基于PLC立体车库毕业设计方案.doc

继续教诲学院毕业设计（论文）题目：基于PLC升降横移式立体车库设计院、系(站)： 西安机电信息技师学院 学科专业： 学 生： 学 号： 指引教师： 9月22基于PLC升降横移式立体车库设计摘要 随着科技不断进步，都市人口不断增长，人与地矛盾也日益凸显出来。近年来国内经济飞速增长，人们生活水平不断提高同步汽车占有率也迅速上升，以往那种单平面停车场或者停车坪已经不可以满足人们需求。多停车位、少用空间、操作简朴、安全可靠是人们对车库改造目的，而立体车库浮现则消除了车多地少、有车没处停局面。立体车库在中华人民共和国是一种新兴行业，立体车库可以缓和都市动静态交通问题、改进居住环境有效运用土地价值。立体车库是一种以单层平面停车场为核心、多平面空间停车车库，通过可程序设计控制器（programmable logic controller ,简称PLC）控制车位空间位置变化，使汽车位置发生从平面到空间变化，实现了单层平面停靠多辆汽车也许。升降横移式立体车库运用托盘位移产生垂直通道，实现多层车位升降来存取车辆。当前，立体车库重要有一下几种升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式等。本文重要通过对升降横移式立体车库原理研究，探讨了应用可程序设计控制器PLC在计算机自动化控制系统中应用，简介了3x6立体车库模型实现状况。由于系统采用了PLC 控制，按动控制按钮即可完毕汽车存取过程，操作简朴、存取以便。控制电路某些采用交流接触器老式控制方式，运营安全可靠。机械车库具备突出节地优势以往地下车库要留出足够宽行车信道，平均一辆车就要占据40平米面积，而采用立体车库可使地面使用率提高80%-90%，如果采用地上多层（21层）立体车库话，50平米面积就可以停放40辆车，这可以大大节约有限土地资源，并节约土地开发成本。这对眼下车库短缺社区解决停车难问题提供了以便条件。目录摘要0目录11 绪论11.1立体车库概述11.1.1概述11.1.2立体车库分类及其特点11.2立体车国内外发展状况71.2.1国内发展状况71.2.2国外发展状况72 某些立体车库控制方式比较92.1立体车库控制形式92.1.1 继电器控制92.1.2可编程控制器（PLC）控制92.1.3单片微机(Single Chip MicroComputer)控制112.2 立体车库控制方式比较112.2.1 升降横移立体车库控制系统112.2.2垂直循环式车库控制系统122.2.3巷道堆垛式132.2.4水平循环式132.3 几种立体车库特点及比较142.4 选取设计立体车库153 升降横移式立体车库163.1 升降横移式立体车库重要构成某些163.2 升降横移式立体车库车位构造163.3 升降横移式立体车库构造及运营规图164 升降横移式立体停车库硬件系统184.1控制系统控制核心单元选取184.2 传感器选取194.3 行程开关204.4 驱动元件214.5 生成控制系统PLC硬件接线图225 升降横移式立体停车库软件系统245.1软件所要完毕控制任务245.2控制程序流程图245.3控制程序优化246 升降横移式立体车库控制系统276.1升降横移式立体车库控制系统276.2升降横移式立体停车库36控制系统286.2.1升降横移式立体停车库控制系统控制任务286.2.2升降横移式立体停车库控制系统基本规定306.3 PLCI/O口资源配备326.4 升降横移类立体车库梯形图337 参照文献42总结43道谢441 绪论1.1立体车库概述1.1.1概述机械式立体车库就是以立体化方式用机构来存取、停放车辆整个停车设施，即用机械设备将汽车存储到立体化停车位或从停车位元取出方式。机械式立体停库是近几十年顺应市场经济发展，在市场需求迫切影响下应用而生一种新型停车系统，与老式自走式停车库不同，用地紧张、车多地少状况下，将车辆多层存储，其最大长处是可以大量节约有限地表面积，将停车位向空间和地下发展，采用光机电方式存取汽车，自动化限度较高，代表了停车场发展方向。1.1.2立体车库分类及其特点 机械式立体车库种类较多运营原理和构成构造各有特点，当前国内把机械式停车设备共分为九大类，即：升降横移式（psh）、垂直循环式(pcs)、简易升降式(pjs)、垂直升降式(pcs)、平面移动式(ppy)、巷道堆垛式(pxd)、多层循环式（pds）、汽车专用升降机式（pqs）。