基于PLC的升降横移式立体停车库的控制新版系统标准设计.docx

摘 要立体车库是专门实现多种车辆自动停放及科学寄存仓储设施。伴随城市汽车保有量不停增加，停车难问题己经成为大中型城市一个普遍现象。机械式立体车库可充足利用上地资源，发挥空间优势，最大程度地停放车辆，成为处理城市静态交通问题关键路径。本课题以较为经典升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率双重原因。本文在对中国外车库现实状况及发展趋势做了充足调研基础上，选择三层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库主体结构和特点，对车库控制系统也作了简单说明，依据升降横移式立体车库运行原理，利用力学理论对升降横移式立体车库结构进行了全方面力学分析，包含升降横移式立体车库框架结构强度、横移传动系统中轴强度和升降传动系统中轴强度等。在对升降横移式立体车库控制系统设计中，采取了优异PLC控制，利用欧姆龙企业编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统程序，并经调试、运行，证实采取可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高特点使得控制系统很完美。为了使停车设备满足使用要求，依据国家相关机械式停车设备通用安全要求标准、升降横移式立体车库实际，在升降横移式立体车库中使用了部分必需安全技术，这么确保了车辆绝对安全，使得整个车库能够安全平稳运行。AbstractStereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo garage can use land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage, and regards of the two factors of cost of manufacture and operational efficiency synthetically.On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and three-formulistic garage structure as the research model. According to the form of the dragging-forms of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure、part of driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main structure and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. The finite element reliability checking of steel structure of garage is utilized according to the operation principle of up-down and translation stereo garage, the mechanics was used to comprehensively analyze the up-down and translation stereo garage. Including intension of the framework structure and axes, etc. The paper adopted PLC as control system in designing the up-down and translation stereo garage, PLC software of OMRON company was used to