立體車庫的PLC設(shè)計(jì)

摘要立體車庫是專門實(shí)現(xiàn)各種車輛的自動(dòng)停放及科學(xué)寄存的倉儲(chǔ)設(shè)施。隨著城市汽車保有量的不斷增加，停車難問題己經(jīng)成為大中型城市的一個(gè)普遍現(xiàn)象。機(jī)械式立體車庫可充分利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢(shì)，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態(tài)交通問題的重要途徑。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對(duì)象，綜合考慮立體車庫制造成本和運(yùn)行效率的雙重因素。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外車庫現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)做了充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇三層三列式車庫結(jié)構(gòu)為研究模型。升降橫移式立體車庫就其組成部分而言，可分為三大部分：車庫結(jié)構(gòu)部分、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分和控制系統(tǒng)部分。本文簡(jiǎn)單介紹了車庫的主體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)車庫的控制系統(tǒng)也作了簡(jiǎn)單的說明，在對(duì)升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了先進(jìn)的PLC控制，運(yùn)用歐姆龍公司的編程軟件編制了升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)的程序，并經(jīng)調(diào)試、運(yùn)行，證明采用可編程序控制器(PLC)作為控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單易行。其穩(wěn)定、可靠、快速、性價(jià)比高的特點(diǎn)使得控制系統(tǒng)非常完美。為了使停車設(shè)備滿足使用要求，根據(jù)國(guó)家關(guān)于機(jī)械式停車設(shè)備通用安全要求的標(biāo)準(zhǔn)、升降橫移式立體車庫的實(shí)際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的安全技術(shù)，這樣保證了車輛的絕對(duì)安全，使得整個(gè)車庫可以安全平穩(wěn)的運(yùn)行。關(guān)鍵詞：立體車庫，控制系統(tǒng)，可編程序控制器目錄第1章 緒論31.1 課題的背景和意義31.1.1 立體停車場(chǎng)的外形51.2 國(guó)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀61.3 國(guó)內(nèi)的研究發(fā)展現(xiàn)狀7第2章 立體車庫的概述及控制系統(tǒng)102.1 立體車庫的概述102.2 立體車庫的類型102.2.1 升降橫移式102.2.2 巷道堆垛式102.2.3 垂直提升式112.2.4 液壓吊掛式112.2.5 旋轉(zhuǎn)入庫式112.2.6 垂直循環(huán)式112.3立體車庫控制系統(tǒng)112.3.1引導(dǎo)系統(tǒng)112.3.2檢測(cè)系統(tǒng)122.3.3 保護(hù)系統(tǒng)13第3章 立體車庫的電機(jī)選用153.1驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選定153.2 用于立體停車設(shè)備上的減速電機(jī)性能15第4章 立體車庫編程控制的選用164.1 PLC的概述164.2 PLC的特點(diǎn)164.2.1 PLC的主要特點(diǎn)164.2.2 PLC的主要功能174.3 PLC工作原理184.4 PLC內(nèi)部處理階段184.5 常用PLC的介紹19第5章 單車進(jìn)出程序的編寫225.1 輸入輸出地址表225.2 狀態(tài)流程圖245.3 程序梯形圖25第6章 結(jié)束語28致謝29參考文獻(xiàn)30附錄31第1章 緒論1.1 課題的背景及意義隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對(duì)應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止2006年底，市區(qū)僅有公共停車場(chǎng)827處，共計(jì)車位5.6萬個(gè)，僅占市區(qū)機(jī)動(dòng)車擁有量的8.5，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無法樂觀，僅有的227個(gè)地下車庫使用面積不足60萬平方米，只能滿足1.3萬輛機(jī)動(dòng)車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢(shì)，比例高達(dá)64，而且還有繼續(xù)上升之勢(shì)。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對(duì)全國(guó)15個(gè)大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機(jī)動(dòng)車保有量與停車位之比平均為4.84：1，這一比值對(duì)于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。上世紀(jì)80年代初期，北京市權(quán)威部門對(duì)2000年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測(cè)僅僅是70萬80萬輛，而事實(shí)上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預(yù)期多了100萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達(dá)45萬輛。面對(duì)迅速發(fā)展的城市車流，停車設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。據(jù)建設(shè)部停車技術(shù)開發(fā)推廣中心介紹，北京市停車設(shè)施的“欠賬”最保守估計(jì)應(yīng)為2030。圖 1.1被汽車占領(lǐng)的城市停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通（車輛停放狀態(tài)）問題，靜態(tài)交通是相對(duì)于動(dòng)態(tài)交通（車輛行駛狀態(tài)）而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對(duì)停車設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會(huì)出現(xiàn)停車難的一系列問題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國(guó)城市機(jī)動(dòng)車輛平均增長(zhǎng)速度在15%-20%，而同時(shí)期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長(zhǎng)速度只有2%-3%，特別是大城市的機(jī)動(dòng)車擁有量的增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。專家們指出，解決城市靜態(tài)交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規(guī)，限制路面停車，提高停車場(chǎng)利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機(jī)動(dòng)車對(duì)停車場(chǎng)的需求。而硬措施，主要包括增建停車場(chǎng)，建設(shè)地下及立體停車場(chǎng)、利用其它空間滿足停車需求。