parking lot

5、 asthe core, is the multi-dimensional space parking garage. It uses the programmablecontroller (Programming Logic Controller, also called PLC) to realize multiplemonolayer plane stops by controlling the berth space position the change. Vertical-horizontal moving underground car parks, which realize

6、multilayer berthfluctuation deposits and withdraws the vehicles by shifting the tray to produce thevertical channel.The article researches the theory of the Three-Dimensional Garage, it hasdiscussed using Programmable-Controller PLC to realizethe garage control system, and introduce the realization

7、situation of 36 three-dimensional garage. The system simulation uses controls configuration software MCGS, which is based onthe WINDOWS platform. Through establishing the database of configurationsoftware constructs, connecting the animation, preparing the control flow anddebugging the procedures, i

8、t has realized the three-dimensional garage monitoringsystem.The article research has the certain practice significance in the area of applyingthe PLC in the computer control system as well as using MCGS to achieve real-timemonitoring of industrial projects, which raises the level of industrial auto

9、mation. Keyword:Three-Dimensional Garage, Programmable Controller, Monitor andControl Generated System(MCGS), SimulationAbstract:目錄摘要IAbstractII目錄III第一章 緒論11.1 立體車庫的概述11.1.1 概述11.1.2 立體車庫的分類及其特點(diǎn)11.2 立體車庫的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r31.2.1 國外的發(fā)展?fàn)顩r31.2.2國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀41.3 論文的目的與意義6第二章 升降橫移式立體停車庫82.1 概述82.2升降橫移式立體停車庫的主要組成部分82.3 升

10、降橫移式立體車庫車位結(jié)構(gòu)82.4 升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律8第三章 升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)103.1 升降橫移式立體停車庫控制原理及控制系統(tǒng)組成103.2 升降橫移式立體停車庫系統(tǒng)的控制形式113.2.1 繼電器控制113.2.2 可編程控制器(Programmable LogicController)113.2.3 單片微機(jī)(Single Chip MicroComputer)控制133.3升降橫移式立體停車庫36控制系統(tǒng)143.3.1 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制任務(wù)143.3.2 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的基本要求163.3.3 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)

11、硬件的確定17第四章 升降橫移式立體停車庫PLC控制的控制程序244.1 軟件所要完成的控制任務(wù)244.2 控制程序流程圖244.3 升降橫移式立體停車庫控制原理及控制系統(tǒng)組成244.4 升降橫移式立體停車庫系統(tǒng)的控制形式274.5升降橫移類立體車庫的梯形圖27第五章 基于MCGS對(duì)車庫控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究365.1 MCGS工控組態(tài)軟件簡介365.2 MCGS的系統(tǒng)需求375.2.1 繼電器控制375.2.2可編程控制器(Programmable LogicController)375.3 基于MCGS仿真實(shí)現(xiàn)的意義385.4 MCGS軟件研究分析及工程畫面的實(shí)現(xiàn)385.5 MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫

12、的研究405.5.1數(shù)據(jù)對(duì)象的類型405.5.2 車庫控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的研究及構(gòu)造415.6 工程畫面的連接及圖面仿真研究415.7 控制系統(tǒng)控制流程的研究445.7.1 腳本程序簡介445.7.2 腳本程序基本語句445.7.3腳本語言的編輯455.8 MCGS的網(wǎng)絡(luò)通信51第六章 總結(jié)526.1主要總結(jié)526.2下一步工作52參考文獻(xiàn)致謝第1章 緒論1.1立體車庫的概述1.1.1概述機(jī)械式立體車庫就是以立體化的方式用機(jī)構(gòu)來存取、停放車輛的整個(gè)停車設(shè)施，即用機(jī)械設(shè)備將汽車存放到立體化的停車位或從停車位取出的方式。機(jī)械式立體停車庫是近幾十年順應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在市場需求的迫切影響下應(yīng)運(yùn)而生的一種新

13、型停車系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的自走式停車庫不同，在用地緊張，車多位少的狀況下，將車輛多層存放，其最大的優(yōu)點(diǎn)是能夠大量節(jié)省有限的地表面積，將停車位向空間和地下發(fā)展，采用光機(jī)電方式存取汽車，自動(dòng)化程度較高，代表了停車場的發(fā)展方向。1.1.2立體車庫的分類及其特點(diǎn)機(jī)械式立體車庫種類較多，運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)組成各有特點(diǎn)，目前我國把機(jī)械式停車設(shè)備共分為九大類，代碼4D10-4D90，即：升降橫移類(psh)，垂直循環(huán)類(pcs)、多層循環(huán)類(pds)、平面移動(dòng)類(ppy)、巷道堆垛類(pxd)、水平循環(huán)類(psx)、垂直升降類(pcs)、簡易升降類(pjs)、汽車專用升降機(jī)類(pqs)。上述各種類型的停車設(shè)備，采用不

14、同的工作原理和技術(shù)，適用于不同的場地條件，各有其特點(diǎn)和優(yōu)勢。(1)升降橫移類采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備的立體停車庫叫升降橫移機(jī)械式車庫。升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)均可采用，能利用多種場地條件，運(yùn)用多種組合方式，有效利用場地現(xiàn)有空間，也能廣泛使用于地下停車場及地面停車場的改造，主要應(yīng)用在住宅社區(qū)的公用停車場、機(jī)關(guān)單位、商用寫字樓、賓館飯店的地上、地下停車場，如圖1-1所示。 圖1-1升降橫移類立體車庫 圖1-2垂直循環(huán)類立體車庫(2)垂直循環(huán)類采用垂直方向做循環(huán)運(yùn)動(dòng)的停車系統(tǒng)存取車輛的停車設(shè)備直循環(huán)類立體車庫。這種停車庫設(shè)備動(dòng)力單一、控制簡單、占地

