1、洛陽理工學院課程設計垂直升降式立體停車庫摘要立體車庫是專門實現各種車輛的自動存取的車庫設施。隨著社會發(fā)展，汽車不斷增加，與日俱增的車與有限的停車空間兩者的矛盾越來越深化。針對這一問題，我認為立體車庫的研究是必要的。立體車庫能夠很好的利用地面以上的空間，成為解決城市靜態(tài)交通問題的有效的途徑。本文是以四層十六車位的立體停車庫為研究模型，簡述其工作原理即實現功能，然后著重分析庫層感應電路、車位指定電路、升降機的選向電路以及橫向左右移動控制電路。為了使停車設備滿足使用要求，根據國家關于機械式停車設備通用安全要求的標準，在垂直提升式立體停車庫中使用了一些必要的安全技術，這樣保證了車輛的絕對安全，使得整個

2、車庫可以安全平穩(wěn)的運行。關鍵字：立體停車庫；垂直升降；PLC；自動控制系統目錄摘要I第一章 緒論11.1 選題的背景與意義11.2 立體車庫在國內外的發(fā)展現狀11.3 立體車庫的特點21.4 立體車庫的主要類型3第二章 升降式立體車庫的系統總體設計42.1 設計方案的分析及比較42.1.1 方案一：出入口獨立的垂直升降式立體車庫42.1.2 方案二：出入口混合無換向的垂直升降式立體車庫52.1.3 方案三：出入口混合帶換向的垂直升降式立體車庫52.2 立體車庫總體方案系統分析6第三章 立體車庫系統硬件設計83.1 檢測傳感器的選擇83.1.1 中間繼電器83.1.2 接觸器83.1.3 按鈕開

3、關93.1.4 行程開關93.2 電動機的選擇93.2.1 升降電動機的類型選取103.2.1 升降電動機的型號選取103.3 PLC的選型113.4 汽車自動識別系統的選取13第四章 立體車庫系統的軟件設計144.1立體車庫控制系統的組成144.2 立體車庫控制系統的工作原理144.3 立體車庫主要線路的PLC程序設計164.3.1 立體車庫主要控制線路的PLC程序設計164.3.2 立體車庫主要控制線路的I/O外部接線圖184.4 立體車庫主要線路的模塊分析204.4.1 車位指定線路204.4.2 升降臺選向電路214.4.3 庫層感應控制電路224.4.4 橫向移動取車控制電路23第五

4、章 仿真調試245.1 硬件調試245.2 軟件調試245.3 系統聯調24結論25參考文獻26III第一章 緒論1.1 選題的背景與意義近幾年來，隨著我國國民經濟和汽車制造業(yè)的迅速發(fā)展，汽車保有量快速增長。北京、上海等大城市以每年15萬輛的速度增加，而停車位的發(fā)展速度卻遠遠滯后于汽車發(fā)展速度，停車難已成為大中城市發(fā)展的社會問題。而立體停車庫以其突出的特點贏得了人們越來越多的青睞，如：以狹小的空間，爭取最多的停車空間，運轉平穩(wěn)、無噪音，運行速度快，存取時間短，符合城市環(huán)保要求；光電檢測庫內的存車狀態(tài)，智能化的按鍵操作，使操作者全過程掌握車輛存取的每一個動作；多路安全保護，設有防墜落、防碰撞、防

5、過載等一系列安全保護裝置。諸多因素表明，我國立體車庫停車產業(yè)與其配套產業(yè)目前正在成為潛力巨大的前途性產業(yè)。停車設備制造業(yè)面臨千載難逢的發(fā)展良機，具有高科技、高安全性、高可靠性、高效率的垂直提升式立體停車庫將具有巨大的發(fā)展前景。1.2 立體車庫在國內外的發(fā)展現狀國外立體車庫發(fā)展狀況：早在20世紀50年代中期，立體停車就在國外有所發(fā)展，先后出現了針對家庭使用的雙層停車設備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設備；適合城市中心商住區(qū)使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設地下車庫。自70年代末起，世界經濟高速發(fā)展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區(qū)和一些發(fā)達國