而無論采取什么措施，在規(guī)劃后再收拾殘局，于局限內(nèi)彌補(bǔ)不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。圖 1.2先進(jìn)的自動(dòng)化立體車庫隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類的生產(chǎn)、生活方式趨于集中，城市的規(guī)模越來越大，人們?cè)诔鞘欣锏纳婵臻g卻越來越小，于是出現(xiàn)了要利用空間的理念，城市中開始建設(shè)立體建筑、立體交通和立體停車。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，城市中心商住區(qū)高樓大廈林立，社區(qū)道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網(wǎng)，汽車的住宅-停車場(chǎng)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展，由平面停車向立體停車，由簡(jiǎn)單的機(jī)械車庫向計(jì)算機(jī)管理高度自動(dòng)化的現(xiàn)代立體停車演變，成為具有較強(qiáng)的實(shí)用性、觀賞性和適合城市環(huán)境的建筑。伴隨著汽車進(jìn)入家庭，城市動(dòng)態(tài)、靜態(tài)交通管理制度的不斷完善和人們對(duì)居住環(huán)境要求的提高，給停車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有發(fā)展機(jī)遇，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。作為現(xiàn)代大都市的標(biāo)志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當(dāng)今快節(jié)奏社會(huì)中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識(shí)。目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)正處在高速發(fā)展時(shí)期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進(jìn)入家庭的步伐正在加快，停車產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)前景廣闊。機(jī)械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場(chǎng)、地下車庫和停車樓組合實(shí)施，是解決城市停車難最有效的手段，也是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。當(dāng)前，我國(guó)許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發(fā)展機(jī)械式立體停車產(chǎn)業(yè)。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多層（21層）立體式車庫的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數(shù)量的不斷增加。截至2003年底，我國(guó)個(gè)人汽車保有量為12427672輛。其中，個(gè)人轎車4890387輛，比2002年增加1462441輛，增長(zhǎng)率為42.7%，但與此同時(shí)，汽車停車場(chǎng)地的增長(zhǎng)卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數(shù)量的比例嚴(yán)重失調(diào)，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場(chǎng)均解決不了上述問題時(shí)，采用機(jī)械式立體停車設(shè)備是一個(gè)非常有效的措施。機(jī)械式立體停車設(shè)備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個(gè)有效手段。國(guó)家計(jì)委已明確機(jī)械式立體停車設(shè)備及城市立體停車場(chǎng)為國(guó)家重點(diǎn)支持的產(chǎn)業(yè)，1998年1月1日起執(zhí)行的國(guó)家計(jì)委6號(hào)令把機(jī)械式停車庫和立體停車場(chǎng)列入“國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄”，國(guó)家海關(guān)總署對(duì)機(jī)械式停車產(chǎn)品規(guī)定“國(guó)內(nèi)投資項(xiàng)目給予免征進(jìn)口稅”、上述措施為我國(guó)立體車庫產(chǎn)業(yè)的成長(zhǎng)提供了良好的條件、也為我國(guó)解決城市停車間題提供了機(jī)會(huì)?？梢灶A(yù)見立體車庫具有非常廣闊的市場(chǎng)前景。1.1.1 立體停車場(chǎng)的外形隨著汽車使用量的增加，在解決停車問題的同時(shí)，停車場(chǎng)的美觀也成為了人們所關(guān)注的方面。以往那種單層平面停車場(chǎng)也越來越不能滿足市場(chǎng)的需求。在國(guó)外,造型美觀，形形色色的立體停車場(chǎng)設(shè)計(jì)層出不窮。一般在設(shè)計(jì)的同時(shí)要考慮到實(shí)用性、耐用性、可靠性、可行性、還有日常維護(hù)所需的成本。立體停車場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)有很大程度上與其外觀及構(gòu)造有極大的關(guān)系，目前出現(xiàn)一些地方的司機(jī)有立體停車場(chǎng)不停，寧愿擠到普通的停車場(chǎng)里，由此說明立體停車場(chǎng)的設(shè)計(jì)人性化是十分重要的，它帶來的應(yīng)該是便利而不是使用者的“叫好不叫座”，在整個(gè)停車樓的設(shè)計(jì)上一定要從使用者的角度去思考。下面是各地的摘攝的典型立體停車場(chǎng)的外形： 圖1.3典型立體停車場(chǎng)的外形1.2 國(guó)外的研究發(fā)展現(xiàn)狀早在50多年前，立體停車就在國(guó)外有所發(fā)展，先后出現(xiàn)了針對(duì)家庭使用的雙層停車設(shè)備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設(shè)備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場(chǎng)、建筑物下面的空間建設(shè)地下車庫。自70年代末起，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國(guó)家、地區(qū)和一些發(fā)達(dá)國(guó)家積極開展了機(jī)械式停車技術(shù)的研究開發(fā)和制造應(yīng)用。以日本、美國(guó)、德國(guó)等為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究處于世界領(lǐng)先水平，韓國(guó)和我國(guó)的港、澳、臺(tái)地區(qū)的停車業(yè)也通過引進(jìn)-移植制造，得到了蓬勃發(fā)展，較好地解決了本地區(qū)的停車難，并開始向外輸出技術(shù)和出口產(chǎn)品。圖 1.4國(guó)外高容量的立體車庫目前世界停車產(chǎn)業(yè)正向多元化發(fā)展，其停車技術(shù)幾乎包含了當(dāng)今機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控和計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域的所有成熟先進(jìn)技術(shù)。機(jī)械方面，應(yīng)用了許多新材料、新工藝。設(shè)備結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結(jié)構(gòu)選用新型優(yōu)質(zhì)鋼材，既提高了設(shè)備的強(qiáng)度和剛度，又使設(shè)備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強(qiáng)韌、耐用?？