15、面積小，適散地塊，小規(guī)模停車場，也可用于機(jī)關(guān)單位及車輛不多、停車區(qū)域小又分散車場，如圖1-2所示。 (3)水平循環(huán)類采用一個(gè)水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車位系統(tǒng)存取停放車輛的機(jī)械式設(shè)備的存車庫叫做水平循環(huán)類立體車庫，如圖1-3所示。圖1-3水平循環(huán)類立體車庫 圖1-4多層循環(huán)類立體車庫(4)多層循環(huán)類多層循圖環(huán)式機(jī)械立體車庫是通過使載車板作上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)，來實(shí)現(xiàn)車輛多層循環(huán)式停車的，從而實(shí)現(xiàn)減少占地面積，提高存取車自動(dòng)化程度的機(jī)械式立體車庫。多層循環(huán)式立體車庫最適宜建造于地形細(xì)長且地面只允許設(shè)置一個(gè)出入口的場所，如建筑的地下室、廣場、便道的地下以及高架橋的下面，如圖1-4所示。(5)平面移動(dòng)類采用在同一層上用

16、搬運(yùn)臺(tái)車或起重機(jī)平面移動(dòng)車輛，或使載車板平面橫移實(shí)現(xiàn)存取停放車輛，亦可用搬運(yùn)臺(tái)車和升降機(jī)配合實(shí)現(xiàn)多層平面移動(dòng)存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫平面移動(dòng)類立體車庫，如圖1-5所示。圖1-5平面移動(dòng)類立體車庫 圖1-6巷道堆垛類立體車庫 (6)巷道堆垛類巷道堆垛機(jī)械式停車庫采用以巷道堆垛機(jī)或橋式起重機(jī)將進(jìn)到搬運(yùn)器的車輛水平且垂直移動(dòng)到存車位，并用存取機(jī)構(gòu)存取車輛的機(jī)械式停車設(shè)備。這種停車庫的設(shè)備是20世紀(jì)60年代后歐洲根據(jù)自動(dòng)化立體倉庫原理設(shè)計(jì)的一種專門用于停放小型汽車的立體停車庫。該種立體車庫的設(shè)備采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制，是一種集機(jī)、光、電、自動(dòng)控制為一體的全自動(dòng)化立體停車庫，它的出現(xiàn)解決了人們希望解

17、決的大型自動(dòng)化停車難題：全封閉車庫，存車安全等特點(diǎn)。巷道堆垛機(jī)械式立體車庫主要適用于需要大型密集式存車的地方，如圖1-6所示。 (7)垂直升降類垂直升降類汽車停車庫亦稱為塔式機(jī)械立體停車庫，它是通過提升機(jī)的升降和裝在提升機(jī)上的橫移機(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。它又稱為塔式立體停車庫或電梯式立體停車庫。垂直升降類停車庫在我國發(fā)展比較快，特別是一些電梯企業(yè)因這類設(shè)備的升降機(jī)構(gòu)部件與電梯類似，而對(duì)其進(jìn)行了大量的研發(fā)上作，并大量生產(chǎn)，如圖1-7所示。 圖1-7垂直升降類立體車庫圖 1-8簡易類立體車庫 (8)簡易升降類將停車位分成上、下二層或二層以上，借助升降機(jī)構(gòu)或俯仰機(jī)構(gòu)使汽

18、車存入或取出的簡易機(jī)械式停車設(shè)備叫做簡易升降類機(jī)械式停車設(shè)備。簡易升降類機(jī)械式停車設(shè)備一般為準(zhǔn)無人方式，即人離開后移動(dòng)汽車的方式，如上圖1-8所示。(9)汽車專用升降機(jī)汽車專用升降機(jī)是專門用于處于不同平面汽車搬運(yùn)的升降機(jī)，它只起搬運(yùn)作用，無自接存取的作用。當(dāng)前，由于土地資源的稀缺，建設(shè)立體車庫時(shí)，往往會(huì)遇到土地狹小而無法采用建設(shè)自走式坡道車庫的情況，這個(gè)時(shí)候，就可以采取利用汽車升降機(jī)的辦法，將汽車自接升降，替代汽車進(jìn)入車庫的斜坡道，大大節(jié)省了空間，提高了車庫的利用效率。汽車升降機(jī)適用于小區(qū)、醫(yī)院、酒店、寫字樓、空港等多層車庫，替代汽車自走坡道，節(jié)省了大量的土地，如上圖1-9所示。 圖1-9汽車

19、專用升降機(jī) 1.2立體車庫的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r1.2.1國外的發(fā)展?fàn)顩r機(jī)械立體停車是解決大都市出現(xiàn)的停車難問題的有效方法。土地資源緊張是大都市的現(xiàn)狀，在亞洲各國大城市表現(xiàn)的尤為突出，所以機(jī)械式立體停車在亞洲的應(yīng)用比較廣泛，目前統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，市場都在亞洲的日本、韓國、中國等地。亞洲的停車設(shè)備技術(shù)起源于日本，日本從20世紀(jì)60年代開始從事機(jī)械停車設(shè)備的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，至今已有四十幾年的歷史。目前在日本從事機(jī)械式停車庫及其設(shè)備開發(fā)、制造的公司約有200多家，其中生產(chǎn)機(jī)械式停車設(shè)備的公司約100多家，比較大的公司有新明和、石川島播磨、日精、三菱重工等。從90年代起日本每年投入運(yùn)行的機(jī)械停車泊位都在

