基于PLC的立体车库控制系统设计样本.doc

西安交通大学网络教诲学院

毕 业 论 文 (设计)

论文题目 基于PLC立体车库控制系统设计

班 级 电力系统及其自动化
学 号 3066
姓 名 薛志松 　　
联系方式
指引教师 赵艳妮 　　　
提交日期 .8.15 　　

网络教诲学院
毕 业 设 计 (论 文) 任 务 书

专业班级电力系统及其自动化1309层次专升本姓名 薛志松 学号 3066
一、毕业设计（论文）题目 基于PLC立体车库控制系统设计
二、毕业设计（论文）工作自06月26日起至09月24日止
三、毕业设计（论文）基本规定：论文总体构造应分为如下几某些：题目、摘要、目录、前言、正文、结论、参照文献和附录等几某些构成。论文应力求有作者自己创见和观点，中心突出，层次分明，阐述清晰，构造严谨，文字流畅，论证有理有据，具备说服能力。

指引教师： 赵艳妮

网络教诲学院
毕业设计(论文)考核评议书
指引教师评语：
该生毕业设计过程中态度较认真，论文阐述清晰，论文对材料进行了一定限度加工整顿，论文内容尚能联系实际，有一定分析问题、解决问题能力。
建议成绩： 及格 指引教师签名： 赵艳妮 9月13日
答辩小组意见：

负责人签名 年 月 日
答辩小构成员

毕业设计（论文）答辩委员会意见：

负责人签名： 年 月 日

基于PLC立体车库控制系统设计
摘要
本次毕业设计课题为基于PLC立体车库控制系统设计。机械式车库种类较多，重要有如下形式：升降横移类、垂直循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等。通过对这些车库类型特点比较与分析，选取了三层三列升降横移车库构造为研究模型和设计内容。本设计阐述了立体车库发展与当今现状，阐述分析了三层三列升降横移式立体车库运营原理和构造特点，设计了立体车库控制系统，并根据其运营原理设计了PLC程序。
核心词：立体车库，升降横移式，控制系统，PLC

目 录
1 绪论 1
1.1 课题意义 1
1.2 国内外关于课题研究动态 1
2 升降横移式立体车库机械设计某些 3
2.1 立体车库分类及其特点 3
2.2 升降横移式立体车库工作原理 5
2.3 升降横移式立体车库构造 6
2.3.1 升降横移式立体车库重要构成 6
2.3.2 升降横移式立体车库构造示意 9
2.4 升降横移式立体车库中安全防护装置 10
3 立体车库电气控制系统设计 12
3.1 电气控制系统整体设计 12
3.2 电气系统核心某些设计 15
3.2.1 PLC接线设计 15
3.2.2 其她资源配备 16
3.3 PLC控制程序设计 17
3.3.1 PLC选型 19
3.3.2 PLCI∕O资源配备 20
3.4 电气安全装置 21
4 升降横移式立体车库监控系统设计 22
4.1 立体车库自动化控制系统 22
4.2 基于Wincc监控系统设计与实现 25
4.1.1 Wincc概述 25
4.1.2 监控系统功能 25
4.1.3 Wincc组态 26
5 结论 29
参照文献 30
道谢 31
附录 32

