《基于PLC的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[共63頁(yè)]》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于PLC的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[共63頁(yè)]（63頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢 業(yè) 論 文 (設(shè)計(jì))論文題目 基于 PLC 的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 班 級(jí) 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 313091283143066 姓 名 薛志松 聯(lián)系方式 13474222447 指導(dǎo)教師 趙艷妮 提交日期 2015.8.15 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)教教育育學(xué)學(xué)院院畢畢 業(yè)業(yè) 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) (論論 文文) 任任 務(wù)務(wù) 書(shū)書(shū)專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化1309 層次 專(zhuān)升本姓名 薛志松 學(xué)號(hào) 313091283143066 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于 PLC 立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作自 2015 年 06 月 26 日起至 20

2、15 年09 月 24 日止三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基本要求：論文的總體結(jié)構(gòu)應(yīng)分為以下幾部分：題目、摘要、目錄、前言、正文、結(jié)論、參考文獻(xiàn)和附錄等幾部分組成。論文應(yīng)力求有作者自己的創(chuàng)見(jiàn)和觀點(diǎn)，中心突出，層次分明，論述清楚，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字流暢，論證有理有據(jù)，具有說(shuō)服能力。 指導(dǎo)教師： 趙艷妮 網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)教教育育學(xué)學(xué)院院畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì) (論論文文)考考核核評(píng)評(píng)議議書(shū)書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：該生畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中態(tài)度較認(rèn)真，論文闡述清楚，論文對(duì)材料進(jìn)行了一定程度的加工整理，論文內(nèi)容尚能聯(lián)系實(shí)際，有一定的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。建議成績(jī)： 及格 指導(dǎo)教師簽名： 趙艷妮 2015 年 9 月 13日答辯小組意見(jiàn)：負(fù)責(zé)

3、人簽名 年 月 日答辯小組成員 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)意見(jiàn)： 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日基于基于 PLCPLC 的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為基于 PLC 的立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械式車(chē)庫(kù)種類(lèi)較多，主要有以下形式：升降橫移類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、平面移動(dòng)類(lèi)、巷道堆垛類(lèi)、垂直升降類(lèi)、簡(jiǎn)易升降類(lèi)等。通過(guò)對(duì)這些車(chē)庫(kù)類(lèi)型特點(diǎn)的比較與分析，選擇了三層三列升降橫移車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)為研究模型和設(shè)計(jì)內(nèi)容。本設(shè)計(jì)論述了立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展與當(dāng)今現(xiàn)狀，論述分析了三層三列升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)，并依據(jù)其運(yùn)行原理設(shè)計(jì)了PLC 程序。關(guān)鍵詞：

4、關(guān)鍵詞：立體車(chē)庫(kù)，升降橫移式，控制系統(tǒng)，PLCI目目 錄錄1 緒論.11.1 課題的意義.11.2 國(guó)內(nèi)外有關(guān)課題的研究動(dòng)態(tài).12 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的機(jī)械設(shè)計(jì)部分.32.1 立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)及其特點(diǎn).32.2 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的工作原理.52.3 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu).62.3.1 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的主要構(gòu)成.62.3.2 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)示意.92.4 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中的安全防護(hù)裝置.103 立體車(chē)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).123.1 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì).123.2 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì).153.2.1 PLC 接線設(shè)計(jì) .153.2.2 其他資源配置.163.3 PLC 控

5、制程序設(shè)計(jì).173.3.1 PLC 的選型 .193.3.2 PLC 的 IO 資源配置.203.4 電氣安全裝置.214 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì).224.1 立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng).224.2 基于 WINCC的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).254.1.1 Wincc 的概述 .254.1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能.254.1.3 Wincc 的組態(tài) .265 結(jié)論.29參考文獻(xiàn).30致謝.31II附錄.32西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11 緒論緒論1.1 課題的意義課題的意義 隨著車(chē)輛的增加，停車(chē)難成了頭等問(wèn)題，而停車(chē)難問(wèn)題的出現(xiàn)，也給立體機(jī)械停車(chē)設(shè)備行業(yè)帶來(lái)了巨大的商機(jī)和廣闊的市場(chǎng)

6、。在這商機(jī)與競(jìng)爭(zhēng)并存的時(shí)候，我國(guó)的機(jī)械停車(chē)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。 立體車(chē)庫(kù)高倍率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，立體停車(chē)設(shè)備停車(chē)容量大。城市的空間是有限的，立體車(chē)庫(kù)相比較地下車(chē)庫(kù)，占地面積小，也可停放各種類(lèi)型的車(chē)輛，特別是轎車(chē)。和同等容量的地下車(chē)庫(kù)投資相比，投資少，施工短，耗電省。自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)具有完整的安全系統(tǒng)，如障礙物確認(rèn)裝置、緊急制動(dòng)裝置、防止突然落下裝置、過(guò)載保護(hù)裝置、漏電保護(hù)裝置、車(chē)輛超長(zhǎng)及超高檢測(cè)裝置等等。存取過(guò)程可由人工完成，也可以配備計(jì)算機(jī)設(shè)備全自動(dòng)完成，這也給今后的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)留有大的空間。.外觀同建筑協(xié)調(diào)，管理方便立體停車(chē)設(shè)備最適合用于商場(chǎng)、賓館、辦公樓前、旅游區(qū)。許多裝置

7、基本無(wú)須專(zhuān)門(mén)的操作人員，一個(gè)司機(jī)就可單獨(dú)完成。城市的空間是有限的，但人類(lèi)的社會(huì)的發(fā)展是無(wú)限的，而人類(lèi)智慧也是無(wú)窮的，立體停車(chē)設(shè)備將會(huì)利用有限的空間去完成更困難的問(wèn)題，立體車(chē)庫(kù)會(huì)讓人們發(fā)現(xiàn)停車(chē)原來(lái)如此輕松，簡(jiǎn)單。 停車(chē)設(shè)備有效地解決停車(chē)難的問(wèn)題，這個(gè)應(yīng)該是值得肯定的，而對(duì)于立體車(chē)庫(kù)今后的發(fā)展來(lái)說(shuō)，它也會(huì)有著更多的優(yōu)勢(shì)，會(huì)逐步代替那些平面自然停車(chē)場(chǎng)。 立體車(chē)庫(kù)，未來(lái)市場(chǎng)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，以?xún)r(jià)格優(yōu)勢(shì)占領(lǐng)市場(chǎng)；另一個(gè)極端就是技術(shù)與性能的極端，要求停車(chē)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。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，城市規(guī)劃的完善，立

8、體機(jī)械停車(chē)設(shè)備行業(yè)將成為一個(gè)充滿生機(jī)的朝陽(yáng)行業(yè)，立體機(jī)械停車(chē)設(shè)備的技術(shù)也將得到長(zhǎng)足的發(fā)展1.2 國(guó)內(nèi)外有關(guān)課題的研究動(dòng)態(tài)國(guó)內(nèi)外有關(guān)課題的研究動(dòng)態(tài)自動(dòng)立體停車(chē)裝備系統(tǒng)在世界各地的發(fā)展是極不均衡的，德國(guó)開(kāi)發(fā)最早，技術(shù)居于領(lǐng)先地位，在二層及多層平面式立體停車(chē)庫(kù)系列中，它已發(fā)展了型、西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2型和型。日本由于國(guó)土面積小而應(yīng)用最廣，自從 1959 年引進(jìn)了建造機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)技術(shù)之后，到 1983 年，就已經(jīng)在本土上共建造了 25454 座多種形式的機(jī)械式車(chē)庫(kù)，平均每座容車(chē)量達(dá)到十輛左右，最多的能達(dá)到百輛以上。從上世紀(jì)七十年代末期起，車(chē)庫(kù)容量年遞增率為 5%-7%，已經(jīng)趕

9、上了同期汽車(chē)擁有量的年遞增率 4%-6%，從技術(shù)特征上看，日本更重視豎式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展，即密集型自動(dòng)立體停車(chē)庫(kù)的發(fā)展。1993 年，在日本東京舉行的世界立體自動(dòng)停車(chē)設(shè)備展覽會(huì)盛況空前。進(jìn)入 20 世紀(jì)以來(lái)，在國(guó)內(nèi)舉辦了多個(gè)與停車(chē)設(shè)備相關(guān)的展覽會(huì)，2006 年十月在上海舉辦的“2006 上海國(guó)際停車(chē)設(shè)備和智能系統(tǒng)展覽會(huì)”同樣熱鬧非凡，它吸引了來(lái)自德、日、美等世界上知名的停車(chē)設(shè)備制造商，全自動(dòng)立體停車(chē)設(shè)備的容車(chē)能力及其技術(shù)完備，先進(jìn)程度已被世界廣泛承認(rèn)和接受。國(guó)內(nèi)正處于經(jīng)濟(jì)與建設(shè)發(fā)展階段，目前已有國(guó)外多種停車(chē)設(shè)備出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上。停車(chē)裝置種類(lèi)繁多，必須通過(guò)詳盡的技術(shù)分析及經(jīng)濟(jì)分析才可以有明智的