20、10萬以上。目前全日本已經(jīng)投入使用機(jī)械式停車位超過300萬個(gè)，其中以升降橫移式停車設(shè)備為主。對(duì)于日本，優(yōu)勢在多層升降橫移類、垂直升降類、水平循環(huán)類、垂直循環(huán)類、簡易升降類等產(chǎn)品上。德國和意大利等歐洲國家從事停車設(shè)備開發(fā)和生產(chǎn)也比較早。較好的公司有：意大利Sotefin、Interpark、德國Palis等。由于歐洲國家土地資源比較富余，停車問題表現(xiàn)不很突出，停車設(shè)備應(yīng)用量不是很大。多數(shù)為巷道堆垛式產(chǎn)品，多層升降橫移式產(chǎn)品應(yīng)用很好。德國和意大利等歐洲國家的優(yōu)勢在巷道堆垛類產(chǎn)品上。韓國機(jī)械停車設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生。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

21、化，90年代開始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個(gè)階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。1.2.2國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著我國汽車工業(yè)和房地業(yè)的快速發(fā)展和轎車進(jìn)入家庭速度的加快，從二十世紀(jì)八十年代開始在我國使用機(jī)械式停車設(shè)備經(jīng)過近20年的發(fā)展，尤其是2000年以后得到了高速發(fā)展，機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)已從不為人知到目前已形成朝陽產(chǎn)業(yè)。機(jī)械停車設(shè)備在我國的應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r如下：一、機(jī)械停車設(shè)備的應(yīng)用情況總的看，目前全國已有26個(gè)省（市）自治區(qū)的68個(gè)城市建設(shè)了機(jī)械式車庫1000多座，車位數(shù)13萬多個(gè)。具體應(yīng)用情況如下：

22、(1)從增長速度看：2000年：7345個(gè)車位/99個(gè)庫存比上年增長5.1倍/1.98倍；2001年：10741個(gè)車位/121個(gè)庫比上年增長1.46倍/1.22倍；2002年：24507個(gè)車位/196個(gè)庫比上年增長2.28倍/1.62倍；2003年：33756個(gè)車位/303個(gè)庫比上年增長1.38倍/1.55倍；2004年：51125個(gè)車位/393個(gè)庫比上年增長1.5倍/1.3倍；(2)從城市覆蓋情況看：2000年21個(gè)省32個(gè)城市；2001年23個(gè)省34個(gè)城市；2002年24個(gè)省46個(gè)城市；2003年26個(gè)省59個(gè)城市；2004年26個(gè)省68個(gè)城市；(3)從設(shè)備類型情況看，如下表1-1所示：二

23、、機(jī)械式停車設(shè)備回顧和展望我國機(jī)械停車行業(yè)從第一臺(tái)機(jī)械停車設(shè)備的建成到現(xiàn)在，已經(jīng)走過了近二十個(gè)年頭。從姍姍起步到近幾年的高速蓬勃發(fā)展，機(jī)械式停車設(shè)備從最初人們對(duì)對(duì)它的陌生和排斥使用，到如今在大中城市的現(xiàn)代化建筑、居民小區(qū)等場合被大量采用，最終成為解決城市“停車難”的一種有效工具。表1-1全國機(jī)械式停車庫（泊位）類型分布情況序號(hào)設(shè)備類型2000年2001年2002年2003年2004年擁有量新增量擁有量新增量擁有量新增量擁有量新增量擁有量1升降橫移類（PQS）689064651335920434337892966463453451952簡易升降類（PQS）39966010591138219798

24、23179220353823巷道堆垛類（PQS）4262658308411364220528474888356314垂直升降類（PQS）1266854212079729181028394699249385平面移動(dòng)類（PQS）0646474580910131822150533276垂直循環(huán)類（PQS）1588015882561844284212828124097多層循環(huán)類（PQS）74074074227301163178水平循環(huán)類（PQS）7440114011430144511959專用升降類（PQS）2653127585010840148總計(jì)10717107412145824507459653

25、37567972151125(1)我國機(jī)械停車設(shè)備的發(fā)展二十世紀(jì)80年代，我國的國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了高速發(fā)展階段，人們?cè)谛藿翘灭^所和房地產(chǎn)開發(fā)中，開始注意到與建筑物配套的停車位的建設(shè)。1988年我國第一個(gè)采用二層升降橫移式機(jī)械停車設(shè)備的地下車庫建成。兩年后，首座豎直循環(huán)式機(jī)械車庫建成；這兩個(gè)機(jī)械車庫的建成，揭開了我國機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)的開篇，為解決城市停車難的問題開了新的途徑。從1999年開始，國內(nèi)城市的汽車保有量開始大幅增加，再加上國內(nèi)房地產(chǎn)開發(fā)不斷的升溫，城市停車難的問題日益突出。在此情況下，我國的機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)行到了一個(gè)高速發(fā)展的機(jī)遇，行業(yè)年銷售機(jī)械車位數(shù)由1000多個(gè)，迅速增加到500