6、家積極開展了機械式停車技術的研究開發(fā)和制造應用。以日本、美國、德國等為代表的發(fā)達國家在停車技術領域的研究處于世界領先水平，韓國立體停車設備技術是日本技術的派生。產業(yè)從20世紀70年代中期開始起步，80 年代開始引進日本技術，經過消化生產和本土化，90 年代開始為推廣使用階段。國內立體車庫發(fā)展狀況：我國機械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引進和生產停車設備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。產品經引進技術和自我研制開發(fā)，生產技術水平有了很大的提高。目前我國已經形成了新興的停車行業(yè)，步入了引進、開發(fā)、制造、使用相結合的初步發(fā)展階段。現在從事立體停車設備制造企業(yè)已有30

7、余家。立體停車場國產化率達到50% 以上,一些科研機構和大專院校也開始研究和開發(fā)符合國情的立體停車場。在我國的停車產業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統一的技術標準；多數產品是仿效或引進國外技術制造，技術水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產能力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設計單位的參與，技術創(chuàng)新能力嚴重不足；政策不配套，對停車產業(yè)發(fā)展和管理嚴重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術多方面做出努力。政策方面應參照發(fā)達國家的有關政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數量，實現投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費標準，給予投資和經營者相應的優(yōu)惠

8、政策，使其有利可圖。市場方面應建立車庫市場運行機制，利用價格杠桿調高占路停車收費標準，逐步消除“路滿庫空”現象。鼓勵按市場規(guī)則經營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調控，使停車產業(yè)良性發(fā)展。1.3 立體車庫的特點 立體停車庫屬于倉儲設施，專門為各類車輛自動停放，是一種技術密集型機電一體化產品，發(fā)展?jié)摿^大，具有很多優(yōu)點： 占地面積小。可向地下和高空發(fā)展，以最小的占地面積達到最優(yōu)的存儲。 建筑成本低。經濟效益高，使用地皮面積的縮減極大的減少了資金投入，比相同規(guī)模的平面停車場要節(jié)省的多。配置靈活，適應性強。機械式立體停車庫具有多種類型，設計上具有較大的靈活性，可適應各種形式的地形或建筑物。自動化操控，使用

9、方便。機械式立體停車庫自動化程度高，用戶通過簡單操作，就能實現車輛的自動存取；配備自動檢測系統以及安全保護措施，安全性能好。1.4 立體車庫的主要類型機械式車庫種類較多，主要有以下形式：升降橫移類、垂直循環(huán)類、巷道堆垛類、垂直升降類、水平循環(huán)類、平面移動類、簡易升降類等。下面介紹其中幾種類型及其特點如表1-1。表 1-1 立體車庫的幾種主要類型及其特點序號類型特點及使用1升降橫移式 結構簡單、操作簡便、能耗造價低、設置靈活、自動化程度較低、因受力鏈繩及存取時間的限制，可建停車規(guī)模有限，一般層高不超過5層，占地面積大。2垂直循環(huán)式 占地面積小，存取自動化，存取車速度慢，產生噪音，震動大，能耗高，

10、工作機動性較差，結構易變形，存取室狹小，存取車不方便，目前較少使用。3巷道堆垛式 低噪聲，低能耗，自動化技術高，等待時間長，進出口少。4垂直升降式 占地面積最小的一類，耗能低，存取高速智能化，環(huán)境影響小，對地基消防要求高，平均車位成本較高。比較各種車庫的優(yōu)缺點，垂直升降類車庫具有占地面積小、空間利用率高、技術性能好、節(jié)能、噪聲低，速度高，出入車快，進出入車方式自由、安全裝置齊全可靠、操作簡單易維護等獨特優(yōu)點。垂直升降式立體車庫時一種綜合性能比較優(yōu)良的車庫，自動化程度價高，具有廣闊的發(fā)展前景。本文選定立體車庫類型為垂直升降式立體車庫。第二章 升降式立體車庫的系統總體設計2.1 設計方案的分析及比