weave the program of control system, through debugging running. The result proved that adopted PLC as control system is simple and easy to realize. The characteristic of stabilization, credibility, speediness and high capability made the control system very perfection. In order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and translation stereo garage the Paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can ensure absolute safety for Car and make the whole stereo garage safety and running smooth.Keywords：Stereo garage, Control system, PLC, Steel structure .目录摘 要1Abstract2目录31 绪论51.1目标及意义51.2立体车库中国外发展历史及现实状况61.3立体车库类型71.4智能立体停车库发展前景111.5相关本设计关键工作和安排112. 升降横移式立体车库控制系统总体方案122.1 升降横移立体车库车位结构122.1.1停车设备关键组成部分13系统研究采取事三层三列形式七车位升降横移式智能立体车库进行研究和系统设计，具体结构示意图图2-2所表示。132.1.2车辆存取原理152.1.3升降横移类机械式停车设备设计和安装特殊要求152.2 升降横移式立体车库控制系统研究162.2.1 立体车库控制系统分析162.2.2立体车库控制系统组件172.3立体车库控制系统输入输出信号分析172.3.1系统输入信号172.3.2系统输出控制信号和联动联锁控制182.4 本章总结193 升降横移立体车库控制方案203.1升降横移立体车库系统控制要求203.2横移立体车库控制系统方案选择。203.2.1继电器控制方法203.2.2单片机控制方法213.2.3 PLC控制方法223.2.3 PLC控制方法和继电器控制比较273.2.4 PLC控制方法和单片机控制比较283.2.5控制系统选择284 控制系统具体设计294.1 用MCGS设计监控界面294.1.1 组建新工程通常过程294.1.2 建立立体车库控制系统工程304.1.3 设计立体车库控制工程画面步骤314.2 系统操作过程344.2.1 开机准备344.2.2 手动操作344.2.3 自动运行364.2.4 停机364.3 PLC编程设计374.3.1 I/0分配表374.3.2 系统程序编写394.3.3 传输、调试424.4 PLC控制梯形图简明说明434.5 PLC硬件设计475 升降横移式立体停车库结构设计515.1 总体设计515.2 主框架部分515.2.1 钢结构特点515.2.2 钢结构设计515.3 载车板部分525.4 传动系统525.5 传动链和链轮选择525.5.1 链设计计算535.5.2 链轮设计计算565.5.3 滚子链静强度计算595.5.4 链条使用寿命计算605.5.5 链条耐磨工作能力计算615.6 电动机选择635.7 减速器选择645.8 轴承选择645.8.1 选择材料645.8.2 初步估算轴径655.8.3 轴强度校核656 升降横移式立体车库安全性问题676.1 防干扰和电力超载装置676.2 光电检测676.3 车辆防滑、定位装置67结 语681 绪论1.1目标及意义1月13日，中国汽车工业协会召开信息公布会，公布了整年汽车产销数据，数据显示，汽车产销分别完成2811.9万辆和2802.8万辆，同时中汽协会估计，汽车市场销量约为2940万辆。