26、00多個(gè)；生產(chǎn)企業(yè)也由最初的3-4家猛增到100多家，據(jù)統(tǒng)計(jì)截止到2004年底，已獲得國家質(zhì)量監(jiān)督局頒發(fā)的生產(chǎn)許可證的主機(jī)生產(chǎn)廠為52家。市場的需求，推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了產(chǎn)品技術(shù)的更新。我國機(jī)械停車設(shè)備從最初簡單的兩層升降橫移式，發(fā)展到現(xiàn)在技術(shù)含量最大的平面移動(dòng)類，已擁有了九大類多種規(guī)格的停車設(shè)備。機(jī)械停車設(shè)備是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，根據(jù)其使用的場合和數(shù)量，分為多種形式，每一種設(shè)備其結(jié)構(gòu)不同，動(dòng)作過程不同，它的控制復(fù)雜程度也不同，技術(shù)含量也不同。我國機(jī)械停車設(shè)備技術(shù)發(fā)展經(jīng)過了三個(gè)階段，第一個(gè)階段為自主開發(fā)階段，此階段為行業(yè)發(fā)展初期，市場較小，主要靠生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)客戶要求，自行開發(fā)設(shè)計(jì)，

27、因此種類較少，技術(shù)單一；第二階段是技術(shù)引進(jìn)階段，當(dāng)停車設(shè)備市場的需求加大時(shí)，國內(nèi)外許多企業(yè)都開始看好這個(gè)行業(yè)，為了彌補(bǔ)各自的不足，開始尋求合作，于是國內(nèi)出現(xiàn)了許多合資企業(yè)，或一些有實(shí)力的企業(yè)引進(jìn)國外的技術(shù)，利用國外的成熟技術(shù)、國內(nèi)的廉價(jià)的生產(chǎn)成本，加入到行業(yè)的競爭中；第三階段就是消化與創(chuàng)新階段，從2003年開始，市場競爭加劇，各企業(yè)為加強(qiáng)自身的競爭力，開始在降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品技術(shù)水平方面下功夫，對(duì)引進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行充分的消化與分析，并根據(jù)國內(nèi)的實(shí)際使用情況進(jìn)行改造與創(chuàng)新，走上自主開發(fā)的道路。我國機(jī)械停車設(shè)備經(jīng)過了十多年的研制、開發(fā)與使用，現(xiàn)有產(chǎn)品可以說已基本上能夠滿足國內(nèi)的需求，而且產(chǎn)品的質(zhì)

28、量也有很大的提高尤其是變頻調(diào)速、激光測距、PLC、IC卡觸摸屏等新興智能控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)在停車設(shè)備上的應(yīng)用，大大提高了產(chǎn)品的高技術(shù)含量和現(xiàn)代化水平。(2)未來機(jī)械式停車設(shè)備與技術(shù)的展望隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)城市的交通狀況越來越重視。面對(duì)各大中城市日益增加的汽車，在解決動(dòng)態(tài)交通問題的同時(shí)，也要加強(qiáng)對(duì)靜態(tài)交通的管理。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，2004年，我國城市汽車保有量已突破1000萬輛，到2010年將達(dá)到2000萬輛。就北京市而言，汽車的保有量已超過了230萬輛。數(shù)量如此眾多的汽車停放，將對(duì)城市的交通和環(huán)境起著重大的影響。而停車難問題的出現(xiàn)，也給我們機(jī)械停車設(shè)備行業(yè)帶來了巨大的市場，我國的

29、機(jī)械停車設(shè)備行業(yè)也將從快速發(fā)展階段進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段。未來市場是巨大的，但對(duì)產(chǎn)品的需求，將會(huì)向兩個(gè)極端發(fā)展：一個(gè)極端就是價(jià)格的極端，市場大量需要低價(jià)格的機(jī)械停車設(shè)備，它只要能夠達(dá)到增加停車位的目的，能夠保證最基本的使用性能，以價(jià)格優(yōu)勢占領(lǐng)市場，這一部分的市場份額預(yù)計(jì)將達(dá)到70%-80%；另一個(gè)極端就是技術(shù)與性能的極端，要求停車設(shè)備具有優(yōu)越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。1.3論文的目的與意義隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，大中型城市建設(shè)的不斷加強(qiáng)，城市交通擁堵和停車成了影響城市發(fā)展的重要因素，路邊停車和傳統(tǒng)的自走式停車庫已經(jīng)不能適應(yīng)城市發(fā)展的要求，再加上我國汽車保有量的不斷增加，機(jī)械式立

30、體車庫成為解決這一問題的必然途徑。機(jī)械式立體停車庫在我國出現(xiàn)和使用雖然只有短短十幾年，但發(fā)展迅速，方興未艾，成效顯著。不僅能夠生產(chǎn)造價(jià)低廉，原理簡單，使用方便的立體車庫，而且也向高技術(shù)集成的高端立體車庫產(chǎn)品發(fā)展，本文是研究的立體車庫是類似于巷道堆垛式的較高端的立體車庫，希望能在立體車庫技術(shù)的某些方面做一些探索。 第二章 升降橫移式立體停車庫2. 1概述升降橫移式立體停車庫由于適應(yīng)性強(qiáng)而備受青睞，該類車庫每個(gè)車位均有載車板（即托盤），所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫內(nèi)地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間

31、層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫，升降由一臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鋼絲繩拖動(dòng)搬運(yùn)器垂直升降，橫向移動(dòng)借助導(dǎo)軌，也是利用一臺(tái)電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)車位的移動(dòng)，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于同一層的車位移動(dòng)獨(dú)立，可以自由動(dòng)作，并且動(dòng)作時(shí)間短，縮短了存取車的時(shí)間。車庫可設(shè)在地上，也可設(shè)在地下，或一半設(shè)在地下一半設(shè)在地上。其鋼結(jié)構(gòu)框架按一定規(guī)格的分格單元進(jìn)行組合，可縱向延伸、分段集中控制，也可橫向并列，分排單獨(dú)控制。車庫組合布置的不同形式可適應(yīng)不同場地條件的需要，配置非常靈活。2. 2升降橫移式立體停車庫的主要組成部分升降橫移式立體停車庫主要由主框架部分、載車板部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)