10、決斷，有效的利用一切有利因素，建造出經(jīng)濟(jì)技術(shù)都合理的停車(chē)裝置。總之，在我們面臨著建設(shè)現(xiàn)代化大都市的重任和土地資源寸土萬(wàn)金的情況下，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用這一現(xiàn)代化設(shè)備是可行的、明智的選擇。它的前景將是無(wú)限美好的。停車(chē)裝置這一潛在市場(chǎng)也漸漸的明朗起來(lái)了，這給國(guó)內(nèi)的企業(yè)經(jīng)營(yíng)者們?cè)黾恿藟毫蛣?dòng)力，應(yīng)聯(lián)合科研、生產(chǎn)與使用者，共同推進(jìn)這一高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。去搶占這一新興的市場(chǎng)。可以斷言，將來(lái)這一市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)一定是激烈的。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。參照日本等國(guó)標(biāo)準(zhǔn)制定的我國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也于近幾年出臺(tái)，目前停車(chē)設(shè)備

11、生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類(lèi)型的停車(chē)設(shè)備，有些停車(chē)設(shè)備已開(kāi)始出口10。機(jī)械式立體車(chē)庫(kù)是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車(chē)設(shè)備，其規(guī)劃建設(shè)涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導(dǎo)、建筑結(jié)構(gòu)、供電照明、通訊監(jiān)視、通風(fēng)排水、環(huán)境保護(hù)、安全消防、收費(fèi)管理等各學(xué)科領(lǐng)域，就停車(chē)設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車(chē)設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國(guó)外停車(chē)技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國(guó)停車(chē)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)出西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求。2 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的機(jī)械設(shè)計(jì)部分升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的機(jī)械設(shè)計(jì)部分2.1

12、 立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)及其特點(diǎn)立體車(chē)庫(kù)的分類(lèi)及其特點(diǎn)機(jī)械式車(chē)庫(kù)種類(lèi)較多，主要有以下形式：升降橫移類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、平面移動(dòng)類(lèi)、巷道堆垛類(lèi)、垂直升降類(lèi)、簡(jiǎn)易升降類(lèi)等。下面介紹其中幾種類(lèi)型及其特點(diǎn)。（1）升降橫移式停車(chē)位為兩層或多層，有若干層的同層置車(chē)板可左右橫向移位，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)改變置車(chē)板的高度?？蔀榈厣鲜交驇У乜邮?。特點(diǎn)：有效利用空間，提高空間利用率達(dá)數(shù)倍。 存取車(chē)快捷便利，獨(dú)特跨梁設(shè)計(jì)，車(chē)輛出入無(wú)障礙。 采用 PLC 控制，自動(dòng)化程度高。 環(huán)保節(jié)能，低噪音。 人機(jī)界面好，多種操作方式可選配，操作簡(jiǎn)便。（2）垂直循環(huán)式通過(guò)傳動(dòng)機(jī)械，驅(qū)使以垂直方式排列的各置車(chē)板作連續(xù)環(huán)形運(yùn)動(dòng)。車(chē)輛出入口位于

13、設(shè)備最下面的稱(chēng)為下出入口式，位于中間部分的稱(chēng)為中出入口式，位于最上面的稱(chēng)為上出入口式?？蔀榉忾]式高塔或敞開(kāi)式低塔。特點(diǎn)：使用 PLC 自動(dòng)調(diào)車(chē)，一次按鍵即可完成存取車(chē)?？稍O(shè)置在地面上或半地上半地下，可獨(dú)立或附設(shè)在建筑物內(nèi)，還可多臺(tái)組合?？墒∪ベ?gòu)置土地的大量費(fèi)用，有利于合理規(guī)劃和優(yōu)化設(shè)計(jì)。（3）巷道堆垛式采用巷道堆垛機(jī)和搬運(yùn)器，將進(jìn)到搬運(yùn)器上的車(chē)輛一起作平面移動(dòng)且垂直升降到停車(chē)位旁，再用存取機(jī)構(gòu)將車(chē)輛送入停車(chē)位。特點(diǎn)：西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4全封閉管理，安全、防盜、為車(chē)輛提供最佳防護(hù)?？稍O(shè)置于地上或地下，充分利用有效空間。載車(chē)板的升降和行走同時(shí)運(yùn)行，存取車(chē)方便快捷。全封閉式管理

14、，安全可靠，保障人、車(chē)安全。通過(guò)升降機(jī)、行走臺(tái)車(chē)及橫移裝置輸送載車(chē)板實(shí)現(xiàn)存取車(chē)操作，整個(gè)過(guò)程全自動(dòng)完成。固定式升降機(jī)各層行走臺(tái)車(chē)的配置形式，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)人同時(shí)存取車(chē)。（4）垂直升降（塔庫(kù)）式停放車(chē)輛的停車(chē)位和車(chē)輛升降機(jī)以立體方式組成的高層停車(chē)設(shè)備。通過(guò)搬運(yùn)機(jī)械將車(chē)輛或載有車(chē)輛的置車(chē)板橫向或縱向地從車(chē)輛升降機(jī)搬運(yùn)至停車(chē)位。停車(chē)位分橫置式、縱置式和圓周式三種。特點(diǎn)：占地少，容車(chē)量大，高層設(shè)計(jì)最高能夠達(dá)到平均一輛車(chē)僅占一平方米的空間?？赏瑫r(shí)提供多車(chē)位進(jìn)出口，等待時(shí)間短。智能化程度高，可預(yù)約存取車(chē)及空車(chē)位導(dǎo)向。利用車(chē)庫(kù)外形的空隙空間可以進(jìn)行綠化，使車(chē)庫(kù)變成一個(gè)立體的綠化體，有利于美化城市和環(huán)境。（5）平

15、面移動(dòng)式 在同一層面上，用搬運(yùn)臺(tái)車(chē)平面移動(dòng)車(chē)輛，或使置車(chē)板平面橫移?？蔀閱螌悠矫鏅M移、單層（多層）平面往返以及門(mén)式起重機(jī)多層平移。特點(diǎn)：每層車(chē)臺(tái)和升降機(jī)分別動(dòng)作，提高出入庫(kù)速度，可利用地下空間，停車(chē)規(guī)模可達(dá)到數(shù)千臺(tái)。 部分區(qū)域發(fā)生故障時(shí)，不影響其他區(qū)域的正常運(yùn)行。 通過(guò)計(jì)算機(jī)和觸屏界面進(jìn)行綜合管理，可全面監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀況，并且操作簡(jiǎn)單。（6）簡(jiǎn)易升降式停車(chē)位為兩層或三層，通過(guò)升降機(jī)構(gòu)或俯仰機(jī)構(gòu)改變置車(chē)板的高度或傾斜角度，供車(chē)輛出入?？蔀榈厣鲜交驇У乜邮?。特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單實(shí)用，無(wú)需特殊地面基礎(chǔ)要求。適合裝置于工廠、別墅、住宅西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5停車(chē)場(chǎng)。可任意遷移，搬遷安裝容

16、易或根據(jù)地面情況，獨(dú)立及多臺(tái)設(shè)備。備有專(zhuān)用鎖匙開(kāi)關(guān)，防止外人開(kāi)動(dòng)設(shè)備。車(chē)板防下滑保險(xiǎn)裝置。（7）其他水平循環(huán)類(lèi)：各置車(chē)板以?xún)闪谢蚨嗔蟹绞剿脚帕?，并循環(huán)移動(dòng)。置車(chē)板以圓弧運(yùn)動(dòng)方式循環(huán)者稱(chēng)為圓形循環(huán)式；以直線運(yùn)動(dòng)方式循環(huán)者稱(chēng)為箱形循環(huán)式。多層循環(huán)式：各置車(chē)板以?xún)蓪踊蚨鄬臃绞脚帕校谙噜弮蓪娱g的兩端設(shè)有車(chē)輛升降機(jī)，同層置車(chē)板可在該層內(nèi)作水平循環(huán)移動(dòng)。置車(chē)板在設(shè)備兩端以圓弧運(yùn)動(dòng)方式升降者稱(chēng)為圓形循環(huán)式；以垂直運(yùn)動(dòng)方式升降者稱(chēng)為箱形循環(huán)式。車(chē)輛入庫(kù)方式與水平循環(huán)相同。通過(guò)對(duì)各類(lèi)立體車(chē)庫(kù)的分析并結(jié)合本次設(shè)計(jì)的車(chē)庫(kù)容量，可以得出選用升降橫移式立體車(chē)庫(kù)為最佳選擇方案。2.2 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的升降橫移式立

17、體車(chē)庫(kù)的工作原理工作原理升降橫移式立體車(chē)庫(kù)每個(gè)車(chē)位都有載車(chē)板，車(chē)輛就停在載車(chē)板上，最下層的載車(chē)板只做左右橫移，不能升降，中間層車(chē)位可以左右橫移和升降，上層車(chē)位只能升降，不能橫移，若中間層車(chē)位需要存取車(chē)，則需下層車(chē)位移出空位，才能降至底層，上層車(chē)位需要存取車(chē)，則需要中間層車(chē)位和下層車(chē)位移出空位方能下降至底層，存車(chē)時(shí)，當(dāng)載車(chē)板到位后，駕駛員將車(chē)開(kāi)上載車(chē)板后下車(chē)離開(kāi)，中間層和上層載車(chē)板自動(dòng)升至所在層位，取車(chē)時(shí)，下層車(chē)位直接開(kāi)出，上層和中間層則是載車(chē)板降至底層后，等駕駛員進(jìn)入車(chē)庫(kù)開(kāi)走汽車(chē)后，載車(chē)板自動(dòng)回至所在層位。圖 2-1 為一個(gè)地上 7 車(chē)位的升降橫移式停車(chē)設(shè)備，其工作原理是：三層三個(gè)車(chē)位可以升降