从中国汽车销量能够看出，伴随社会经济水平发展，大家生活水平提升，汽车在中国已经得到了很大普及。然而汽车普及也带来了一系列问题，停车难就是大家普遍关注一个问题。尤其是在城市关键区域，如大型商超周围，大家更是为寻求一个停车位而发愁，而在寸土寸金城市关键区，想扩建停车场，投资商考虑到土地占用成本，通常也极难进行大规模进行。所以进行规范和科学管理汽车停放，在城市建造智能立体车库已刻不容缓。现在，中国经济比较发达、人口密度较大中东部城市中，政府已经己经着手开发推广现代化立体智能停车库。在城市中建设智能化立体停车场所，含有很多有点：第一：为国家节省了大量土地资源。因为是立体化，能够建立多层停车场，还能够向地下空间发展，所以在一样占地面积情况下，能够有效成倍增加停车数量，从而大大提升土地利用率，能够降低道路泊车位，有效处理道路拥挤问题。很适合在经济发达地域进行建设，尤其是城市中心区土地资源很担心大型商场，超市周围推广。 第二：使用方便、效率高。现代化智能立体停车库系统能够进行车辆进出和收费，并自动搜集停车场中所停车辆情况，在停车场入口处电子屏显示空车位具体情况，并引导司机到停车位，降低人工犯错情况，同期避免了停车繁杂过程。 第三：能够有效提升停车安全。停车库内因为实施全封闭式智能自动控制，能够降低人工失误。经过监控系统，能够对停车场所实现二十四小时安全监控，停车过程中实现人车分离。提升了停车安全系数，车主愈加放心。 第四：能够取得较高经济效益。在现代城市寸土寸金，立体智能停车库利用一样面积，能够比传统停车库能够停放数倍汽车，同时人工费用大大降低。即使系统维护需要一定费用，不过在大城市中经济关键繁荣商业区，综合效益较还是比传统型停车场高处很多。1.2立体车库中国外发展历史及现实状况美国在1920年建成了世界上第一个采取机械升降停车库。但需要由司机自己开车来完成车辆存取；60年代后期，伴随汽车工业迅猛发展，城市汽车拥有量猛增，占地面积小机械式立体车库得到了快速发展。到今天，依据美国停车协会统计，美国停车产业年产值达200多亿美元，而且不停有新科技产品应用于停车场中，促进美国停车产业不停快速发展。进入上个世纪50年代后，欧洲部分国家如德国、意大利在机械升降停车库上取得了较大技术进步，出现了专门从事机械停车设备研发生成企业，包含著名德国Palisade企业，意大利Sotefin企业、Interpark企业等。因为欧洲国家土地资源比较富余，停车问题不很突出，停车设备应用量不是很大，应用很好多数为巷道堆垛式和多层升降横移式产品。在亚洲，日本是立体停车发展较早。20世纪60年代中期，日本开始兴建立体仓库，而且发展速度越来越快，使其成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多国家之一。因为土地资源缺乏，人口密度高，其机械式立体车库发展起步早、种类齐全、技术水平及开发经验丰富，现已经发展成有数十个品种大家族，它能够依据现场条件和使用者要求选择机型，己经是比较成熟产品。日本在停车场(库)技术研究和开发、制造、管理等方面水平全部处于领先地位，所建成立体停车场数量和其容车量也居于世界前列。亚洲韩国机械停车设备技术属于日本技术派生，韩国停车产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始为供给使用阶段，韩国多种机械停车设备近几年增加速度全部在30左右。中国机械停车设备技术起步较晚，但经过这多个阶段发展，中国已经形成了新兴停车设备行业。接下来会继续分享中国立体车库发展趋势和行业情景，同时也欢迎各位交流意见。中国立体车库发展历程及发展特点，中国机械停车设备技术发展经过了三个阶段，第一个阶段为20世纪80年代自主开发阶段，此阶段生产企业依据用户要求，自行开发设计，所以种类较少，技术单一；第二阶段为90年代技术引进阶段，中国外很多企业全部开始看好中国停车行业，出现了很多合资企业，或是引进国外技术，利用廉价生产成本和国外成熟技术结合参与停车行业竞争；第三阶段就是以后消化和创新阶段，各企业为增强本身竞争力，开始对引进技术，进行充足消化和分析，并依据中国实际使用情况进行改造和创新，走上自主开发道路。