刂萍夹g(shù)方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調(diào)速閉環(huán)控制技術(shù)，使運(yùn)行高速平穩(wěn)，節(jié)省電力，振動(dòng)和噪音也趨于最小。控制形式有，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機(jī)械式行程開關(guān)、磁性接近開關(guān)、光敏感應(yīng)開關(guān)等，安全保護(hù)裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導(dǎo)和定位、汽車尺寸和重量自動(dòng)識(shí)別、限速保護(hù)與多重機(jī)構(gòu)互鎖、停車泊位自動(dòng)跟蹤、鏈條和鋼絲繩長(zhǎng)度超范圍報(bào)警和彈性變形自動(dòng)補(bǔ)償、汽車圖象攝影對(duì)比安全檢測(cè)、自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)等。日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫的國(guó)家之一，其在上世紀(jì)60年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本全國(guó)汽車保有量大約為500萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。從80年代開始，日本開始向亞洲地區(qū)的韓國(guó)、中國(guó)及臺(tái)灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國(guó)機(jī)械車庫技術(shù)是日本機(jī)械停車技術(shù)的派生。其機(jī)械停車產(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(guó)近幾年增長(zhǎng)速度都在30%左右。目前韓國(guó)停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。圖 1.5韓國(guó)LG公司研發(fā)的塔式1.3國(guó)內(nèi)的研究發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(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)，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機(jī)械停車設(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)展已形成了停車設(shè)備獨(dú)有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國(guó)外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國(guó)停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、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。在我國(guó)的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國(guó)外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)無序，個(gè)別企業(yè)為搶占市場(chǎng)，采取低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)；缺少科研設(shè)計(jì)單位的參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對(duì)停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問題，需要我們?cè)谡呤袌?chǎng)、管理和技術(shù)多方面做出努力。政策方面應(yīng)參照發(fā)達(dá)國(guó)家的有關(guān)政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資和經(jīng)營(yíng)者相應(yīng)的優(yōu)惠政策，使其有利可圖。市場(chǎng)方面應(yīng)建立車庫市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制，利用價(jià)格杠桿調(diào)高占路停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵(lì)按市場(chǎng)規(guī)則經(jīng)營(yíng)車庫，并實(shí)施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。圖 1.6在我國(guó)廣泛使用的升降橫移式立體車庫 第2章 立體車庫的概述及控制系統(tǒng)2.1 立體車庫概述車輛無處停放的問題是城市的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果,立體停車設(shè)備的發(fā)展在國(guó)外，尤其在日本已有近3040年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗(yàn)上均已獲得了成功。我國(guó)也于90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多層（21層）立體式車庫的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個(gè)設(shè)備便不會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫中采用機(jī)械存車，還可以免除采暖通風(fēng)設(shè)施，因此，運(yùn)行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。這樣可以充分發(fā)揮其用地少、可化整為零的優(yōu)勢(shì)，在住宅區(qū)的每個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。這對(duì)眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。2.2 立體車庫的類型目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、液壓吊掛式、旋轉(zhuǎn)入庫式、垂直循環(huán)式。2.2.1 升降橫移式升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低。產(chǎn)品特點(diǎn)：（1）節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。（2）價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。（3）可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡(jiǎn)單，安全可靠。（4）存取車迅速，等候時(shí)間短。（5）運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。（6）適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場(chǎng)的使用。安全裝置：防墜裝置，光電傳感器、限位保護(hù)器、急停開關(guān)等。2.2.2 巷道堆垛式巷道堆垛式立體車庫采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對(duì)堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。