32、、安全防護(hù)措施五大部分組成。本文主要研究其控制系統(tǒng)。2.3升降橫移式立體車庫車位結(jié)構(gòu)升降橫移立體車庫車位結(jié)構(gòu)為NM二維矩陣形式，可設(shè)計(jì)為多層、多列，車庫提供的總車位容量為:P=NM一(N一1) 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)由于受收鏈裝置及進(jìn)出車時(shí)間的限制，一般為2-4層(國家規(guī)定最高為4層)，以2, 3層者居多，可根據(jù)泊車的多少?zèng)Q定停車庫的規(guī)模。假如要設(shè)計(jì)一座能提供16車位的三層升降橫移式立體車庫。由公式可知，N=3, P=16則M6，即設(shè)計(jì)36立體車庫完全可滿足要求。本論文就以36地面上布置的升降橫移立體車庫為例，介紹其運(yùn)行原理。2.4升降橫移式立體停

33、車庫的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律圖2-1是全地上布置型式的36升降橫移式立體停車庫，共18個(gè)車位，16個(gè)托盤，最多停16輛車，n號(hào)托盤上為n號(hào)車。車在庫內(nèi)運(yùn)行的情況是這樣的：圖中1、 2、3、4、5號(hào)車直接存取車；16號(hào)車下降到地面層后存取車；6、7、8、9、10號(hào)車需通過1、2、3、4、5號(hào)車橫移出空位后下降到地面層存取車。11、12、13、14、15、16號(hào)車位通過1、2、3、4、5號(hào)車位和6、7、8、9、10號(hào)車位的橫移讓出空位后，再下降到地面層存取車。如需在13號(hào)車位存取車，則將8、9、10號(hào)車位和3、4、5號(hào)車位向右移動(dòng)，13號(hào)車位下降即可，如需在6號(hào)車位存取車則1、2、3、4、5號(hào)車位向右橫移

34、，6號(hào)車位下降即可。同樣n層m排的存取車原理都是相同。圖3-1全地上布置型式的PSH16D/5K升降橫移式立體停車庫我們發(fā)現(xiàn)地面上布置的升降橫移立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:底層只能平移，頂層只能升降，中間層既可平移又可升降。除頂層外，中間層和底層都必須預(yù)留一個(gè)空車位，供進(jìn)出車升降之用。當(dāng)?shù)讓榆囄灰嫒≤嚂r(shí)，無需移動(dòng)其它托盤就可直接進(jìn)出車;中間層、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，直到下方為空才可進(jìn)行下降和進(jìn)出車動(dòng)作，進(jìn)出車后托盤再上升回到原位置。其運(yùn)動(dòng)總原則是:升降復(fù)位，平移不復(fù)位。地下布置、半地上半地下布置車庫的結(jié)構(gòu)與此類似。 第三章 升降橫移式立體停車庫

35、的控制系統(tǒng)3. 1升降橫移式立體停車庫控制原理及控制系統(tǒng)組成升降橫移式立體停車庫是一種比較典型的跨學(xué)科機(jī)電一體化產(chǎn)品，集機(jī)械、電子、信息技術(shù)于一體。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運(yùn)用與組合構(gòu)成了車庫的控制系統(tǒng)。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)的重要組成部分，也是車庫系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是“四肢”，框架是“區(qū)體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。它指揮著車庫的每個(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。 控制系統(tǒng)車庫現(xiàn)場人檢測系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)界面 圖3-1車庫系統(tǒng)控制原理框圖升降橫移式立體停車庫的系統(tǒng)控制原理:操作者(人)要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(tái)(界面)把操作信息傳送給控制系統(tǒng)

36、，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識(shí)別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車庫現(xiàn)場的運(yùn)作。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖3-1所示。廣義上來說，車庫的控制系統(tǒng)主要有以下幾部分組成:控制核心單元、接口、驅(qū)動(dòng)單元和界面。控制核心單元是整個(gè)控制系統(tǒng)的“腦件”，它可隨著控制形式的不同而不同，可以是繼電器組成的邏輯電路，也可以是可編程控制器PLC (Programmable Logic Controller)或單片機(jī)系統(tǒng)?？删幊炭刂破魇乾F(xiàn)有車庫控制系統(tǒng)的首選。接口在車庫的控制系統(tǒng)中是必不可少。接口是驅(qū)動(dòng)單元與控制核心單元以及執(zhí)行部件與驅(qū)動(dòng)單元間的連接點(diǎn)。接口電路大致有三種：開關(guān)量接口電路、數(shù)字量接口電路和模擬量輸

37、入/輸出接口電路。升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)應(yīng)用的接口電路為開關(guān)量接口電路。驅(qū)動(dòng)單元是升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其種類及范圍也很廣。但在車庫控制系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)單元比較單調(diào)，其驅(qū)動(dòng)部件只有一個(gè)專用減速機(jī)(帶剎車)。所以，智能控制的車庫系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)是靠受控的驅(qū)動(dòng)元件來驅(qū)動(dòng)的。界面是操作人員與車庫控制核心單元交流信心的平臺(tái)。操作人員可以通過界面向車庫系統(tǒng)發(fā)送動(dòng)作意圖，車庫系統(tǒng)可以向操作人員反饋系統(tǒng)運(yùn)作狀況。簡單的界面可以是一個(gè)操作盒，而復(fù)雜的界面可以為利用微機(jī)通過運(yùn)用專用的應(yīng)用軟件建立的人機(jī)界面。升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的具體組成，要根據(jù)具體的控制形式而定，其組成形式也很靈活多樣