上述各类型停车设备，采用不同工作原理和技术，合用于不同场地条件，各有特点和优势。 （1）升降横移式立体车库：采用以载车板升降或横移存取车辆机械式停车设备立体车库叫做升降横移机械式车库。升降横移式立体车库采用模块化设计，车位数从几到上百均可采用，可以运用各种场地条件，运用各种组合方式，有效运用场地既有空间，也能广泛合用于地下停车场及地面停车场改造，重要应用在住宅社区公用停车场、机关单位、商用写字楼、宾馆地上地下停车场，存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍。采用PLC控制，自动化限度高。环保节能，低噪音。如图1-1所示。1-1 升降横移式立体车（2）垂直循环式立体车：库采用垂直方向做循环运动停车系统存取车辆停车设备直循环类立体车库。这种停车库设被动力单一、控制简朴、占地面积小，适合散地块、下小规模停车场，也可用于机关单位车辆不多、停车区域小又分散车场。在58m2地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿车或24两面包车。以便：使用PLC自动调车， 一次按键即可完毕存取车。迅速：调车时间短，取车迅速。灵活：可设立在地面上或半地上半地下，可独立或附设在建筑物内，还可多台组合。 经济：可省去购买土地大量费用，有助于合理规划和优化设计。 省电：普通不需要强制通风，无大面积照明，耗电量仅为普通地下车库35%。如图1-2所示1-2 垂直循环式立体车库 （3）水平循环式立体车库：采用一种循环运动车位系统存取停放车辆机械设备车库叫做水平循环式立体车库。1-3 水平循环式立体车 （4）多层循环式立体车库：是通过使载车板作上下循环运动，来实现车辆多层循环式停车，从而减少占地面积，提高存取车自动化限度机械式立体车库。多层循环式立体车库最适当建造于地形细长且地面只容许设立一种出入口场合，如建筑在地下室、广场、便道地下及高架桥下面，如图1-4所示。1-4 多层循环式立体车库 （5）平面移动式立体车库：采用在同一层上用搬运台车或者起重机平面移动车辆，或使载车板平面横移实现存取停放车辆，也可用搬运平台和升降机配合实现多层平面移动存取停放车辆机械式停车设备叫平面移动类立体车库。整机特点：每层车台和升降机分别动作，提高了车辆出入库速度，可自由运用地下空间，停车规模可达到数千台。某些区域发生故障时，不影响其她区域正常运营，因而使用更加以便；采用以车辆驾驶员为中心设计办法，提高了舒服性。采用多重保险办法，安全性能卓越；通过计算机和触屏接口进行综合管理，可全面监视设备运营状况，并且操作简朴。如图1-5所示：1-5 平面移动式立体车库 （6）巷道堆垛式立体车库：采用以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运机器车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆机械式停车设备。这种停车设备是20世纪60年代后欧洲更具自动化立体仓库原理设计一种专门用于停放小汽车立体车库。该种立体车库设备采用先进计算机控制，是一种集机光自动控制为一体全自动化立体停车库，它浮现解决了人们但愿解决大型自动化停车难题：巷道堆垛式立体车库重要合用于需要大型密集式停车地方，可设立于地上或地下，充分运用有效空间。载车板升降和行走同步运营，存取车以便快捷。全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。如图1-6所示：1-6 巷道堆垛式立体车库 (7)垂直升降式立体车库：也称为塔式机械式立体停车库，它是通过升降机升降和装在提高机上横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆机械式停车设备。它又称为塔式机械式立体停车库或电梯式立体停车库。垂直升降式立体车库在国内发展比较快，特别是某些电梯公司因此类设备升降机构部件与电梯类似，而对其进行了大量研究，并且大量生产。垂直升降式立体车库类似于电梯工作原理，在提高机两侧布置车位元，普通地面需要一种汽车旋转台，可以省去司机调头。