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基于PLC立体车库控制系统设计,基于,PLC,立体车库,控制系统,设计
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四川理工学院毕业设计（论文）开题报告设计（论文）名称基于PLC立体车库控制系统设计设计（论文）类型B指导教师孙 祥 国学生姓名曾 勇学号030110229系、专业、班级机电031一、选题依据：（简述研究现状或生产需求情况，说明该设计（论文）目的意义。）由于经济的发展，城市人口、城市车辆逐年增多, 市区停车问题亟待解决。传统的单层平面停车场占用大量宝贵的土地资源，越来越不能满足需求。建造在地下的堆垛式立体车库具有高密度的特点，是停车库中最为先进的形式，这种形式的车库容量大，大型的容量可达10003000个车位，其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠、调车速度快、自动化程度高，是各大城市解决停车难的最佳选择。自动化立体车库是集自动化技术、机器人技术、计算机技术为一体的智能化、立体化的物流储运系统，能够自动而可靠的完成车辆的存储以及相关信息的管理。对该系统的开发与研究，可以解决我国停车难的问题，具有非常大的理论意义和使用价值。二、设计（论文研究）思路及工作方法自动化立体车库通过可编程序控制器控制车位的空间位置变动，使车位能够实现空间到平面的转化，实现多重单层平面停车的功能。PLC作为自动化工业控制器，目前国内的众多升降横移式立体停车库中，其控制核心单元多为PLC，并通过控制按钮，由工作人员现场操作来实现对车库的管理和控制。可编程序控制器（PLC）是以微电子技术为核心的一种新型工业控制器，立体车库动作复杂，要求控制系统实现顺序动作控制、速度控制、定位控制及安全互锁控制。所以PLC是立体车库的首选的控制系统。三、设计（论文研究）任务完成的阶段内容及时间安排。1.学习PLC、搜集资料、了解机械式车库的发展 3.5-3.252.对比立体车库的类型、确定选用车库的类型 3.26-4.23.确定PLC的型号、输入信号与输出器件 4.3-5.34.编写车库门、车库内部控制梯形图 5.4-5.225.编写说明书 、绘图并总结 5.23-6.56.检查答辩 6.6-6.24指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日教研室毕业设计（论文）工作组审核意见难度分量综合训练程度 教研室主任： 年 月 日设计（论文）类型：A理论研究；B应用研究；C软件设计；D-其它等。四四 川川 理理 工工 学学 院院毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）说文）说 明明 书书题 目 基于 PLC 的立体车库 控制系统设计 学 生 曾 勇 系 别 机电工程系 专 业 班 级 机械设计制造及自动化 机电 03.1 学 号 030110229 指 导 教 师 孙 祥 国 四四 川川 理理 工工 学学 院院毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 基于 PLC 的立体车库控制系统设计 系：机电工程系 专业：机械设计制造及自动化 班级：机电 031 学号：030110229学生： 曾 勇 指导教师： 孙 祥 国 接受任务时间 2007/3/5 教研室主任 （签名）系主任 （签名）1毕业设计（论文）的主要内容及基本要求1. 确定车库类型的选择2. 绘制立体车库的平面结构简图 3. 列出进出车库、停车库两个系统的输入/输出信号 4. 根据 I/O 点数确定 PLC 的型号，并选址 5. 编写进出车库、停车库系统的逻辑梯形图 2指定查阅的主要参考文献及说明1.宫淑贞、王东青.可编程序控制器原理与应用.北京：人民邮电出版社，2002.72.徐世许.可编程序控制器原理应用网络.安徽：中国科学技术大学，2000.93.杨公源.可编程序控制器原理与应用.北京：电子工业出版社，2004.54.刘涳.常用低压电器与可编程序控制器.西安：西安电子科技大学出版社，20053进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1学习 PLC、搜集资料、了解机械式车库的发展2007.3.5-2007.3.252对比立体车库的类型、确定选用车库的类型2007.3.26-2007.4.23确定 PLC 的型号、输入信号与输出器件2007.4.3-2007.5.34编写车库门、车库内部控制梯形图2007.5.4-2007.5.225编写说明书 、绘图并总结2007.5.23-2007.6.56评阅及答辩2007.6.6-2007.6.24摘 要I摘摘 要要自动化立体车库是集自动化技术、机器人技术、计算机技术为一体的智能化、立体化的物流储运系统，能够自动而可靠的完成车辆的存储以及相关信息的管理。对该系统的开发与研究，可以解决我国停车难的问题，具有非常大的理论意义和使用价值。在程序设计之前，首先确定车库的类型和平面结构。不同立体车库机构的布置和同一立体车库机构的选择等都不相同，所以对应的控制系统部分也就相应地有差别。由于堆垛式立体车库的运行效率高、可靠性好等，且能实现全自动化管理，具有广泛的应用前景，因此利用 PLC（可编程序控制器）设计一个地下堆垛式立体车库的控制系统。而在设计的过程中，为了便于系统的检查，理清系统思路，尝试把进出车库的控制系统和智能搬运系统、堆垛控制系统分开来设计。整个系统的设计充分体现了 PLC在自动控制中的优势。该设计的方法是：以平面停车场为核心，依靠油泵、电机等移动车位，利用 PLC 指令来控制车位位置变动进程。设计一种新型双层机械式停车库控制系统，文中提出了软件设计的方法，并改进了速度。这种方法具有普遍意义，可用于任意车位的设计。本文概述了我国停车场的现状，提出了在市区建设立体车库的必要性；并简单概括了自动化立体车库的类型、特点和选型标准等等；还介绍了 PLC 的系统结构、工作原理、工作方式和编程的规则等；最后详细介绍了地下堆垛式立体车库和控制系统结构、工作原理、软件的实现，分析了系统的控制流程和 PLC 控制的梯形图。该系统实现了立体车库的有效控制与管理，充分发挥该车库的特点。关键词关键词：控制系统，PLC，传感器，堆垛式立体车库Abstract IIAbstractAutomated multi-layer garage is a intellectualized and stereoscopic system of physical distribution 、storage and transportation, which bases on automated technique、robot technology and computer technology. It can complete the storage of vehicle and the management of related information automatically and reliably. The development and research of this system could solve the parking problem in our country, so it is possessed of significant theoretical meaning and use value.The Before programming, the type of garage and its planer construction are made certain. The mechanisms placement of different Multi-layer Garages is dissimilar, so is the mechanisms selection of the same multi-layer garages. As a result, the corresponding part of control system makes a difference. Because multi-layer garages operating efficiency is high、 its reliability is good. It can implement full automation management, so it possesses the extensive application foreground. Programmable logic controller is use to design an automatic control system for stow-typed multi-layer garage under ground in this paper. In the course of design, In order to check the system and know the thought of it easily, so the control systems were tried to design respectively, containing the garage control system、the intelligent transit system and stow control system. The whole system shows PLCs advantage fully in the