1 绪论
1.1 课题意义
随着车辆增长，停车难成了头等问题，而停车难问题浮现，也给立体机械停车设备行业带来了巨大商机和辽阔市场。在这商机与竞争并存时候，国内机械停车设备行业也将从迅速发展阶段进入稳定发展阶段。
立体车库高倍率技术经济指标，立体停车设备停车容量大。都市空间是有限，立体车库相比较地下车库，占地面积小，也可停放各种类型车辆，特别是轿车。和同等容量地下车库投资相比，投资少，施工短，耗电省。自动立体车库具备完整安全系统，如障碍物确认装置、紧急制动装置、防止突然落下装置、过载保护装置、漏电保护装置、车辆超长及超高检测装置等等。存取过程可由人工完毕，也可以配备计算机设备全自动完毕，这也给此后开发设计留有大空间。.外观同建筑协调，管理以便立体停车设备最合用于商场、宾馆、办公楼前、旅游区。许多装置基本不必专门操作人员，一种司机就可单独完毕。
都市空间是有限，但人类社会发展是无限，而人类智慧也是无穷，立体停车设备将会运用有限空间去完毕更困难问题，立体车库会让人们发现停车本来如此轻松，简朴。
停车设备有效地解决停车难问题，这个应当是值得必定，而对于立体车库此后发展来说，它也会有着更多优势，会逐渐代替那些平面自然停车场。 
立体车库，将来市场是巨大，但对产品需求，将会向两个极端发展：一种极端就是价格极端，以价格优势占领市场；另一种极端就是技术与性能极端，规定停车设备具备优越使用性能、以便操作方式、快捷存取速度。随着国内经济持续迅速发展，都市规划完善，立体机械停车设备行业将成为一种布满生机朝阳行业，立体机械停车设备技术也将得到长足发展
1.2国内外关于课题研究动态
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。1993年，在日本东京举办世界立体自动停车设备展览会盛况空前。
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。国内正处在经济与建设发展阶段，当前已有国外各种停车设备出当前国内市场上。
停车装置种类繁多，必要通过详尽技术分析及经济分析才可以有明智决断，有效运用一切有利因素，建造出经济技术都合理停车装置。总之，在咱们面临着建设当代化大都市重任和土地资源寸土万金状况下，设计、生产和使用这一当代化设备是可行、明智选取。它前景将是无限美好。
停车装置这一潜在市场也徐徐明朗起来了，这给国内公司经营者们增长了压力和动力，应联合科研、生产与使用者，共同推动这一高新技术产业发展。去抢占这一新兴市场。可以断言，将来这一市场竞争一定是激烈。
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[10]。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。

2 升降横移式立体车库机械设计某些
2.1 立体车库分类及其特点
机械式车库种类较多，重要有如下形式：升降横移类、垂直循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等。下面简介其中几种类型及其特点。
（1）升降横移式
停车位为两层或多层，有若干层同层置车板可左右横向移位，通过升降机构变化置车板高度。可为地上式或带地坑式。特点：
①有效运用空间，提高空间运用率达数倍。
②存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍。
③采用PLC控制，自动化限度高。
④环保节能，低噪音。
⑤人机界面好，各种操作方式可选配，操作简便。
（2）垂直循环式
通过传动机械，驱使以垂直方式排列各置车板作持续环形运动。车辆出入口位于设备最下面称为下出入口式，位于中间某些称为中出入口式，位于最上面称为上出入口式。可为封闭式高塔或敞开式低塔。特点：
①使用PLC自动调车，一次按键即可完毕存取车。
②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。
③可省去购买土地大量费用，有助于合理规划和优化设计。
（3）巷道堆垛式
采用巷道堆垛机和搬运器，将进到搬运器上车辆一起作平面移动且垂直升降到停车位旁，再用存取机构将车辆送入停车位。特点：
①全封闭管理，安全、防盗、为车辆提供最佳防护。
②可设立于地上或地下，充分运用有效空间。
③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。
④通过升降机、行走台车及横移装置输送载车板实现存取车操作，整个过程全自动完毕。
⑤固定式升降机＋各层行走台车配备形式，可实现各种人同步存取车。
（4）垂直升降（塔库）式
停放车辆停车位和车辆升降机以立体方式构成高层停车设备。通过搬运机械将车辆或载有车辆置车板横向或纵向地从车辆升降机搬运至停车位。停车位分横置式、纵置式和圆周式三种。特点：
①占地少，容车量大，高层设计最高可以达到平均一辆车仅占一平方米空间。
②可同步提供多车位进出口，等待时间短。
③智能化限度高，可预约存取车及空车位导向。
④运用车库外形空隙空间可以进行绿化，使车库变成一种立体绿化体，有助于美化都市和环境。
（5）平面移动式
在同一层面上，用搬运台车平面移动车辆，或使置车板平面横移。可为单层平面横移、单层（多层）平面来回以及门式起重机多层平移。特点：
①每层车台和升降机分别动作，提高出入库速度，可运用地下空间，停车规模可达到数千台。
②某些区域发生故障时，不影响其她区域正常运营。
③通过计算机和触屏界面进行综合管理，可全面监视设备运营状况，并且操作简朴。
（6）简易升降式
停车位为两层或三层，通过升降机构或俯仰机构变化置车板高度或倾斜角度，供车辆出入。可为地上式或带地坑式。特点：
①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。
②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。
③备有专用锁匙开关，防止外人开动设备。
④车板防下滑保险装置。
（7）其她
水平循环类：各置车板以两列或多列方式水平排列，并循环移动。置车板以圆弧运动方式循环者称为圆形循环式；以直线运动方式循环者称为箱形循环式。
多层循环式：各置车板以两层或多层方式排列，在相邻两层间两端设有车辆升降机，同层置车板可在该层内作水平循环移动。置车板在设备两端以圆弧运动方式升降者称为圆形循环式；以垂直运动方式升降者称为箱形循环式。车辆入库方式与水平循环相似。
通过对各类立体车库分析并结合本次设计车库容量，可以得出选用升降横移式立体车库为最佳选取方案。
2.2 升降横移式立体车库工作原理
升降横移式立体车库每个车位均有载车板，车辆就停在载车板上，最下层载车板只做左右横移，不能升降，中间层车位可以左右横移和升降，上层车位只能升降，不能横移，若中间层车位需要存取车，则需下层车位移出空位，才干降至底层，上层车位需要存取车，则需要中间层车位和下层车位移出空位方能下降至底层，存车时，当载车板到位后，驾驶员将车开上载车板后下车离开，中间层和上层载车板自动升至所在层位，取车时，下层车位直接开出，上层和中间层则是载车板降至底层后，等驾驶员进入车库开走汽车后，载车板自动回至所在层位。
图2-1为一种地上7车位升降横移式停车设备，其工作原理是：三层三个车位可以升降，二层两个车位可以升降和平移，一层两个车位只能横向横移，空车位供三层和二层车位下降时借用。1、2号车位可以直接存储车辆；7号车位需下降后再存储车辆；3号车位则需先将1号和2号载车板右移，再将3号载车板下降；4号车位则需先将2号载车板右移，再将4号存车板下降；5号车位需要先将1、2、3、4号四个载车板右移，再将5号载车板下降；6号车位则需要先将2、4号载车板右移，再将6号载车板降下。