18、，二層兩個(gè)車(chē)位可以升降和平移，一層的兩個(gè)車(chē)位只能橫向橫移，空車(chē)位供三層和二層的車(chē)位下降時(shí)借用。1、2 號(hào)車(chē)位可以直接存放車(chē)輛；7 號(hào)車(chē)位需下降后再存放車(chē)輛；3 號(hào)車(chē)位則需先將 1 號(hào)和 2 號(hào)載車(chē)板右移，再將3 號(hào)載車(chē)板下降；4 號(hào)車(chē)位則需先將 2 號(hào)載車(chē)板右移，再將 4 號(hào)存車(chē)板下降；5號(hào)車(chē)位需要先將 1、2、3、4 號(hào)四個(gè)載車(chē)板右移，再將 5 號(hào)載車(chē)板下降；6 號(hào)車(chē)西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6位則需要先將 2、4 號(hào)載車(chē)板右移，再將 6 號(hào)載車(chē)板降下。圖 2-1 七車(chē)位升降橫移式立體車(chē)庫(kù)工作原理圖2.3 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)2.3.1 升降橫移式立

19、體車(chē)庫(kù)的主要構(gòu)成以三層三列式立體車(chē)庫(kù)為模型建立研究對(duì)象。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)主要由鋼結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、載車(chē)板、電氣控制系統(tǒng)、安全裝置五大部分組成。（1）鋼結(jié)構(gòu)圖2-2 鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單示意圖具有如下特點(diǎn)：可靠性高鋼材在生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過(guò)程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質(zhì)體。鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果可靠，所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強(qiáng)度和彈性模量較高，而且強(qiáng)度與重力密度

20、之比也高得多。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運(yùn)輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價(jià)。材料的塑性和韌性好鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會(huì)因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短鋼結(jié)構(gòu)一般在專(zhuān)業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)量易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資

21、的經(jīng)濟(jì)效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。鋼結(jié)構(gòu)密閉性好鋼結(jié)構(gòu)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(gòu)、管道等。鋼材的耐銹蝕性差在沒(méi)有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問(wèn)題并不嚴(yán)重。立體車(chē)庫(kù)多在沒(méi)有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費(fèi)用低。結(jié)構(gòu)主體采用熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強(qiáng)度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。（2）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)每塊上載車(chē)板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理如圖2-3，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板下降。根據(jù)載車(chē)

22、板及車(chē)重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車(chē)板的移動(dòng)速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車(chē)身高度確定上下載車(chē)板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長(zhǎng)度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8圖2-3 鏈傳動(dòng)簡(jiǎn)單示意圖（3）載車(chē)板由于下載車(chē)板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車(chē)板比上載車(chē)板要短。每塊下載車(chē)板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，藏于載車(chē)板內(nèi)。在下載車(chē)板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動(dòng)輪，裝于長(zhǎng)傳動(dòng)軸兩端，另兩只為獨(dú)立安裝的從動(dòng)輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行走從而使下載車(chē)板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。根據(jù)

23、載車(chē)板及車(chē)輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。圖 2-4 平板式載車(chē)板及拼合示意圖（4）安全裝置在立體車(chē)庫(kù)上層停車(chē)位和下層停車(chē)位的縱梁處裝有上下行程極限開(kāi)關(guān)，在中間層和底層車(chē)庫(kù)橫梁兩端裝有左右行程極限開(kāi)關(guān)。上載車(chē)板上裝有防墜落安全裝置,防墜落安全裝置安裝在縱梁和上載車(chē)板停泊位置之間，在縱梁兩邊各安裝兩只電磁鐵控制的掛鉤，上載車(chē)板兩側(cè)相應(yīng)位置出個(gè)裝兩只勾環(huán)，當(dāng)上載車(chē)板上升到位后，縱梁上安裝的四只掛鉤便會(huì)自動(dòng)勾住四只勾環(huán)，以防止當(dāng)升降電機(jī)制動(dòng)器失靈后，上載車(chē)板汽車(chē)和上載車(chē)板墜落，從而壓毀下層的汽車(chē)。行程極限開(kāi)關(guān)的作用是當(dāng)載車(chē)板到達(dá)位置是自動(dòng)停止。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)

24、院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9圖2-5 安全裝置簡(jiǎn)單示意圖（5）控制系統(tǒng)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)采用PLC控制，主要有自動(dòng)，急停，手動(dòng)三種控制方式，立體車(chē)庫(kù)一般采用自動(dòng)控制方式工作，當(dāng)出現(xiàn)緊急異常的情況時(shí)候使用急?？刂?，當(dāng)故障排除或急停取消后，可以用手動(dòng)按鈕使車(chē)庫(kù)復(fù)位。2.3.2 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)示意本論文具體選用三層七位升降橫移式自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，其設(shè)備結(jié)構(gòu)示意如圖 2-6：圖 2-6 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖（1）立體車(chē)庫(kù)模型西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10本立體車(chē)庫(kù)的建筑模型為一個(gè)三層七車(chē)位立體車(chē)庫(kù)，車(chē)庫(kù)平面設(shè)計(jì)示意圖如圖 2-7 所示，車(chē)庫(kù)立體模型示意

25、圖如圖 2-8 所示。（2）立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)指標(biāo)本車(chē)庫(kù)以中型轎車(chē)尺寸長(zhǎng)（4800mm）寬（1800mm）高（1800mm）為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，據(jù)此每個(gè)停車(chē)位的尺寸應(yīng)為長(zhǎng)（5000-6000mm）寬(2500-3000mm)高（2000-2500mm） ，經(jīng)考慮停車(chē)安全預(yù)留空間，本車(chē)庫(kù)的幾何空間尺寸設(shè)計(jì)為：長(zhǎng)度=25000mm，寬度=18000mm，高度=6600mm；車(chē)庫(kù)前留有6000mm 寬車(chē)道；一層凈高：2200mm；二層凈高：2200mm；三層凈高：2200mm；最大存車(chē)長(zhǎng)度：5500mm；最大存車(chē)寬度：2000mm；最大存車(chē)高度：1800mm。圖 2-7 立體車(chē)庫(kù)平面示意圖西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育

26、學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11圖 2-8 立體車(chē)庫(kù)立體模型示意圖2.4 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中的安全防護(hù)裝置升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中的安全防護(hù)裝置車(chē)庫(kù)是用來(lái)存放汽車(chē)的，汽車(chē)的價(jià)格是很昂貴的，所以車(chē)庫(kù)一旦發(fā)生事故，所造成的損失會(huì)很大，為此，我們要將事故防范于未然。為此車(chē)庫(kù)的安全防護(hù)措施應(yīng)該做到以下幾點(diǎn)，并安裝相應(yīng)的防護(hù)設(shè)備。（1）急停措施：在控制盒上安裝紅色的緊急停止開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生異常情況時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)能使立體車(chē)庫(kù)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）阻車(chē)裝置：為了防止汽車(chē)在載車(chē)板上發(fā)生滑動(dòng)，應(yīng)該在載車(chē)板后端和前端安裝一高 25mm 以上的阻車(chē)擋塊，司機(jī)在停車(chē)時(shí)應(yīng)將汽車(chē)停在載車(chē)板合適的位置上，并拉好手剎。（3）限位保護(hù)：立體

27、車(chē)庫(kù)的載車(chē)板在升降和橫移過(guò)程中是靠定位開(kāi)關(guān)來(lái)定位的，為了防止定位開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致事故，所以在上升定位上方，下降定位下方，左移定位左邊，右移定位右邊分別裝有限位開(kāi)關(guān)。當(dāng)定位開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，一旦限位開(kāi)關(guān)觸碰到載車(chē)板時(shí)，限位開(kāi)關(guān)立即使車(chē)庫(kù)停止工作。（4）門(mén)前光電檢測(cè)裝置：在車(chē)庫(kù)運(yùn)行過(guò)程中，不能有人或物進(jìn)入車(chē)庫(kù)的工作區(qū)，所以要在車(chē)庫(kù)入口處安裝一個(gè)紅外裝置，一旦在車(chē)庫(kù)工作時(shí)有人或物進(jìn)入車(chē)庫(kù)，系統(tǒng)將立即停止工作。（5）載車(chē)板固定裝置：當(dāng)載車(chē)板到達(dá)指定位置后，為防止載車(chē)板下滑或因故墜落，損害其下方的車(chē)或人，所以安裝電磁鐵控制的掛鉤形式的防墜裝置。當(dāng)載車(chē)板?？康轿粫r(shí)，電磁鐵由通電狀態(tài)轉(zhuǎn)為失電狀態(tài)，驅(qū)動(dòng)掛鉤勾