automatic control.The status quo of garage in our country is summarized in this paper, the necessity of building a stereo-garage in a downtown is advanced as well. We introduce the types、features and the standard of electrotype of the automated multi-layer garage, etc. And then the system organization、principle of operation、operate mode and programmatic rule of PLC are introduced; at last, its system configuration, operating principles, soft realization are detailed introduced. Flow control and ladder diagram of PLC are analyzed. This system makes automated multi-layer garage controlled and managed in effect, and gives full play to the garages characteristic.key words：Control system; PLC; Sensor; Tow-typed multi-layer garage III目 录摘摘 要要 .IABSTRACTABSTRACT .II第第 1 1 章章 绪绪 论论 .11.11.1 本文的目的和意义本文的目的和意义.11.21.2 国内外立体车库的研究现状国内外立体车库的研究现状.11.2.1 国外立体车库的发展现状.11.2.2 我国立体停车库的发展现状.11.31.3 研究的主要内容、目标和方法研究的主要内容、目标和方法.2第第 2 2 章章 自动化立体车库的简介自动化立体车库的简介 .42.12.1 自动化立体车库的类型自动化立体车库的类型.42.1.1 水平循环式立体停车库.42.1.2 垂直循环式立体车库.52.1.3 垂直升降式立体车库.52.1.4 升降横移式立体车库.62.1.5 输送带式立体停车库.72.22.2 自动化立体车库的特点自动化立体车库的特点.82.32.3 立体车库的主要技术指标立体车库的主要技术指标.92.3.1 适用车型.92.3.2 停车车位空间.92.3.3 库容与库容利用率.102.3.4 车辆存取时间.102.42.4 立体车库设计选型的要点立体车库设计选型的要点.112.4.1 立体车库库址选择.112.4.2 适用车型的确定.112.4.3 立体车库容量的确定.122.4.4 选型.12第第 3 3 章章 可编程序控制器（可编程序控制器（PLCPLC）的简介）的简介 .133.13.1 可编程序控制器的特点可编程序控制器的特点.133.23.2 PLCPLC 的硬件结构的硬件结构.143.2.1 中央处理单元（CPU）.153.2.2 开关量输入/输出单元.153.33.3 PLCPLC 的工作原理的工作原理.183.3.1 输入刷新阶段.193.3.2 程序执行阶段.193.3.3 输出刷新阶段.193.43.4 可编程序控制器的编程方式可编程序控制器的编程方式.213.4.1 梯形图语言.223.4.2 指令助记符语言.23IV3.53.5 PLCPLC 应用编程的原则和步骤应用编程的原则和步骤.233.5.1 编程中遵循的基本原则.233.5.2 编程的进行步骤.24第第 4 4 章章 堆垛式立体车库的系统构成堆垛式立体车库的系统构成 .254.14.1 运行原理和特点运行原理和特点.254.24.2 车库系统的结构车库系统的结构.254.34.3 信息管理系统信息管理系统.264.3.1 上位机.264.3.2 热备机系统.274.44.4 出入口控制系统出入口控制系统.274.4.1 服务器.274.4.2 激光检测系统.274.4.3 主控 PLC 系统.274.54.5 智能机械系统智能机械系统.284.5.1 堆垛机系统.284.5.2 水平交接系统.28第第 5 5 章章 立体车库控制系统的设计立体车库控制系统的设计 .295.15.1 进出车控制系统的设计进出车控制系统的设计.295.1.1 系统设计.295.1.2 梯形逻辑图.325.1.3 小结.345.25.2 地下停车库控制系统设计地下停车库控制系统设计.355.2.1 系统构成和工作原理.355.2.2 堆垛机到位原理.365.2.3 控制系统设计.365.2.4 逻辑梯形图.415.35.3 控制系统的改进和运行速度的改善控制系统的改进和运行速度的改善.42结结 论论 .44参考文献参考文献 .45致致 谢谢 .47附录附录 1 1：指令语言：指令语言.48四川理工学院毕业设计（论文）1第 1 章 绪 论1.1 本文的目的和意义作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著发展，道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。目前我国经济正处在高速发展时期。随着人们生活水平的不断提高和加入世界贸易组织步伐的加快，汽车普遍进入家庭已为期不远，停车市场前景广阔。机械式立体停车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下停车库和停车楼组合实施。是解决城市停车难最有效的手段，是停车产业发展的必经之路。1.2 国内外立体车库的研究现状介绍国内与国外在立体车库发展上存在的差距，并着重指出我国现在静态交通相对于动态交通的滞后，并且影响了动态交通的正常运行。1.2.1 国外立体国外立体车库车库的的发发展展现现状状在 50 多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用双层停车设备，在一块停车面积上停放两辆汽车；利用住宅空地建起 2-4 层升降横移停车设备，停车面积利用率提高 2-4 倍；建起适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔，使单位停车面积进一步减小；利用广场、建筑物下面的空间建设地下停车库，使地下停车几乎不占地面空间。自 70 年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发制造应用，以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和港、澳、台地区的停车业也通过引进、移植、制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。1.2.2 我国立体停我国立体停车库车库的的发发展展现现状状我国城市停车还处在初级阶段，专用和公共停车位数量和合理的车位与车辆比率相差甚远，停车难到处可见。目前我国的停车场仍以平面停车场、路上停车场、路外停车场、自行式停车场为主，立体停车库和机械式停车场数量还很少。以我国停车产业发展较快的上海为例，路上、路外停车仍占有相当比例，已建设的车场大部分是地下自行式停车场和在自行式停车场的基础上安装简易停车设备或增加存车数量。自行第一章 绪 论2式停车场存在较多缺陷，近年来在发达国家已很少新建。大家感兴趣的是具有现代水平的机械式立体停车库。我国对机械停车库的开发与研究工作始于 1984 年。1988 年由北京有色冶金设计研究总院率先研制完成了 LS 型(两层升降横移式)机械停车库,从此结束了我国没有机械停车库的历史。1989 年该院又研制成功了 S 型(竖直循环式)机械停车库，1991 年在中国石化总公司北京设计院正式投入使用,该项目获得了国家专利。它的建成标志着我国打破了传统的停车方式,为城市规划和城市建设提供了新的思路,为解决我国城市“停车难”问题闯出了一条新路。据不完全统计,自 1991 年以来在北京、天津、上海、深圳等大城市，陆续有 30 多台机械停车库投入使用,该院的技术占有率约为 80%以上。继LS 型和 S 型机械停车库投入使用后,该院又开发出 LX 系列(两层循环式)、T 系列(汽车升降机)和 DS 系列(三层升降横移式)机械停车库,分别安装在天津及北京等地。进入 20 世纪 90 年代后，随着电脑智能化管理和自动化仓库存储技术的发展，出现了自动化仓库存储式机械停车装置，极大的提高了土地利用率。1.3 研究的主要内容、目标和方法本文主要研究的是：通过 PLC 所提供的指令来设计立体车库的控制系统，以实现机械式立体车库的自动存取车。我们所设计的立体车库不但能够满足用户的停车要求，而且要使立体车库的控制系统能实现预定的功能，例如自动进出立体车库；并且能够对车库进行安全监控；并能节约时间，提高效率，使存取车安全、可靠。自动化立体车库通过可编程序控制器（Programming Logic Controller，简称PLC）控制车位的空间位置变动，使车位能够实现空间到平面的转化，实现多重单层平面停车的功能。PLC 作为自动化工业控制器，目前国内的众多升降横移式立体停车库中，其控制核心单元多为 PLC，并通过控制按钮，由工作人员现场操作来实现对车库的管理和控制。可编程序控制器（PLC）是以微电子技术为核心的一种新型工业控制器，立体车库动作复杂，要求控制系统实现顺序动作控制、速度控制、定位控制及安全互锁控制。所以 PLC 是立体车库的首选的控制系统。