图2-1 七车位升降横移式立体车库工作原理图
2.3 升降横移式立体车库构造
2.3.1 升降横移式立体车库重要构成
以三层三列式立体车库为模型建立研究对象。升降横移式立体车库重要由钢构造、传动机构、载车板、电气控制系统、安全装置五大某些构成。
（1）钢构造

图2-2 钢构造简朴示意图
具备如下特点：
①可靠性高
钢材在生产时，整个过程可严格控制，质量比较稳定，性能可靠。钢材组织均匀，接近于各向同性匀质体。钢材物理力学特性与工程力学对材料性能所作基本假定符合较好。钢构造实际工作性能比较符合当前采用理论计算成果，计算成果可靠，因此说钢构造可靠性高
②材料强度高，钢构造自重小
与混凝土等材料相比，虽然钢材重力密度大，但它强度和弹性模量较高，并且强度与重力密度之比也高得多。钢构造自重小，从而便于运送与安装，可减轻基本负荷，减少地基和基本某些造价。
③材料塑性和韧性好
钢材塑性好，钢构造在普通条件不会因超载等而突然断裂。破坏前普通都会产生明显变形，易于被发现，可及时采用补救办法，避免重大事故发生。钢材韧性好，钢构造对动力荷载适应性强，具备良好吸能能力，抗震性能优越。
④钢构造制造简便，施工工期短
钢构造普通在专业工厂制造，易实现机械化，生产效率和产品精度高，质量易于保证，是工程构造中工业化限度最高一种构造。构件制造完毕后，运至施工现场拼装成构造。拼装可采用安装以便螺栓连接，有时还可在地面拼装成较大单元，再进行吊装。施工工期短，可尽快发挥投资经济效益。由于钢构造具备连接特性，故易于加固、改建和拆迁。
⑤钢构造密闭性好
钢构造采用焊接连接可制成水密性和气密性较好常压和高压构造、管道等。
⑥钢材耐锈蚀性差
在没有腐蚀介质普通环境中，普通钢材制成钢构造经除锈后再涂上合格防锈涂料，锈蚀问题并不严重。立体车库多在没有腐蚀介质环境中，因此对钢构造自身维护费用低。
构造主体采用热制H型钢、槽钢、角钢和钢板等型材制造，具备较好强度和刚度，轻巧、美观，并可二次拆卸安装，运送以便。
（2）传动机构
每块上载车板都配有一套独立电机减速机与链传动组合传动系统。其工作原理如图2-3，电机顺时针旋转时，载车板上升，电机逆时针旋转时，载车板下降。依照载车板及车重拟定链条所需传动力。依照传动力及载车板移动速度拟定电机功率。依照车身高度拟定上下载车板间距离，依照这个距离拟定链条长度，最后依照传动力拟定链轮大小，链节形状及大小。