如图1-7所示： 1-7 垂直升降式立体车库也称 （8）简易升降式立体停车库：分为上下两层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出简易机械式停车设备叫做简易升降式立体停车库。简易升降类机械式停车设备普通为准无人方式，即人离开后移动汽车方式。一种车位泊两台车 。(最适当多车型家庭用)构造简朴实用，无需特殊地面基本规定。适合装置于工厂、别墅、住宅停车场。可任意迁移，搬迁安装容易或依照地面状况，独立及多台设备。备有专用锁匙开关，防止外人开动设备。车板防下滑保险装置。如图1-8所1-8 简易升降式立体停车库（9）汽车专用升降机是专用于处在不同平面汽车搬运升降机，它只起搬运作用，无自接存取功能。当前，由于土地资源稀缺，建设立体车库时往往会遇到土地狭小而无法采用建设自走式坡道车库状况，这个时候就可以采用汽车升降机办法，将汽车直接升降，代替汽车进入车库斜坡道，大大节约了空间，提高了车库运用率。汽车升降机合用于社区、医院、酒店、写字楼、空港等多层车库，代替汽车自走坡道，节约了大量土地。如图1-9所示：1-9 汽车专用升降机1.2立体车国内外发展状况1.2.1国内发展状况进入20世纪以来，在国内举办了各种与停车设备有关展览会，十月在上海举办“上海国际停车设备和智能系统展览会”同样热闹非凡，它吸引了来自德、日、美等世界上知名停车设备制造商，全自动立体停车设备容车能力及其技术完备，先进限度已被世界广泛承认和接受国内机械式车库初期研究开发工作是从80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地均有使用。参照日本等国原则制定国内行业原则也于近几年出台，当前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型停车设备，有些停车设备已开始出口。机械式立体车库是一种具备综合性能建筑，不但包括了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑构造、供电照明、通讯监视、通风排水、环保、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备自身而言，其机械构造发展已形成了停车设备独有技术特性，需要多学科、多专业复合型人才积极参加，把国外停车技术和各领域成熟技术移植到国内停车产业，开发出安全、经济、高效、节能、省地产品，满足国内外市场需求。在国内停车产业发展中还存在某些问题，如没有统一技术原则；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水准低；缺少具备一定规模公司，生产能力局限性；市场竞争无序，个别公司为抢占市场，采用低价竞争；缺少科研设计单位参加，技术创新能力严重局限性；政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。解决上述问题，需要咱们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。政策方面应参照发达国家关于政策法规，规划拟定出专用和公共停车位合理数量，实现投资主体多元化，拟定车库管理属性和停车收费原则，予以投资和经营者相应优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立车库市场运营机制，运用价格杠杆调高占路停车收费原则，逐渐消除“路满库空”现象。勉励按市场规则经营车库，并实行政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。1.2.2国外发展状况早在60近年前，立体停车就在国外有所发展，自动立体停车装备系统在世界各地发展是极不均衡，德国开发最早，技术居于领先地位，在二层及多层平面式立体停车库系列中，它已发展了H型、U型和V型。日本由于国土面积小而应用最广，自从1959年引进了建造机械式立体停车库技术之后，到1983年，就已经在本土上共建造了25454座各种形式机械式车库，平均每座容车量达到十辆左右，最多能达到百辆以上。从上世纪七十年代末期起，车库容量年递增率为5%-7%，已经赶上了同期汽车拥有量年递增率4%-6%，从技术特性上看，日本更注重竖式自动立体车库发展，即密集型自动立体停车库发展。进入20世纪以来，在国内举办了各种与停车设备有关展览会，全自动立体停车设备容车能力及其技术完备，先进限度已被世界广泛承认和接受。