11、較2.1.1 方案一：出入口獨立的垂直升降式立體車庫出入口獨立垂直升降式立體車庫，就是車庫的出入口獨立設置，存車時車輛由入口駛入車庫，取車時車輛由出口駛出車庫，車庫的每個車架里面只能容納一輛車。(1)系統構成：整體框架、升降機構、自動控制系統。(2)功能分析可對車輛起到支撐、保護、傳輸、自動存取的作用。此種車庫不設換向機構，不具有換向功能。(3)優(yōu)點該種設計方案，將車庫的出入口獨立設置，可以保證車輛的駛入方向和駛出方向一致，避免了車輛的調頭工作，減少了存取車的等待時間。(4)缺點該種設計方案，由于每個車位內只能容納一輛車，整個車庫的容量不會很大。如果想增加容量，則必須將車庫加高，但是勢必會對周

12、圍的建筑物產生影響。車庫出入口獨立，不配備換向設備，則必須在車庫出口前面留有足夠的空間給車輛行駛，這樣就增加了車庫的附屬建筑面積。車庫具有兩個口，增加了車庫控制系統的設計與編制難度，增加了控制設備。對于內部建筑面積緊張的小區(qū)來說，這種設計方案并不是一個最優(yōu)秀的方案。2.1.2 方案二：出入口混合無換向的垂直升降式立體車庫出入口混合無換向垂直升降式立體車庫，就是車庫只有一個口，既作為入口，也作為出口。車庫沒有換向機構，車輛自己進行調頭，車庫的每個載車板面只能容納一輛車。(1)系統構成：整體框架、升降機構、自動控制系統。(2)功能分析可對車輛起到支撐、保護、傳輸、自動存取的作用。此種車庫不設換向機

13、構，不具有換向功能。（3）優(yōu)點該種設計方案，不配備換向機構，減少了車庫的設計難度，建造費用和復雜程度。由于只有一個車庫口，該車庫適合于建設在小的邊緣處，不會對小區(qū)內的住宅樓產生過多的遮擋或者噪聲等影響，只具有一個車庫口，同時也減少了車庫控制系統的設計與編制難度，減少了控制設備。（4）缺點該種設計方案，由于只有一個車庫口，在存取車輛高峰時會增加車輛的等待時間和存取時間。由于不配備換向設備，則必須在車庫口前面留有足夠的空間給車輛進行調頭，這樣就增加了車庫的附屬建筑面積。該種方案比較適合內部建筑面積寬松的小區(qū)。2.1.3 方案三：出入口混合帶換向的垂直升降式立體車庫出入口混合帶換向垂直升降式立體車庫

14、，就是車庫只有一個口，既作為入口，也作為出口。車庫具有換向機構，車輛駛出車庫時在換向機構上換向駛離車庫。車庫的每個車架里面只能容納一輛車。(1)系統構成：整體框架、升降機構、換向機構、自動控制系統(2)功能分析可對車輛起到支撐、保護、傳輸、自動存取的作用。此種車庫設有換向機構，具有換向功能。(3)優(yōu)點車庫具有換向機構，則車庫口不用預留出車輛調頭的空間，可以相應的減少車庫的附屬建筑面積。由于只有一個車庫口，該車庫適合于建設在小區(qū)的邊緣處，不會對小區(qū)內的住宅樓產生過多的噪聲等影響，同時也減少了車庫控制系統的設計與編制難度，減少了控制設備。故該種方案非常適合建筑在內部建筑面積比較緊張的小區(qū)內。(4)