图2-3 链传动简朴示意图
（3）载车板
由于下载车板不需悬挂链条，所觉得了节约材料，下载车板比上载车板要短。每块下载车板后部都配有一套独立电机减速机传动系统，藏于载车板内。在下载车板底部装有四只钢轮，可以在导轨上行走，其中两只为积极轮，装于长传动轴两端，另两只为独立安装从动轮。电机减速机驱动长传动轴运转，长传动轴上积极钢轮在导轨上滚动行走从而使下载车板作横向平移运动。依照载车板及车辆重量、行走速度、滚轮与导轨间摩擦系数拟定横移电机驱动功率。

图2-4 平板式载车板及拼合示意图
（4）安全装置
在立体车库上层停车位和下层停车位纵梁处装有上下行程极限开关，在中间层和底层车库横梁两端装有左右行程极限开关。上载车板上装有防坠落安全装置,防坠落安全装置安装在纵梁和上载车板停泊位置之间，在纵梁两边各安装两只电磁铁控制挂钩，上载车板两侧相应位置出个装两只勾环，当上载车板上升到位后，纵梁上安装四只挂钩便会自动勾住四只勾环，以防止当升降电机制动器失灵后，上载车板汽车和上载车板坠落，从而压毁下层汽车。行程极限开关作用是当载车板到达位置是自动停止。

图2-5 安全装置简朴示意图
（5）控制系统
升降横移式立体车库控制系统采用PLC控制，重要有自动，急停，手动三种控制方式，立体车库普通采用自动控制方式工作，当浮现紧急异常状况时候使用急停控制，当故障排除或急停取消后，可以用手动按钮使车库复位。
2.3.2 升降横移式立体车库构造示意
本论文详细选用三层七位升降横移式自动化立体车库进行研究和设计，其设备构造示意如图2-6：

图2-6 升降横移式立体车库设备构造示意图
（1）立体车库模型
本立体车库建筑模型为一种三层七车位立体车库，车库平面设计示意图如图2-7所示，车库立体模型示意图如图2-8所示。
（2）立体车库设计指标
本车库以中型轿车尺寸长（4800mm）×宽（1800mm）×高（1800mm）为原则进行设计，据此每个停车位尺寸应为长（5000-6000mm）×宽(2500-3000mm)×高（-2500mm），经考虑停车安全预留空间，本车库几何空间尺寸设计为：
①长度=25000mm，宽度=18000mm，高度=6600mm；
②车库前留有>6000mm宽车道；
③一层净高：2200mm；
④二层净高：2200mm；
⑤三层净高：2200mm；
⑥最大存车长度：5500mm；
⑦最大存车宽度：mm；
⑧最大存车高度：1800mm。