国内正处在经济与建设发展阶段，当前已有国外各种立体车库进入中华人民共和国市场。先后浮现了针对家庭使用双层停车设备；运用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备；适合都市中心商住区使用停车楼和停车塔；运用广场、建筑物下面空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增长，迫使地少人多、车多国家、地区和某些发达国家积极开展了机械式停车技术研究开发和制造应用。以日本、美国、德国等为代表发达国家在停车技术领域研究处在世界领先水平，韩国和国内港、澳、台地区停车业也通过引进-移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区停车难，并开始向外输出技术和出口产品。车库往往是建筑后期才会考虑事情。她们往往宽敞而偏重实用性，只为车辆提供必要停放空间而但是多考虑审美需要。它也是开发商不肯耗费成本，却又无法回避一种某些，然而，随着都市规模扩大和运送技术进步，车库角色和作用必要重新定义。2 某些立体车库控制方式比较2.1立体车库控制形式车库控制形式是依照车库详细状况选定，要综合考虑到其规模、应用场合等各方面因素而定，在车库众多控制系统中有三种比较常用控制形式:继电器逻辑电路控制、可程序设计控制器控制、单片机控制。2.1.1 继电器控制在立体停车库应用初期，继电器控制形式比较惯用。它重要是运用各种主交流接触器、中间接触器以及超载热继电器等电器组件经合理联接构成具备简朴控制功能逻辑电路。随着电子技术飞速发展，诞生了许多其他形式控制元器件，并已经不久取代了这种初期控制形式。但对于小型低成本立体停车库，继电器控制还在继续被使用。 在小型立体停车库中，其控制组件比较少，专用性比较强，运用继电器控制，其电路也相应简朴，电路搭载用时少，成本也很低，适合于家庭用立体停车库。继电器控制也有许多局限性之处。第一，难以实现智慧模块化控制;第二，不适合应用于大规模、大容量立体停车库;第三，元器件损坏率比较高，车库运营可靠性不佳;最后，随着驱动部件不断增长，其逻辑电路搭载难度也大大增长了。因此对于大中型立体停车库，其控制形式就不适合运用继电器控制形式。2.1.2可编程控制器（PLC）控制国内外既有立体停车库，它们系统控制形式大都采用可程序设计控制器控制，特别是应用在智慧化规定限度高、多车尾、大容量当代化立体停车库中。 可程序设计控制器与继电器、单片微机相比有着比较独特长处： 1.灵活、通用 在继电器控制系统中，使用控制器件是大量继电器，整个系统是依照设计好电器控制图，由人工布线、焊接、固定等手段组装完毕，其过程费时费力。如果由于工艺上稍许变化，需要变化电器控制系统话，那么原先整个电器控制系统将被所有拆除，而重新进行布线、焊接、固定等工作，耗费了大量人力、物力和时间。而可程序设计控制器是通过存储在内存中程序实现控制功能，如果控制功能需要变化话，只需要修改程序以及改动很少量接线即可。2.可靠性高、抗干扰能力强 对于立体停车库而言，可靠性是一种非常重要指标，如何能在各种恶劣工作环境和条件(如电磁干扰、低温潮湿、灰尘超高温等)下，平稳可靠工作，将故障率降至最低，是研制每一种控制器件必要考虑问题。PLC研制者在这一方面采用了许多有利办法，使PLC具备很高可靠性和抗干扰能力，因而被称为“专为适应恶劣工业环境而设计计算机”。 3.程序设计简朴、使用以便 用单片计算机实现控制，使用是汇编语言，难于掌握，规定顾客具备一定水平计算机硬件和软件知识。而PLC采用面向控制过程、面向问题 “自然语言”程序设计，容易掌握。PLC易于程序设计，程序变化时也容易修改，灵活以便。4.接线简朴 PLC接线只需将输入设备(如按钮、开关等)与PLC输入端子连接，将输出设备(如接触器、电磁阀等)与PLC输出端子连接。接线工具仅为螺丝刀，接线工作极其简朴、工作量很少。 5.功能强 当代PLC不但具备条件控制、计时、计数和步进等控制功能，并且还能完毕A/D，D/A转换、数字运算和数据解决以及通信联网和生产过程监控等。因而，它既可对开关量进行控制，又可对模仿量进行控制;既可控制一台单机、一种车库，又可控制一种车库群。既可现场控制，又可远距离控制。既可控制简朴系统，又可控制复杂系统。 6.