28、住鐵環(huán)。當(dāng)載車(chē)板要下脫離鐵環(huán)。電磁鐵由失電狀態(tài)轉(zhuǎn)為通電狀態(tài)，報(bào)警燈閃爍，按下急停按鈕使車(chē)庫(kù)立即停止。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）123 立體車(chē)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)立體車(chē)庫(kù)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)整體設(shè)計(jì)在工業(yè)自動(dòng)化控制中，最常用的三種控制方式有繼電器控制、單片機(jī)控制和可編程控制器控制，這三種控制方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。（1）繼電器控制系統(tǒng)控制功能是用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的。繼電器串接在控制電路中根據(jù)主電路中的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間及溫度等參量變化而動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)電力拖動(dòng)裝置的自動(dòng)控制及保護(hù)。系統(tǒng)復(fù)雜，在控制過(guò)程中，如果某個(gè)繼電器損壞，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，查找和

29、排除故障往往非常困難，雖然繼電器本身價(jià)格不太貴，但是控制柜的安裝接線工作量大，因此整個(gè)控制柜價(jià)格非常高，靈活性差，響應(yīng)速度慢。繼電器控制系統(tǒng)的延時(shí)控制是靠時(shí)間繼電器的滯后動(dòng)實(shí)現(xiàn)，精度不高且易受環(huán)境溫度和濕度的影響，調(diào)整時(shí)間困難。由于繼電器的觸點(diǎn)有限，其靈活性和擴(kuò)展性也受到制約。（2）單片機(jī)控制單片機(jī)作為一個(gè)超大規(guī)模的集成電路，機(jī)構(gòu)上包括 CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器和多種輸入/輸出接口電路。其低功耗、低電壓和很強(qiáng)的控制功能，成為功控領(lǐng)西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13域、尖端武器、日常生活中最廣泛的計(jì)算機(jī)之一。單片機(jī)應(yīng)用范圍主要是大批量重復(fù)生產(chǎn)的民用消費(fèi)品以及小批量產(chǎn)品，特別是儀器儀表，家

30、電以及小型控制系統(tǒng)。但是，單片機(jī)是一片集成電路，不能直接將它與外部 I/O 信號(hào)相連。要將它用于工業(yè)控制還要附加一些配套的集成電路和 I/O 接口電路，硬件設(shè)計(jì)、制作和程序設(shè)計(jì)的工作量相當(dāng)大。 （3）可編程序控制器控制可編程序控制器配備各種硬件裝置供用戶選擇，用戶不用自己設(shè)計(jì)和制作硬件裝置，只須確定可編程序控制器的硬繭配制和設(shè)計(jì)外部接線圖，同時(shí)采用梯形圖語(yǔ)言編程，用軟件取代繼電器電器系統(tǒng)中的觸點(diǎn)和接線，通過(guò)修改程序適應(yīng)工藝條件的變化。此外，PLC 還有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)高可靠性是電氣控制設(shè)備的關(guān)鍵性能。PLC 由于采用現(xiàn)代大規(guī)模集成電路技術(shù)，采用嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝制造，內(nèi)部電路

31、采取了先進(jìn)的抗干擾技術(shù)，具有很高的可靠性。例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí)。一些使用冗余 CPU 的 PLC 的平均無(wú)故障工作時(shí)間則更長(zhǎng)。從 PLC 的機(jī)外電路來(lái)說(shuō)，使用 PLC 構(gòu)成控制系統(tǒng)，和同等規(guī)模的繼電接觸器系統(tǒng)相比，電氣接線及開(kāi)關(guān)接點(diǎn)已減少到數(shù)百甚至數(shù)千分之一，故障也就大大降低。此外，PLC 帶有硬件故障自我檢測(cè)功能，出現(xiàn)故障時(shí)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。在應(yīng)用軟件中，應(yīng)用者還可以編入外圍器件的故障自診斷程序，使系統(tǒng)中除 PLC 以外的電路及設(shè)備也獲得故障自診斷保護(hù)。這樣，整個(gè)系統(tǒng)具有極高的可靠性也就不奇怪了。（2）配套齊全，功能完善，適用性強(qiáng)PLC 發(fā)

32、展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品?？梢杂糜诟鞣N規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合。除了邏輯處理功能以外，現(xiàn)代 PLC 大多具有完善的數(shù)據(jù)運(yùn)算能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。近年來(lái) PLC 的功能單元大量涌現(xiàn)，使 PLC 滲透到了位置控制、溫度控制、CNC 等各種工業(yè)控制中。加上 PLC 通信能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用 PLC 組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14（3）易學(xué)易用，深受工程技術(shù)人員歡迎PLC 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，是面向工礦企業(yè)的工控設(shè)備。它接口容易，編程語(yǔ)言易于為工程技術(shù)人員接受。梯形圖語(yǔ)言的圖形符號(hào)與表達(dá)方式和繼電器電路圖相當(dāng)接

33、近，只用 PLC 的少量開(kāi)關(guān)量邏輯控制指令就可以方便地實(shí)現(xiàn)繼電器電路的功能。為不熟悉電子電路、不懂計(jì)算機(jī)原理和匯編語(yǔ)言的人使用計(jì)算機(jī)從事工業(yè)控制打開(kāi)了方便之門(mén)。（4）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維護(hù)方便，容易改造PLC 用存儲(chǔ)邏輯代替接線邏輯，大大減少了控制設(shè)備外部的接線，使控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及建造的周期大為縮短，同時(shí)維護(hù)也變得容易起來(lái)。更重要的是使同一設(shè)備經(jīng)過(guò)改變程序改變生產(chǎn)過(guò)程成為可能。這很適合多品種、小批量的生產(chǎn)場(chǎng)合。（5）體積小，重量輕，能耗低以超小型 PLC 為例，新近出產(chǎn)的品種底部尺寸小于 100mm，重量小于150g，功耗僅數(shù)瓦。由于體積小很容易裝入機(jī)械內(nèi)部，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)

34、備。根據(jù)對(duì)幾種常見(jiàn)控制方式進(jìn)行對(duì)比，再結(jié)合本設(shè)計(jì)可以得出使用 PLC 來(lái)控制立體車(chē)庫(kù)時(shí)最合適的。整個(gè)車(chē)庫(kù)由一臺(tái) PLC 對(duì)其進(jìn)行管理和監(jiān)控，由 PLC 來(lái)控制載車(chē)板升降橫移傳動(dòng)裝置，完成車(chē)輛的存取操作，各車(chē)位車(chē)輛的存取由 PLC 根據(jù)當(dāng)前各車(chē)位的停放情況，按照相應(yīng)的策略來(lái)調(diào)動(dòng)載車(chē)板，以存取車(chē)輛。立體車(chē)庫(kù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)包括弱電和強(qiáng)電兩套系統(tǒng)，弱電系統(tǒng)主要是各種信號(hào)的采集和控制輸出，例如：通過(guò) PLC 輸出信號(hào)給接觸器線圈，以此來(lái)控制接觸器的通斷，從而來(lái)控制強(qiáng)電系統(tǒng)。強(qiáng)電系統(tǒng)主要包括載車(chē)板電機(jī)控制線路，控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的接觸器等。車(chē)庫(kù)采用面板按鈕呼叫車(chē)位存取車(chē)，用升降橫移裝置將汽車(chē)輸送到位?？刂葡到y(tǒng)

35、在面板上設(shè)有急停按鈕，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停按 鈕將使車(chē)庫(kù)立即停止運(yùn)行。系統(tǒng)輸出控制信號(hào)包括控制電機(jī)運(yùn)行和方向的信號(hào)，控制電磁鐵得、失電信號(hào)。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)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、西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15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(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)是整個(gè)車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的重要組成部分，也是車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是“四肢” ，框架是“軀體” ，那么控制系統(tǒng)就是“大腦” 。它指揮著車(chē)庫(kù)的每個(gè)運(yùn)作過(guò)程，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的系統(tǒng)控制原理：操作者通過(guò)控制面

36、板把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)處理后通過(guò)輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來(lái)完成車(chē)庫(kù)的運(yùn)作。立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)控制原理框圖如圖 3-1 所示。圖 3-1 立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)控制原理框圖3.2 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì)電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分設(shè)計(jì)3.2.1 PLC 接線設(shè)計(jì)在升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車(chē)庫(kù)內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車(chē)庫(kù)內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等，這些輔助裝置幫助我們更好的控制立體車(chē)庫(kù)。為了保證載車(chē)板能橫移到預(yù)定位置以及載車(chē)板能上升或下降到指定位置，采用了行程開(kāi)關(guān)。為了判斷載車(chē)板上有無(wú)車(chē)輛，采用了光電開(kāi)關(guān)。同時(shí)