自动化立体车库对控制系统主要有如下几个方面的要求：（1）自动操作存取车时，单按钮操作，只要按动所选车位按钮，控制系统根据当前车库存车状况，自动选择调度方案，以最短的时间完成车辆的出入库。四川理工学院毕业设计（论文）3（2）安全互锁控制立体车库不允许因错误动作而造成车辆损坏，所以安全装置是必不可少的，如光电检测装置。控制系统应能及时检测出隐患，避免故障的发生。（3）高速、平稳一些大型立体车库的平均车辆存取时间能够达到小于 70s，这就要求传动装置以高速度运行，同时，为了保证安全、低噪声与平稳起、制动，又要求传动装置具有自动加、减速功能。因此立体车库驱动装置一般都采用交流变频调速技术。第二章 自动化立体车库的简介4第 2 章 自动化立体车库的简介2.1 自动化立体车库的类型国外立体车库控制系统的研究和应用已有很长历史，随着 PLC 技术的日趋成熟和自动化程度的不断提高，立体车库控制技术得到广泛推广。发达国家的诸多城市，均采用自动化立体车控制系统，有效地解决了土地资源紧缺和泊车难的问题。目前常用的立体车库结构形式有：水平循环式立体停车库、垂直循环塔式立体车库、垂直升降式立体车库、升降横移式立体车库、输送带式立体停车库。2.1.1 水平循水平循环环式立体停式立体停车库车库图 2-1 为水平循环式立体车库简图。这种车库主体结构为一水平放置的链式输送机，车辆停放在链式传送带的托盘上，随着车辆的入出库，所有车辆同时按固定次序作循环运动，由平动机构确保车辆始终处于水平状态，整套系统由一大型电机单独驱动。水平循环式立体车库外形狭长，通过采用两层停车结构，可以有效地提高狭长地段的土地利用率。整个车库只有一个水平循环动作，因此电气控制系统简单，便于维护。但是由于其平动机构导轨易于磨损，因而增加了维护工作量。水平循环式立体车库停车数量受到单一驱动电动机功率和结构限制，一般在十几辆左右，可以通过组合，来达到所需的停车数量。图 2-1 水平循环式立体停车库四川理工学院毕业设计（论文）52.1.2 垂直循垂直循环环式立体式立体车库车库图 2-2 为垂直循环式立体车库，这种车库减小了占地面积，有效地提高了土地利用率。图 2-2 垂直循环塔式立体车库垂直循环塔式立体车库主体是一个垂直回转链式输送机，车辆停放在托盘上，由做垂直循环运动的链条带动，在平动机构的控制下保持车位水平，这种车库由单一大型电机驱动，电气控制系统简单，但其平动机构也存在导轨易磨损的问题，从而引发运行卡死现象。垂直循环式立体停车库停车数量受驱动电机功率及结构等因素限制，一般可停车1040 辆。2.1.3 垂直升降式立体垂直升降式立体车库车库图 2-3 为垂直升降（塔式）式立体车库，它主要由高层停车架、升降电梯、车辆存取机构及回转台等组成。这种车库的主体结构由工字钢或槽钢焊接而成，结构简单，制造难度不大，由于提升运送车辆的升降电梯应具有较高的升降速度，以降低车辆的存取时间，所以一般采用直流调速装置或交流变频调速装置，实现自动加减速控制，达到高速运行与平稳启停的双重目的。升降电梯要求具有平层停车定位装置，需要一套行程检测系统，升降电梯提升能力一般不超过 5t，运行速度应在 90m/min 以上。车辆存取机构是升降电梯的附属装置，一般采用多节伸缩式货叉。回转台的作用第二章 自动化立体车库的简介6是调整车辆入、出时的方位。垂直升降式立体车库动作较复杂，一般采用工业计算机或高档可编程序控制器构成其自动控制系统，实现存取车控制、自动计费等功能，也可实现无人化管理。图 2-3 垂直升降式立体车库2.1.4 升降横移式立体升降横移式立体车库车库图 2-4 为升降横移式立体车库。这种车库多为中、小型车库，停放车辆数目从几辆至几十辆不等，一般采用 24 层结构。整套车库由支架及若干台机构相同的台车组成，典型台车由卷扬提升机构、横移机构及托盘组成。各台车之间相互独立运作，一般情况下不致因某台车的故障而影响整个车库的正常运行。升降横移式立体车库可根据地形及高度条件随意组合，可以建在广场上、楼房旁、立交桥下或地下室内，极适合于厂矿企业、机关内部停车和社会小区内停车。升降横移式立体车库可以采用人工控制或可编程序控制器控制。升降横移式立体车库的土地利用率取决于层数，一般情况下，单位停车面积上可停放 23 辆车。四川理工学院毕业设计（论文）7图 2-4 升降横移式立体车库2.1.5 输输送送带带式立体停式立体停车库车库图 2-5 为输送带式立体车库，采用升降电梯提升车辆，再用输送带将车辆送至停车位。整个车库系统较复杂，必须采用计算机控制，适合建在大型娱乐场所或繁华商业区中。图 2-5 输送带式立体车库除上述各种立体车库外，还有无平移双层提升式简易停车库，如图 2-6 所示。它是由液压传动装置构成的微型立体车库，也是一种常用的家庭车库。第二章 自动化立体车库的简介8图 2-6 无平移双层提升式简易停车库2.2 自动化立体车库的特点这些特点是相对于自行式立体车库而言的，自行式立体车库的停车率(单位面积停车数)低，因为每层均有车道占去一定面积；存、取车不方便，每次存、取车司机要走较长的路；车库层次不能过多、不安全、易被窃等。1.节省占地面积,空间利用率高除了必要的停车空间外,几乎没有浪费。如垂直循环式机械停车库,占地面积只有50 平方米,可同时存放 30 多辆轿车,而普通的停车场存放 30 辆轿车需要占地 1000 平方米以上,两者相差 20 余倍。2.出入库管理方便简捷由电脑控制操作简单,库内的存车数量、存车位置、存车时间等全可以显示在操作盘上,一目了然。3.设备安全可靠完善的闭锁装置可保证汽车安然无恙,外部人员不能随意进出,汽车不会遭受人为的损伤和丢失,车主可大为放心。4.配置灵活可单独设置也可并排设置,或附设在其它建筑物内,可设在地上、地下或半地下,型式多样,适应性广。5.节能由于汽车在库内行程短,排放废气少,因此不需要强制通风,也无需大面积照明,耗电量低。四川理工学院毕业设计（论文）96.节省时间车主不需寻找车位,调车时间短。2.3 立体车库的主要技术指标此处主要介绍立体车库产品的车位利用和它存取车的运行速度等方面的指标，在车库建设中，为结构的选择和空间的布置提供了技术指标。2.3.1 适用适用车车型型大多数汽车都是按标准外形尺寸设计生产的。根据汽车尺寸的不同，可以分为S、D、M、G、L 型，还有高顶的 H 型汽车。各种汽车的外形尺寸与重量参数详见表 2-1。显然不同类型的汽车所需要的停车车位大小不一样的。根据某一车型设计的立体车库可以停放比该车型更小的其他车型的汽车。例如根据 G 型汽车设计的立体车库可以停放 S、D、M 和 G 型汽车。我们称车库可以停放的车型为车库的适用车型，而其中外形尺寸最大的车型为最大适用车型。表 2-1 汽车车型参数项目小型轿车 S中型轿车 D中大型轿车M大型轿车 G超大型轿车L微型面包车H总长L/mm470050005100530057005100总宽W/mm170018001900205020501900总高H/mm155015501550155015502050总重 G/kg1600170019002100230025002.3.2 停停车车车车位空位空间间车库最大适用车型的外形尺寸决定了停车车位的有效空间，应根据存取设备的运动精度在各方向上加大一定的安全裕量，一般取 200300mm。停车车位实际空间是由停车有效空间和其他结构（如托盘、提升设备等）所占的空间组成，由此可以计算出停车车位空间。若停车车位空间尺寸分别为总长L、总宽W和总高H，则停车车位空间容积V=LWH。第二章 自动化立体车库的简介102.3.3 库库容与容与库库容利用率容利用率立体车库可同时容纳的汽车总数称为立体车库的容量（简称库容N） 。利用有限的占地面积停放更多的车辆即库容最大是立体车库最根本的设计目标。通常用车库的面积利用率（Rs）及空间容量利用率（Rv）来表示： 总SWLNRS=总VVNRV=其中 S总主体车库总面积，m2;V总主体车库总容积，m3；N车容；因为车库内总是要留有一些辅助空间，所以Rv总小于 1，而Rs总是应该大于 1，Rs越大说明立体车库土地利用率高。2.3.4 车辆车辆存取存取时间时间车辆存取时间反映了车库的工作效率，对于具有单一提升装置的立体车库，如垂直升降式立体车库来说，车辆存取时间t包括驶入时间t1、提升时间t2、存入车位时间t3、提升装置回位时间t4、提升装置到位时间t5、取车时间t6、提升装置下降时间t7 及车辆驶出时间t8。以某车库为例，车辆存取各阶段动作速度时间曲线如图2-7 所示，则其存取时间为 110s。图 2-7 车辆存取动作曲线显然，对于不同的车位来说，车辆的存取时间是不一样的。因此，整个车库应该用平均车辆存取时间来反映车库的工作效率。对于具有多提升并行动作装置的立体车库来说，车辆存取时间取决于顺序完成的各个动作的最长时间。对于存取车辆时间相对集中的场所，如体育场馆、电影院旁的停车场，平均车辆存取时间可以大一些，如 120s。四川理工学院毕业设计（论文）112.4 立体车库设计选型的要点此节的主要目标是在立体车库的配建方面提供准确的数据，选择合适的地点和合适的立体车库，以达到车库的最高利用率。2.4.1 立体立体车库库车库库址址选择选择使用停车场（库）的车辆主要有两种情况：在娱乐场所和商业区旁的暂时停放；在工矿企业内部和社会小区停车场的夜间存放。前者往往不固定，而后者相对固定。建造停车场时，首先应摸清停车场过往车辆的车型与数量分布情况，然后根据城市总体规划、交通状况、地形地貌、政策法规及地价等方面因素，决定立体车库库址。2.4.2 适用适用车车型的确定型的确定车库最大适用车型的选择决定了可存车型范围和库容利用率。因此，要对车库周围来往车辆车型及数量进行统计分析，以确定车库的适用车型。