体积小、重量轻和易于实现机电一体化 由于PLC采用了半导体集成电路。因而具备体积小、重量轻、功耗低特点。且由于PLC是专为工业控制而设计专用计算机，其构造紧凑、结实耐用、体积小巧，并由于具备很强可靠性和抗干扰能力，使之易于装入机械设备内部，因而成为实现机电一体化十分抱负控制设备。 同样，可程序设计控制器控制也有其局限性地方，在性价比上要高于继电器控制和单片微机控制;其开发潜力要差于单片微机，不如其功能灵活多样;通用性不好，不同厂家可程序设计控制器以及其附属单元都是固定专用等等。 可程序设计控制器在升降横移式立体停车库控制系统中被广泛应用，并在停车库发展演化中起着非常重要作用，本文车库系统即采用可程序设计控制器控制形式。 2.1.3单片微机(Single Chip MicroComputer)控制单片微机就是咱们普通所说单片机，是将CPU，RAM，ROM(EPROM)、定期器/计数器和1/0界面所有集成在一种硅片上。单片机控制在机电设备中是一种比较常用控制形式，由于它控制功能强、体积小、成本低、功耗小、成本低和使用以便，可以直接装到仪器设备上，因此在20世纪80年代以来得到飞速发展。理论上也可用于立体停车库系统，但事实上在立体停车库控制系统中，单片微机控制却没有得到广泛推广应用，其因素重要有如下几点：1.单片微机控制系统开发周期比较长，系统调试耗时比较多； 2.单片微机抗干扰能力比较弱，因此对现场工作环境规定很苛刻； 3.单片微机自身就是弱电驱动，但是对于停车库系统来说，执行部件是电机，属强电系统，这就需要由弱电驱动强电，随着驱动环节增长，系统可靠性就下降了； 4.单片微机控制系统，其控制程序基本上是汇编语言，汇编语言虽然功能比较强大，但是程序编制工作量比较大。 因而，单片微机在升降横移式立体停车库控制系统中应用当前还不成熟，也是以停车库系统研究开发一种方向。2.2 立体车库控制方式比较2.2.1 升降横移立体车库控制系统由PLC进行统一管理和监控,通过PLC控制载车板纵横传动装置，以完毕对车辆存取操作。各车位内车辆调入调出由PLC依照当前各车位车辆存储状况，按照相应调度方略调度车辆进出。自动存取车控制系统： 弱电系统：重要涉及各种信号采集、报警与控制输出。PLC输出信号给接触器线圈，控制接触器接通与关断。 强电系统：涉及载车板电机控制线路、控制电机正反转接触器、到位限位及载车板上下行程限位。车库采用车位检测装置代替人工找位，用升降装置输送汽车到位。 急停开关：系统在面板处设有急停开关，当发生意外时，按下急停开关，断掉所有电机电源，使载车盘无法继续运营，以保护人员及设备安全。 系统输出控制信号：涉及控制电机运营方向信号，控制电机运营信号，控制电磁铁得、失电信号，控制灯光报警信号，控制车库照明信号。升降横移式立体车库是一种比较典型跨学科机电一体化产品，集机械、电子、信息技术于一体。其中，电子技术、信息技术和传感技术合理运用与组合构成了车库控制系统。升降横移式立体车库控制系统是整个车库系统重要构成某些，也是车库系统核心。执行机构是“四肢”，框架是“躯体”，那么控制系统就是“大脑”。它指挥着车库每一种运作过程，并对整个系统状态过程进行监控。 操作者要通过控制系统信息交流平台(界面)把操作信息传送给控制系统，经系统解决后，系统把可辨认控制信息通过辅助设备驱动执行构造，来完毕车库现场运作。 由于PLC可靠性、抗干扰能力强。国内外既有升降横移式立体车库，它们系统控制形式大都采用可编程控制器控制，特别是应用在智能化规定限度高、多车位、大容量当代化升降横移式立体车库中。2.2.2垂直循环式车库控制系统操作简朴、快捷，使用以便，安全可靠，维护量小，为顾客提供一种安全、简易使用环境，这是对自动化立体停车设备基本规定。该立体车库控制系统需要完毕控制动作涉及：可以完毕自动监测(托盘内有无车辆、存车位置、空车位等)、对电机能自动控制正反转以完毕自动存取车、可以实现自动收费.可以通过远程遥感控制来实现停取车辆， 还要有为了安全设立消防系统等，因而设计立体车库控制系统重要由车库自动检测系统、自动计费管理系统、自动存取车系统、消防自动报警系统和自动灭火系统构成，考虑通过微型计算机、可编程控制器(Programming Logic Controller,简称PLC)来完毕控制。