37、在車(chē)庫(kù)中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預(yù)警裝置。在此圖中只是簡(jiǎn)單的畫(huà)出了三層七位升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的一些其簡(jiǎn)單的功能。根據(jù)這些功能我們可以很直觀的觀察出三層七位升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的工作。接線圖見(jiàn)圖 3-2。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16圖 3-2 簡(jiǎn)化 PLC 接線圖電機(jī)控制及接線設(shè)計(jì)：在存取車(chē)時(shí)車(chē)位的升降不能同時(shí)進(jìn)行，車(chē)位的升降和橫移也不能同時(shí)進(jìn)行，這兩個(gè)動(dòng)作必須是互鎖的，即當(dāng)上層車(chē)位在升降時(shí)，地面層車(chē)位不能移動(dòng)，反之亦然，并且上層車(chē)位每次只能有一個(gè)車(chē)位進(jìn)行上下升降運(yùn)動(dòng)。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來(lái)解決。如圖 3-3 所示。 西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論

38、文）17圖 3-3 電機(jī)控制原理圖3.2.2 其他資源配置（1）檢測(cè)點(diǎn)分布載車(chē)板上汽車(chē)停放到位否檢測(cè)采用光電開(kāi)關(guān)在底層進(jìn)行掃描檢測(cè)。光電開(kāi)關(guān)的接收器和發(fā)射器分別安裝在底層左右兩邊，在載車(chē)板前后位置均進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)有車(chē)輛停放不到位時(shí)，車(chē)就把光電關(guān)光源擋住，此時(shí)系統(tǒng)不能動(dòng)作，只有車(chē)輛停放到位后，系統(tǒng)才能正常工作。載車(chē)板上有無(wú)車(chē)檢測(cè)在每個(gè)載車(chē)板上的一條對(duì)角線上安放一套光電開(kāi)關(guān)， 用于檢測(cè)載車(chē)板上有無(wú)車(chē)。載車(chē)板平移運(yùn)動(dòng)是否到位檢測(cè)只有下層載車(chē)板有平移運(yùn)動(dòng)， 在每個(gè)車(chē)位上分別安裝一只限位開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)載車(chē)板平移運(yùn)動(dòng)是否到位。載車(chē)板升降是否到位檢測(cè)只有上層載車(chē)板有升降運(yùn)動(dòng)，在每個(gè)載車(chē)板垂直運(yùn)動(dòng)的軌道上，在低

39、層和上層分別安裝一只限位開(kāi)關(guān)，用于檢測(cè)載車(chē)板下降和上升是否到位。上層載車(chē)板吊鉤是否掛好檢測(cè)控制吊鉤動(dòng)作的電磁鐵上有一反饋信號(hào)，可用于指示吊鉤是否已把載車(chē)板掛好。（2）控制點(diǎn)分布一層載車(chē)板左右平移控制一層載車(chē)板只有兩個(gè)，每個(gè)載車(chē)板只有左右移動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，采用帶自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。二層載車(chē)板升降橫移運(yùn)動(dòng)控制二層載車(chē)板有兩個(gè)，每個(gè)載車(chē)板有橫移、升降四個(gè)動(dòng)作，采自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。三層載車(chē)板升降運(yùn)動(dòng)控制三層載車(chē)板有三個(gè)，每個(gè)載車(chē)板只有升降兩個(gè)動(dòng)作，采用帶自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18吊鉤動(dòng)作控制只有二、三層的載車(chē)板使用吊鉤，每個(gè)載車(chē)板用 2 套吊

40、鉤，吊鉤用電磁鐵控制。（3）電機(jī)的選擇Y系列的三相異步電機(jī)具有效率高，噪聲低，振動(dòng)小，且體積小重量輕，運(yùn)行可靠安裝維護(hù)方便，升溫低等特點(diǎn)。所以選用Y801-4三相異步電機(jī)。額定功率：P=0.55KW；額定轉(zhuǎn)矩：Y=2.2N.m；額定轉(zhuǎn)速n=1390r/min；質(zhì)量17Kg。根據(jù)所設(shè)計(jì)車(chē)庫(kù)容量選擇五個(gè)升降電機(jī)，四個(gè)橫移電機(jī)。3.3 PLC 控制程序控制程序設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)本文所設(shè)計(jì)的 PLC 存取車(chē)控制系統(tǒng)只針對(duì)上 2 層和 3 層的車(chē)位，而對(duì)于 1層車(chē)位，存取車(chē)直接開(kāi)進(jìn)開(kāi)出即可?？刂栖浖捎锰菪螆D語(yǔ)言編寫(xiě)。程序流程見(jiàn)圖 3-4。需要說(shuō)明的是，載車(chē)板用鏈條依靠載車(chē)板上的吊點(diǎn)懸吊在托架上，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，防

41、墜（安全）掛鉤掛住載車(chē)板。在設(shè)計(jì)不同層進(jìn)出車(chē)程序時(shí)運(yùn)用了“并行分支與匯合”的技巧，所謂并行分支指的是各分支流程可同時(shí)執(zhí)行待各流程動(dòng)作全部結(jié)束后，根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件，匯合狀態(tài)動(dòng)作。即如果選擇第 3層載車(chē)板進(jìn)出車(chē)，可以使一層二層同時(shí)平移左移或右移，這樣，控制系統(tǒng)能自動(dòng)處理設(shè)備動(dòng)作順序之間的聯(lián)鎖或雙重輸出，而且控制系統(tǒng)的試運(yùn)行及故障檢查非常方便，可節(jié)約大量時(shí)間，提高工作效率。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）19初初始始化化下下降降通通道道建建立立否否?彈彈開(kāi)開(kāi)防防墜墜掛掛鉤鉤掛掛鉤鉤移移開(kāi)開(kāi)否否?托托盤(pán)盤(pán)下下降降托托盤(pán)盤(pán)到到底底層層否否?發(fā)發(fā)出出存存取取車(chē)車(chē)信信號(hào)號(hào)存存取取車(chē)車(chē)完完畢畢否否?系

42、系統(tǒng)統(tǒng)安安全全檢檢測(cè)測(cè)發(fā)發(fā)生生故故障障否否?托托盤(pán)盤(pán)上上升升托托盤(pán)盤(pán)到到達(dá)達(dá)最最高高點(diǎn)點(diǎn)?托托盤(pán)盤(pán)復(fù)復(fù)位位托托盤(pán)盤(pán)復(fù)復(fù)位位?上上層層存存取取車(chē)車(chē)完完成成結(jié)結(jié)束束上層立體車(chē)庫(kù)存取車(chē)流程圖選選取取車(chē)車(chē)位位號(hào)號(hào)下下層層車(chē)車(chē)位位有有托托盤(pán)盤(pán)否否？托托盤(pán)盤(pán)左左右右移移動(dòng)動(dòng)YNYNNYNYNYNYNYYN報(bào)報(bào)警警故故障障處處理理開(kāi)開(kāi)始始圖 3-4 存取車(chē)程序流程圖西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20程序設(shè)計(jì)方案如下：（1）初始化程序提出系統(tǒng)的控制信息，掃描各到位開(kāi)關(guān)信號(hào)。（2）主控制程序按照進(jìn)車(chē)優(yōu)先的原則，將最多的車(chē)位保持在進(jìn)車(chē)位置。每個(gè)載車(chē)板運(yùn)動(dòng)之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動(dòng)作

43、，前后動(dòng)作互鎖。判斷是否有空位是根據(jù)橫移電機(jī)所對(duì)應(yīng)的到位行程開(kāi)關(guān)動(dòng)作信息來(lái)確定的。液壓升降系統(tǒng)啟、停動(dòng)作也是根據(jù)相應(yīng)的到位行程開(kāi)關(guān)來(lái)確定。（3）故障報(bào)警程序故障報(bào)警程序能夠?qū)崟r(shí)地采集設(shè)備異常信息，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒司機(jī)和管理人員進(jìn)行處理。若在程序執(zhí)行過(guò)程中，有人、物侵入車(chē)庫(kù)空間或車(chē)輛超長(zhǎng)，PLC將按照閉鎖關(guān)系停止設(shè)備運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出故障報(bào)警。該程序完整而高效的完成了二層升降平移式車(chē)庫(kù)全部動(dòng)作，具有安全可靠性。完全達(dá)到了作為民用機(jī)電一體化設(shè)備所應(yīng)具備的條件，充分發(fā)揮了它的作用，讓我們更好的操作。3.3.1 PLC 的選型目前市面上主要的 PLC 有西門(mén)子、三菱、歐姆龍、施耐德等。其中西門(mén)子

44、的功能強(qiáng)大，系統(tǒng)穩(wěn)定，性能質(zhì)量好，市場(chǎng)占有率最高。基于西門(mén)子結(jié)構(gòu)化的編程方式，開(kāi)放性好，支持多種通信協(xié)議。另外西門(mén)子適用多種人機(jī)界面和監(jiān)控組態(tài)軟件利于多廠家設(shè)備的通訊與集成，西門(mén)子做了很多功能塊，減少了設(shè)計(jì)人員的負(fù)擔(dān)。因此，本設(shè)計(jì)選用了西門(mén)子公司的 PLC。西門(mén)子 S7-200 系列的強(qiáng)大功能使其無(wú)論在獨(dú)立運(yùn)行中，或相連成網(wǎng)絡(luò)皆能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。因此S7-200 系列具有極高的性能價(jià)格比。S7-200 有 5 種 CPU 模塊，分別是 CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP、CPU 226；CPU 221 集成了 6 輸入，4輸出共 10 個(gè)數(shù)字量 IO 點(diǎn)，無(wú)