2.2.3 垂直提升式立體車庫垂直提升式立體車庫類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺(tái)，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫一般高度較高（幾十米），對(duì)設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。2.2.4 液壓吊掛式工作原理：存取的車輛通過指引到達(dá)停車位置，由特殊的液壓掛鉤裝置將汽車按斜向軌道拉起到一定位置。該類系統(tǒng)包括鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌、載車板、液壓系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)。其突出特點(diǎn)：對(duì)場(chǎng)地的空間利用力高，不受停車規(guī)模限制，停車方式新穎，較能吸引顧客。2.2.5 旋轉(zhuǎn)入庫式工作原理：存取的車輛抵達(dá)停車位位置后，停在載車板上，由整個(gè)停車庫的旋轉(zhuǎn)使汽車45后前移至車庫。該類系統(tǒng)包括鋼結(jié)構(gòu)、載車板、液壓系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)。其突出特點(diǎn)：對(duì)車輛的保護(hù)較高，適合長(zhǎng)期停放的寄存式停車。2.2.6 垂直循環(huán)式產(chǎn)品特點(diǎn)：（1）占地少，兩個(gè)泊位面積可停610 輛車。（2）外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。（3）價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。（4）可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。綜合以上內(nèi)容，升降橫移式立體車庫適用于地面及地下停車場(chǎng)，配置靈活，造價(jià)較低，還有其優(yōu)越的特點(diǎn)，所以本課題采用升降橫移式的立體車庫作為研究?jī)?nèi)容。2.3 立體車庫的控制系統(tǒng)目前，停車庫已由地面向地下或空中發(fā)展，由單層向多層發(fā)展。停車方式也由坡道式向智能立體機(jī)械式發(fā)展和機(jī)械停車場(chǎng)按其停放形式的不同，可分為機(jī)械立體停車庫和機(jī)械復(fù)式停車庫。機(jī)械立體停車庫是庫內(nèi)無停車道、無人員停留的先進(jìn)形式；機(jī)械復(fù)式停車庫是庫房?jī)?nèi)有停車道、且有人員停留的傳統(tǒng)形式。而其機(jī)械系統(tǒng)只是類似于普通貨架倉庫中的貨物存取裝置。本章重點(diǎn)介紹的是立體停車機(jī)械系統(tǒng)。2.3.1 引導(dǎo)系統(tǒng)車位引導(dǎo)系統(tǒng)是隨著車庫規(guī)模的不斷擴(kuò)大而出現(xiàn)的一種提高停車服務(wù)水平的裝置。它一般設(shè)置在停車庫的主要通道上，如停車庫入口處，每層停車區(qū)入口處，通過大型顯示屏動(dòng)態(tài)顯示余車位數(shù)量，并對(duì)去往空車位的路徑進(jìn)行指引。在多層停車庫和大容量停車區(qū)，采用停車引導(dǎo)系統(tǒng)，能幫助停車者方便的找到空車位，減少他們尋找車位的時(shí)間和由此產(chǎn)生的煩躁情緒，為他們創(chuàng)造有好的停車環(huán)境。由于停車引導(dǎo)技術(shù)的這些特點(diǎn)，近年來，越來越多的車廠經(jīng)營(yíng)管理公司開始在他們經(jīng)營(yíng)的停車場(chǎng)中應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)。有些新建停車庫從開始建設(shè)就引入了這套系統(tǒng)，出于城市智能交通管理的需要，政府部門也開始在主要的停車場(chǎng)合設(shè)置停車引導(dǎo)裝置，使停車者快速找到有的空車位。城市中心區(qū)也就成為停車引導(dǎo)技術(shù)最重要的應(yīng)用市場(chǎng)。2.3.2 檢測(cè)系統(tǒng)車庫檢測(cè)信號(hào)是控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)。控制程序根據(jù)檢測(cè)到的信號(hào)順序執(zhí)行控制輸出。人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長(zhǎng)，又稱之為電五官。 新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到厘米的粒子世界，縱向上要觀察長(zhǎng)達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對(duì)深化物質(zhì)認(rèn)識(shí)、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場(chǎng)、超弱磁場(chǎng)等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對(duì)象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測(cè)傳感器的出現(xiàn)，往往會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測(cè)、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其廣泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個(gè)現(xiàn)代化項(xiàng)目，都離不開各種各樣的傳感器。由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國(guó)都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會(huì)出現(xiàn)一個(gè)飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。（1）傳感器的組成傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成：敏感元件：它是直接感受被測(cè)量，并輸出與被測(cè)量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。 轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入摶換成電路參量。基本轉(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。傳感器只完成被測(cè)參數(shù)至電量的基本轉(zhuǎn)換，然后輸入到測(cè)控電路，進(jìn)行放大、運(yùn)算、處理等進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，以獲得被測(cè)值或進(jìn)行過程控制。（2）傳感器的分類傳感器是知識(shí)密集、技術(shù)密集的行業(yè)，它與許多學(xué)科有關(guān)，它的種類十分繁多。為了很好地掌握它、應(yīng)用它，需要有一個(gè)科學(xué)的分類方法。第一，按傳感器的工作機(jī)理，可分為物理型、化學(xué)型、生物型等。第二，按構(gòu)成原理，可分為結(jié)構(gòu)型與物性型兩大類。第三，也有基于守恒定律和統(tǒng)計(jì)定律的傳感器，但為數(shù)較少。第四，根據(jù)傳感器的能量轉(zhuǎn)換情況，可分為能量控制型傳感器和能量轉(zhuǎn)換型傳感器。能量控制型傳感器，在信息變化過程中，其能量需要外電源供給。如電阻、電感、電容等電路參量傳感器都屬于這一類傳感器?；趹?yīng)變電阻效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、熱阻效應(yīng)、光電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)等的傳感器也屬于此類傳感器。能量轉(zhuǎn)換型傳感器，主要由能量變換元件構(gòu)成，它不需要外電源。如基于壓電效應(yīng)、熱電效應(yīng)、光電動(dòng)勢(shì)效應(yīng)等的傳感器都屬于此類傳感器。