根据表 2-1 中的车型分类方法，设q1、q2、q3、q4、q5分别为可能使用车库的S、D、M、G、L 型车辆的数量，Q为其总和，通过表 2-2 可以统计分析车库适用车型比率。由表 2-2 可以看出，车库适用车型范围选的越大，车库适用车型比率P值就越大，可存车辆类型就越多。当P=1 时，车库可以适用所有 S-L 型汽车。当较大型汽车所占比例不大时，应减小车库适用车型范围，如根据统计分析数据，取P=0.8，从表 2-2 中查处对应的适用车型，进一步计算出可供车库存放的车辆总数：T=PQ表 2-2 适用车型比率分析车型数量比例适用车型比率Sq1q1/QP=q1/QDq2q2/QP=(q1+q2)/QMq3q3/QP=(q1+q2+q3)/QGq4q4/QP=(q1+q2+q3+q4)/QLq5q5/QP=(q1+q2+q3+q4+q5)/Q合计Q=q1+q2+q3+q4+q51第二章 自动化立体车库的简介122.4.3 立体立体车库车库容量的确定容量的确定立体车库库容量应根据车流量或每天进、出库车辆的总数和车辆的存取规律（集中或分散）来决定。据日本资料介绍，在商业区超过 2000m面积建筑物必须附建停车场，按 300m一个车位确定库容量。这些经验数据也可以作为确定库容时的参考。2.4.4 选选型型在选择车库类型时，首先要考虑库址周围的环境。如若在立交桥下或地下室内建造立体车库，就应选择升降平移式立体车库；如若将车库建在高层建筑旁，则应选择垂直升降式或垂直循环式塔形车库。其次要根据车辆存取特点进行选择，如娱乐场所旁的立体车库应选择顺序取车时间短的垂直循环式塔形立体车库，以便利于集中取车；而在商业区，应选择垂直升降式立体车库。针对初选的各种方案，进行经济效益分析、建造费用分析及进行优缺点比较，从中找出最优方案。选定车库类型后，应用专业知识完成车库结构设计及控制系统设计。四川理工学院毕业设计（论文）13第 3 章 可编程序控制器（PLC）的简介3.1 可编程序控制器的特点PLC 优越的性能使它能在恶劣的环境下正常的工作，并很受客户的欢迎，主要原因是由于以下方面的特点。1.灵活性和通用性强继电器控制系统的控制电路要用大量的控制电器，需要通过人工布线、焊接、组装来完成电路的连接。其致命的缺点是，如果工艺要求稍有改变，控制电路必须随之做相应的变动，耗时且费力。PLC 是利用存储在机内的程序实现各种控制功能的。因此，在 PLC 控制的系统中，当控制功能改变时只需修改程序即可，PLC 外部接线改动极少，甚至可不必改动。一台 PLC 可以用于不同的控制系统中，只不过改变了其中的程序罢了,其灵活性和通用性是继电器控制电路所无法比拟的。2.抗干扰能力强、可靠性高继电器控制系统中，由于器件的老化、脱焊、触点的抖动以及触点电弧等现象是不可避免的，大大降低了系统的靠性。继电器控制系统的维修工作不仅耗资费时，而且停产维修所造成的损失也不可估量。而在 PLC 控制系统中，大量的开关动作是由无触点的半导体电路来完成的，加之 PLC 在硬件和软件方而都采取了强有力的措施，使产品具有极高的可靠性和抗干扰能力，故此 PLC 可以直接安装在工、比现场而稳定地工作。从国内外使用 PLC 的实际情况来看，平均无故障率可以达到几万其至几十万小时以上。因而 PLC 被誉为“专为适应恶劣的工业环境而设计的计算机” 。3.编程语言简单易学虽然 PLC 是以微型计算机技术为核心的控制装置，但是不要求使用者精通计算机方面复杂的硬件和软件知识。大多数 PLC 采用类似继电器控制电路的“梯形图”语言编程，清晰直观，简单易学，了解继电器控制线路的电气技术人员很容易接受。4.PLC 与外部设备的连接简单、使用方便用微机控制时，要在输入/输出接口电路上做大量工作，才能使微机与控制现场的设备连接起来，调试也比较烦琐。而 PLC 的输入/输出接口已经做好，其输入接口可以直接与各种输入设备(如按钮、各种传感器等)连接，输出接口具有较强的驱动能力，可以直接与继电器、接触器、电磁阀等强电电器连接，接线简单使用非常力便。第三章 可编程序控制器（PLC）的简介145.PLC 的功能强、功能的扩展能力强其一，PLC 利用程序进行定时、计数、顺序、步进等控制， 十分准确可靠。而用继电器控制时，需使用大量时间继电器、计数器，步进控制开关等设备，其准确性与可靠性无法与 PLC 相比。其二， PLC 还具有 A/D 和 D/A 转换、数据运算和数据处理、运动控制等功能。因此它既可对开关量进行控制，又可对模拟量进行控制。其三，PLC具有通信联网功能，因此，它不仅可以控制台单机、一条生产线，还可控制一个机群、多条生产线，它既可现场控制，也可远距离对生产过程进行监控。PLC 的功能扩展极为方便，硬件配置相当灵活，根据控制要求的改变，可以随时变动特殊功能单元的种类和个数，再相应修改用户程序就可以达到变换和增加控制功能的目的。6.PLC 控制系统的设计、调试周期短由于 PLC 是通过程序实现对系统的控制，所以设计人员可以在实验室里设计和修改程序。更为方便的是可在实验室里进行系统的模拟进行调试，使现场工作量大为减少。而继电器控制系统是靠调整控制电路的接线来改变控制功能的，调试时费时又费力。7.PLC 体积小、重量轻、易于实现机电一体化 由于 PLC 内部电路主要采用半导体集成电路，具有结构紧凑、体积小、重量轻、功耗低的特点；更由于它只有很强的抗干扰能力，能适应各种恶劣的环境，因而它已成为实现机电一体化十分理想的控制装置。3.2 PLC 的硬件结构根据结构形式的不同，PLC 可分为整体式和组合式两类。整体式结构的 PLC 是将中央处理单元（CPU） 、存储器、输入单元、输出单元、电源、通信端口、I/O 扩展端口等组装在一个箱体内构成主机。另外还有独立的 I/O 扩展单元等与主机配合使用。整体式 PLC 的结构紧凑、体积小，小型机常用这种结构。整体式 PLC 的基本组成如图 3-1 所示。四川理工学院毕业设计（论文）15图 3-1 整体式 PLC 的组成示意图组合式 PLC 的组成如图 3-2 所示。这种结构的 PLC 是将 CPU 单元、输入单元、输出单元、智能 I/O 单元、通信单元等分别做成相应的电路板或模块，各模块可以插在底板上，模块之间通过底板上的总线相互联系。装有 CPU 的单元称为 CPU 模块，其他称为扩展模块。CPU 与组合式的 PLC 系统配置灵活，有的小型机也用这种结构。图 3-2 组合式 PLC 的组成示意图下面主要介绍 CPU 和输入/输出单元，3.2.1 中央中央处处理理单单元（元（CPU） ）CPU 是 PLC 的核心部件，它类似人的大脑，能指挥 PLC 按照预先编好的系统程序完成各种任务。其作用有以下几点：（1）接收、存储由编程工具输入的用户程序和数据，并可通过显示器显示出程序的内容和存储地址。（2）检查、校验用户程序。对正在输入的用户程序进行检查，发现语法错误立即报警，并停止输入；在程序运行过程中发现错误，则立即报警或停止程序的执行。（3）接收、调用现场信息。将接收到现场输入的数据保存起来，在需要该数据的时候将其调出、并送到需要该数据的地方。（4）执行用户程序。当 PLC 进入运行状态后,CPU 根据用户程序存放的先后顺序，逐条读取。解释和执行用户程序，完成用户程序中规定的各种操作，并将程序执行的结果送至输出端，以驱动 PLC 外部的负载。（5）故障诊断。诊断电源、PLC 内部电路的故障，根据故障或错误的类型，通过显示器显示出相应的信息，以提示用户及时排除故障或纠正错误。3.2.2 开关量开关量输输入入/输输出出单单元元输入/输出单元是 PLC 与外部设备相互联系的窗口。输入单元接收现场设备向 PLC提供的信号，例如由按钮、操作开关、限位开关、继电器触点、接近开关、拨码器等第三章 可编程序控制器（PLC）的简介16提供的开关量信号。这些信号经过输入电路的滤波、光电隔离、电平转换等处理，变成 CPU 能够接收和处理的信号。输出单元将经过 CPU 处理的微弱电信号通过光电隔离、功率放大等处理，转换成外部设备所需要的强电信号，以驱动各种执行元件，如接触器、电磁阀、电磁铁、调节阀、调速装置等。下面介绍几种常用的 IO 单元的工作原理。1.开关量输入单元按照输入端电源类型的不同，开关量输入单元分为直流输入单元和交流输入单元。（1）直流输入单元直流输入单元的电路如图 3-3 所示，外接的直流电源极性可任意。虚线框内是 PLC内部的输入电路，框外左侧为外部用户接线。图中只画出对应于一个输入点的输入电路，各个输入点所对应的输入电路均相同。图中，T 为一光电耦合器，发光二极管与光电三极管封装在一个管壳中。当二极管中有电流时其发光，此时光电三极管才导通。R1 为限流电阻，R2 和 C 构成滤波电路，可滤除输入信号中的局部干扰。LED 显示该输入点的状态。其工作原理是：当 S 闭合时光电耦合器导通，LED 点亮表示输入开关 S 处于接通状态。此时 A 点为高电平，该电平经滤波器送到内部电路中。当 CPU 访问该路信号时，将该输入点对应的输入映像寄存器状态置 1；当 S 断开时光电耦合器不导通，LED 不亮，表示输入开关 S 处于断开状态。此列 A 点为低电平，该电平经滤波器送到内部电路中。当 CPU 访问该路信号时，将该输入点对应的输入映像寄存器状态置 0。有的 PLC 内部提供 24V 的直流电源，这时直流输入单元无需外接电源，用户只需将开关接在输入端子和公共端子之间即可，这就是所谓无源式直流输入单元。无源式直流输入单元简化了输入端的接线，方便了用户。图 3-3 PLC 的输入接口电路（直流输入型）（2）交流输入单元四川理工学院毕业设计（论文）17交流输入单元的电路如图 3-4 所示。虚线框内是 PLC 内部的输入电路，框外左侧为外部用户接线。图中只画出对应于一个输入点的输入电路，各个输入点所对应的输入电路均相同。图 3-4 交流输入电路图中，电容 C 为隔直电容，对交流相当于短路。R1 和 R2 构成分压电路。