45、IO 擴(kuò)展能力。CPU 222 集成了 8 輸入，6 輸出共 14 個(gè)數(shù)字量 IO 點(diǎn)，可連接兩個(gè)擴(kuò)展模塊；CPU 224 集成了 14 輸入，10輸出共 24 個(gè)數(shù)字量 IO 點(diǎn)，可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最人擴(kuò)展至 168 路數(shù)字量IO 點(diǎn)或 35 路模擬量 IO 點(diǎn)； CPU 224XP 集成了 14 輸入，10 輸出共 24 個(gè)數(shù)字量 IO 點(diǎn)，可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 168 路數(shù)字量 IO 點(diǎn)或 38路模擬量 IO 點(diǎn)；CPU 226 集成了 24 輸入，16 輸出共 40 個(gè)數(shù)字量 IO 點(diǎn)，可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至 248 路數(shù)字量 IO 點(diǎn)或 35 路模擬量

46、 IO 點(diǎn)。根據(jù)本設(shè)計(jì)車(chē)庫(kù)的輸入和輸出，采用 CPU226 模塊為 PLC 控制系統(tǒng)的核心控制西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21器是最合適的。3.3.2 PLC 的 IO 資源配置根據(jù)立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的要求功能與選定的 PLC，對(duì) PLC 進(jìn)行 IO 分配，具體分配如下。表 3-1 I/O 分配輸入表輸入地址功能輸入地址功能I0.0啟動(dòng)I2.2門(mén)前光電開(kāi)關(guān)I0.13 號(hào)載車(chē)板呼叫I2.31 號(hào)載車(chē)板橫移到位I0.24 號(hào)載車(chē)板呼叫I2.42 號(hào)載車(chē)板橫移到位I0.35 號(hào)載車(chē)板呼叫I2.53 號(hào)載車(chē)板橫移到位I0.46 號(hào)載車(chē)板呼叫I2.64 號(hào)載車(chē)板橫移到位I0.57 號(hào)載車(chē)板呼叫

47、I2.7手動(dòng)/自動(dòng)I0.63 號(hào)載車(chē)板平層I3.0上升按鈕I0.74 號(hào)載車(chē)板平層I3.1下降按鈕I1.05 號(hào)載車(chē)板平層I3.2左移按鈕I1.16 號(hào)載車(chē)板平層I3.3右移按鈕I1.27 號(hào)載車(chē)板平層I3.41 號(hào)載車(chē)板呼叫I1.3車(chē)庫(kù)平層減速I(mǎi)3.52 號(hào)載車(chē)板呼叫I1.43 號(hào)載車(chē)板光電開(kāi)關(guān)I3.6載車(chē)板掛鉤到位I1.54 號(hào)載車(chē)板光電開(kāi)關(guān)I3.73 號(hào)車(chē)位載車(chē)板檢測(cè)I1.65 號(hào)載車(chē)板光電開(kāi)關(guān)I4.04 號(hào)車(chē)位載車(chē)板檢測(cè)I1.76 號(hào)載車(chē)板光電開(kāi)關(guān)I4.15 號(hào)車(chē)位載車(chē)板檢測(cè)I1.77 號(hào)載車(chē)板光電開(kāi)關(guān)I4.26 號(hào)車(chē)位載車(chē)板檢測(cè)I2.0載車(chē)板橫移限位開(kāi)關(guān)I4.37 號(hào)車(chē)位載車(chē)板檢測(cè)I

48、2.1載車(chē)板升降限位開(kāi)關(guān)表 3-2 I/O 分配輸出表輸出地址功能輸出地址功能Q0.03 號(hào)載車(chē)板升降Q1.63 號(hào)載車(chē)板防墜電磁鐵Q0.14 號(hào)載車(chē)板升降Q1.74 號(hào)載車(chē)板防墜電磁鐵Q0.25 號(hào)載車(chē)板升降Q2.05 號(hào)載車(chē)板防墜電磁鐵Q0.36 號(hào)載車(chē)板升降Q2.16 號(hào)載車(chē)板防墜電磁鐵Q0.47 號(hào)載車(chē)板升降Q2.27 號(hào)載車(chē)板防墜電磁鐵Q0.51 號(hào)載車(chē)板左移Q2.33 號(hào)載車(chē)板有車(chē)Q0.61 號(hào)載車(chē)板右移Q2.44 號(hào)載車(chē)板有車(chē)Q0.72 號(hào)載車(chē)板左移Q2.55 號(hào)載車(chē)板有車(chē)Q1.02 號(hào)載車(chē)板右移Q2.66 號(hào)載車(chē)板有車(chē)Q1.13 號(hào)載車(chē)板左移Q2.77 號(hào)載車(chē)板有車(chē)Q1.23

49、號(hào)載車(chē)板右移Q3.0正轉(zhuǎn)Q1.34 號(hào)載車(chē)板左移Q3.1反轉(zhuǎn)西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22Q1.44 號(hào)載車(chē)板右移Q1.5報(bào)警燈梯形圖附于附錄。3.4 電氣安全電氣安全裝置裝置在立體車(chē)庫(kù)中安全是非常重要的，因此做好安全防護(hù)十分有必要。以下是電氣安全中的的一些重要裝置。（1）設(shè)有斷電、缺相、斷相和相序保護(hù)：在主電源發(fā)生缺相，設(shè)備發(fā)生斷相、反相時(shí)，保護(hù)器動(dòng)作切斷設(shè)備主電源。（2）延時(shí)保護(hù)：當(dāng)車(chē)停不進(jìn)設(shè)備時(shí)，設(shè)備將自動(dòng)停止任何操作。試進(jìn)入（設(shè)定）三次自動(dòng)停止，處于保護(hù)狀態(tài)，停止任何操作。（3）防人、異物誤闖入紅外線檢測(cè)裝置：設(shè)置自動(dòng)鎖閉系統(tǒng)，當(dāng)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如有人或異物進(jìn)入設(shè)備中，設(shè)備將

50、會(huì)自動(dòng)急停。待人員或異物離開(kāi)設(shè)備后，按動(dòng)“復(fù)位”按鈕，設(shè)備將恢復(fù)運(yùn)行。保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)，以防誤傷人員。用光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)。（4）車(chē)輛定位：載車(chē)板的末端裝有前、后、左、右限位裝置。（5）防止載車(chē)板墜落裝置：設(shè)置防墜落裝置，載載車(chē)板運(yùn)行到停車(chē)位后，為防止載車(chē)板因故突然落下，設(shè)防止墜落裝置，保證入庫(kù)車(chē)輛安全。（6）汽車(chē)長(zhǎng)度限制裝置：設(shè)置超長(zhǎng)光電檢測(cè)裝置。當(dāng)進(jìn)入設(shè)備的車(chē)輛超過(guò)適停車(chē)輛尺寸時(shí)，設(shè)備自動(dòng)鎖閉并報(bào)警提示。（7）緊急停止裝置：設(shè)置緊急制動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，能使停車(chē)設(shè)備立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（8）防止超限運(yùn)行裝置：設(shè)置限位開(kāi)關(guān)，包括，上限位開(kāi)關(guān)，下限位開(kāi)關(guān)，左限位開(kāi)關(guān)，右限位開(kāi)關(guān)，極限開(kāi)關(guān)等。當(dāng)?shù)轿婚_(kāi)

51、關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，超限位開(kāi)關(guān)能使設(shè)備停止工作。（9）警示燈及警示蜂鳴器：設(shè)置設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)顯示。提示設(shè)備處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)及對(duì)異常情況報(bào)警。（10）電機(jī)自帶剎車(chē)裝置：防止載車(chē)板自動(dòng)滑。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）234 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)升降橫移式立體車(chē)庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1 立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化大廈和小區(qū)，因此自動(dòng)化立體停車(chē)設(shè)備或車(chē)庫(kù)的自動(dòng)控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)的一個(gè)重要組成部分。操作簡(jiǎn)單、迅速，使用方便，安全可靠，維護(hù)量小，為用戶提供一個(gè)安全、簡(jiǎn)易的使用環(huán)境，這是自動(dòng)化立體停車(chē)設(shè)備的基本特點(diǎn)。停車(chē)設(shè)備的一切運(yùn)行狀況，車(chē)

52、輛停放的時(shí)間，車(chē)輛存放交費(fèi)情況，車(chē)庫(kù)庫(kù)容量，車(chē)輛存放高、低峰情況，等信息均可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳送到智能化控制中心，通過(guò)智能化控制中心運(yùn)算處理，與廣播系統(tǒng)和各分部管理辦公室相連，達(dá)到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息，從而全部實(shí)現(xiàn)智能化管理。通過(guò)大廈和小區(qū)的智能化控制中心還可與社會(huì)相關(guān)職能部門(mén)聯(lián)網(wǎng)，將有關(guān)信息發(fā)布出去或收集進(jìn)來(lái)，擴(kuò)大車(chē)庫(kù)的社會(huì)利用率和經(jīng)濟(jì)效益。這將是自動(dòng)化車(chē)庫(kù)的發(fā)展方向。圖4-1為立體車(chē)庫(kù)監(jiān)控的一個(gè)簡(jiǎn)易示意圖。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24圖4-1 立體車(chē)庫(kù)監(jiān)控示意圖立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要包含以下五個(gè)子系統(tǒng)：自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng)，自動(dòng)存取車(chē)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，自動(dòng)道閘，監(jiān)控安保系統(tǒng)