15、缺點該種設計方案，雖然功能較多，但由于只有一個出入口，在存取車輛高峰時車輛的等待時間和存取時間會有所增加，并且會造成秩序混亂。由于設計了換向機構，在一定程度上增加了車庫的設計難度與建筑成本。2.2 立體車庫總體方案系統分析通過綜合分析上述三種方案，從占地面積以及建筑成本考慮，出入口混合無換向垂直升降式的立體車庫最適合大部分城市住宅小區(qū)，因此確定為本設計的總體方案。本文所設計的垂直升降式立體車庫適用的車型為中小型轎車。占用空間小，操作方便，安全性能好，可廣泛用于住宅小區(qū)及停車場。其設計參數如下:所停放車輛總長5.2m，總寬2.0m ，總高1.9m 。對總體功能進行分析，可知升降功能、支承功能可由

16、機械系統來實現，如升降機構實現升降功能，而控制功能要由自動控制系統來實現。采用交流雙速電動機作為主拖動系統和可編程控制器PLC實現控制系統。系統功能結構圖如圖2-1所示。動力提供升降功能傳動定位存放中小型轎車控制管理控制功能支承安保儲存支承功能保護圖2-1功能結構框圖25第三章 立體車庫系統硬件設計3.1 檢測傳感器的選擇 3.1.1 中間繼電器它是由固定鐵芯、動鐵芯、彈簧、動觸點、靜觸點、線圈、接線端子和外殼組成。線圈通電，動鐵芯在電磁力作用下動作吸合，帶動動觸點動作，使常閉觸點分開，常開觸點閉合；線圈斷電，動鐵芯在彈簧的作用下帶動動觸點復位接點裝置電氣參數及控制形式：觸頭功率 30VA（阻

17、性負載）最高工作電壓220VA.C最大工作電流 10A控制形式：上下限、雙上限、雙下限 其內部結構圖如圖3-1所示。圖3-1 中間繼電器接線意圖3.1.2 接觸器交流接觸器利用主接點來開閉電路，用輔助接點來導通控制回路。主接點一般是常開接點，而輔助接點常有兩對常開接點和常閉接點，小型的接觸器也經常作為中間繼電器配合主電路使用。交流接觸器的接點，由銀鎢合金制成，具有良好的導電性和耐高溫燒蝕性。交流接觸器動作的動力源于交流通過帶鐵芯線圈產生的磁場，電磁鐵芯由兩個山字形的幼硅鋼片疊成，其中一個固定鐵芯，套有線圈，工作電壓可多種選擇。為了使磁力穩(wěn)定，鐵芯的吸合面加上短路環(huán)。交流接觸器在失電后，依靠彈簧

18、復位。另一半是活動鐵芯，構造和固定鐵芯一樣，用以帶動主接點和輔助接點的閉合斷開。20A以上的接觸器加有滅弧罩，利用電路斷開時產生的電磁力，快速拉斷電弧，保護接點。接觸器具可高頻率操作，做為電源開啟與切斷控制時最高操作頻率可達每小時1200次。接觸器的使用壽命很高機械壽命通常為數百萬次至一千萬次，電壽命一般則為數十萬次至數百萬次。根據本設計的需要以及接觸器的特點，我選擇400V 63A線圈220V三相接觸器BLB87額定工作電壓：250VAC，額定工作電流：10A。3.1.3 按鈕開關按鈕開關是一種結構簡單，應用十分廣泛的主令電器。在電氣自動控制電路中，用于手動發(fā)出控制信號以控制接觸器、繼電器、

19、電磁起動器等。選擇型號為LA1911A/D的額定工作電壓：380VAC，額定工作電流：5A，的按鈕開關。3.1.4 行程開關滾輪式行程開關。 其結構原理,當被控機械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時,撞桿轉向右邊,帶動凸輪轉動,頂下推桿,使微動開關中的觸點迅速動作。當運動機械返回時,在復位彈簧的作用下,各部分動作部件復位。選擇型號為JLXK1311制動防護式的行程開關。額定工作電壓：500VAC，額定工作電流：5A，一個常開一個常閉觸頭。3.2 電動機的選擇本設計的立體停車庫是四層16車位，每層4庫位。其控制結構主要由一臺交流雙速電動作為主拖動升降電動機，4臺的交流電動機作為四角平層的補償電動機，1