第五，按照物理原理分類，可分為：電參量式傳感器。包括電阻式、電感式、電容式等三個(gè)基本型式。磁電式傳感器。包括磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁柵式等。壓電式傳感器。光電式傳感器。包括一般光電式、光柵式、激光式、光電碼盤式、光導(dǎo)纖維式、紅外式、攝象式等。氣電式傳感器。熱電式傳感器。波式傳感器。包括超聲波式、微波式等。射線式傳感器。半導(dǎo)體式傳感器。其它原理的傳感器等。第六，可以按照傳感器的用途來分類，例如位移傳感器、壓力傳感器、振動(dòng)傳感器、溫度傳感器等等。第七，根據(jù)傳感器輸出是模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，可分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器；2.3.3 保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)可保證系統(tǒng)的安全運(yùn)轉(zhuǎn)，給plc的穩(wěn)定工作帶來很大幫助。（1）安全監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng)，這是當(dāng)今世界最得天獨(dú)厚的計(jì)算機(jī)全數(shù)字壓縮監(jiān)控系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。它不受各種人為的干擾，對(duì)所監(jiān)控的地點(diǎn)時(shí)行監(jiān)控，具有視頻報(bào)警功能，可以任意設(shè)置報(bào)警區(qū)域，自動(dòng)向預(yù)定的電話（手機(jī)、呼機(jī)、單位電話等）報(bào)警，真正的做到了系統(tǒng)的安全性。它具有以下優(yōu)勢(shì)： 信息化：網(wǎng)絡(luò)是在計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上建立起來的，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為操作平臺(tái)，為信息化的管理建立了基礎(chǔ)，使公司、商場(chǎng)、超市、銀行、工廠、倉庫、企業(yè)等現(xiàn)代化場(chǎng)所管轄范圍的信息； 智能化：以數(shù)字監(jiān)控主機(jī)為操作中心，通過監(jiān)控軟件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制，如監(jiān)視、錄像、多種畫面分割、畫面切換、視頻報(bào)警、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、回放檢索、云臺(tái)鏡頭控制、打印、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸?shù)龋?現(xiàn)代化：建立以數(shù)字監(jiān)控主機(jī)為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過軟件的控制，快速追蹤最新通訊技術(shù)發(fā)展，通過解碼器可以控制云臺(tái)等前端設(shè)備，可以更清楚的看到您想要看的活動(dòng)場(chǎng)景； 實(shí)用性：系統(tǒng)設(shè)備立足于用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的具體要求，最大限度地發(fā)揮投資的效益，充分考慮軟件、硬件技術(shù)的成熟性和性能價(jià)格比，注重實(shí)用性；系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化模塊化，易于升級(jí)和擴(kuò)展。遠(yuǎn)程錄音監(jiān)控系統(tǒng)，這是可以通過局域網(wǎng)或者電話MODEM進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的錄音監(jiān)控系統(tǒng)。該錄音監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成： 數(shù)據(jù)采集終端：數(shù)據(jù)采集終端可以工作在自動(dòng)數(shù)據(jù)采集方式或者手動(dòng)數(shù)據(jù)采集方式，工作在自動(dòng)數(shù)據(jù)采集方式時(shí)數(shù)據(jù)采集終端會(huì)自動(dòng)識(shí)別有話音到來并自動(dòng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集，當(dāng)數(shù)據(jù)采集終端識(shí)別到話音中斷后延時(shí)一定時(shí)間（可以設(shè)置）自動(dòng)停止數(shù)據(jù)采集。如果數(shù)據(jù)采集終端工作在手動(dòng)方式，數(shù)據(jù)采集的啟動(dòng)和停止靠人工來控制。 本地錄音管理軟件：本地錄音管理軟件接收數(shù)據(jù)采集終端傳送來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行壓縮，然后存入本地?cái)?shù)據(jù)庫，本地錄音管理軟件可以按時(shí)間查詢、回放監(jiān)控錄音，也可以實(shí)時(shí)監(jiān)聽。如果不需要進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集終端和本地錄音管理軟件就可以組成一個(gè)本地錄音監(jiān)控系統(tǒng)。 遠(yuǎn)程中心管理軟件：遠(yuǎn)程中心管理軟件是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程錄音監(jiān)控的主要部件，它通過局域網(wǎng)或者電話MODEM與各地的本地錄音監(jiān)控系統(tǒng)建立連接并根據(jù)用戶操作從本地錄音數(shù)據(jù)庫中讀取錄音數(shù)據(jù)然后解壓回放，也可以實(shí)時(shí)的對(duì)某地的錄音進(jìn)行監(jiān)聽。（2）防盜報(bào)警系統(tǒng)防盜報(bào)警系統(tǒng)是指在一個(gè)或多個(gè)單位構(gòu)成的區(qū)域范圍內(nèi)，采用無線、專用線或借用線的方式將各種防盜報(bào)警探測(cè)器、報(bào)警控制器等設(shè)備連接構(gòu)成集中報(bào)警信息探測(cè)、傳輸、控制和聲、光響應(yīng)的完整系統(tǒng)。它能及時(shí)發(fā)現(xiàn)警情，并將報(bào)警信息傳送至有關(guān)部門，達(dá)到及時(shí)發(fā)現(xiàn)警情、迅速傳遞、快速反應(yīng)。組建一套合理、適用的報(bào)警系統(tǒng)，將起到了預(yù)防、制止和打擊犯罪的重要作用，能使損失減少到最低程度。系統(tǒng)主要功能：報(bào)警主機(jī)可與閉路監(jiān)控系統(tǒng)多媒體計(jì)算機(jī)中央（報(bào)警）控制主機(jī)及其控制軟件聯(lián)動(dòng)操作，集成了閉路電視監(jiān)控、入侵報(bào)警監(jiān)視等安防系統(tǒng)管理和控制功能，并可通過標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊等手段與巡更系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、火災(zāi)自動(dòng)（消防）報(bào)警系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)的控制主機(jī)聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)交流與共享，進(jìn)行多等級(jí)、分范圍、分功能、分優(yōu)先權(quán)的保密管理和控制，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)的運(yùn)行，構(gòu)成綜合安全防范體系。系統(tǒng)工作原理：本系統(tǒng)主要由多媒體控制軟件、報(bào)警主機(jī)、報(bào)警接口及報(bào)警探測(cè)器等組成。