图2-7 立体车库平面示意图

图2-8 立体车库立体模型示意图
2.4 升降横移式立体车库中安全防护装置
车库是用来存储汽车，汽车价格是很昂贵，因此车库一旦发生事故，所导致损失会很大，为此，咱们要将事故防范于未然。为此车库安全防护办法应当做到如下几点，并安装相应防护设备。
（1）急停办法：在控制盒上安装红色紧急停止开关，当发生异常状况时，按下急停开关能使立体车库及时停止运转。
（2）阻车装置：为了防止汽车在载车板上发生滑动，应当在载车板后端和前端安装一高25mm以上阻车挡块，司机在停车时应将汽车停在载车板适当位置上，并拉好手刹。
（3）限位保护：立体车库载车板在升降和横移过程中是靠定位开关来定位，为了防止定位开关浮现故障而导致事故，因此在上升定位上方，下降定位下方，左移定位左边，右移定位右边分别装有限位开关。当定位开关浮现故障时，一旦限位开关触遇到载车板时，限位开关立虽然车库停止工作。
（4）门前光电检测装置：在车库运营过程中，不能有人或物进入车库工作区，因此要在车库入口处安装一种红外装置，一旦在车库工作时有人或物进入车库，系统将及时停止工作。
（5）载车板固定装置：当载车板到达指定位置后，为防止载车板下滑或因故坠落，损害其下方车或人，因此安装电磁铁控制挂钩形式防坠装置。
当载车板停靠到位时，电磁铁由通电状态转为失电状态，驱动挂钩勾住铁环。当载车板要下脱离铁环。电磁铁由失电状态转为通电状态，报警灯闪烁，按下急停按钮使车库及时停止。