20、臺開門電動機，1臺縱向移動電動機，2臺橫向移動電動機組成。3.2.1 升降電動機的類型選取在車庫運行過程中，升降電動機需頻繁的啟動、制動、正轉、反轉，而且負荷變化大，經常工作在重點短時狀態(tài)、電動狀態(tài)、制動狀態(tài)下，對電機要求較高。根據工作性質，也因電動機應該有以下特點：（1）能頻繁的制動啟動。（2）啟動電流較小。（3）要有發(fā)電制動的特性，能由電動機本身的性質來控制曳引系統在滿載下行和空載上行時的速度。（4）要有較硬的機械特性，不會因升降架載重的變化而引起提升速度的過大變化。（5）電動機運轉平穩(wěn)，工作可靠，運行噪聲低。 普通交流感應電動機的轉子電阻低，機械特性好，轉差率S小，運行效率高。可是這類交

21、流感應電動機的啟動電流大，一般為額定電流的47倍，同時啟動轉矩也較大，一般為額定轉矩的35倍。如果選用為曳引系統的電動機，會因為也因系統的頻繁啟動，它的啟動電流會造成電網電壓的大幅度波動，還會增加電動機的發(fā)熱量，使得溫度超過允許的限度，所以普通交流電機不適合用做車庫升降電動機。在此，車庫的升降電動機選用交流雙速電動機，其性能滿足上述拖動系統的各項要求。3.2.1 升降電動機的型號選取功率：由式i式中：K為車庫的平衡系數，一般為0.4-0.5Q為額定載重量（kg）V為車庫的運行速度為車庫的效率i為鋼絲繩索繩倍率根據前面設計，取Q=1600kg，v=2m/s，考慮導向輪、導軌與導靴的摩擦阻力以及鋼

22、絲繩的僵性阻力，取=0.85，計算得，P=20.2kW。選取電機功率P=22kW。 選用YTD225M14/16的主交流雙速電動機。其參數如下：功率：22KW，電壓：380V，電流：23A。具有噪聲低，振動小，運行平穩(wěn)的特點。同理選擇YDF-2111的7.5kw的交流電動機作為四角平層的補償電動機。其參數如下：功率：7.5KW，電流：5A升降主電機的主電路圖如圖3-2所示。3-2 主交流雙變速電動機3.3 PLC的選型本設計采用西門子S7-200系列的的CPU226控制，有24輸入點和16個輸出點。另外選用五個擴展模塊，其中2個數字量輸入模塊EM221，其類型為16點24VDC輸入；3個數字量

23、輸入/輸出模塊EM223，其類型為16點24VDC輸入/16點24VDC輸出。PLC CPU226參數：u 晶體管輸出u 輸入電壓：20.4-28.8V DC；u 輸出電流：0.5A；u 功耗：11W；u 數據存儲器：24KB；u I/O特性：24輸入/16輸出；u 模塊擴展：最多擴展7個；u 定時器總數：256個；u 接口：兩個RS-485接口；PLC系統的結構框圖如圖3-2所示。PLC與計算機的通信圖如3-3所示3-3 PLC系統框圖3-4 PLC與計算機的通信圖3.4 汽車自動識別系統的選取自動存取車系統是立體車庫控制的核心，由BCD 控制，而其中汽車的自動識別更是重中之重。汽車的自動識

24、別主要是通過非接觸式IC卡來實現的。非接觸卡內含有唯一的獨立的卡號，使用時，技術人員需在讀卡器有效讀區(qū)內（一般5-10CM）將卡片輕輕一晃，便將卡內信息輸入讀讀卡器內，實現考勤、收費管理。本設計選用的非接觸式芯片是FM11RF08 芯片，采用0.6m CMOS EEPROM 工藝，容量為1K 8Bit/s ,EEPROM 是具有邏輯處理功能的多用途非接觸射頻卡芯片，內含加密控制和通訊邏輯電路，具有極高的保密性能。系統結構框圖如圖3-2所示.圖3-5 非接觸式IC卡系統結構框圖因此，汽車的自動識別原理如下：在車庫入口（也是出口）處設一個非接觸式IC卡讀卡器，用戶進入車庫時，在門口刷卡進入，讀卡機