前端設(shè)備主要由紅外/微波雙鑒探測(cè)器、緊急報(bào)警按鈕組成。入侵報(bào)警監(jiān)視系統(tǒng)的前端設(shè)備用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樓宇內(nèi)各區(qū)域的狀態(tài)，并依次作為判斷是否有非正常事件發(fā)生的主要依據(jù)。各種前端報(bào)警器有常開或常閉式觸點(diǎn)，就近與分布在各樓層的報(bào)警收集器通過雙芯控制電纜相連接，當(dāng)前端報(bào)警器檢測(cè)到現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的異常情況超出了設(shè)定的范圍時(shí)，常開或常閉式觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生改變。防區(qū)報(bào)警收集器與控制主機(jī)相連結(jié)并實(shí)時(shí)進(jìn)行通訊，一旦檢測(cè)到前端報(bào)警器狀態(tài)發(fā)生變化，即刻將發(fā)生報(bào)警信號(hào)的前端報(bào)警器的編號(hào)等信息，以特定的編碼格式傳送到控制主機(jī)。系統(tǒng)控制主機(jī)可自動(dòng)判別報(bào)警信號(hào)的來源，并依據(jù)設(shè)定的系統(tǒng)自動(dòng)響應(yīng)程序，同時(shí)為用戶提供現(xiàn)場(chǎng)多方面的信息，包括現(xiàn)場(chǎng)視頻圖像、聲音信號(hào)等，為用戶正確判斷非正常事件發(fā)生的可靠性和事態(tài)的嚴(yán)重性提供必要的決策依據(jù)。 第3章 立體停車場(chǎng)的電機(jī)選用3.1 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選定像一般的驅(qū)動(dòng)機(jī)，是根據(jù)旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行“工作”的機(jī)器。但是，因?yàn)楣ぷ餍问礁骶唢L(fēng)格，所以驅(qū)動(dòng)機(jī)也有擅長(zhǎng)和不擅長(zhǎng)的情形。因此，我們要捉住負(fù)載的特征取得最佳組合方式，這點(diǎn)是非常重要的。本文中系統(tǒng)采用減速的電機(jī)，因?yàn)闇p速電機(jī)是機(jī)械立體車庫的動(dòng)力源泉，可以使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且速度減慢。它對(duì)立體車庫的性能和壽命提供了保證。譬如，風(fēng)機(jī)和水泵等是“轉(zhuǎn)速要隨著負(fù)載加大而加快”。我們以運(yùn)行傳送帶的減速電機(jī)考慮，驅(qū)動(dòng)機(jī)所需要的動(dòng)力是與承載物品的重量大小成比例的，若需要運(yùn)送的速度變快，就需要大的輸出的電動(dòng)機(jī)。僅僅是那種只是工作量大的說法。這個(gè)可以說成“摩擦負(fù)載”。那下面我們來看離心分離機(jī)。在最初時(shí)無論如何，轉(zhuǎn)速也不會(huì)馬上提高，即應(yīng)該是“慣性”大。一般認(rèn)為GD2大的機(jī)械，讓其旋轉(zhuǎn)部分工作，需要對(duì)應(yīng)加速時(shí)的負(fù)載的大小進(jìn)行選定，稱謂“慣性負(fù)載”。立體停車設(shè)備的載車板的起落是什么狀態(tài)的負(fù)載呢？這種負(fù)載需要與車的重量和卷上速度成比例的動(dòng)力，因此被稱作“重力負(fù)載”。另外，若讓臺(tái)車下降，需要制動(dòng)力（剎車）。3.2 用于立體停車設(shè)備上的減速電機(jī)性能多段式立體停車設(shè)備使用“升降”和“橫移”用這兩種減速電機(jī)。全都是作為“搬送機(jī)用”使用，不過作為“升降”的驅(qū)動(dòng)機(jī)是“重力負(fù)載”，制動(dòng)力（剎車）也是很重要的。作為“橫行”用，需要有戰(zhàn)勝在橫移起動(dòng)時(shí)的大的靜止摩擦轉(zhuǎn)矩的高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的減速電機(jī)。第4章 立體車庫編程控制的選用考慮到通用性，同時(shí)使用點(diǎn)位控制較為方便，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對(duì)停車進(jìn)行控制。當(dāng)停車的動(dòng)作流程改變時(shí)，只需改變PLC程序即可實(shí)現(xiàn)，非常方便快捷。最為主要的原因在于液壓系統(tǒng)本身包括液壓站，都是隨車運(yùn)動(dòng)的。如果采用傳統(tǒng)的繼電器邏輯線路控制，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制柜體積亦大；而且各個(gè)繼電器均在運(yùn)動(dòng)中動(dòng)作，易受震動(dòng)干擾，可靠性差。為此，我采用(PLC)對(duì)機(jī)械進(jìn)行控制。4.1 PLC的概述可編程序控制器是六十年代末在美國(guó)首先出現(xiàn)的，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，由此日本稱它為順序控制器（Sequence Controller)。PLC 問世以來，盡管時(shí)間不長(zhǎng)，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)NEMA(National Electrical Manufactory Association)經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984 年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC 作了如下定義：“PC 是一個(gè)數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲(chǔ)存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計(jì)時(shí)，計(jì)數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計(jì)算機(jī)若是從事執(zhí)行PC 之功能，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器?！币院髧?guó)際電工委員會(huì)（IEC）又先后頒布了PLC 標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在1987 年2 月通過了對(duì)它的定義：“可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時(shí)，計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！笨傊?，可編程控制器是一臺(tái)計(jì)算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對(duì)某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其硬件需根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計(jì)編制。4.2 PLC的特點(diǎn)4.2.1 PLC的主要特點(diǎn)(1)高可靠性所有的I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的外電路與PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時(shí)間常數(shù)一般為1020ms。各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。對(duì)采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。大型PLC 還可以采用由雙CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。