车库只设一种存取车口，采用后进入库，迈进出库，在口上有IC卡读卡机以辨认车主身份，存车时车主只需在入口处非接触式读卡机前感应区域晃一下自己IC卡，车库将自动将空车辆托运盘调出并打开车库门，车主开车进入车库，将车驶入调出空托运盘上，停车到位即可离开，车库门自动关闭:取车时，车主在入口处非接触式读卡机前感应区域晃一下自己IC卡，控制器自动读取车位号，车库内相应托车盘将自动把车辆送出，车库门打开，车主入内开车出来，库门自动关闭。车库自动检测系统完毕如下功能:（1）存车时，一方面由自动监测装置来检测各停车用托运盘上与否有车一在每个托盘一条对角线上安装一套光电开关，可检测其上有无车辆。如检测到车位上有车，则其成果为1，反之为0，检测成果存入计算机中。 （2）将车辆停放到托盘上时，检测托盘上停放汽车长宽高重与否超限以及停放与否到位:采用光电开关在出入口底部进行扫描检测，光电开关接受器和发射器分别安装在底层左右两边，在托盘先后位置均进行检测，当有车辆不符合规定容车尺寸或停放不到位时，车就把光电开关光源挡住，此时系统不能动作， 只有车辆停放到位后，系统才干正常工作。（3）取车时，检测出入口处托盘上车辆与否被取走，如取走则车库关门。2.2.3巷道堆垛式自动存取车系统普通由小型可编程控制器控制，涉及卡号辨认与移动载车盘两个过程。顾客进入车库时，在门口刷卡进入，读卡机自动把数据传送到控制系统，系统通过判断卡号，自动把相应载车盘移动到人车交接位置。存车时，司机按照批示灯信号指引入库，只有当车辆停放在安全位置后，停车正常批示灯才会亮启。存取车完毕后，车库门自动关闭。移动载车盘时，系统严格按照各种检测信号状态进行移动，检测信号涉及超长检测、到位检测、极限位置检测、人员误入检测、急停信号检测等。若有载车盘运营不到位或车辆长度超过车库容许长度，所有载车盘将不进行运作，若检测到急停信号，将停止一切运作，直至急停信号消失。除此之外，还可从控制软件中设立保护信号，例如时间保护，以保证因硬件损坏而导致信号失灵时主体设备及车辆安全。现场控制器可以通过网卡、等网络设备与控制中心局域网相连接，实现远程管理，监测现场运营状况。当现场浮现故障时，在控制中心即可解决，以便管理人员、安保人员异地办公。 2.2.4水平循环式 水平循环式立体停车库可依照地形及高度条件随意多层组合，可以建在广场上、楼房旁、立交桥下或地下室内，极适合于厂矿公司、机关内部和居民社区内停车。本车库2层8位，上层为U ，下层为D ，水平面为M ；N为机动位。水平面M为出入口，车辆从水平面出口处进出，上下层18号车位载车板，通过上下移位进入水平面，完毕车辆存取。上下层车位载车板在机动位N处可以升降移动；上层停车位载车板U和下层停车位载车板D在电机拖动下可以水平移动，从而使车辆在程序控制下达到合理存取动作。 车库工作原理如下：为安全起见，升降机初始状态在出入口平层位置，且上面有载车板；当有存车动作发生时，且有车辆经转盘交接到升降机上后，控制程序依照就近原则迅速将车辆存入库内。当有取车动作发生时，升降机下降到U层或D层（依照取车规定）等待载车板交接车辆取出。如图1所示：18号位置为载车板停放位置，N为机动停车位。1号位载车板可以直接上升；8号位载车板可以上升或下降；2、3、4、5、6、7位载车板横移，与1、8位升降构成内部循环过程。顾客想要存1 # 8 # 车辆并按下控制面板上相应车位按钮时，车库内部上层载车板按照逆时针方向在上层拖动电机带动下向出口处移动，当载车板移动到1# 车位时，由相应限位开关和光电开关检测，将要运送出车库载车板与否为顾客所要存储车位。到达1# 车位载车板是顾客所规定编号时，出口处1号升降机将载车板提高到出口处，执行存车动作。若到达1# 车位载车板不是顾客所规定编号时，出口处升降机将载车板降至底层机动位N，当载车板和下层平移履带结合完毕时，在下层拖动电机带动下，按照逆时针方向将载车板送至下层存车位，此时8# 载车板到达内部升降机底部，当8# 载车板和内部升降机链条结合完毕时，内部升降机将8# 载车板提高至上层机动位N，同样载车板与履带结合完毕时，在上层拖动电机带动下继续执行上层车位平移工作，直到到达原1# 车位载车板为顾客规定编号时为止，系统内部循环过程告一段落。2.3 几种立体车库特点及比较更具以上几种车库控制方式及特点，进行如下比较。(一) 升降横移式 升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等各种形式，车位数从几种到上百个。