经过这多个阶段发展，中国已经形成了新兴停车设备行业。中国立体停车设备产品经引进技术和自我研究开发，生产技术水平有了很大提升，现在品种满足率己达90左右，有品种填补了中国空白，产品国产化率到50以上。即使生产技术水平有了很大提升，不过中国立体停车设备生产企业大多技术力量微弱，自主开发能力差，多靠引进技术图纸或和外国企业合作，制造水平基础上是跟踪国外优异技术。立体车库发明专利还较少，原创性结果少，停车设备领域研究深度和水平有待提耐。全球立体车库市场发展趋势从潜在需求角度来讲，在不远未来，中国将是世界上最大立体车库需求市场。“车库”问题已成为大中城市热点问题。立体车库兴建，不仅能降低土地占用面积缓解现在城市中道路空间狭小矛盾，还能缓解交通情况适应城市高节奏快速发展需要。另外，立体车库也可配合市政建设带动一大批第三产业兴起，可谓有百利而无一害，为城市向更大规模发展提供有利条件。1.3立体车库类型自动化停车库是机电合一大型复杂产品，机械部分相当于人躯体，电器部分相当于人神经。机和电高度合一，使自动化停车库成了现代科学技术综合产品。现在市面上常见机械式立体停车库有:升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等8种，其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在中国车库市场占有绝对优势市场份额。(1)升降横移类(代号PSH)该设备每个车位全部有载车板，所需存取车辆载车板经过上升，下降，横移等运动过程抵达地面层，其中顶层和底层载车板只能够上下升降，不能够左右横移；中间各层载车板既能够上下升降，又能够左右横移；中间各层和地面层全部有一个空位，能够经过横移载车板变换空位，使空位正上方载车板下降到地面层，完成存取过程。地面层载车板汽车能够直接存取，图1.1所表示。其特点含有空间利用效率高，存取车快捷，车辆出入无障碍，采取PLC控制，自动化程度高，环境保护节能，噪声低，人机界面好，多个操作方法能够选配，操作方便。图1- 1升降横移类(2)垂直循环类(代号PCH)垂直循环类机械式停车库是采取垂直方向作循环运动停车系统来存取车辆停车设备。这种停车设备工作原理是电机经过减速机带动传动机构，在牵引机构链条上，每隔一定距离安装一个存车托架，当电机开启时，存车托架随链条起做循环运动，达成存取车目标(图1.2垂直循环类)。图1- 2垂直循环类(3)水平循环类(代号PSX)采取一个水平循环运动车位系统来存取停放车辆停车库叫水平循环类停车库。其工作原理是存取停放车辆车位系统在水平面上作循环运动，将所需存取车辆载车板移到出入口处，驾驶员再将汽车存入或取出(图1.3水平循环类)。图1- 3水平循环类(4)多层循环类(代号PDX)多层循环类停车库是经过使载车板作上下循环运动，而实现车辆多层存放多层循环式停车设备，降低了占地面积，提升了存取车自动化程度(见图1.4多层循环类)。图1- 4多层循环类(5) 平面移动类(代号PPY)采取在同一层上用搬运台车或起重机平面移动车辆，或使载车板平面横移实现存取车辆，亦可用搬运台车和升降机配合实现多层平面移动来存取停放车辆机械式停车设备叫平面移动类停车库(见图1.5平面移动类)。图1- 5平面移动类（6）巷道堆垛类（代号PXD）这是一个技术含量和智能化程度较高停车设备。可依据场地不一样设置在室外（通常采取全封闭型式）、室内、地上或地下。存车容积率高，安全可靠。同时，该设备也要求存车空间相对独立，无其它设备干扰，且设备成本较高。一部巷道堆垛机和搬运器所负责车辆在50100辆之间较为适宜，不宜超200辆。每一层停车数量通常在20辆以上，层数确实定应依据不一样车库具体使用面积，通常选择五层左右较为适宜。1.4智能立体停车库发展前景目前立体停车库发展趋势是向智能化方向发展，利用计算机和物联网相结合，实现汽车自动存入和取车，对汽车存取及车辆信息采集，收费实现自动化管理。