这里光电耦合器中是两个反向并联的发光二极管，任意一个二极管发光都可以使光电三极管导通。显示用的两个发光二极管 LED 也是反向并联的。所以这个电路可以接收外部的交流输入电压，其工作原理与直流输入电路基本相同。 PLC 的输入电路有共点式、分组式、隔离式之别。输入单元只有一个公共端子(COM)的称为共点式，外部备输入元件都有一个端子与 COM 相接；分组式是将输入端子分为若干组，每组各共用一个公共端子；隔离式输入单元，是具有公共端子的各组输入点之间互相隔离，可各自使用独立的电源。2.开关量输出单元输出接口是将经过 CPU 处理过的输出数字信号（1 或 0）传送给输出端的电路元件，以控制器接通或断开，从而驱动接触器、电磁阀、指示灯等输出设备获得或失去工作所需的电压或电流。为适应不同类型的输出设备负载，PLC 的输出接口类型有三种：继电器输出型、晶闸管输出型和晶体管输出型，分别如图 3-5、图 3-6、图 3-7 所示。其中继电器输出型为有触点输出方式，可用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路，这种方式存在继电器触点的电气寿命和机械寿命问题；晶闸管输出型和晶体管输出型皆为无触点输出方式，开关动作快、寿命长，可用于接通或断开开关频率较高的负载回路，其中晶闸管输出型常用于带交流电源负载，晶体管输出型则用于带直流电源负载。第三章 可编程序控制器（PLC）的简介18图 3-5 继电器输出接口电路 图 3-6 晶闸管输出接口电路 a) b)图 3-7 晶体管输出接口电路从三种类型的输出电路可以看出，继电器、晶闸管和晶体管作为输出端的开关元件受 PLC 的输出指令控制，完成接通或断开与相应输出端相连的负载回路的任务，它们并不向负载提供工作电源。负载工作电源的类型、电压的等级和极性应该根据负载要求以及 PLC 输出接口电路的技术性能指标确定。由于输入输出接口电路采用了光电耦合或继电器隔离电路，使现场的输入、输出设备与 PLC 之间没有电的联系，从而大大减少了电磁的干扰，这是提高 PLC 可靠性的关键措施之一。3.3 PLC 的工作原理PLC 虽然以微处理器为核心，具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令和中断的工作方式，如常见的键盘扫描方式或 I/O 扫描方式，当有键按下或 I/O 动作，则转入相应的子程序或中断服务程序，无键按下，则继续扫描等待。PLC 则是采用“顺序扫描、不断循环”的方式进行工作的。当 PLC 运行时，CPU 根据用环控制要求编制好并存于用户存储器中的程序，按指令步序号作周期性的程序循环扫描，如无跳转指令，则从第一条指令开始逐条循序执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。在每次扫描过程中，还要完成对输入信号的采样和对输出状态的刷新等工作。如此周而复始。四川理工学院毕业设计（论文）19PLC 的工作过程大体可分为输入刷新、程序执行、输出刷新三个阶段，并进行周期性循环，如图 3-8 所示。图 3-8 PLC 的扫描工作过程3.3.1 输输入刷新入刷新阶阶段段PLC 在输入刷新阶段，首先以扫描方式按顺序从输入锁存器中读入所有输入端子的通断状态或输入数据，并将其存入（写入）内存中各对应的输入状态映像寄存器中，这一过程称为采样或输入刷新。随后关闭输入端口，进入程序执行阶段。在程序执行阶段，即使输入端状态有变化，输入状态映像寄存器中的内容也不会改变。变化了的输入状态信号只能在下一个扫描周期的输入刷新阶段被读入。3.3.2 程序程序执执行行阶阶段段PLC 在程序执行阶段，按用户程序顺序扫描执行每条指令，所需的执行条件可从输入状态映像寄存器中和元件状态寄存器（存有辅助继电器、定时器、计数器、输出继电器等 PLC 各种内部元件的状态）中读入，经过相应的运算处理后，将结果再写入元件状态映像寄存器中。因此，对于每一个元件来说，元件状态映像寄存器中所存的内容会随着程序的执行进程而改变。3.3.3 输输出刷新出刷新阶阶段段当程序所有指令执行完毕，输出状态映像寄存器（元件状态映像寄存器中对应输出继电器的部分）的通断状态在 CPU 的控制下被下一次集中送至输出锁存器中，并通过一定输出方式输出，推动外部相应执行元件工作，这就是 PLC 的输出刷新。经过输入刷新、程序执行和输出刷新这三个阶段，完成一个扫描周期。这个过程以同一方式反复重复成为循环扫描工作方式。在循环扫描工作方式中，由于输入刷新过程是在输出刷新过程后马上进行的，有时为了简便起见，将输入刷新阶段和输出刷新过程统称为 I/O 刷新。实际上，除了执行程序和 I/O 刷新外，可编程控制器还要进第三章 可编程序控制器（PLC）的简介20行各种错误检测（自诊断功能）和与编程工具等外部设备通讯，这些操作称为“监视服务” ，在程序执行后进行。由于扫描时间定义为完成一次扫描所需时间，故一个扫描周期（I/O 刷新、程序执行和监视服务）的长短主要取决于三个因素：一是 CPU 执行指令的速度；二是每条指令占用的时间；三是执行指令条数的多少，即用户程序的长短。由于采用这种集中采样，集中输出的方式，使得在每一个扫描周期中，PLC 只对输入状态采样一次，对输出状态更新一次，在一定程度上降低了系统的响应速度，即存在输入/输出滞后的现象。图 3-9 是输入/输出响应延时的实例。图 3-9 PLC 输入/输出的相应延迟第一次扫描：由于 00000 输入映像寄存器是 OFF，则所有输出01000、01001、01002 均处于 OFF 状态。第二次扫描：在输入采样阶段，由于 00000 输入映像寄存器由 OFF 转为 ON，则01001 输出映像寄存器在执行程序后变为 ON，同时 01002 输出映像寄存器也变为 ON。输出刷新后在输出端子上 01000=OFF、01001=ON、01002=ON。第三次扫描：由于 01001 输出映像寄存器为 ON，所以执行程序后 01000 也变为ON。由上述循环扫描过程可见，在输入条件接通后，输出将出现响应延迟。最大延迟时间可能占 23 个扫描周期时间，所以响应延迟时间与程序长度、指令执行速度有关。实际上，输入/输出滞后现象除与上面所说的 PLC 的集中输入/输出刷新、程序循环扫描执行方式有关外，还与输入电路滤波器的时间常数以及继电器输出方式中输出四川理工学院毕业设计（论文）21继电器的机械滞后有关。一般的，PLC 几毫秒乃至几十毫秒的响应延迟，对响应速度要求不高的普通工业系统或设备的控制来讲是无关紧要的，或者说，这些滞后现象是完全允许的。但在那些需要输出对输入做出快速反应的高速系统或设备的控制中则不能忽视，必须通过合理选择机型（例如应考虑选用具有快速响应、高速计数及中断处理功能，而且指令执行速度高的 PLC）和精心设计程序加以解决。虽然 PLC 的扫描工作方式使系统的响应速度受到一定影响，但从另外一个角度却大大提高了系统的抗干扰能力，使可靠性增强。这也是 PLC 的一个特殊的优点。3.4 可编程序控制器的编程方式可编程序控制器最突出的优点之一就是采用“软”继电器（编程元件）代替“硬”继电器（实际元件） ，用软件编程逻辑代替传统的硬件布线逻辑实现控制作用。而且PLC 的编程语言面向被控对象、面向操作者，易于为熟悉继电器控制电路的广大电气技术人员理解和掌握。通常，PLC 的编程语言有梯形图语言、指令助记符语言、控制系统流程图语言、布尔代数语言等，为增强数据运算和通讯联网功能，有些 PLC 还可用Basic 等高级语言进行编程。在这些语言中，尤以梯形图、指令助记符语言最为常用。应该指出，由于 PLC 的设计和生产尚无统一的国际标准，因而各厂家产品使用的编程语言及编程语言中所采用的符号也不尽相同。下面以最为常用的三相异步电动机直接启动继电器接触器控制电路（见图 3-10）为例，用 PLC 编程实现该项控制。首先应确定原继电接触器控制电路中，哪些量是输入量，哪些量是输出量，以便分配 PLC 的输入、输出端子与之对应（即进行 I/O 分配） 。从图 3-10 中可以看到SB2、SB3 分别是电机正转和反转的按钮，SB1 是电机停止转动的按钮；它们都是发出信号，使线圈 KM1/KM2 通电或断电。因此，我们可以知道 SB1、SB2、SB3 是输入量，KM1、KM2 是输出量。第三章 可编程序控制器（PLC）的简介22图 3-10 三项异步电动机正反转控制电路图 3-11 是用 PLC 实现电机正反转控制的外围接线示意图，启动按钮 SB2、SB3 和停止按钮 SB1 作为输入设备分别与 PLC 的输入端 00000、00001 及 00002 相连；接触器KM1、KM2 的线圈作为输出设备与 PLC 的输出端 01000 和 01001 相连。以及通过 PLC 编程语言来表达上述直接启动控制逻辑的程序。图 3-11 PLC 用于电机正反转控制的外围接线和梯形图3.4.1 梯形梯形图语图语言言梯形图语言是在继电接触器控制原理图的基础上演变而来的一种图形语言，它将PLC 内部的各种编程元件（如输入继电器、输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等）和命令用特定的图形符号和标注加以描述，并赋予一定的意义。梯形图就是按照控制逻辑的要求和连接规则将这些图形符号进行组合或排列所构成的表示 PLC 输入、输出之间逻辑关系的图形，它具有清晰直观、可读性强的特点，是目前使用最多的一种编程方式。1.1.梯形图中的符号梯形图中的符号在梯形图中，、分别表示 PLC 各种编程元件（或称软继电器）的常开和常闭触点，则表示其线圈。但应该注意，它们并非物理实体，只是概念上的意义。