38、。3. 2升降橫移式立體停車庫系統(tǒng)的控制形式升降橫移式立體停車庫控制形式是根據(jù)車庫的具體情況選定，要綜合考慮到其規(guī)模、應(yīng)用場合等各方面因素而定，在車庫眾多的控制系統(tǒng)中有三種比較常見的控制形式:繼電器邏輯電路控制、可編程控制器控制、單片機(jī)控制。3.2.1繼電器控制在升降橫移式立體停車庫的應(yīng)用初期，繼電器控制形式比較常用。它主要是利用多個(gè)主交流接觸器、中間接觸器以及過載熱繼電器等電器元件經(jīng)合理的聯(lián)接構(gòu)成具有簡單控制功能的邏輯電路。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，誕生了許多其它形式的控制元器件，并已經(jīng)很快的取代了這種早期的控制形式。但對(duì)于小型低成本的升降橫移式立體停車庫，繼電器控制還在繼續(xù)被使用。 在小型的

39、升降橫移式立體停車庫中，其控制元件比較少，專用性比較強(qiáng)，利用繼電器控制，其電路也相應(yīng)的簡單，電路搭載用時(shí)少，成本也很低，適合于家庭用升降橫移式立體停車庫。繼電器控制也有許多不足之處。第一，難以實(shí)現(xiàn)智能模塊化控制;第二，不適合應(yīng)用于大規(guī)模、大容量的立體停車庫;第三，元器件的損壞率比較高，車庫運(yùn)行的可靠性不佳;最后，隨著驅(qū)動(dòng)部件的不斷增加，其邏輯電路的搭載難度也大大增加了。所以對(duì)于大中型升降橫移式立體停車庫，其控制形式就不適合運(yùn)用繼電器的控制形式。3. 2. 2可編程控制器(Programmable Logic Controller)控制國內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體停車庫，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用

40、可編程控制器控制，特別是應(yīng)用在智能化要求程度高、多車尾、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體停車庫中。可編程控制器與繼電器、單片微機(jī)相比有著比較獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：1.靈活、通用在繼電器控制系統(tǒng)中，使用的控制器件是大量的繼電器，整個(gè)系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)好的電器控制圖，由人工布線、焊接、固定等手段組裝完成的，其過程費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果因?yàn)楣に嚿系纳栽S變化，需要改變電器控制系統(tǒng)的話，那么原先的整個(gè)電器控制系統(tǒng)將被全部拆除，而重新進(jìn)行布線、焊接、固定等工作，耗費(fèi)了大量的人力、物力和時(shí)間。而可編程控制器是通過存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動(dòng)極少量的接線即可。而且，同一臺(tái)可編程控

41、制器還可以用于不同的控制對(duì)象，只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。另外 PLC產(chǎn)品還具有多樣化、系列化的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，同一系列又有低檔、高檔之分，因此可以適應(yīng)于各種不同規(guī)模、不同要求的工業(yè)控制。PLC還有多種功能模塊，可以根據(jù)需要靈活組合成各種不同功能的控制裝置，實(shí)現(xiàn)各種特殊的控制要求。2.可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)對(duì)于立體停車庫而言，可靠性是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，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。PLC的研制者在這一方面采取了許多有利的措施，使P

42、LC具有很高的可靠性和抗干擾能力，因此被稱為“專為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。首先，PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作是由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成的，因此不會(huì)出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的接線老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象，提高了可靠性。另外，PLC還在硬件和軟件兩方面采取了以下主要措施來提高其可靠性。硬件措施對(duì)于電源變壓器、CPU和編程器等主要部件，均采用嚴(yán)格措施進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾;對(duì)供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC或n型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的互相影響；對(duì)CPU這個(gè)核心部件所需的+5 V電源，采用多級(jí)濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電

43、網(wǎng)的波動(dòng)和過電壓、欠電壓的影響；在CPU與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效的隔離了內(nèi)部電路與I/O間電的聯(lián)系，減少故障和誤動(dòng)作;采用模塊式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。因?yàn)橐坏┎槌瞿骋荒K出現(xiàn)故障就能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。軟件措施監(jiān)控程序定期的監(jiān)測外界環(huán)境，如掉電、鉗電壓、后備電池電壓過低及強(qiáng)干擾信號(hào)等:當(dāng)檢測到故障時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲(chǔ)器，并對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行封閉，禁止對(duì)存儲(chǔ)器的任何操作，以防存儲(chǔ)信息被沖掉。這樣，一旦檢測到外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的程序工作;設(shè)置監(jiān)視定時(shí)器WDT，如果程序每次循環(huán)執(zhí)行時(shí)間超過了WDT規(guī)定時(shí)間，表明程序進(jìn)入死循

44、壞，立即報(bào)警;加強(qiáng)對(duì)程序的檢查和校驗(yàn)，一旦程序有錯(cuò)，立即報(bào)警，并停止執(zhí)行;對(duì)用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備，停電時(shí)利用后備電池供電，確保信息不丟失。由于采取了以上措施，使PLC的可靠性、抗干擾能力大大提高，這是PLC控制優(yōu)于單片計(jì)算機(jī)控制的一大特點(diǎn)。3.編程簡單、使用方便用單片計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識(shí)。而PLC采用面向控制過程、面向問題的 “自然語言”編程，容易掌握。例如目前大多數(shù)PLC采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了繼電器控制線路的清晰直觀感，又考慮到大多數(shù)電器技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平，很容易被電器技術(shù)人員所接受。P