25、自動把數據傳送到BCD，BCD 系統自動判斷該卡是否有效，若有效，則庫門打開，系統把轎廂移到人車交接位置，至此，完成汽車的自動識別。第四章 立體車庫系統的軟件設計4.1立體車庫控制系統的組成立體車庫控制系統組成有自動收費管理系統、自動存取車系統、安監(jiān)保護系統。自動收費管理系統是在車庫管理設立收費機，無需操作員即可完成其收費管理工作，用戶直接在收費讀卡機上刷繳費卡即可。監(jiān)控安保系統是指在中央控制室進行監(jiān)視控制車庫現場的運行狀況。它具有運動檢測、視頻監(jiān)控、出入口控制、防盜識別報警等功能，可以實現無人看守。自動存取車系統由出入口管理站、計算機監(jiān)控中心等部分構成。它具有車位管理功能、運行監(jiān)控功能、自動

26、門及遠程診斷功能等。出入口管理站設有光電開關、限位開關、庫門、存車卡閱讀器、顯示器、指示燈等。計算機監(jiān)控中心設有車位管理系統，可以查詢當前車庫的存取車情況和車位狀態(tài)等，并可查詢車庫存取車的詳細記錄檔案。若車庫內沒有存車位，出入口管理站的顯示器上會顯示車庫已滿，并且指示燈同時會亮起，此時拒絕任何車輛入內。若車庫并未存滿，則依據當前的車位狀況，系統還可以提供最佳的存取車路線，節(jié)省時間，提高存取車效率。本設計著重分析自動存車系統。4.2 立體車庫控制系統的工作原理當有車輛要進入車庫存車時，自動存取車系統的車位管理子系統確認是否有車位，若無則需等待；若有，則讀繳費卡，記錄時間，同時監(jiān)控安保系統自動捕捉

27、車輛圖像，確定信息并與繳費卡信息相對應，以備車輛出庫時核對，保證車輛安全，同時檢測器檢測信號告知PLC要增加一輛汽車的數量，并在車庫門前指示板上的數碼管顯示，最后控制門關閉。車輛出庫時，如果車輛自然信息與繳費卡信息不符，則控制系統不允許車輛出庫：如相符，則自動收費系統按停車時間在卡中扣除費用，門開啟，車輛出庫，同時要使車輛數量減少，用DEC 功能指令使記錄車輛數的數據寄存器D0減1，在顯示器上顯示出來，最后庫門關閉。 車庫自動存取控制系統采用取車優(yōu)先的原則，并且存取車的時間不超過140s，車庫系統運行狀態(tài)用紅、綠、黃三種指示燈表示，紅燈表示有人正在進行存取車操作，請稍候；綠燈表示目前無人操作，

28、可進行操作；黃燈表示系統有故障不能工作。存、取車流程圖如圖4-1所示。程序開始存車/取車 存車 取車選擇存車車位設定取車目標升降臺上升升降臺上升庫層感應器庫層感應器升降臺停在指定層升降臺停在指定層升降臺取載車板升降臺升降至目標位置 電機帶動轎廂取出轎車轎廂升降至人車交接處升降臺升降至出口平層升降臺升至指定車位取出轎車電機帶動載車板存入車位轎廂復位完畢等待呼叫圖4-2 存、取車流程示意圖4.3 立體車庫主要線路的PLC程序設計4.3.1 立體車庫主要控制線路的PLC程序設計（1）定義元器件名和分配I/O號 PLC控制的立體車庫I/O對應關系如下表。（2）平層控制線路，采用四角平層方式，由四臺平層