每一个软继电器实际上仅对应于 PLC 工作数据存储区中的一个存储单元（位） ，当该单元的状态是“1”时，相当于该继电器的线圈接通，对应的常开触点闭合、常闭触点断开；为“0”时，则相当于该继电器的线圈未接通，对应的常开、常闭触点保持常态。另外，人们常把对数据进行操作处理的指令看成一种特殊的、广义的输出元件，用线圈来表示。线圈前有若干个常开或常闭触点组成的逻辑电路与之串联，作为执行该指令的条件。2.2.梯形图编程的格式和特点梯形图编程的格式和特点四川理工学院毕业设计（论文）23(1)每个梯形图由多层梯级（或称逻辑行）组成，每层梯级（即逻辑行）起始于左母线，经过触点的各种连接，最后通过一个继电器线圈终止于右母线。每一逻辑行实际上代表一个逻辑方程。(2)梯形图中左右两边的竖线（称为左右母线）表示假想的逻辑电源，当某一梯级的逻辑运算结果为“1”时，表示有“概念”电流自左向右流动。(3)梯形图中某一编号的继电器线圈一般情况下只能出现一次（除了有跳转指令和步进指令等的程序段以外） ，而同一编号的继电器常开、常闭触点则可被无限次使用（即重复读取与该继电器对应的存储单元状态） 。(4)梯形图中每一梯级的运算结果，可立即被其后面的梯级所利用。(5)输入继电器仅受外部输入信号控制，不能由各种内部触点驱动，因此梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现输入继电器的线圈。(6)梯形图中的输入触点和输出继电器线圈对应的是 I/O 映像寄存器相应位的状态，而不是物理触点和线圈。现场执行元件只能通过受控于输出继电器状态的接口元件（继电器、晶闸管、晶体管）所驱动。(7)PLC 的内部辅助继电器、定时器、计数器等的线圈不能用于输出控制之用。3.4.2 指令助指令助记记符符语语言言指令助记符语言是一种类似于计算机汇编语言的编程方式，它用简洁易记的文字符号来表达 PLC 的各种控制指令。指令与操作数（编程元件或数据）结合形成控制语句。由若干条指令控制语句即可组成 PLC 的助记符控制程序（也称指令语句表） 。3.5 PLC 应用编程的原则和步骤应用编程时可编程控制器控制系统设计中重要的一环。根据工程上的具体控制要求，编写程序，使程序运行后能够满足工程控制上的需要，以实现系统的最优化。3.5.1 编编程中遵循的基本原程中遵循的基本原则则其原则就是：“一个合乎，两个尽可能” 。1.所编写的程序要合乎所使用的 PLC 的有关技术要求所谓合乎 PLC 的有关技术要求，是指对指令的准确理解、正确使用。同时也要考虑程序指令的条数与内存的容量；所用的输入、输出点数要在 PLC 的 I/O 点数以内等因素。2.要使所编的程序尽可能简短这样做可以节省内存、简化调试，而且还可以减少程序执行的时间，提高对输入第三章 可编程序控制器（PLC）的简介24的响应速度。要使所编的程序简短，就要注意编程方法，用好指令。3.要使所编程序尽可能清晰这样做既便于程序的调试、修改或补充，也便于别人了解与读懂程序。要使程序清晰，就要注意程序的层次，讲究程序的模块化、标准化。3.5.2 编编程的程的进进行步行步骤骤在编写程序时，只有严格按照以下步骤进行程序的设计，才能充分利用 PLC 的功能，并且能提高生产效率。1.分析控制要求和过程深入了解和分析被控对象（机械设备、生产线和生产过程等）的工艺条件和控制要求。明确输入输出物理量的性质，明确划分控制过程的各个状态和各状态的特点。2.确定控制方案在分析控制对象和控制过程的基础上，根据可编程控制器的特点，选出最佳的编程控制方案。3.确定输入输出信号根据被控对象对可编程控制器控制系统的要求，确定输入信号（如按钮、行程开关、转换开关等）和输出信号（如接线器、电磁阀、指示灯） ，并分配可编程控制器的输入输出端子，进行编号。4.编写应用程序根据已确定的控制方案，结合自己或别人的经验用 PLC 提供的多种多样的指令进行程序设计。对于较复杂的控制系统，还要根据具体要求，列出工作循环表，画出编程的状态流程图，最终画出符合控制要求的梯形图。5.检验、修改和完善程序将编写完的程序送入可编程序控制器，运行程序，并检验程序是否满足控制要求。若出现问题，要不断调试、修改程序，要将问题逐一排除，直至调试成功。四川理工学院毕业设计（论文）25第 4 章 堆垛式立体车库的系统构成现今立体车库的结构具多样性，其中垂直升降类、升降横移类和巷道堆垛式立体车库的运用最为广泛，此处设计的是堆垛式自动化立体车库，它不仅可以设计在地面上，也可以设计在地下；堆垛式立体车库机械结构复杂，但是自动化程度高，甚至可以实现整个车库的无人化管理。在此首先确定选用 OMRON 的 CPM1A 系列 PLC，以此来设计立体车库的控制系统，因为选用中小型系列的 PLC 较为经济。4.1 运行原理和特点采用巷道堆垛机或桥式起重机将放到搬运器上的车辆以水平且垂直移动到存车位，并由存取装置实现车辆的有序存取，所以车辆的存取均是由堆垛机和智能搬运小车的运动实现的，堆垛式立体车库的简图如图 4-1 所示：1堆垛机 2水平回转盘图 4-1 地上堆垛式立体车库堆垛式立体车库的特点：提高了车辆的出入库速度；停车间由混凝土或钢结构构成，保证了地下空间的结构安全性维护和管理简方便；可自由利用地下空间，可提供大规模的停车位置；由计算机进行综合管理，可全面监视设备的运行状况，并且操作简便。但是堆垛机对技术的要求较高，单台堆垛机成本较高，所以堆垛式立体车库适用于车位数量要求较多的客户使用。4.2 车库系统的结构根据立体停车库的结构和性能要求,设计控制系统,在功能上可划分为 3 级:第 1 层为信息管理级,主要是完成 IC 卡的管理、车位的规划、入库、出库和倒车任务的分配、客户信息管理、运行状态监视等；第 2 层是工业计算机以及数据采集检测、显示设备组成的监控级,或称调度监控级；第 3 层是以 PLC 系统为核心,完成各主要功能环节的第四章 堆垛式立体车库的系统构成26底层控制系统,形成现场控制级。该系统在各功能上相互独立,但又相互协同运行,从而实现了信息管理和实时控制,同时也保证了系统的可扩充性和开放性。另外,这种分级结构的系统还能够与其它系统共享资源。依据这种分级结构,控制系统从上到下具体分为:信息管理系统、出入口主控系统和智能机械系统。信息管理系统包括上位机、热备机系统等；出入口主控系统包括主控 PLC 系统、服务器、激光检测系统和智能终端；智能机械系统包括巷道堆垛机系统、水平交接系统等智能系统。控制系统的结构简图如图 4-2 所示:图 4-2 控制系统结构简图下面就来介绍控制系统的三部分，其中具体介绍智能机械系统，因为在后面的设计中，我们的重点是设计库门开关及库内停车的控制部分，所以主要介绍智能机械系统，以方便后面理解。4.3 信息管理系统信息管理系统以数据库为核心,主要完成智能 IC 卡的管理和车位规划及相关信息的管理,包括上位机、热备机系统。它们通过局域网交换信息,完成任务命令的发送和设备状态的反馈。4.3.1 上位机上位机系统根据数据库记录来管理智能卡（IC 卡） 、用户信息、存取车等相关信息,进行存取车的任务规划。OMRON PLC 网络类型较多，功能齐全，可以适用各种层次工业自动化网络的不同需要。OMRON PLC 的网络结构体系大体分为三个层次：信息层、控制层和器件层。信息层处在最高层，负责系统的管理与决策，除了 Ethernet 网外，HOST LINK 网也可算在其四川理工学院毕业设计（论文）27中，因为 HOST LINK 网主要用于计算机对 PLC 的管理和监控。控制层居于中间，负责生产过程的监控协调和优化，该层的网络有 SYSMACNET、SYSMAC Link、ControllerLink，还有 PLC Link 网。器件层处于最低层，为现场总线网，直接面对现场器件和设备，负责现场信号的采集及执行元件的驱动，包括CompoBus/D、CompoBusS 和 Remote I/O 网。上位机与 PLC 通过 RS-485 接口进行异步串行通讯。上位机从 PLC 中采集数据和状态信号，并经过运算后向 PLC 发出控制命令和数据，并运行必要的文件操作和管理。PLC 一方面为上位机准备各种有用的数据和信息，同时接受实际上的指示，以完成计算机下达的控制任务；另一方面还为计算机准备一组试探数据并监视计算机的反应，一旦 PLC 发现计算机反应失常(如死机、程序跑飞等)，PLC 则应立即替代计算机，独立完成控制工作。通讯的步骤大致如下：（1）打开上位机的通讯端口，进行初始化并发送数据。（2）上位机判断 PLC 有无请求信号(通讯请求,或传送指令及数据的请求)发出。（3）如有信号发出,判断是否为终止通讯信号,如果不是通讯终止信号,则进行正常的控制过程(即向 PLC 发送数据,或者接受 PLC 的数据并实现控制任务)。完成后,重复至第二步开始,直到 PLC 发出终止信号,则通讯结束。4.3.2 热备热备机系机系统统热机备份是提高系统可靠性的一种常用方法。主机负责管理与数据采集,而热备机通过监控系统不断从主机获取信息,一旦主机故障,热备机就成为主机进行工作。4.4 出入口控制系统出入口控制系统主要包括 3 个部分:服务器、激光检测系统和主控 PLC。4.4.1 服服务务器器服务器负责转发信息管理系统的命令和管理智能终端。在服务器上外接显示屏、刷卡机和收费系统等智能终端,辅助信息管理系统完成刷卡和显示的任务。4.4.2 激光激光检测检测系系统统激光检测系统同时在 X、Y、Z 这 3 个方向上，在规定的空间内进行扫描,通过 3 个方向的数据进行拟合,得出车辆的外形尺寸和停车位置,并自动进行调整，使车辆停放到位，以确保安全。4.4.3 主控主控 PLC 系系统统第四章 堆垛式立体车库的系统构成28主控 PLC 系统是以主控 PLC 为中心,完成出入库流程的功能,其中涉及到的设备：出入口库门、转盘等系统。它通过服务器总线与外部服务器连接。下面介绍库门和转盘系统：1.