45、LC易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，靈活方便。它與目前微機(jī)控制常用的匯編語言相比，雖然在PLC內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時(shí)間，但對(duì)大多數(shù)的停車庫控制設(shè)備來說，PLC的控制速度是足夠的。用單片計(jì)算機(jī)控制，只有在輸入輸出接口上做大量工作，才能與控制現(xiàn)場連接起來，調(diào)試也比較麻煩。而PLC的輸入輸出接口已經(jīng)做好，可直接與控制現(xiàn)場的用戶設(shè)備直接連接。輸入接口可以與各種開關(guān)和傳感器連接，輸出接口具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可以直接與繼電器、接觸器和電磁閥等連接，使用很方便。4.接線簡單PLC的接線只需將輸入設(shè)備(如按鈕、開關(guān)等)與PLC輸入端子連接，將輸出設(shè)備(如接觸器、電磁閥等)與PLC輸出端子連接。接

46、線工具僅為螺絲刀，接線工作極其簡單、工作量極少。5.功能強(qiáng)現(xiàn)代PLC不僅具有條件控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制功能，而且還能完成A/D, D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等。因此，它既可對(duì)開關(guān)量進(jìn)行控制，又可對(duì)模擬量進(jìn)行控制;既可控制一臺(tái)單機(jī)、一個(gè)車庫，又可控制一個(gè)車庫群。既可現(xiàn)場控制，又可遠(yuǎn)距離控制。既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。6.體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化由于PLC采用了半導(dǎo)體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。且由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械

47、設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制設(shè)備。同樣，可編程控制器控制也有其不足的地方，在性價(jià)比上要高于繼電器控制和單片微機(jī)控制;其開發(fā)潛力要差于單片微機(jī)，不如其功能靈活多樣;通用性不好，不同廠家的可編程控制器以及其附屬單元都是固定專用等等?？删幊炭刂破髟谏禉M移式立體停車庫的控制系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)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)即采用可編程控制器控制形式。3. 2. 3單片微機(jī)(Single Chip MicroComputer)控制單片微機(jī)就是我們通常所說的單片機(jī)，是將CPU, RAM, ROM(EPROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和1/0接口全部集成在一個(gè)硅片上。單片

48、機(jī)控制在機(jī)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(qiáng)、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(jì)80年代以來得到飛速發(fā)展。理論上也可用于立體停車庫系統(tǒng)，但實(shí)際上在立體停車庫的控制系統(tǒng)中，單片微機(jī)控制卻沒有得到廣泛的推廣應(yīng)用，其原因主要有以下幾點(diǎn)：1.單片微機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)周期比較長，系統(tǒng)調(diào)試耗時(shí)比較多；2.單片微機(jī)抗干擾能力比較弱，所以對(duì)現(xiàn)場工作環(huán)境要求很苛刻；3.單片微機(jī)自身就是弱電驅(qū)動(dòng)，但是對(duì)于停車庫系統(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)的可靠性就下降了；4.單片微機(jī)控制系統(tǒng)，其控制程序基本上是匯

49、編語言，匯編語言雖然功能比較強(qiáng)大，但是程序編制工作量比較大。因此，單片微機(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，也是以后停車庫系統(tǒng)研究開發(fā)的一個(gè)方向。3.3升降橫移式立體停車庫36控制系統(tǒng)升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)必須確保車庫的各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確無誤完成所要求的動(dòng)作，確保對(duì)車庫現(xiàn)場的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并把監(jiān)控信息反饋至系統(tǒng)的控制核心，由它對(duì)系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作進(jìn)行修正，保證車庫整個(gè)系統(tǒng)在穩(wěn)定正常的狀態(tài)下進(jìn)行工作。所以，在確定車庫控制系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)該明確系統(tǒng)的控制任務(wù)。3.3.1升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制任務(wù)制定升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制任務(wù)，前提是

50、要深入了解被控對(duì)象車庫的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，并根據(jù)客戶提出的控制要求和實(shí)際的可能性、必要性來確定其任務(wù)。本文均以36升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)為例。圖3-2 36升降橫移式立體車庫狀態(tài)1現(xiàn)在我們?cè)趫D3-2中的狀態(tài)下對(duì)13號(hào)托盤取車,取車完畢后對(duì)8號(hào)托盤存車。根據(jù)車庫的運(yùn)動(dòng)原則，8號(hào)和2號(hào)車位位于其垂直下方，必須要橫移讓出空位，所以就要求8,9,10號(hào)車位各向右橫移一個(gè)車位，同時(shí)1,2號(hào)托盤各向左移一個(gè)車位,然后13號(hào)托盤便在提升機(jī)構(gòu)的作用下，降到底層存車，如圖3-3所示。圖3-3 36升降橫移式立體車庫狀態(tài)2現(xiàn)在在8號(hào)托盤存車，承接13號(hào)托盤取車過程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)原則，8號(hào)托盤下必須要求空位，那么

51、13號(hào)載車板必須提升到車位架的位置，停放完畢后，3號(hào)托盤就可以向左橫移一個(gè)車位，如圖3-4所示圖3-4 36升降橫移式立體車庫狀態(tài)3這樣，8號(hào)載車板就可以下降到底層存車，停好車后8號(hào)托盤上升方便以后的存取，從圖示狀態(tài)完成13號(hào)托盤存取車，8號(hào)托盤存車后的狀態(tài)如圖3-5所示。圖3-5 36升降橫移式立體車庫狀態(tài)4根據(jù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，不難發(fā)現(xiàn)，存取車過程中，涉及最多的就三個(gè)方面：一、為了讓出空位，托盤需要橫移；二、為了存取車，需要托盤的升降；三、托盤左右橫移一個(gè)準(zhǔn)確的停車位行程和升降到準(zhǔn)確的位置。由此看出，控制任務(wù)主要就是要完成對(duì)橫移、升降以及定位的控制。在升降橫移式立體停車庫中，每一個(gè)有效車位都有一