此立体车库合用于地面及地下停车场，配备灵活，造价较低。 1. 产品特点： (1) 节约占地，配备灵活，建设周期短。 (2) 价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。 (3) 可采用自动控制，构造简朴，安全可靠。 (4) 存取车迅速，等待时间短。 (5) 运营平稳，工作噪声低。(6) 合用于商业、机关、住宅社区配套停车场使用。 （二）巷道堆垛式 道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因而对堆垛机技术规定较高，单台堆垛机成本较高，因此巷道堆垛式立体车库合用于车位数需要较多客户使用。这种车库自动化水平很高，且全封闭式建造，存车安全性高。 （三）垂直提高式 垂直提高式立体车库类似于电梯工作原理，在提高机两侧布置车位，普通地面需一种汽车旋转台，可省去司机调头。垂直提高式立体车库普通高度较高（几十米），对设备安全性，加工安装精度等规定都很高，因而造价较高，但占地却最小。 （四）垂直循环式 产品特点： 1) 占地少，两个泊位面积可停610辆车。 2) 外装修可只加顶棚，消防可运用消防栓。 3) 价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。 4) 可采用自动控制，运营安全可靠。 2.4 选取设计立体车库由于升降横移式立体车库由于适应性强而倍受青睐，该类车库每个车位均有在载板（即托盘），所需存取车辆载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完毕存取过程。停泊在此类车库地面车辆只做横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层移出车位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或者开出车库，升降由一台电机拖动，通过钢丝绳拖动搬运器垂直升降，横向移动借助导轨，也是运用一台电机便可实现车位移动，它重要长处在于同一层车位移动独立，可以自由动作并且时间短，缩短了存取车时间。因而，本文选取升降横移式立体车库进行设计。3 升降横移式立体车库3.1 升降横移式立体车库重要构成某些升降横移式立体车库重要由主框架某些、载车板某些、传动系统、控制系统、安全防护办法五大某些构成。本文重要研究其控制系统。3.2 升降横移式立体车库车位构造升降横移式立体车库构造为NM二维矩阵模式，可设计为多层、多列，车库提供总容量车位元为：P=NM-(N-1) 其中：N 为二维矩阵行，即车库层数 M 为二维矩阵列，即车库列数3.3 升降横移式立体车库构造及运营规图由于受收链装置及进出车时间限制，普通为2-4层（由于国家规定最高为4层），以2、3层居多，可依照泊车多少决定停车库规模。如果设计一座能提供16车位三层升降横移机械式车库。由公式可知，N=3,P=16,则M=16，即设计36立体车库完全可以满足规定。本论文就以36地面上布置升降横移式立体车库为例，简介其运营原理。2-1是全地上布置形式36升降横移式立体车库，共18个车位，16个托盘，最多停16辆车，n号托盘上为n号车。车库内运营状况是这样：图中1、2、3、4、5号车直接存取：16号车下降到地面层后存取车：6、7、8、9、10号车则需1、2、3、4、5号车横移出空位后下降到地面层存取车。11、12、13、14、15、16号车位通过1、2、3、4、5号车位和6、7、8、9、10号车位横移让出空位后再下降到地面层存取车。如需在13号位存取车，则将8、9、10号车位和3、4、5号车位向右移动，13号车位下降即可，如需在6号车位存取车则1、2、3、4、5号车位向右横移，6号车位下降即可。同样n层m排取车原理都是相似。图3-1 升降横移式立体停车库咱们发现地面上布置升降横移立体车库构造特点为：底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层都必要预留一种空车位，供进出车升降之用。当底层车位要存取时，无需移动其他托盘就可直接进出车；中间层、顶层进出车时，先要判断其相应下方位置与否为空，不为空时要进行相应平移解决，直到下方为空时才可进行下降和进出车动作，进出车后托盘再向上回升到原位。