自动卷帘门系统库门通常由驱动电机、传动长轴、卷帘机构和门组成，以实现堆垛式立体车库库门的自动开启与关闭。通常车库的出入通道设有读卡机，入/出库读卡时，库门在 PLC和中央控制系统的管理下自动开启与关闭。2.水平回转盘水平回转盘用以实现出入车库的车辆水平回转 90 度或 180 度。升降台主要由驱动电机、传动系统和水平回转台等部件组成，以 PLC 实现控制。驱动电机通常由变频器调速，以实现运动的平稳性。4.5 智能机械系统智能机械系统包括堆垛机系统和水平交接系统。4.5.1 堆堆垛垛机系机系统统堆垛机用于实现车辆的水平行走和垂直提升。堆垛机主要由水平行走驱动和垂直提升驱动系统构成，为了实现堆垛机在巷道内任一位置的状态检测，通常采用光电认址。水平行走系统主要由驱动电机、传动机构、水平行走车轮、行走同步机构、导轨和底盘等部件组成。由于变频器调速具有高效性、宽调速范围和高精度调速特性，因此用变频器调节堆垛机水平方向的运动，使其运动平稳、减小水平方向的冲击，提高了堆垛机水平方向的定位精度和重复定位精度。垂直提升系统由提升钢架、载车平台、提升传动系统和缓冲器等组成。它有机械式和液压式两种型式。4.5.2 水平交接系水平交接系统统水平交接系统（存车机构）安装于堆垛机上，存车机构可以左右伸缩，实现车辆由堆垛机到停车位和由停车位到堆垛机的存取运动。堆垛机的水平交接方式不同，因此就有梳架式交接和托盘式（载车板）交接、搬运机器人交接系统。梳架式交接方式存取机构可实现左右伸缩和短距离的垂直升降运动。这种交接系统的停车位一般为钢架或梳体，堆垛机的平层精度为5mm。停车位的高度较大。四川理工学院毕业设计（论文）29第 5 章 立体车库控制系统的设计在此我们设计的是地下堆垛式立体车库的进出车库的控制系统和库内停车的控制系统，地下立体车库主要运用在市中心繁华地段，此类车库可以根据用户车位数量需求进行扩展。5.1 进出车控制系统的设计我们设计一个具有并列的进出口以便同时有车进出的自动化立体停车库。在进口处有一个取票机。在车前方有一个可上可下运动的栏杆，当司机压下取票按钮并且拿走票后，该栏杆升起，车方能通过。当车被确认通过后，栏杆自动落下。类似地，在出口处有一个令牌机，当司机投入令牌后出口栏杆升起，车方能开出车库。要开车离开车库的司机可以拿着进库时取得的票据到车库管理员处付费换取令牌。车库门在正反转电动机的带动下可以上下启闭。本次设计的车库是上下两层的，其容量为 20 辆，当该最大极限值达到后，就不允许再有车进入车库。5.1.1 系系统设计统设计首先考虑传感器。它们将用于测定车辆出现的位置及栏杆和门的极限位置等等。当司机将车停在取票机旁取票或在令牌机旁，投入令牌时，其车前轮下面应有压力传感器以测定是否有车要通过。该传感器在一定的最低有效压力以下不应输出信号。其目的是为了防止有人从车库将车开出时，站在进口处的压力板上取票造成车库门的开启，乘机将车开出，达到逃避付停车费的目的。但这个最低有效压力不能低于对轻型摩托或微型机动车起作用的数值。必须避免保证栏杆、车库门在人或车正在通过时落下，造成事故。因此在栏杆下方设有视觉传感器，用以保证汽车或行人仍在栏杆下时不致落下。在车库门一侧有一对大约离地 0.5 米左右的视觉传感器，它布置在库门的正侧，则可以避免车还在门下，库门就开始关闭，以造成车辆损坏。车库门当然还应有两个极限位置传感器上、下极限开关，仅当车库门完全开启时输出信号，且仅在车库门完全关闭后才停止输出信号。同时也只有库门上极限开关传感器有信号输入后，进口栏杆才能升起，这是为了防止车通过了栏杆以后，由于某种机械故障造成车库门开启不灵，造成车辆进退不得的困境。如果发生故障，进口栏杆不会开启是比较合适的。这样的话，司机就可以将车开走或找管理员来解决问题。在车库内侧边有一对视觉传感器，用以测定车的运行方向。当车进入车库时，靠第五章 立体车库控制系统的设计30近门的传感器首先起作用，其次是远一点的传感器。这种顺序就通知 PLC，该关车库门了。反之，如果车是开出车库的，远离车库门的传感器首先起作用，其次才是离车库门近一点的传感器，这时 PLC 就库门开启了。通过这对传感器动作的前后顺序差别，PLC 就可以判断应该关门还是开门。车库门下的传感器无信号时，门也会自动关闭。为了跟踪车库门车辆的数量，使用了 PLC 的计数功能。这时就不再要另加传感器了。这种计数功能完全由 PLC 内部功能实现。假设该车库内能够停留的车辆数最大值为 20，那么该数值达到最大后，在取票机出应有“GARAGE FULL（车库满） ”的标志灯发亮，以提醒需要停车的司机。为了使栏杆动作顺利，另设两个计数器，也由 PLC 内部实现，不另设硬件，且能在每次动作后马上清零。计时器设定为 2 秒，即栏杆在视觉传感器动作后等待两秒后再行落下。这样就可以保证车与栏杆之间至少有一个安全间隙。当然这种计时也可以避免类似与摩托车的不连续车体造成的栏杆误动作。最后，每个栏杆还应有极限位置传感器，用以检测栏杆臂的位置。这种传感器仅当栏杆臂完全升起时输出信号。这些传感器与其他传感器联用，如栏杆升起后的两秒计时，以及随后的栏杆臂降落后，均应中断信号的输出。整个系统的传感器位置示意图如图 5-1 所示：图 5-1 进出车库的传感器位置示意图程序流程图见图 5-2 所示：四川理工学院毕业设计（论文）31 Y N N N Y Y N Y图 5-2 程序流程图开始CT1=0CT1=20锁取票机显示车库满进库？升起进口栏杆开启车库门计 时落下栏杆计数器加 1出库传感器输入开启车库门升起出口栏杆计 时落下栏杆计数器减 1C门下有无障 碍物？关闭车库门C第五章 立体车库控制系统的设计325.1.2 梯形梯形逻辑图逻辑图1.PLC 输入地址分配表输入地址元件代号元件说明00000MRB1计数器手动清零00001DTB1取票按钮00002DTB2取车按钮00003DTS1投入令牌开关00004RTS1取走票开关00005PPS1压力板开关 100006PPS2压力板开关 200007LS1车库门上极限00008LS2车库门下极限00009LS3进口栏上极限00100LS4出口栏上极限00101OS1进口视觉传感器00102OS2车库门视觉传感器00103OS4出口视觉传感器00104OS5-3视觉传感器由 5 至 300105OS3-5视觉传感器由 3 至 500106LS5进口栏下极限00107LS6出口栏下极限四川理工学院毕业设计（论文）332.PLC 输出地址分配表输出地址元件代号元件说明01001KM2关闭取票机01002KM3车库满01003KM4启动取票机01004KM5拾取票01005KM6开启车库门01006KM7升起入口栏杆01007KM8落下入口栏杆01008KM9落下车库门01009KM10升起车库门01100KM11升起出口栏杆01101KM12落下出口栏杆01102KM13可以取车3.逻辑梯形图逻辑梯形图另附。4.程序说明程序一开始首先判断计数器 CT100 是否达到 20，它有 3 个输入端，分别为加计数控制触点、减计数触点和复位触点，分别起到加计数控制、减计数控制和复位的作用。当有车进入时，PLC 内部继电器 20000 的常开触点闭合，计数器进行加法运算控制，计数器加 1；当车辆出库时，PLC 内部继电器 20001 的常开触点闭合，计数器进行减法运算控制，计数器减 1；开关 00000 起到手动清零的作用。当计数器达到 63 时，PLC 内部特殊继电器 25506 闭合，则常开触点 22000 闭合，而常闭触点 22000 断开，使01001、01002 输出，从而关闭取票机和打开“GARAGE FULL（车库满） ”标志。常闭触点 22000 可以保证在计数器未达到 20 时取票机能不断工作。接下来车开到取票机前司机按下取票按钮，使得常开 00001，输出继电器 01004 输出，01004 使得取票机送出票，造成取票开关 00003 闭合，开启车库门输出继电器01005 输出,并将其置 1。当车库门完全打开后，车库门极限位置开关 00007 起作用，从而使常开触点 00007 闭合，则将 01005 置 0，车库门停止上升。取走票开关 00004 瞬时闭合，PLC 内部继电器 22002 实现自保。常开触点 00007第五章 立体车库控制系统的设计34和 22002 同时起作用，使得 01006 输出，进口栏杆升起。车辆现在就可以进入车库了。车一旦进入，压力传感器 00005 和视觉传感器 00101就没有输入了，因此常闭触点 00005 和 00101 就恢复其常闭状态。当进口栏杆完全升起时，进口栏极限开关常开触点 00009 将闭合，计时器 TIM001 起作用，开始计时。当设定的时间 2 秒达到后，并且进口栏下没有任何物体时，则 PLC 的进口视觉传感器00101 保持常闭，进口栏杆一直下降到下极限，使常闭触点 00106 断开，栏杆停止下降；计数器计数触点 20000 触发，计数器加 1。司机通过进口栏杆后，进入车库并将车已经停放好，且无另外的车辆驶入或者驶出时，则进口栏到达下极限，库门下没有任何物体时，库门 01008 开始动作，库门关闭，一直到它的下极限。如果有车要驶离车库，常开触点 00002 闭合，且常开触点 00104 闭合，由 01009实现互锁，车库门打开，直到到达车库门的上极限才停止动作，并且显示“取车”提示司机入库取车。当车驶离车库到达出口压力板处，常开触点 00006 有输入，则 00006 闭合；当司机投入令牌后，常开触点 00003 闭合，从而使得 01100 开始动作，升起出口栏杆，并实现互锁；当栏杆升到极限处则停止上升。