29、補償電動機各自控制，占四個輸入點。（3）減速感應器，位于每層主行程開關（除頂層、底層外，上下各一個）400mm處。（4）橫向、縱向控制線路，升降臺在上升的過程中，同時向后移動。 PLC控制的立體車庫I/O分配表如表4-1所示。表4-1 I/O資源分配表（輸入）元件器名符號對應PLC的I/O號啟動按鈕SB0I0.0存車按鈕SB1I0.1取車按鈕SB2I0.2緊急制動按鈕SB3I0.3一至四層A區(qū)呼叫按鈕SBA1、SBA2、SBA3、SBA4I0.4-I0.7一至四層B區(qū)呼叫按鈕SBB1、SBB2、SBB3、SBB4I1.0-I1.3一至四層C區(qū)呼叫按鈕 SBC1、SBC2、SBC3、SBC4 I

30、1.4-I1.7一至四層D區(qū)呼叫按鈕SBD1、SBD2、SBD3、SBD4I2.0-I2.31-4層4個1角平層行程開關 ST11、ST21、ST31、ST41 I2.4-I2.71-4層4個2角平層行程開關 ST12、ST22、ST32、ST42 I3.0-I3.31-4層4個3角平層行程開關 ST13、ST23、ST33、ST43 I3.4-I3.71-4層4個4角平層行程開關 ST14、ST24、ST34、ST44 I4.0-I4.31-4層4個減速行程開關 ST10、ST20、ST30、ST40 I4.4-I4.7下限位開關SQ1I5.0（輸出）元件器名符號對應PLC的I/O號上行接觸

31、器KM1Q0.0下行接觸器KM2Q0.1低速接觸器KM3Q0.2高速接觸器KM4Q0.3短路切除低速電抗接觸器KM31Q0.4短路切除高速電抗接觸器KM41Q0.5橫向左移電動機正轉、反轉KMF1、KMF2Q0.6 Q0.7橫向右移電動機正轉、反轉KMF3、KMF4Q1.0 Q1.1縱向電動機正轉、反轉KZ1、KZ2Q1.2 Q1.3每層1-4角正向平層接觸器KM11-KM14Q1.4-Q1.7每層1-4角反向平層接觸器KM21-KM24Q2.0-Q2.3一至四層A區(qū)車位狀態(tài)指示HL1-HL4Q2.4-Q2.7一至四層B區(qū)車位狀態(tài)指示HL5-HL8Q3.0-Q3.3一至四層C區(qū)車位狀態(tài)指示HL

32、9-HL12Q3.4-Q3.7一至四層D區(qū)車位狀態(tài)指示HL13-HL16Q4.0-Q4.3上行中間繼電器KA1Q4.4下行中間繼電器KA2Q4.5四角均平層正向中間繼電器KA3Q4.6四角均平層反向中間繼電器KA4Q4.71-4層庫層感應中間繼電器KA11-KA14Q5.0-Q5.31-4層指層中間繼電器KA21-KA24Q5.4-Q5.71-4層A區(qū)呼叫中間繼電器KAA1-KAA4Q6.0-Q6.31-4層B區(qū)呼叫中間繼電器KAB1-KAB4Q6.4-Q6.71-4層C區(qū)呼叫中間繼電器KAC1-KAC4Q7.0-Q7.31-4層D區(qū)呼叫中間繼電器KAD1-KAD4Q7.4-Q7.7由上表可知

33、PLC有40個輸入點64個輸出點，因此選用PLC時可選用西門子s7-200CPU226一個，輸入點24，輸出點數16；一個擴展模塊EM22332數字量輸入，32數字量輸出，二個擴展模塊EM222為16數字量輸出。4.3.2 立體車庫主要控制線路的I/O外部接線圖由I/O資源的分配表可以繪出立體車庫控制系統的外部接線圖。PLC I/O接線圖如圖4-3所示。 圖4-3 PLC I/O接線圖4.4 立體車庫主要線路的模塊分析 4.4.1 車位指定線路在立體車庫的門廳呼叫電路中，門廳的控制只有一個，置于車庫庫門入口處因為車輛的入庫操作都在庫門入口處進行，其他庫層無操作按鈕。但車架移到指定層并平層后，自