3 立体车库电气控制系统设计
3.1 电气控制系统整体设计
在工业自动化控制中，最惯用三种控制方式有继电器控制、单片机控制和可编程控制器控制，这三种控制方式各有优缺陷。
（1）继电器控制系统
控制功能是用硬件继电器实现。继电器串接在控制电路中依照主电路中电压、电流、转速、时间及温度等参量变化而动作，以实现电力拖动装置自动控制及保护。系统复杂，在控制过程中，如果某个继电器损坏，都会影响整个系统正常运营，查找和排除故障往往非常困难，虽然继电器自身价格不太贵，但是控制柜安装接线工作量大，因而整个控制柜价格非常高，灵活性差，响应速度慢。继电器控制系统延时控制是靠时间继电器滞后动实现，精度不高且易受环境温度和湿度影响，调节时间困难。由于继电器触点有限，其灵活性和扩展性也受到制约。
（2）单片机控制
单片机作为一种超大规模集成电路，机构上涉及CPU、存储器、定期器和各种输入/输出接口电路。其低功耗、低电压和很强控制功能，成为功控领域、尖端武器、寻常生活中最广泛计算机之一。单片机应用范畴重要是大批量重复生产民用消费品以及小批量产品，特别是仪器仪表，家电以及小型控制系统。但是，单片机是一片集成电路，不能直接将它与外部I/O信号相连。要将它用于工业控制还要附加某些配套集成电路和I/O接口电路，硬件设计、制作和程序设计工作量相称大。
（3）可编程序控制器控制
可编程序控制器配备各种硬件装置供顾客选取，顾客不用自己设计和制作硬件装置，只须拟定可编程序控制器硬茧配制和设计外部接线图，同步采用梯形图语言编程，用软件取代继电器电器系统中触点和接线，通过修改程序适应工艺条件变化。
此外，PLC尚有如下长处：
（1）可靠性高，抗干扰能力强
高可靠性是电气控制设备核心性能。PLC由于采用当代大规模集成电路技术，采用严格生产工艺制造，内部电路采用了先进抗干扰技术，具备很高可靠性。例如三菱公司生产F系列PLC平均无端障时间高达30万小时。某些使用冗余CPUPLC平均无端障工作时间则更长。从PLC机外电路来说，使用PLC构成控制系统，和同等规模继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大减少。此外，PLC带有硬件故障自我检测功能，浮现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件故障自诊断程序，使系统中除PLC以外电路及设备也获得故障自诊断保护。这样，整个系统具备极高可靠性也就不奇怪了。
（2）配套齐全，功能完善，合用性强
PLC发展到今天，已经形成了大、中、小各种规模系列化产品。可以用于各种规模工业控制场合。除了逻辑解决功能以外，当代PLC大多具备完善数据运算能力，可用于各种数字控制领域。近年来PLC功能单元大量涌现，使PLC渗入到了位置控制、温度控制、CNC等各种工业控制中。加上PLC通信能力增强及人机界面技术发展，使用PLC构成各种控制系统变得非常容易。
（3）易学易用，深受工程技术人员欢迎
PLC作为通用工业控制计算机，是面向工矿公司工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言图形符号与表达方式和继电器电路图相称接近，只用PLC少量开关量逻辑控制指令就可以以便地实现继电器电路功能。为不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言人使用计算机从事工业控制打开了以便之门。
（4）系统设计、建造工作量小，维护以便，容易改造
PLC用存储逻辑代替接线逻辑，大大减少了控制设备外部接线，使控制系统设计及建造周期大为缩短，同步维护也变得容易起来。更重要是使同一设备通过变化程序变化生产过程成为也许。这很适合多品种、小批量生产场合。
（5）体积小，重量轻，能耗低
以超小型PLC为例，新近出产品种底部尺寸不大于100mm，重量不大于150g，功耗仅数瓦。由于体积小很容易装入机械内部，是实现机电一体化抱负控制设备。
依照对几种常用控制方式进行对比，再结合本设计可以得出使用PLC来控制立体车库时最适当。
整个车库由一台PLC对其进行管理和监控，由PLC来控制载车板升降横移传动装置，完毕车辆存取操作，各车位车辆存取由PLC依照当前各车位停放状况，按照相应方略来调动载车板，以存取车辆。
立体车库自动控制系统涉及弱电和强电两套系统，弱电系统重要是各种信号采集和控制输出，例如：通过PLC输出信号给接触器线圈，以此来控制接触器通断，从而来控制强电系统。强电系统重要涉及载车板电机控制线路，控制电机正反转接触器等。车库采用面板按钮呼喊车位存取车，用升降横移装置将汽车输送到位。控制系统在面板上设有急停按钮，当发生意外时，按下急停按 钮将使车库及时停止运营。
系统输出控制信号涉及控制电机运营和方向信号，控制电磁铁得、失电信号。
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”。它指挥着车库每个运作过程，并对整个系统状态过程进行监控。
升降横移式立体车库系统控制原理：操作者通过控制面板把操作信息传送给控制系统，通过系统解决后通过辅助设备驱动执行构造，来完毕车库运作。立体车库系统控制原理框图如图3-1所示。
图3-1 立体车库系统控制原理框图
3.2 电气系统核心某些设计
3.2.1 PLC接线设计
在升降横移式立体停车库中，控制系统中主控单元重要控制对象一方面是车库内横移电机和升降电机，控制系统就是使它们在不同步间内实现正反转，另一方面是车库内各种辅助装置，如批示灯及其各种安全设施等，这些辅助装置协助咱们更好控制立体车库。为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用了行程开关。为了判断载车板上有无车辆，采用了光电开关。同步在车库中还采用了某些传感器如烟温传感器以及安全预警装置。在此图中只是简朴画出了三层七位升降横移式立体车库某些其简朴功能。依照这些功能咱们可以很直观观测出三层七位升降横移式立体车库工作。接线图见图3-2。

图3-2 简化PLC接线图
电机控制及接线设计：在存取车时车位升降不能同步进行，车位升降和横移也不能同步进行，这两个动作必要是互锁，即当上层车位在升降时，地面层车位不能移动，反之亦然，并且上层车位每次只能有一种车位进行上下升降运动。这些在程序中可采用联锁和互锁办法来解决。如图3-3所示。