一旦车驶离后，出口处压力板 00006 保持常闭和栏杆下没有任何物体时，00103 则保持常闭状态，栏杆升到极限位置使得 00100 有输入，常开触点 00100 闭合，计时器TIM002 开始计时，当达到预设的 2 秒钟后，常开触点 TIM002 闭合，当栏杆下没有物体时，01101 和 20001 有输出，01101 和 20001 闭合，使得出口栏杆落下，直到栏杆降到下极限；并且计数器计数控制开启，计数器减 1。当没有车入库或出库时，且门下没有物体时，则库门降到下极限。最后，PLC 又回到程序初始，继续循环，不断询问计数器是否达到 63，不断等待传感器输入。因此根据总结，有 18 个输入点和 11 个输出点，因此选择小型机 OMRON的 CPM1A-30CDT-D。5.PLC 外部接线图外部接线图另附。5.1.3 小小结结在进出车控制系统设计中，传感器的类型及设置当然是要优先考虑的。当然还要考虑安全因素和可能发生的意外及不便之处。这些问题可由设置必要的传感器来解决。设计示意图可以帮助较好地组织各部分动作的逻辑顺序，为生成最后的程序起到搭桥垫底的作用。四川理工学院毕业设计（论文）355.2 地下停车库控制系统设计地下堆垛式立体车库与地上堆垛式立体车库的机构基本上都是一致的，而最大的区别在于入库的转盘。地上堆垛式立体车库的水平回转盘实现车辆出入库时旋转 90 度或 180 度，以方便取车。而地下堆垛式立体车库中，水平回转盘则被换成升降台，因为入库时，车辆要由水平地面下降到车库地面；出库时，则要把车辆由车库地面上升到水平地面，因此，升降台就需要有回转和升降功能。5.2.1 系系统统构成和工作原理构成和工作原理所涉及的双层机械式停车系统采用梳型结构，结构如图 5-3 和如图 5-4 所示： 图 5-3 立体车库单层俯视图图 5-4 车位示意图车辆在车库中的停放采用了梳型结构，即自主行走小车（水平交接机构/搬运小车，它通过通讯系统接收地面管理传来的指令并不断把车的位置运行状态等信息返回给上位机）与停车位之间为梳型的特殊结构，两者相互交叉，以车辆轮子的位置作为移动车辆时的支撑点，与车板式立体车库结构相比，不仅存取车更方便，而且大大节省了时间，适用于多数小型、家用和商务车辆。其机械传动部件主要包括车位架、搬运小车、堆垛机、转盘、升降电机、横移电机等，采用位移传感器检测堆垛机、搬运小车、第五章 立体车库控制系统的设计36升降台的升降、平移及转动位置，光电传感器检测车位是否为空。存取车的工作过程：取车时，PLC 控制变频调速装置带动堆垛机开到某层列外停下，指挥小车开到指定车位取车，小车回到堆垛机平台停下，堆垛机接收小车完成报告，之后运行到升降台处，小车将车辆放置到升降台上，升降台上升到水平地面，完成取车。存车时，升降台下降到车库地面，小车把车辆取到堆垛机上，堆垛机开到某层列外停下，指挥小车开到指定车位存车，小车存车后回到堆垛机平台停下，堆垛机接收小车存车任务完成报告。任务完成时，堆垛机原地待命。5.2.2 堆堆垛垛机到位原理机到位原理堆垛机与水平交接机构一起合作以存取车，并实时向信息管理系统上报状态信息。堆垛机水平或垂直行走时,每经过一列层车位,设定的相应的列层地址数就加减 1,当前值与设定值差值逐步减小。差值为 2 时,速度由高速变中速。差数为 1 时,接受中速到微速的变换指令,调整减速点用的计时器 T1 开始动作,如图 5-5 所示。T1 在 t1 时间后发出实际减速信号,以规定的微速度运行。差数为 0 时,按照停止指令调整停止点用的计时器 T2 开始动作,T2 在 t2 时间后进行制动,使堆垛机停止在允许的范围内,t1 与 t2的规定与堆垛机运行速度、惯性和制动器容量等有关。在行走和升降的各个位置上,加固定编码地址,堆垛机依靠该地址与目的地址对照,堆垛机每通过一个位置就记录一个数一直移动到和预定位置号一致时停止。这种定位方法在堆垛机中速度时,定位精度为10mm,高速时为40mm。 图 5-5 堆垛机速度控制示意图5.2.3 控制系控制系统设计统设计升降台上的升降液压缸和旋转液压缸由 1 台 PLC 控制；搬运小车上的变频器和读码器以及液压装置由 1 台 PLC 控制。2 台 PLC 通过 ControllerLink 通讯，1 台工控机作四川理工学院毕业设计（论文）37为上位机用于监控 2 台 PLC 的运行状态。停车库为无人值班操作，取车和存车皆是根据使用者的 IC 卡进行操作。IC 卡上记载着使用者的车位号以及使用者的名字和个人信息。使用者把 IC 卡插入读卡器，控制系统将其上的信息和工业控制计算机数据库中的内容相比较，如果正确无误，则计算机向 2 台 PLC 控制单元发出指令，进行相应的动作。搬运小车未设初始位置，存完车辆就停在原位，这样可以避免回程用电，达到节约电的目的。搬运小车横移电动机采用自适应控制，可使耗电量降至最低。控制系统的结构形式图见图 5-6。图 5-6 停车库控制系统框图控制系统通过对电机、液压设备的控制来实现载车板的升降、横移。升降到位由定位开关和限位开关检测。同时为在发生异常情况时能及时让停车设备停止，装有紧急停止开关。OMRON 的 CPM1A 系列型 PLC 指令系统功能强，具有 200 多条高级指令，其处理芯片速度快，性能好，并具有较大的用户程序容量，它们采用一致的应用层通信协议，方便构成多极 PLC 网络和开发 PLC 网络应用程序。在该停车库中就选用 OMRON 公司的CPM1A 系列 PLC 作为控制部分的核心单元，控制单元采用 CPM1A-40CDT-D 型，它具有24 个输入点，16 个输出点，根据现场点数的要求可接入扩展单元，最大输出点数可达120 点。它的输入信号包括车位的行程开关，升降的限位开关，防止人车误入的光电开关，紧急停止开关以及之智能触摸屏按键输入等；输出包括继电器、接触器及电磁阀驱动信号，电机起动信号，报警信号等。图 5-7 所示的只是一个具体的 PLC 控制结构。由于一个大型的停车库车位很多，从而输入输出点数较多，在实际的控制系统设计中往往有多个 PLC 同时进行控制，构成多点结构的局域网。第五章 立体车库控制系统的设计38图 5-7 PLC 控制系统原理图取车流程框图如图 5-8 所示:图 5-8 取车流程图四川理工学院毕业设计（论文）39存车流程图如图 5-9 所示。图 5-9 存车流程框图1.升降台升降及平层控制为提高存取车的效率，保证升降台平层精度，由 PLC 经变频器对拽引机电机进行无极调速，从而拖动升降台升降。原理见图 5-10 所示。PLC 送向变频器的信号有：正向，反向，外部故障，故障复位等。变频器回送到 PLC 的信号包括零速，速度符合，准备就绪，制动器电阻过热等。为使升降台升降器动平稳，可预置几段加减速度，以获得适宜的 S 曲线。第五章 立体车库控制系统的设计40编码器安装在拽引电机主轴上，其输出送到变频器，形成电机转速的闭环控制。编码器的输出信号经变频器分频（11/64）后送到 PLC 的高速计数（CT）模块，与泊车位的平层信号组合实现升降台升降位置的精确测量和定位。为防止拽引绳索伸缩等而引起的升降台定位误差，定时对升降台位置进行自测，让升降台带动典型负载走一个升降循环，由 PLC 的高速计数模块读取并纪录各平层点的编码器输出数值作为位置的基准值。图 5-10 升降台升降控制原理图2.横移机构的伸缩控制横移机构是把车存入泊位和从泊位上取下的关键部件，它由臂和钩两部分组成。为使车能快速而平稳存取，臂与钩应协调动作。为此配有速度、位置传感器和轻便的传动机构。臂与钩分别由 2 只电机驱动，其中钩的灵活而准确的控制由 PLC 经变频器对电机调速来实现。图 5-11 为这部分原理图。图 5-11 横移机构控制原理图四川理工学院毕业设计（论文）41其存车的动作过程是：臂带动钩左由移动，到位后，钩继续移动把置车板推到泊位上，就位后，自动脱钩，钩退回到原处，臂再回缩，到原位停止。当取泊位上的置车板时，臂的最终位置由置车板中间位置来定。5.2.4 逻辑逻辑梯形梯形图图1.PLC 输入地址分配表输入地址元件代码元件说明00000DW1搬运器定位 100001DW2搬运器定位 200008BYQJT搬运器急停00009ZB热继电器00010RJ制动电阻保护00011SB1小车移动限位00012SB2小车复位限位00013SB3搬运器左限位00014SB4搬运器右限位00015SB5微升上限位00100SB6微升下限位00101SB7升降台上限位00102DB1变频器制动00103DB2变频器故障00108DM1读码器接收 100109DM2读码器接收 200110DM3读码器接收 300111DM4读码器接收 400112DM5读码器接收 500113DM6读码器接收 600114DM7读码器接收 700115DM8读码器接收 8第五章 立体车库控制系统的设计422.PLC 输出地址分配表输出地址元件代码元件说明01000KM3P变频器01001KM4P油泵电机01002JZP小车移动01003JFP小车复位01004DCFP电磁阀01005GD同时关断01006BJQ搬运器报警01007GZD搬运器故障灯01008DI0控制器禁止01009DI1CW 停止01010DI2CCW 停止01011DI3快速停止01012DI401013DI501014ZF总阀3.逻辑梯形图逻辑梯形图另附。4.PLC 外部接线图外部接线图另附。5.3 控制系统的改进和运行速度的改善在控制系统中，由于现场设备如定位开关、限位开关等输入信号，以及继电器、接触器等输出与 PLC 的联接中，设备数目过多，使得接线设计与接头校对的工作量大，电缆、端子和槽盒用量也大，不仅增加投资、不便维护，也为系统的安全运行埋下隐患。利用现场总线技术，将多个设备挂接在一对双绞线或一条电缆线上，可大大简化接线，使系统扩展更灵活，同时由于现场总线设备的智能化、数字化，还能提高控制系统的精度。在保证了稳定性和
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