采取优异智能IC卡识别技术和高速视频图像存放比较相结合，经过智能车库计算机机图像处理和自动识别，含有智能化管理及收费系统。当汽车抵达车库入口时，管理系统能够智能识别汽车车牌信息和汽车车型信息，并为之分配合理存车位置，同时给存车人存车卡。当取车时候，系统识别存车卡并自动取车，同时计算并显示存车费用，用户缴费，取车。智能立体车库优点智能化立体车库采取多层结构，含有远程控制功效。同时，经过系统监控室，车库管理员能够远程管理车库系统动作。假如因为特殊原因造成系统无法自动取车时，车库管理员能够在经过远程管理系统进行远程操控，经过人工干预控制将汽车取出。系统出入库由一台主控制器完成，经过计算机自动识别和图像处理，对车辆进出停车场收费、车位引导等进行全方位管理。采取控制器实现每一设备之间通讯联接，通讯速度快、稳定采取高速运转处理器和超大容量存放器，系统整体运算速度和存放空间大大提升。智能化立体车库通常做成一个封闭式系统，在管理上采取专员负责，除设备维护、维修人员外，外人不得入内。1.5相关本设计关键工作和安排相关本设计设计和安排做了一下安排：2. 升降横移式立体车库控制系统总体方案2.1 升降横移立体车库车位结构升降横移立体车库车位结构设置为多层、多列，即M*二维矩阵形式，能够提供总车位数目达成C=M*N-(N-1)数量，公式中M是二维矩阵列数，即车库列数，N则为二维矩阵行数，也就是车库层数。其中，N数值是受到实际情况限制，限制条件关键是提升所用到设备和存取车所用时间，现在中国要求层数最高为4层，实际中，使用两层和三层居多。通常依据泊车位多少决定车库规模大小，依据式子很轻易能够得出车库层数和列数。三层结构车库含有一系列优点：组装拆卸便捷，结构简单，易于操控，可依据不一样环境适时地进行改造。所以，三层结构车库在市场上应用很广泛。图2-1所表示。图2- 1 3*3立体车库升降横移式运动原理图从图2-1能够看出，升降横移式立体车库利用横向托盘移位产生汽车垂直升降位置，实现将高层汽车进行升降存取，全部逻辑控制经过PLC实现。2.1.1停车设备关键组成部分系统研究采取事三层三列形式七车位升降横移式智能立体车库进行研究和系统设计，具体结构示意图图2-2所表示。图2- 2三层三列七车位升降横移式立体车库结构在三层车库中，关键包含机械部件有以下：1钢结构停车设备钢结构关键采取热轧H型钢、槽钢、角钢、钢板等焊接而成，再用高强度螺栓连接成框架结构，含有很好强度和刚度。依据不一样结构要求，有单柱形式、跨梁形式、后悬臂形式等。2载车板载 车板用来承载存取车辆，有框架结构和拼板结构两种。框架结构载车板用型钢和钢板焊接而成，多数采取中间突起形式，上面铺设钢板，其优点是可按需要设计宽 度，含有很好导入功效，适合于改变较多小批量生产。拼板结构载车板用镀锌钢板冲压或滚压成组装件，采取咬合拼装成载车板，用高强度螺栓紧固连接，这种 载车板轻巧美观、运输方便、交换性好，适合批量生产。3传动系统 传动系统分为升降传动机构、横移传动机构和升降横移机构等。升降传动机构有电动机、减速器、常闭式制动装置(其制动力矩大于1.5倍额定载荷制动力矩) 或液压系统等。横移传动机构由电动机、减速器、制动器、驱动轮、从动轮、导轨等组成。升降横移机构是升降传动机构和横移传动机构结合。4控制系统控制系统关键由主回路和控制回路组成。主回路控制载车板升降、横移；控制回路关键是针对确保人、车安全而设计多种回路。其控制形式有可编程序控制器PLC控制、电脑控制、总线控制等，这些硬件经过软件来控制多种电气元件动作，完成设备升降、横移等运行。控制系统关键运行方法有自动运行方法、手动运行方法、点动运行方法。5牵引车：在3*3立体车库中，一层和二层均含有了全自动式牵引拖车，其用途是进行载车板上车辆左右移动，同时还有制动功效。牵引车组成包含：驱动电机、运行轮及运行轮升降设备。7档梁：在汽车进出车库过程中，应该预防错误操作，档梁就能够起到此作用。档梁横跨在车库底层，而且能够进行自动开关闭，操作员能够依据实际情况进行处理调整。8安全防护装置升降横移类机械式停车设备通常装有以下安全防护装置(但不仅限于此)。 (1)紧急停止开关 在发生异常情况时能使停车设备立即停止运行，紧急停止开关通常设置在操作装置上，按钮为红色。(2)预防超限运行装置 停车设备在升降过程中，当限位开关出现故障时，上方超限位开关能使设备停止运转，起超限保护作用。(3)汽车车长检出装置 通常是光电开关，当超出适停车辆长度时，使设备不运转或报警。(4)阻车装置 沿车辆进入方向，在载车板合适位置上装设高度25mm以上阻车装置或其它有效类似装置。(5)人车误入检出装置 在停车设备运行时，能预防人、车误入装置，通常采取光电开关或栅栏。(6)预防载车板坠落装置 当载车板上升到位后，为预防载车板因故忽然坠落而设置防护装置。防坠落装置通常采取挂钩形式，驱动方法有电磁铁驱动和机械驱动两种。(7)警示装置 停车设备运行时，用警示装置(通常是声、光警示)提醒大家注意安全。除了上述关键设备外，系统结构还有其它大量相关电器设备和操作平台，关键包含PLC、电动机、变频器和多种传感器等电器设备，在操作室中操作台位，含有相关保护、警示相关设备，应急手动控制设备等。2.1.2车辆存取原理机械式停车设备工 作原理是：每个车位全部有载车板，所需存取车辆经过载车板升、降和横移运行抵达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆。停在地面车辆只作横移运行，不需升降，上层车位或下层车位要经过中间层横移空出车位，只有将载车板升或降到地面层，驾驶员才能进入车库把汽车开进或开出车库。图 2-3是带有一层地坑三层升降横移类机械式停车设备运动示意图，该停车设备运行过程是：2、5、8号停车位可直接存取车辆，10号停车位下降后存取车辆，11号停车位上升后存取车辆；1、4、7、10号停车位经过2、5、8号停车位横移后下降存取车辆，如需在l号停车位存取车辆，则要2、5、8号停 车位向右横移后1号停车位下降即可存取车辆。而3、6、9、11号停车位经过2、5、8号停车位横移后上升存取车辆。图2- 3车辆存取原理2.1.3升降横移类机械式停车设备设计和安装特殊要求 1导轨(1) 同层两导轨在同一横截面上轨顶相对标高差为3mm；(2) 同层两导轨轨距误差单侧导向为4mm，双侧导向为2.5mm。2框架结构升降横移类机械式停车设备框架结构应满足表2-1要求。表2- 1升降横移类机械式停车设备框架结构许可误差要求公差类别公称尺寸（mm）100040004000800080001立柱垂直度L/10008梁间平行度15框架两对角线长度允差10悬臂端挠度L/300，L为悬臂尺寸3环境要求(1)对室内工作停车设备1) 工作环境温度不超出+40，在24h内平均温度不超出+35；2) 工作环境温度不低于-5；3) 在+40温度下相对湿度不超出50%。(2)对室外工作停车设备1) 工作环境温度不超出+40，在24h内平均温度不超出+35；2) 工作环境温度不低于-25；3) 工作环境温度不超出+25时相对湿度许可临时高达100%。2.2 升降横移式立体车库控制系统研究2.2.1 立体车库控制系统分析汽车进入前先经过光电传感器进行车辆尺寸检测，假如汽车尺寸能够符合停放尺寸要求，则车库档梁自动开启，车辆能够开到载车平台上，司机下车后，载车板升降系统把汽车提升到有空余车位层，然后载车板再把汽车拖拉到适合地方，当车辆正确进入停车位以后，检测系统装置通知中央处理单元，同时系统实时刷新车位信息将车位信息传送至上位机显示。系统对每一个存车过程全部进行监测，假如存取过程中发生故障则立即发出报警信号等候管理员进行处理；汽车取车时管理员只要在键盘上输入需要取出汽车车位号，控制系统则再按摄影反过程进行汽车取出动作。当司机把汽车驶出车库，监控系统能够监测到汽车出库，然后进行收费计算，并把车位信息通知控制系统，统再次刷新车位信息，同时车库档梁关闭等候下一个动作。智能车库全部运行情况全部能够实时反应在上位机监视器中，从而实现对安全、快捷和有效管理。2.2.2立体车库控制系统组件系统设计以PLC作为控制关键，实现对车库自动管理和监控。