52、組獨(dú)立的橫移和升降系統(tǒng)，分別由一個(gè)橫移專用小型減速電機(jī)和一個(gè)升降專用減速大電機(jī)組成。橫移定位靠安裝在橫移導(dǎo)軌規(guī)定位置的行程開關(guān)來完成，升降定位則靠安裝在地面和車位架規(guī)定位置的行程開關(guān)來完成。控制橫移電機(jī)和升降電機(jī)可以看作是控制系統(tǒng)的輸出(開關(guān)量輸出)，行程開關(guān)可以看作是控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入（開關(guān)量輸入）。3.3.2升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的基本要求車庫現(xiàn)場一般環(huán)境比較惡劣(一般為室外)，如高溫、粉塵、高濕度、振動(dòng)、強(qiáng)電設(shè)備啟動(dòng)的磁場干擾等，所涉及的控制系統(tǒng)除了要滿足控制任務(wù)，還需要滿足如下的基本要求：1.可靠性高車庫控制系統(tǒng)在車庫現(xiàn)場應(yīng)能長期、可靠、穩(wěn)定地工作。一方面，必須具有很強(qiáng)的抗車庫現(xiàn)

53、場干擾能力;系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境，考慮合適的抗千擾措施。另一方面，控制系統(tǒng)必須能長期穩(wěn)定的運(yùn)行。如用下面公式來衡量，有效度A愈接近1，控制系統(tǒng)長期運(yùn)行的可靠性就越高，這取決于合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制電路的設(shè)一計(jì)、元器件質(zhì)量、組裝調(diào)試時(shí)嚴(yán)格的工藝規(guī)程等。 式中:MTBF平均無故障工作時(shí)間 MTTR平均修理時(shí)問2.操作性能好車庫控制系統(tǒng)的操作性能好，表現(xiàn)在它的使用性能和可維護(hù)性能兩個(gè)方面，這是在系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮和注意的壞節(jié)。使用性能方面，硬件設(shè)計(jì)時(shí)要盡量降低操作人員的專業(yè)知識(shí)要求，如控制界面不要太復(fù)雜，操作順序簡單、操作出錯(cuò)不會(huì)引起人身設(shè)備故障等，使操作人員感到容易學(xué)習(xí)，使用方便。

54、軟件開發(fā)時(shí)，按照軟件工程的要求，盡量使用高級(jí)語言開發(fā)用戶程序，使程序具有較好的開放性并易于再開發(fā)。在可維護(hù)性能方面，硬件設(shè)計(jì)時(shí)，控制柜應(yīng)有較大的維修操作空間，硬件采用模塊式組合結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)故障時(shí)，容易采用更換方式進(jìn)行維修，從而縮短維修時(shí)間。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)配有查錯(cuò)、故障診斷程序，使故障出現(xiàn)時(shí)，易于查找故障部位。3.通用性好工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展迅速，更新?lián)Q代快，而且被控對(duì)象的控制要求也會(huì)根據(jù)生產(chǎn)的發(fā)展不斷提出新的要求。因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)具第三章升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)益。要達(dá)到這一目的，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，主要采用標(biāo)準(zhǔn)化總線設(shè)計(jì)，輸入輸出通道設(shè)計(jì)。電源設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)留一定的余量和空間，這樣

55、功能擴(kuò)充時(shí)，可以很方便的增加一些輸入通道而不需重新更換控制柜，同時(shí)，只要更換CPU模塊或模塊擴(kuò)展，就可以達(dá)到系統(tǒng)升級(jí)的目的。4.較高的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)車庫的控制系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是始終要考慮的指標(biāo)，即要有較高的價(jià)格性能比。這要根據(jù)實(shí)際的控制要求，在車庫控制系統(tǒng)核心單元選型、檢測傳感器與驅(qū)動(dòng)元件的選擇、軟件開發(fā)與運(yùn)行、一系統(tǒng)組裝與調(diào)試等費(fèi)用方面綜合進(jìn)行考慮。3.3.3升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)硬件的確定控制系統(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(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)元件的選擇、人機(jī)聯(lián)系方式的選擇，最后生成硬件接線圖。一、控制系統(tǒng)控制核心單元的選擇升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制核心單元確定與控制任務(wù)有關(guān)，36升降橫移式立體停車庫有11個(gè)提升大電機(jī)，10橫移小電機(jī)，由控制單元的輸出點(diǎn)控制，并要求實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，故需要42個(gè)輸出點(diǎn)；托盤行程開關(guān)：橫移定位開關(guān)20個(gè)，升降定位有22個(gè)，行程開關(guān)的位置監(jiān)測信號(hào)可作為控制系統(tǒng)的輸入，即需 42個(gè)輸入點(diǎn)。此外車庫的控制系統(tǒng)要對(duì)車庫運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控、安全監(jiān)測等。所以控制系統(tǒng)的輸入/輸出點(diǎn)至少在100以上，對(duì)于如此眾多的輸入/輸出點(diǎn)，繼電器和單片微機(jī)控制系統(tǒng)很難達(dá)到，而對(duì)于可編程控制器就顯得很簡單，它在理論上，可無限制的擴(kuò)展輸入/輸出模塊。從功能、性能、經(jīng)濟(jì)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