其运动总原则是：升降复位，平移不复位。地下布置、半地上半地下布置车库构造与此类似。4 升降横移式立体停车库硬件系统控制系统硬件拟定重要涉及系统控制形式及控制核心单元选取、输入参量检测和传感器选取、输出驱动方式和驱动组件选取、人机联系方式选取，最后生成硬件接线图。4.1控制系统控制核心单元选取 升降横移式立体停车库控制系统控制核心单元拟定与控制任务关于，36升降横移式立体停车库有11个提高大电机，10横移小电机，由控制单元输出点控制，并规定实现正反转，故需要42个输出点；托盘行程开关：横移定位开关20个，升降定位有22个，行程开关位置监测信号可作为控制系统输入，即需 42个输入点。此外车库控制系统要对车库运营进行监控、安全监测等。因此控制系统输入/输出点至少在100以上，对于如此众多输入/输出点，继电器和单片微机控制系统很难达到，而对于可程序设计控制器就显得很简朴，它在理论上，可无限制扩展输入/输出模块。从功能、性能、经济等各方面考虑，36升降横移式立体停车库控制系统控制核心单元采用CP1H系列非集成式可扩展型可程序设计控制器。只要选取与输入/输出模块相匹配电源和CPU单元，可程序设计控制器便可完毕36升降横移式立体停车库控制任务。可程序设计控制器系统框图如下图4-1：图4-1 可编程控制器系统框图S7-200 PLCCPU模块涉及一种中央解决单元、电源以及I/O点，这些都被集成在一种紧凑、独立设备中。CPU负责执行程序，输入某些从现场设备中采集信号，输出某些则输出控制信号，驱动外部负载。 新一代CPU模块按I/O点数多少不同和效能不同而有五种不同构造配备品种，即CPU221、CPU 222、CPU224、CPU224XP、CPU226，其中CPU 226集成24输入/16输出共40个数字量I/O点，数据存储容量10KB，7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点或35路模仿量I/O点，3K字节程序和数据存储空间，6个独立30kHz高速计数器，2路独立20kHz高速脉冲输出，具备PID控制器，2个RS485通讯/编程口，具备PPI通讯合同、MPI通讯合同和自由方式通讯能力。I/O端子排可很容易地整体拆卸。用于较高规定控制系统，具备更多输入/输出点，更强模块扩展能力，更快运营速度和功能更强内部集成特殊功能。可完全适应于某些复杂中小型控制系统。 本文36升降横移式立体车库控制系统总共有97个数字量输入，63个数字量输出，依照I/O点数，以及程序容量和控制规定，选取CPU226作为该控制系统主机，外加5个扩展模块即可满足使用规定。其中2个数字量输入模块EM221,其类型为16点24VDC输入；3个数字量输入/输出模块EM223，其类型为16点24VDC输入/16点24DC 输出。4.2 传感器选取 36升降横移式立体停车库控制系统要完毕对车库现场监控、运动位置检测等任务，需要大量检测传感装置。在选取检测传感装置时，其装置普通要符合如下规定： 1.输入输出信号之间规定一定函数关系。经常规定期单值、直线性函数关系，即符合 Sc=ASr+K式中:Sc传感器输出值；A敏捷度系数，常数；Sr传感器输入值；K零点输出，常数。2.有较高敏捷度和较大信噪比。敏捷度高，意味着被测量有微小变化时传感器就有较大输出，但又规定传感器自身噪声小，且不易从外界引进干扰噪声。 3.响应速度快又不失真。即规定输出信号随输入信号变化响应时间越短越好。 4.线性范畴宽。任何传感器均有一定线性范畴，在线性范畴内输出与输入成正比关系。线性范畴愈宽，表白传感器工作量程愈大。 5.稳定性好，抗干扰能力强。稳定性指传感器通过长期使用后其输出特性不发生变化。影响传感器稳定性是时间和环境，环境又涉及温度、湿度、尘埃、振动、电场、磁场干扰等因素。 6.有较高精准度。传感器精准度表白传感器输出与被测量之间相应限度以及重复一致限度。 7.输出信号易于微机接口。对于控制系统而言，规定传感器输出信号尽量符共计算机控制系统输入通道信号规定，即为05V，15V，010V，020mA，4 20mA等原则电压、电流。 8.构造要简朴，易于安装更换，易于维护，性价比要好。 在选取传感器监测装置时，要以上述规定为根据。下面是36升降横移式立体停车库控制系统中所涉及到传感监测装置： 红外探测器 停车库安装红外探测器有两种功能:车库在运营时，不容许有其他物体进入车