PLC向下经过光电等传感器，进行车辆检测，和进行车位检测；经过控制部分，包含电机，实施电磁铁，继电器，接触器，显示器指示灯等进行车辆进入后控制移动，同时安全装置保护车辆人员安全；PLC向上经过Profibus总线，实现和上位工控机联络管理员能够经过键盘鼠标，或触摸屏进行对应管理控制操作，IC磁卡机进行车辆识别，收款系统依据IC卡识别结果自动进行计算显示，并经过LED显示器和语音系统进行显示和语音提醒。系统还能够对部分结果进行报表打印。控制系统结构图图2-4所表示。系统还含有些人工干预系统，能够在系统出现问题时进行人工干预，紧急处理。系统工作时，手动控制部分能够进行系统单步工作，当系统进行检修和调试时，能够采取此方法。PLC 和上位机组成控制系统，经过上位工控机发出控制命令，经过PLC 将命令传送到实施器实施，同时将车库实时运行情况也反应在上位机上。此控制系统含有很高智能化，能够广泛用在多种高级小区停车库，医院停车库等。2.3立体车库控制系统输入输出信号分析2.3.1系统输入信号控制系统输入信号包含多个检测信号。系统PLC 依据检测传感器信号测量值进行判定，并实施对应控制；依据系统控制指令或工控上位机发出命令，由 PLC 实施；依据光电检测传感器监测和限位开关信号，确保系统正常运行。 系统关键检测器件包含： 1.汽车进入车库入口时，由光电传感器组成检验元件对汽车长宽高进行图2- 4 控制系统结构检测，若检测到车辆长宽高任何一项超出限定阈值，则系统发出警报，提醒汽车无法正常入库，汽车能够经由旁边预留出口开离车库；对于满足停放大小要求车辆能够进入载车板平台； 2.升降机限位开关和牵引拖车在导轨上限位开关，分别实现对升降机电机进行位置限制和检测牵引拖车和载车板正确定位；3.电磁式机械扣检测开关，进行载车板和牵引拖车是不是正确稳固链接检测，并对载车板停放在正确位置时是否被固定； 4. 光电传感器能够实时对车库中空余车位进行监测并经过总线传至显示器进行显示；5.牵引拖车前后左右四向车轮接地监测；6.其它监测。关键有车辆是不是熄火，车内还有没有些人，车库中温度监测，烟火警报监测。关键经过红外线传感器，温湿度传感器，烟雾感应传感器进行监测。2.3.2系统输出控制信号和联动联锁控制输出系统包含 PLC 驱动升降机电机正反转接触器，载车板控制电机运行接触器。PLC 将控制信号发至接触器线圈，控制接触器接通和关断。具体控制要求以下：1.升降机牵引电机正反转和制动；2.牵引拖车四向运动电机正反转控制。层间联动控制系统和其它监测控制系统。 1.上层载车板没能正确归位，下层载车板和汽车不能向上移动； 2.下层载车板没能正确归位，上层载车板和汽车也不能不能运行；3.汽车长宽高监测，假如监测结果超出许可范围，汽车不能进到升降机载车板上，也不能够开启升降机牵引电机； 4.当升降机台上汽车未进入导轨时候，负责升降电机不能够开动。5.载车板停放位置不正确，牵引拖车和载车板之间磁阀开关不得松开。6.紧急制动按钮按下，立即断开全部电机电源开关。2.4 本章总结本章从整体上叙述了车库设计思绪。以一个三层三列七车位升降横移式立体车库为例子，分析了立体车库基础结构和车库系统工作原理。在此基础上，关键进行了车库控制系统整体方案进行了说明，其中依据系统功效要求设计配置车库硬件组成，研究了系统各部分关键功效，然后研究了车库控制系统输入信号和输出信号有哪些。3 升降横移立体车库控制方案3.1升降横移立体车库系统控制要求现代智能立体车库要求实现人工智能，便于使用，确保安全，性价比高，所以，系统设计能够采取下面几点：1.利用简单便捷射频卡识别系统，进行自助刷卡取车，系统显示器能够显示车库全部车位情况和车主汽车存放位置，并由车主刷卡进行汽车存取。2.车主刷卡后，系统能够识别汽车停放情况，而且能够经过该系统在选定路径下自动回到第一层，当车主进入车库取车时，全部升降系统和平移系统全部处于停止和锁死状态。3.假如控制系统出现问题或汽车重量超出最大承重时，监控系统能够发出提醒音，并在系统显示器上显示所出问题。4.车主刷卡后，系统自动识别车主情况，假如是月卡，则自动抬竿，不收取费用；假如是临时卡，则自动依据进库时间和出库刷卡时间，计算车主停车费用，并在电子屏上显示和进行语音汇报。