图3-3 电机控制原理图
3.2.2 其她资源配备
（1）检测点分布
①载车板上汽车停放到位否检测
采用光电开关在底层进行扫描检测。光电开关接受器和发射器分别安装在底层左右两边，在载车板先后位置均进行检测，当有车辆停放不到位时，车就把光电关光源挡住，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。
②载车板上有无车检测在每个载车板上一条对角线上安放一套光电开关， 用于检测载车板上有无车。
③载车板平移运动与否到位检测
只有下层载车板有平移运动， 在每个车位上分别安装一只限位开关，用于检测载车板平移运动与否到位。
④载车板升降与否到位检测
只有上层载车板有升降运动，在每个载车板垂直运动轨道上，在低层和上层分别安装一只限位开关，用于检测载车板下降和上升与否到位。
⑤上层载车板吊钩与否挂好检测
控制吊钩动作电磁铁上有一反馈信号，可用于批示吊钩与否已把载车板挂好。
（2）控制点分布
①一层载车板左右平移控制
一层载车板只有两个，每个载车板只有左右移动两个动作，采用带自动抱闸三相交流电机控制。
②二层载车板升降横移运动控制
二层载车板有两个，每个载车板有横移、升降四个动作，采自动抱闸三相交流电机控制。
③三层载车板升降运动控制
三层载车板有三个，每个载车板只有升降两个动作，采用带自动抱闸三相交流电机控制。
④吊钩动作控制
只有二、三层载车板使用吊钩，每个载车板用2套吊钩，吊钩用电磁铁控制。
（3）电机选取
Y系列三相异步电机具备效率高，噪声低，振动小，且体积小重量轻，运营可靠安装维护以便，升温低等特点。
因此选用Y801-4三相异步电机。额定功率：P=0.55KW；额定转矩：Y=2.2N.m；额定转速n=1390r/min；质量17Kg。
依照所设计车库容量选取五个升降电机，四个横移电机。
3.3 PLC控制程序设计
本文所设计PLC存取车控制系统只针对上2层和3层车位，而对于1层车位，存取车直接开进开出即可。控制软件采用梯形图语言编写。程序流程见图3-4。需要阐明是，载车板用链条依托载车板上吊点悬吊在托架上，在静止状态时，防坠（安全）挂钩挂住载车板。在设计不同层进出车程序时运用了“并行分支与汇合”技巧，所谓并行分支指是各分支流程可同步执行待各流程动作所有结束后，依照相应执行条件，汇合状态动作。即如果选取第3层载车板进出车，可以使一层二层同步平移左移或右移，这样，控制系统能自动解决设备动作顺序之间联锁或双重输出，并且控制系统试运营及故障检查非常以便，可节约大量时间，提高工作效率。

图3-4 存取车程序流程图
程序设计方案如下：
（1）初始化程序提出系统控制信息，扫描各到位开关信号。
（2）主控制程序按照进车优先原则，将最多车位保持在进车位置。每个载车板运动之前，需要先判断目地与否有空位，有空位才可以动作，先后动作互锁。判断与否有空位是依照横移电机所相应到位行程开关动作信息来拟定。液压升降系统启、停动作也是依照相应到位行程开关来拟定。
（3）故障报警程序故障报警程序可以实时地采集设备异常信息，及时发出声光报警信号，提示司机和管理人员进行解决。若在程序执行过程中，有人、物侵入车库空间或车辆超长，PLC将按照闭锁关系停止设备运营，同步发出故障报警。该程序完整而高效完毕了二层升降平移式车库所有动作，具备安全可靠性。完全达到了作为民用机电一体化设备所应具备条件，充分发挥了它作用，让咱们更好操作。
3.3.1 PLC选型
当前市面上重要PLC有西门子、三菱、欧姆龙、施耐德等。其中西门子功能强大，系统稳定，性能质量好，市场占有率最高。基于西门子构造化编程方式，开放性好，支持各种通信合同。此外西门子合用各种人机界面和监控组态软件利于多厂家设备通讯与集成，西门子做了诸多功能块，减少了设计人员承担。因而，本设计选用了西门子公司PLC。西门子S7-200系列强大功能使其无论在独立运营中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因而S7-200系列具备极高性能价格比。S7-200有5种CPU模块，分别是CPU 221、CPU 222、CPU 224、CPU 224XP、CPU 226；CPU 221集成了6输入，4输出共10个数字量I∕O点，无I∕O扩展能力。CPU 222集成了8输入，6输出共14个数字量I∕O点，可连接两个扩展模块；CPU 224集成了14输入，10输出共24个数字量I∕O点，可连接7个扩展模块，最人扩展至168路数字量I∕O点或35路模仿量I∕O点； CPU 224XP集成了14输入，10输出共24个数字量I∕O点，可连接7个扩展模块，最大扩展至168路数字量I∕O点或38路模仿量I∕O点；CPU 226集成了24输入，16输出共40个数字量I∕O点，可连接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。依照本设计车库输入和输出，采用CPU226模块为PLC控制系统核心控制器是最适当。
3.3.2 PLCI∕O资源配备
依照立体车库控制系统规定功能与选定PLC，对PLC进行I∕O分派，详细分派如下。
表3-1 I/O分派输入表
输入地址
功能
输入地址
功能
I0.0
启动
I2.2
门前光电开关
I0.1
3号载车板呼喊
I2.3
1号载车板横移到位
I0.2
4号载车板呼喊
I2.4
2号载车板横移到位
I0.3
5号载车板呼喊
I2.5
3号载车板横移到位
I0.4
6号载车板呼喊
I2.6
4号载车板横移到位
I0.5
7号载车板呼喊
I2.7
手动/自动
I0.6
3号载车板平层
I3.0
上升按钮
I0.7
4号载车板平层
I3.1
下降按钮
I1.0
5号载车板平层
I3.2
左移按钮
I1.1
6号载车板平层
I3.3
右移按钮
I1.2
7号载车板平层
I3.4
1号载车板呼喊
I1.3
车库平层减速
I3.5
2号载车板呼喊
I1.4
3号载车板光电开关
I3.6
载车板挂钩到位
I1.5
4号载车板光电开关
I3.7
3号车位载车板检测
I1.6
5号载车板光电开关
I4.0
4号车位载车板检测
I1.7
6号载车板光电开关
I4.1
5号车位载车板检测
I1.7
7号载车板光电开关
I4.2
6号车位载车板检测
I2.0
载车板横移限位开关
I4.3
7号车位载车板检测
I2.1
载车板升降限位开关