34、動起動橫向左或右移動電動機，將載車板推入指定位置（A區(qū)或C區(qū)）并鎖住。在此僅列出指定A區(qū)一至四層車位時的控制梯形圖。其梯形圖如圖4-4所示。圖4-4 車位指定控制梯形圖4.4.2 升降臺選向電路 升降臺運行過程，存在上行和下行狀態(tài)，當升降臺完全處于整個運行周期時，即一個運動周期起始于初始位置、終止于初始位置，平時處于靜止狀態(tài)，此時載重箱的選向電路無關緊要。但當在運動中需要選向時，如：將車存在3層A區(qū)，同時想取4層C區(qū)車時，升降臺不需返回，完成存車操作后，直接到4層C區(qū)取車，此時，選向電路起作用，該電路類似電梯的選向電路。控制梯形圖如下圖4-5所示，本設計給出了A區(qū)的呼叫選向。對于C區(qū)呼叫，只需

35、將C區(qū)呼叫中間繼電器觸電并聯在同層A區(qū)呼叫觸點上即可。圖4-5 升降臺選向電路的控制梯形圖4.4.3 庫層感應控制電路庫層感應由每層4角主平層行程開關的閉合與斷開完成，感應出庫層信號，用于指層、選層、選向、門廳呼叫的信號等。感應信號信號只有在升降臺移動至上層或下層時才消失。升降臺的上下感應信號都來自每層4角主平層行程開關的觸點。當升降臺在1層時，1層4角主平層行程開關閉合，則1層庫層感應中間繼電器接通并保持，同時接通指質層中間繼電器。可見，升降臺上升至某一層時，相應的庫層感應中間繼電器接通指層中間繼電器。當升降臺下降時，原理同上，該電路梯形圖如圖4-6所示。圖4-6 庫層感應控制梯形圖4.4.

36、4 橫向移動取車控制電路 當某區(qū)呼叫時，升降臺首先響應庫層信號，接通庫層感應中間繼電器并保持，當升降臺到達該層時，斷開庫層感應信號，然后判斷哪一區(qū)呼叫，待四角均平層（每角行程開關到位）以后，起動橫向左右移動電動機，將載車板送入相應車位，現以A、C兩區(qū)的去車控制為例進行設計分析，橫向移動電動機控制梯形圖4-7所示。圖4-7 橫向左右移動取車控制梯形圖第五章 仿真調試5.1 硬件調試硬件實施方面主要是進行控制柜等硬件設計及現場施工。主要內容：1. 設計控制柜和操作臺等部分的電器布置圖及安裝接線圖。2. 設計系統各部分之間的電氣互聯圖。3. 根據施工圖紙進行現場接線，并進行具體檢查。由于程序設計與硬

37、件實施可同時進行，因此PLC控制系統的設計周期可大大縮短。5.2 軟件調試 將設計好的程序寫入PLC后，首先逐條仔細檢查，并改正寫入時出現的錯誤。用戶程序一般先在實驗室模擬調試，實際的輸入信號可以用鈕子開關和按鈕來模擬，各輸出量的通斷狀態(tài)用PLC上有關的發(fā)光二極管來顯示，一般不用接PLC實際的負載(如接觸器、電磁閥等)。在調試時應充分考慮各種可能的情況，對系統各種不同的工作方式、有選擇序列的功能表圖中的每一條支路、各種可能的進展路線，都應逐一檢查，不能遺漏。發(fā)現問題后應及時修改梯形圖和PLC中的程序，直到在各種可能的情況下輸入量與輸出量之間的關系完全符合要求。5.3 系統聯調聯機調試是將通過模擬調試的程序進一步進行在線統調。聯機調試過程應循序漸進，從PLC只連接輸入設備、再連接輸出設備、再接上實際負載等