(2)豐富的I/O 接口模塊PLC針對(duì)不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，如：交流或直流；開關(guān)量或模擬量；電壓或電流；脈沖或電位；強(qiáng)電或弱電等。有相應(yīng)的I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的器件或設(shè)備，如：按鈕行程開關(guān)接近開關(guān)傳感器及變送器電磁線圈控制閥直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對(duì)話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。(3)采用模塊化結(jié)構(gòu)為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC 以外絕大多數(shù)PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)PLC 的各個(gè)部件包括CPU 電源I/O 等均采用模塊化設(shè)計(jì)由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。(4)編程簡(jiǎn)單易學(xué)PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對(duì)使用者來說不需要具備計(jì)算機(jī)的專門知識(shí)因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。(5)安裝簡(jiǎn)單維修方便PLC不需要專門的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行使用時(shí)只需將現(xiàn)場(chǎng)的各種設(shè)備與PLC 相應(yīng)的I/O 端相連接即可投入運(yùn)行各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。4.2.2 PLC主要的功能（1）邏輯控制（2）定時(shí)控制（3）計(jì)數(shù)控制（4）步進(jìn)（順序）控制（5）PID控制（6）數(shù)據(jù)控制4.3 PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲(chǔ)器中的程序，按指令步序號(hào)（或地址號(hào)）作周期性循環(huán)掃描。如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對(duì)輸入信號(hào)的采樣和對(duì)輸出狀態(tài)的刷新等工作。周而復(fù)始。PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段，并進(jìn)行周期性循環(huán)。如圖所示：輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新一個(gè)掃描周期表4-1掃描工作過程4.4 PLC內(nèi)部處理階段PLC系統(tǒng)內(nèi)部的工作原理可分為5個(gè)步序：內(nèi)部處理、通訊服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理。 （1）內(nèi)部處理：PLC完成對(duì)自身硬件的自檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自身硬件有問題或硬件配置與實(shí)際對(duì)不上時(shí)，PLC將產(chǎn)生錯(cuò)誤指示。Haiwell PLC對(duì)此種錯(cuò)誤以主機(jī)上的ERR錯(cuò)誤指示燈閃爍指示。（2）通訊服務(wù)：PLC處理與計(jì)算機(jī)、PLC、編程器及別的智能設(shè)備的通訊。（3）輸入處理：PLC在輸入操作上采用定時(shí)采樣的方式。即在一個(gè)掃描周期的固定時(shí)刻（一般在掃描周期的開始）一次性集中采樣所有的外部輸入點(diǎn)，采樣結(jié)果用二進(jìn)制的形式存入到RAM中一個(gè)區(qū)域（輸入映像寄存器區(qū)）。這樣在執(zhí)行程序時(shí)，所需的現(xiàn)場(chǎng)訊息全部從輸入映像區(qū)中取用，不直接從現(xiàn)場(chǎng)取樣。（4）程序執(zhí)行：PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中順序排列。在無跳轉(zhuǎn)指令的情況下，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束，執(zhí)行指令時(shí)，從元件映像存儲(chǔ)區(qū)中讀出元件的狀態(tài)及當(dāng)前值，并據(jù)指令的需要進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算及賦值操作，最后的運(yùn)算結(jié)果寫入到線圈或輸出類指令對(duì)應(yīng)的元件映像存儲(chǔ)區(qū)中。（5）輸出處理：PLC在輸出操作上采用定時(shí)輸出的方式。即在一個(gè)掃描周期的固定時(shí)刻（一般在掃描周期的結(jié)束）先將它們存放在RAM中的一個(gè)區(qū)域（輸出映像寄存器區(qū)），掃描周期結(jié)束時(shí)再將輸出映像區(qū)中控制信息集中輸出。PLC的工作模式分為運(yùn)行模式（RUN）與停止模式（STOP）兩種。當(dāng)PLC處于RUN模式時(shí)，PLC按步序從內(nèi)部處理開始，到輸出處理結(jié)束一個(gè)執(zhí)行周期，一個(gè)執(zhí)行周期結(jié)束后，將立即開始下一個(gè)周期的執(zhí)行，即返回到第一個(gè)步序-內(nèi)部處理，如此一直循環(huán)下去；當(dāng)PLC處于STOP模式時(shí)，PLC按步序從內(nèi)部處理開始，只執(zhí)行前兩個(gè)步序，即到通訊服務(wù)結(jié)束一個(gè)執(zhí)行周期。PLC的這種運(yùn)行方式稱為循環(huán)掃描方式，而每執(zhí)行一個(gè)執(zhí)行周期所需時(shí)間稱為循環(huán)掃描時(shí)間或掃描周期。在PLC的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一區(qū)域用于存放輸入/輸出信號(hào)的狀態(tài)及當(dāng)前值，它們分別稱為輸入映像區(qū)和輸出映像區(qū)。PLC的其它地址元件也有對(duì)應(yīng)的映像存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像存儲(chǔ)區(qū)。通過建立元件映像存儲(chǔ)區(qū)，使PLC成為一個(gè)真正的數(shù)字采樣控制系統(tǒng)；雖然PLC不可能像繼電器控制柜那樣隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)輸入實(shí)時(shí)控制現(xiàn)場(chǎng)輸出狀態(tài)，但只要采樣周期足夠短，即采樣頻率足夠高，這樣的采樣系統(tǒng)應(yīng)該完全符合實(shí)際系統(tǒng)的需要。以上是PLC的工作過程,若PLC的I/O響應(yīng)時(shí)間小于掃描周期的話,就不叫PLC了,沒有實(shí)時(shí)性可言,而PLC本身就是要的是實(shí)時(shí)性,這樣控制精度才高,才能按用戶的程序要求作出實(shí)時(shí)的響應(yīng)。4.5 常用PLC的介紹(1)西門子S7-200系列可編程控制器介紹：SIMATIC S7-200系列PLC適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。強(qiáng)大功能使其無論在獨(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系列產(chǎn)品具有極高的性能/價(jià)格比。在以下幾方面均有出色的表現(xiàn)：極高的可靠性；極豐富的指令集；易于掌握；便捷的操作；豐富的內(nèi)置集成功能；實(shí)時(shí)特性；強(qiáng)勁的通訊能力；豐富的擴(kuò)展模塊。S7-200系列PLC在集散自動(dòng)化系統(tǒng)中充分發(fā)揮其強(qiáng)大功能。