表3-2 I/O分派输出表
输出地址
功能
输出地址
功能
Q0.0
3号载车板升降
Q1.6
3号载车板防坠电磁铁
Q0.1
4号载车板升降
Q1.7
4号载车板防坠电磁铁
Q0.2
5号载车板升降
Q2.0
5号载车板防坠电磁铁
Q0.3
6号载车板升降
Q2.1
6号载车板防坠电磁铁
Q0.4
7号载车板升降
Q2.2
7号载车板防坠电磁铁
Q0.5
1号载车板左移
Q2.3
3号载车板有车
Q0.6
1号载车板右移
Q2.4
4号载车板有车
Q0.7
2号载车板左移
Q2.5
5号载车板有车
Q1.0
2号载车板右移
Q2.6
6号载车板有车
Q1.1
3号载车板左移
Q2.7
7号载车板有车
Q1.2
3号载车板右移
Q3.0
正转
Q1.3
4号载车板左移
Q3.1
反转
Q1.4
4号载车板右移

Q1.5
报警灯

梯形图附于附录。
3.4 电气安全装置
在立体车库中安全是非常重要，因而做好安全防护十分有必要。如下是电气安全中某些重要装置。
（1）设有断电、缺相、断相和相序保护：在主电源发生缺相，设备发生断相、反相时，保护器动作切断设备主电源。
（2）延时保护：当车停不进设备时，设备将自动停止任何操作。试进入（设定）三次自动停止，处在保护状态，停止任何操作。
（3）防人、异物误闯入红外线检测装置：设立自动锁闭系统，当设备运转时，如有人或异物进入设备中，设备将会自动急停。待人员或异物离开设备后，按动“复位”按钮，设备将恢复运营。保证设备安全运转，以防误伤人员。用光电开关检测。
（4）车辆定位：载车板末端装有前、后、左、右限位装置。
（5）防止载车板坠落装置：设立防坠落装置，载载车板运营到停车位后，为防止载车板因故突然落下，设防止坠落装置，保证入库车辆安全。
（6）汽车长度限制装置：设立超长光电检测装置。当进入设备车辆超过适停车辆尺寸时，设备自动锁闭并报警提示。
（7）紧急停止装置：设立紧急制动开关，当浮现异常状况时，能使停车设备及时停止运转。
（8）防止超限运营装置：设立限位开关，涉及，上限位开关，下限位开关，左限位开关，右限位开关，极限开关等。当到位开关浮现故障