53、。以上子系統(tǒng)均由中央控制室統(tǒng)一控制，可為客戶規(guī)劃停車(chē)庫(kù)管理形式，發(fā)布車(chē)庫(kù)庫(kù)存容量，控制車(chē)流方案。（1）自動(dòng)收費(fèi)管理系統(tǒng)自動(dòng)收費(fèi)采用非接觸式IC卡。IC卡分長(zhǎng)期卡與儲(chǔ)值卡兩種。對(duì)固定用戶，發(fā)行長(zhǎng)期卡，費(fèi)用可在固定用戶交納管理費(fèi)用時(shí)一并交納；對(duì)臨時(shí)用戶，發(fā)行儲(chǔ)值卡，即：用戶交納的費(fèi)用存在卡內(nèi)，每次停車(chē)讀卡自動(dòng)從卡中扣除費(fèi)用。（2）自動(dòng)存取車(chē)系統(tǒng)自動(dòng)存取車(chē)系統(tǒng)一般由小型可編程控制器PLC控制，包括卡號(hào)識(shí)別與移動(dòng)載車(chē)盤(pán)兩個(gè)過(guò)程。用戶進(jìn)入車(chē)庫(kù)時(shí)，在門(mén)口刷卡進(jìn)入，讀卡機(jī)自動(dòng)把數(shù)據(jù)傳送到PLC控制系統(tǒng)，PLC系統(tǒng)通過(guò)判斷卡號(hào)，自動(dòng)把對(duì)應(yīng)的載車(chē)盤(pán)移動(dòng)到人車(chē)交接的位置，開(kāi)啟車(chē)庫(kù)門(mén)，縮短存取車(chē)的時(shí)間。存車(chē)時(shí)，司機(jī)

54、按照指示燈信號(hào)指引入庫(kù)，只有當(dāng)車(chē)輛停放在安全位置后，停車(chē)正常指示燈才會(huì)亮啟。存取車(chē)完成后，車(chē)庫(kù)門(mén)自動(dòng)關(guān)閉。移動(dòng)載車(chē)盤(pán)時(shí)，系統(tǒng)嚴(yán)格按照各種檢測(cè)信號(hào)的狀態(tài)進(jìn)行移動(dòng)，檢測(cè)信號(hào)包括超長(zhǎng)檢測(cè)、到位檢測(cè)、極限位置檢測(cè)、人員誤入檢測(cè)、急停信號(hào)檢測(cè)等。若有載車(chē)盤(pán)運(yùn)行不到位或車(chē)輛長(zhǎng)度超出車(chē)庫(kù)允許的長(zhǎng)度，所有載車(chē)盤(pán)將不進(jìn)行動(dòng)作，若檢測(cè)到急停信號(hào)，將停止一切動(dòng)作，直至急停信號(hào)消失。以上信號(hào)均為硬件信號(hào)，除此之外，還可從控制軟件中設(shè)置保護(hù)信號(hào)，比如時(shí)間保護(hù)，以保證因硬件損壞而導(dǎo)致信號(hào)失靈時(shí)保證主體設(shè)備及車(chē)輛的安全。（3）遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)控制器可以通過(guò)網(wǎng)卡、Hub等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與控制中心的局域網(wǎng)相連接，可以通過(guò)MODEN實(shí)

55、現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，在控制中心即可進(jìn)行解決，方便管理人員、安保人員異地辦公。（4）自動(dòng)道閘在車(chē)庫(kù)出入口處各設(shè)非接觸式讀卡器、感應(yīng)線圈及道閘，用戶在車(chē)庫(kù)出入口處刷卡后，系統(tǒng)自動(dòng)判別該卡是否有效，若有效，則道閘自動(dòng)開(kāi)啟，通過(guò)感西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25應(yīng)線圈后，自動(dòng)?xùn)艡谧詣?dòng)關(guān)閉；若無(wú)效，則道閘不開(kāi)啟，同時(shí)聲光報(bào)警。（5）監(jiān)控安保系統(tǒng)監(jiān)控安保系統(tǒng)是指在中央控制室進(jìn)行監(jiān)視控制車(chē)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況。它具有運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、車(chē)牌識(shí)別、網(wǎng)絡(luò)連接、各種類(lèi)型的報(bào)警系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連動(dòng)等功能，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人看守系統(tǒng)簡(jiǎn)介如下：視頻監(jiān)控功能：在車(chē)庫(kù)各出入口，值班室和車(chē)庫(kù)內(nèi)主要區(qū)段安裝定焦攝像

56、機(jī)，在大范圍車(chē)位區(qū)安裝球形云臺(tái)，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)庫(kù)全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控。如果在車(chē)庫(kù)光照條件不好的情況下，可選用黑白攝像機(jī)。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能：可以在夜間設(shè)置車(chē)庫(kù)的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)區(qū)域，當(dāng)檢測(cè)區(qū)有移動(dòng)目標(biāo)時(shí)，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)功能發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒值班人員。車(chē)牌識(shí)別功能：它能夠設(shè)置車(chē)庫(kù)參照車(chē)輛的車(chē)牌、車(chē)型。當(dāng)參照車(chē)輛進(jìn)入車(chē)庫(kù)監(jiān)視區(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)比參照車(chē)輛圖像，有異常情況，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并自動(dòng)切換和記錄相關(guān)圖像。報(bào)警連動(dòng)功能：可以連動(dòng)各類(lèi)報(bào)警主機(jī)，如啟動(dòng)繼電器發(fā)出聲光報(bào)警通知安保人員自動(dòng)放下道閘攔截車(chē)輛出入。數(shù)字錄像功能：可以連續(xù)記錄一個(gè)同在車(chē)庫(kù)所發(fā)生事件，可以同步回放多個(gè)圖像，可選擇任意圖像進(jìn)行整體放大和局部放大，記錄、回放、

57、備份可同步進(jìn)行各種信息。圖4-2為立體車(chē)庫(kù)的一些監(jiān)控設(shè)備。應(yīng)用這些監(jiān)控設(shè)備我們能更好的對(duì)立體車(chē)庫(kù)停放車(chē)進(jìn)行安排。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26圖4-2 立體車(chē)庫(kù)監(jiān)控設(shè)備4.2 基于基于 Wincc 的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1.1 Wincc 的概述西門(mén)子公司的工業(yè)組態(tài)控制軟件SIMATIC WinCC是第一個(gè)使用最新的32位技術(shù)的過(guò)程監(jiān)視系統(tǒng)，是世界上第一個(gè)集成的人機(jī)界面(HMl)軟件系統(tǒng)，具有良好的開(kāi)放性和靈活性用來(lái)處理生產(chǎn)和過(guò)程自動(dòng)化WinCC代表Windows Control Center，即視窗控制中心，它是西門(mén)子公司與微軟公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的產(chǎn)物，在Win

58、dows 98或NT4.0以及基于NT核心的Windows2000/xp/2003操作系統(tǒng)下運(yùn)行。WinCC是在生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化中解決可視化和控制任務(wù)的工業(yè)技術(shù)系統(tǒng)。它提供了適用于工業(yè)的 圖形顯示、信息、歸檔以及報(bào)表的功能模板。高性能的過(guò)程藕合、快速的畫(huà)面更新、以及可靠的數(shù)據(jù)傳送使其具有高度的實(shí)用性。除了這些系統(tǒng)功能外，WinCC還提供了開(kāi)放的界面用于用戶解決方案。這使得將WinCC參與復(fù)雜、廣泛的自動(dòng)控制解決方案成為可能。突出的優(yōu)點(diǎn)：通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案；多語(yǔ)言支持，全球通用；可以集成到所有自動(dòng)化解決方案內(nèi)；內(nèi)置所有操作和管理功能，可簡(jiǎn)單、有效地進(jìn)行組態(tài)；可基于Web持續(xù)

59、延展，采用開(kāi)放性標(biāo)準(zhǔn)，集成簡(jiǎn)便；集成的Historian系統(tǒng)作為IT 和商務(wù)集成的平臺(tái)；可用選件和附加件進(jìn)行擴(kuò)展；“全集成自動(dòng)化”的組成部分，適用于所有工業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的解決方案。WinCC集生產(chǎn)自動(dòng)化和過(guò)程自動(dòng)化于西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27一體，實(shí)現(xiàn)了相互之間的整合，這在大量應(yīng)用和各種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例中業(yè)已證明，包括：汽車(chē)工業(yè)、化工和制藥行業(yè)、印刷行業(yè)、能源供應(yīng)和分配、貿(mào)易和服務(wù)行業(yè)、塑料和橡膠行業(yè)、機(jī)械和設(shè)備成套工程、金屬加工業(yè)、食品、飲料和煙草行業(yè)、造紙和紙品加工、鋼鐵行業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)、水處理和污水凈化。WinCC是SIMATIC PCS 7過(guò)程控制系統(tǒng)及其它西門(mén)子控制系