使用范圍可覆蓋從替代繼電器的簡(jiǎn)單控制到更復(fù)雜的自動(dòng)化控制。S7-200產(chǎn)品憑借其先進(jìn)性、成熟性和廣泛的適用性在自動(dòng)化產(chǎn)品中受到廣泛的重視，相信此次發(fā)布的新產(chǎn)品一定能夠滿足部分用戶的需求，同時(shí)在自動(dòng)化領(lǐng)域中獲得更廣泛的應(yīng)用。(2)OMRON C200H 可編程控制器介紹：先進(jìn)的、小型化的可編程序控制器.OMRON的可編程序控制器更加小型化。SYSMAC CPM1A的大小僅相當(dāng)于一個(gè)PC卡(對(duì)于10點(diǎn)的機(jī)型來說)，從而使安裝體積大幅度減小，同時(shí)也進(jìn)一步節(jié)省了控制柜的空間。它不僅具備了以往小型PLC所具備的功能，而且還可連接可編程序終端，為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)創(chuàng)造了新的環(huán)境。可連接可編程終端，選用通訊適配器以相應(yīng)的上位Link或高速NT Link與PT之間進(jìn)行高速通訊。 有10點(diǎn)至40點(diǎn)多種CPU單元。CPU單元與擴(kuò)展I/O并用，可完成10點(diǎn)到100點(diǎn)的輸入輸出要求。并有AC和DC兩種電源型號(hào)可選擇。 匯集了各種先進(jìn)的功能，如高速響應(yīng)功能、高速計(jì)數(shù)功能、中斷功能，還備有2個(gè)模擬量設(shè)定。 充足的程序容量，具有2048字的用戶程序存儲(chǔ)器和1024字的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 編程環(huán)境與CQM1及SYSMAC A等機(jī)種相同。由于原有SYSMAC支持軟件及編程器都可繼續(xù)使用，故而系統(tǒng)的擴(kuò)展及維護(hù)都可簡(jiǎn)單進(jìn)行。 (3)松下可編程控制器介紹：包括FPO，F(xiàn)P1，F(xiàn)P2，F(xiàn)P3，F(xiàn)Pe，F(xiàn)P-X等系列 FP-X特點(diǎn)：超高速處理，浮點(diǎn)數(shù)PID運(yùn)算只有32s，基本指令只需0.32s， 可快速掃描充裕的程序容量達(dá)到32K步，注釋區(qū)域也可以保證；I/O最多 300點(diǎn)；通過8位密碼和禁止上傳功能，有效保護(hù)程序：配備USB端口，可與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單連接。FPe（晶體管輸出，繼電器輸出）特點(diǎn)：面板式安裝型控制器，電源電壓24VDC， 程序容量2.7K步，運(yùn)算速度0.9s。FP2、FP3、FP10sh系列（輸出類型同上）：最多可控制2048點(diǎn)（使用遠(yuǎn)程I/O），程序容量大16K，30K步，可擴(kuò)展到120K步，CUP運(yùn)行世界最快（1ms/20步，快速起運(yùn)0.1ms以下）。FPO系列（輸出同上）：世界產(chǎn)品體積最小，掃描周期1ms，選擇點(diǎn)從10到128點(diǎn)。(4)三菱FX系列可編程控制器介紹：FX系列可編程控制器是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最新、最具特色、最具代表性的微型PLC。特與日本三菱電機(jī)公司研發(fā)的。在FX中，除基本的指令表編程方式外，還可以采用梯形圖編程及對(duì)應(yīng)機(jī)械動(dòng)作流程進(jìn)行順序設(shè)計(jì)的SFC順序功能圖編程，而且這些程序可互相轉(zhuǎn)換。在FX系列PLC中設(shè)置了高數(shù)計(jì)數(shù)器，對(duì)來自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進(jìn)行中斷處理，擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。其FX2N PLC還可以采用作為擴(kuò)展設(shè)備的硬件計(jì)數(shù)器，可獲取最高50kHz的高速脈沖。FX系列PLC基于“基本功能、高速處理、便于使用”的研發(fā)理念，使其具有數(shù)據(jù)傳送與比較，四則運(yùn)算與邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)循環(huán)與移動(dòng)等應(yīng)用指令系統(tǒng)。除此之外，還具有輸入輸出刷新、中斷、高速計(jì)數(shù)器比較指令、高速脈沖輸出等高速處理指令，以及在SFS控制方面，將機(jī)械控制的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作封裝化的狀態(tài)初始化指令等，使功能大大增加。FX系列PLC在特殊控制方面不但具備模擬量輸入輸出控制，而且具有定位控制PID系統(tǒng)控制。在通信方面，能夠方便地與PC計(jì)算機(jī)鏈接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與管理。FX系列的可編程控制器的系統(tǒng)配置靈活，用戶除了可以選用不同的系列之外，還可以選用多種基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，組成不同I/O點(diǎn)和不同功能的控制系統(tǒng)，各種不同的配置都可以獲得很高的性價(jià)比。FX系列的硬件配置就像模塊式可編程控制器一樣靈活，因?yàn)樗幕締卧捎谜w式結(jié)構(gòu)，又具有比模塊式可編程控制器更高的性價(jià)比。日本三菱電機(jī)公司生產(chǎn)的可編程序控制器主要有F、F1、F2系列，F(xiàn)X0、FX2系列以及A系列。F、F1、F2系列是整體式結(jié)構(gòu)的小型PLC。FX系列是繼F、F1、F2系列之后推出的新產(chǎn)品。FX系列兼有整體式PLC簡(jiǎn)單、實(shí)用及模塊式PLC功能強(qiáng)大，組合靈活的優(yōu)點(diǎn)。FX1N系列是功能很強(qiáng)大的微PLC，可擴(kuò)展到多達(dá)128 I/O點(diǎn)，并且能增加特殊功能模塊或擴(kuò)展板。通信和數(shù)據(jù)鏈接功能選項(xiàng)使得FX1N在體積、通信和特殊功能模塊等重要的應(yīng)用方面非常完美。FX1S系列PLC把優(yōu)良的特點(diǎn)都融合進(jìn)一個(gè)很小的控制器中。FX1S適用于最小的封裝，提供多達(dá)30個(gè)I/O，并且能通過串行通信傳輸數(shù)據(jù)，所以它能用在緊湊型PLC不能應(yīng)用的地方。FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2n系列具備如下特點(diǎn)：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能,它可以為你的工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。三菱PLC各部分名稱35mm寬DIN導(dǎo)軌安裝孔4個(gè)（4.5）電源、輔助電源、輸入信號(hào)用的裝卸式端子臺(tái)（帶蓋板）輸入指示燈擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊、特殊單元、特殊模塊、接線插座蓋板輸出用的裝卸式端子臺(tái)輸出動(dòng)作指示燈DIN導(dǎo)軌裝卸用卡子 面蓋板外圍設(shè)備接線插座、蓋板綜上所述，由于FX2n系列最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能，而三菱FX2n-48MR系列的PLC是一種具有結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力強(qiáng)，使用方便，同類產(chǎn)品價(jià)格便宜并實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)。所以本文采用三菱FX2n-48MR系列。第5章 單車進(jìn)出程序的編寫下面我先介紹一下停車場(chǎng)的工作過程，首先汽車進(jìn)入停車場(chǎng)，停在指定的甲板上，程序首先判斷是否有空車位，如沒有空車位，程序無法工作，如有空車位，先判斷一層是否有空車位，如有空車位，先滿足一層，再判斷一層左邊