3.2横移立体车库控制系统方案选择。目前车库控制系统常见控制方法有PLC控制方法、继电器控制方法、单片机控制方法。这三种控制方案各有自己特点，所以适用场所也不一样。可编程序控制器(ProgrammableLogicController，简称PLC)，是伴随科学技术进步和现代社会生产力式转变，为适应多品种、小批量生产需要而产生、发展起来一个新型工业控制装置。3.2.1继电器控制方法控制继电器是一个自动电器，它适适用于远距离接通和分断交、直流小容量控制电路，并在电力驱动系统中供控制、保护及信号转换用。控制继电器输入量通常是电流、电压等电量，也能够是温度、压力、速度等非电量，输出量则是触点动作时发出电信号或输出电路参数改变。继电器特点是当其输入量改变达成一定程序时，输出量才会发生阶跃性改变。继电器控制系统特点包含形式直观、电路结构简单、性价比高等。图3-1所表示为使用在轨道上多个实际继电器类型。继电器控制系统比较适适用在部分简单逻辑控制电路之中，在所用系统中继电器能够看做计算机中逻辑电路，能够组成多个功效控制电路。然而伴随现代工业快速发展，多种工业系统使用要求控制情况越来越复杂，而且要求可靠性指标也越来越正确，所以在实际应用中假如只采取继电器触点开关来实现系统控制会出现部分缺点，而且触点转换所需时间也会影响响应速度，所以控制精度较低，同时继电器触点频繁开关也轻易产生电火花，所以消耗电力比较大，还影响继电器使用寿命。同时不一样电路中继电器还无法通用，假如逻辑关系设计复杂，实现起来也很复杂。还有就是继电器触点长久使用会造成较大磨损，继电器触点轻易产生电弧，甚至会熔结粘起来，从而出现错误，造成严重安全事故。图3- 1 多种继电器一个车位较多车库，假如使用继电器控制，其控制箱中需要几十甚至上百个继电器，个头会很大而且粗笨，安装会很困难，而且当系统负荷较大时，大继电器会产生很大热量和较大噪声。当车库需要改动时，即使是很小改变，也要花费很大人力物力去进行改动、安装和调试，所以调整很不方便。所以系统不选择使用继电器控制。3.2.2单片机控制方法基于单片机芯片及其它电子元器件和控制外部电路集成PCB板组合在一起控制器叫单片机控制板，通常它是应用于部分简单工业控制当中。应用C语言或其它控制语言来编写控制动作步骤以达成工业控制最终目标，相比而言较为经济实惠。对于量大配套项目，采取单片机系统含有成本低、效益高优点，但这要有相当研发力量和行业经验才能使系统稳定、可靠地运行。单片机控制方法中单片机是中央处理单元，不过还要进行大量外围电路连接等开发控制系统，即要有系统软件和硬件件设计，同时单片机抗干扰性必需处理，不然系统将很不稳定，这些问题处理后才能使用，所以系统设计要有程序设计等大量个性化及针对性设计，对系统设计者要含有很高硬件了解和处理能力，开发要求相当高，开发工作量大、造成开发成本较高、同时编程比较复杂、开发周期长。3.2.3 PLC控制方法PLC控制系统是在传统次序控制器基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成一代新型工业控制装置，目标是用来替换继电器、实施逻辑、记时、计数等次序控制功效，建立柔性程控系统。含有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。（1）PLC定义及介绍PLC技术一经出现，立即引发了全世界广泛关注，1969年首先将其进行商品化并推向市场是美国GOULD企业；1971年，在引进美国技术后，日木研制出了自己第一台PLC；l973年，德国SIEMENS企业也研制出了欧洲第一台PLC；1974年，法国随之也研制出了PLC。到了20世纪70年代中期，PLC开始采取微处理器。PLC功效也内最初逻辑运算拓展到含有数据处理功效，并得到了更为广泛应用。因为当初PLC功效已经不再局限于逻辑处理范围，为此，PLC也随之改称为可编程序控制器(Programmable Controller，简称PC)。1980年，美国电气制造商协会(National Electronic Manufacture Associat