60、統(tǒng)中的人機(jī)界面組件。WinCC還為垂直市場(chǎng)解決方案提供有豐富的選件和附加件。我們學(xué)過(guò)WinCC軟件，對(duì)它有一定的認(rèn)識(shí)和了解，所以我選擇它做為我設(shè)計(jì)的監(jiān)控畫(huà)面。4.1.2 監(jiān)控系統(tǒng)的功能（1）應(yīng)用程序管理器是提供應(yīng)用程序的搜索、備份、解壓縮、建立新應(yīng)用等功能的專(zhuān)用管理工具。在自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)工程師應(yīng)用組態(tài)軟件進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到下面一些煩惱：經(jīng)常要進(jìn)行組態(tài)數(shù)據(jù)的備份；經(jīng)常需要引用以往成功應(yīng)用項(xiàng)目中的部分組態(tài)成果（如畫(huà)面） ；經(jīng)常需要迅速了解計(jì)算機(jī)中保存了哪些應(yīng)用項(xiàng)目。雖然這些要求可以用手工方式實(shí)現(xiàn)，但效率低下、極易出錯(cuò)。有了應(yīng)用程序管理器的支持，這些操作將變得非常簡(jiǎn)單。（2）圖形界面開(kāi)發(fā)程序

61、圖形界面開(kāi)發(fā)程序是自動(dòng)化工程設(shè)計(jì)工程師為實(shí)施其控制方案，在圖形編輯工具的支持下進(jìn)行圖形系統(tǒng)生成工作所依賴(lài)的開(kāi)發(fā)環(huán)境。通過(guò)建立一系列用戶數(shù)據(jù)文件，生成最終的圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)，供圖形運(yùn)行環(huán)境運(yùn)行時(shí)使用。（3）圖形界面運(yùn)行程序在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，圖形目標(biāo)應(yīng)用系統(tǒng)被圖形界面運(yùn)行程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并投入實(shí)時(shí)運(yùn)行。實(shí)時(shí)監(jiān)視整個(gè)立體車(chē)庫(kù)中各系統(tǒng)的運(yùn)行情況。動(dòng)態(tài)顯示和出入庫(kù)傳輸設(shè)備以及各車(chē)輛的運(yùn)行位置。顯示所有作業(yè)指令的當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)。出錯(cuò)報(bào)警，并能夠在緊急情況下，控制各設(shè)備的運(yùn)行，系統(tǒng)必須在明顯處設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)，斷所有電機(jī)的電源，使載 車(chē)盤(pán)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。（4）實(shí)

62、時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組態(tài)程序有的組態(tài)軟件只在圖形開(kāi)發(fā)環(huán)境中增加了簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)管理功能，因而不具備完整的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。目前比較先進(jìn)的組態(tài)軟件都有獨(dú)立的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)組件，以提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，增強(qiáng)處理能力。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)組態(tài)程序是建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的組態(tài)工具，可以定義實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28構(gòu)、數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)連接、數(shù)據(jù)類(lèi)型及相關(guān)的各種參數(shù)。（5）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行程序在系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境下，目標(biāo)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)被實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行程序裝入計(jì)算機(jī)內(nèi)存并執(zhí)行預(yù)定的各種數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理任務(wù)。歷史數(shù)據(jù)的查詢(xún)、檢索、報(bào)警的管理都是在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)運(yùn)行程序中完成的。4.1.3 Wincc

63、的組態(tài)此車(chē)庫(kù)為三層三列升降橫移式立體車(chē)庫(kù)。車(chē)庫(kù)共有七個(gè)車(chē)位，只存放小轎車(chē)，每層車(chē)庫(kù)內(nèi)都有牽引車(chē)和載車(chē)板運(yùn)行的導(dǎo)軌。每個(gè)車(chē)位均有載車(chē)板，車(chē)輛通過(guò)載車(chē)板的升降，橫移運(yùn)動(dòng)來(lái)完成存取過(guò)程。呼車(chē)：是否有空位，有了空位就可以發(fā)出信號(hào)，呼叫轎車(chē)的進(jìn)出。急停：系統(tǒng)必須在明顯處設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)，斷所有電機(jī)的電源，使載車(chē)板無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。啟動(dòng)：整個(gè)系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)，保證整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行?？刂泼姘澹耗苷_輸入每一輛小轎車(chē)停放的編號(hào)，升降機(jī)在存取車(chē)時(shí)，能轉(zhuǎn)移車(chē)輛的位置移動(dòng)，保證轎車(chē)正確的停取。安全掛鉤：保證載車(chē)板運(yùn)行流程的安全性，如鏈傳動(dòng)采用制動(dòng)電機(jī)，無(wú)論發(fā)生什么情況，

64、都處于自我保衛(wèi)狀態(tài)，控制安全掛鉤的電磁鐵上必須有一反饋信號(hào)，以指示掛鉤能不能把載車(chē)板掛好等。升降電機(jī)：載車(chē)板能把一層的轎車(chē)升降到二、三層。橫移電機(jī)：能實(shí)現(xiàn)車(chē)位的左右移動(dòng)。Wincc的組態(tài)的步驟：（1）為 PC Access 創(chuàng)建變量打開(kāi) PC Access 程序，對(duì)創(chuàng)建的 PLC 的屬性進(jìn)行定義名稱(chēng)以及地址。（2）將變量導(dǎo)入 WinCC首先在 WinCC 中添加 OPC 驅(qū)動(dòng)，選擇“添加新的驅(qū)動(dòng)程序”。在驅(qū)動(dòng)程序選中對(duì)話框中選擇 OPC.chn，設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)，在 OPC 條目管理的中，選擇“S7-200.OPCServer”,建立一個(gè)連接，輸入新的連接名稱(chēng)，此時(shí)可以在 OPC驅(qū)動(dòng)器的目錄下看到

65、導(dǎo)入的條目。（3）創(chuàng)建監(jiān)控畫(huà)面西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29在 WinCC 項(xiàng)目管理器的圖形編輯器中創(chuàng)建一個(gè)新畫(huà)面。（4）編輯主監(jiān)控畫(huà)面運(yùn)行系統(tǒng)位于“文件”菜單下，在圖形編輯器中激活運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，在運(yùn)行系統(tǒng)中也將使圖形編輯器的當(dāng)前畫(huà)面打開(kāi)；在此畫(huà)面中利用所提供的工具、控件等畫(huà)要求的工藝流程圖。在圖形編輯器中，畫(huà)面由32個(gè)可放置對(duì)象的圖層組成，對(duì)象總是添加到激活的圖層中，但是可以快速移動(dòng)到其他圖層上；對(duì)象的圖層分配可以使用“對(duì)象屬性”窗口中的“圖層”屬性來(lái)改變。WinCC 的對(duì)象包括標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象、智能對(duì)象和 Windows 對(duì)象，它們位于對(duì)象選項(xiàng)板上；通過(guò)這些對(duì)象來(lái)組織所需要的器件，至此

66、，整個(gè)工藝流程圖建立完成。（5）圖形對(duì)象的動(dòng)作連接通過(guò)圖形編輯器，可鏈接屬于圖形對(duì)象的帶有屬性的動(dòng)作。使用的函數(shù)帶有返回值，控制與其鏈接的對(duì)象屬性。圖 4-3 為按鍵顯示板外形圖。1-1 到 3-3 指示燈亮表示相同位置的車(chē)盤(pán)內(nèi)停放有車(chē)輛；報(bào)警燈亮表示車(chē)庫(kù)有車(chē)輛進(jìn)出。按下手動(dòng)按鈕，車(chē)庫(kù)通過(guò)旁邊的按鍵可以控制車(chē)盤(pán)左右移動(dòng)和上下升降，按按鍵奇數(shù)次為起動(dòng)，偶數(shù)次為停止。按下自動(dòng)按鈕，表示當(dāng)前狀態(tài)由 PLC 控制，用戶可以通過(guò)自編程序控制車(chē)盤(pán)左右移動(dòng)和上下升降。按下急停按鈕，車(chē)庫(kù)就會(huì)立刻停下來(lái)。西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）30圖 4-3 按鍵顯示板示意圖5 結(jié)論結(jié)論隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市化進(jìn)程加快，汽車(chē)越來(lái)越快的走進(jìn)工薪階層家庭，而土地越來(lái)越緊缺的情況下，為解決城市停車(chē)難的問(wèn)題，立體車(chē)庫(kù)是必然出路。我國(guó)立體車(chē)庫(kù)發(fā)展雖經(jīng)歷了十來(lái)年的發(fā)展，但仍處于初級(jí)的停車(chē)功能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計(jì)水平、經(jīng)濟(jì)價(jià)值還有待于完善和開(kāi)發(fā)。為此對(duì)立體車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和潛在的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)過(guò)本次設(shè)計(jì)我們得出了以下結(jié)論：（1）通過(guò)大量的調(diào)研工作，對(duì)自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展特點(diǎn)和發(fā)展方向進(jìn)