【电气工程及其自动化】基于 plc的自动立体车库硬件设计

本科生毕业设计（论文）基于PLC的自动立体车库硬件设计二级学院信息科学与技术学院专业电气工程及其自动化完成日期2014年5月0日A基础理论B应用研究C调查报告D其他目录1前言11本课题设计的背景12本课题设计的目的及意义13立体车库在国内外研究发展现状14本课题设计的内容2系统方案的设定21自动化立体车库常见形式22方案论证23升降横移式立体库控制系统整体方案3立体车库的基本结构31升降横移式立体车库的工作原理32立体车库主要机械构件及其功能321框架322一层载车板横移传动系统323二层载车板升降横移传动系统324三层载车板垂直升降运动的传动系统325安全装置326控制系统4主要硬件的介绍与选型41PLC的介绍与选型42电机的介绍与选型43其他配置的介绍与选型431接触器和继电器432传感器433载车板固定装置434报警灯435按钮436断路器44硬件的配置表5硬件的连接与调试51硬件和软件联调总结参考文献附录致谢基于PLC的自动立体停车库的硬件设计摘要立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的存储设施。本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层三列式车库结构为研究模型。在升降横移式立体车库控制系统的设计中，我负责的是对PLC，电机等硬件部分的选型和电气搭建，为立体车库控制奠定基础关键词立体车库；控制系统；PLCBASEDONTHEPLCHARDWAREDESIGNOFAUTOMATICPARKINGEQUIPMENTABSTRACTSTEREOGARAGEISASPECIALIZEDSTORAGEFACILITYTHATISUSEDFORAUTOMATICPARKINGANDSCIENTIFICSTORAGEOFAVARIETYOFVEHICLESBASEDONAFULLINVESTIGATIONABOUTCURRENTSITUATIONANDDEVELOPINGTRENDOFSTEREOGARAGEATHOMEANDABROAD,THREELAYERANDTHREEFORMULISTICGARAGESTRUCTUREISCHOSENASTHERESEARCHMODELINTHISTHESISINDESIGNINGTHECONTROLSYSTEMOFLIFTSLIDINGSTEREOGARAGE,IWASINCHARGEOFTHESELECTIONOFPLC,MOTORANDOTHERHARDWAREPARTS,ANDELECTRICALBUILDING,WHICHLAIDAFOUNDATIONFORTHECONTROLSYSTEMOFSTEREOGARAGEKEYWORDSSTEREOGARAGECONTROLSYSTEMTHEPLC1前言11本课题设计的背景停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通问题，静态交通是相对于动态交通而存在的一种交通形态，二者相互联系，互相影响，停车设施是城市静态交通的主要内容，随着城市的不断发展，各种车辆的不断增加，对停车设施的需求也在不断增加，如果两者之间失去平衡，城市里就会出现停车难的一系列问题。数据显示，最近几年我国城市机动车辆平均增长速度在1520，而同时期城市停车基础设施的平均增长速度只有23，特别是大城市的机动车拥有量的增长速度远远超过停车基础设施的增长速度，因此，我们必须重视城市停车难的问题，并积极探求解决的措施。专家们指出，解决城市静态交通问题，大体分为软硬两种措施。所谓软措施，就是通过政策法规，限制路面停车，提高停车场利用效率，使部分车主更愿意改乘公共交通工具，以减少机动车对停车场的需求。而硬措施，主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其它空间满足停车需求。而无论采取什么措施，在规划后再收拾残局，于局限内弥补不足，政府和管理部门所需投入得精力和资金都不小。为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。12本课题设计的目的及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，汽车进入家庭的步伐正在加快，停车产业市场前景广阔。机械式立体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、地下车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难最有效的手段，机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上21层立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。当以往的路边、人行道上停车、地下或地面停车场均解决不了上述问题时，采用机械式立体停车设备是一个非常有效的措施。机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，立体车库的设计目的是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。13立体车库在国内外研究发展现状早在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的双层停车设备；利用住宅空地建起24层升降横移停车设备；适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，拥有量不断增加，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和制造应用。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，韩国和我国的港、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。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟先进技术。机械方面，应用了许多新材料、新工艺。设备结构采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。钢结构选用新型优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。控制形式有，按钮式、锁匙式、IC卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等，安全保护装置日臻完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火系统等。在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。解决上述问题，需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。政策方面应参照发达国家的有关政策法规，规划确定出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。鼓励按市场规则经营车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。14本课题设计的内容本课题的主要内容是基于三菱FX2N系列PLC的立体车库控制系统的设计，升降横移类停车库利用托盘移位产生垂直通道,实现高层车位升降存取车辆。由于受收链装置及存取车时间的限制,一般为24层国家规定最高为4层,2层、3层者居多,设计内容为地上33升降横移式立体停车库，停车容量7辆。立体车库结构特点是最底层只能平移,最顶层只能升降，中间层既可升降也可平移。除顶层外,底层都必须预留一个空车位,供进出车升降之用。当底层车位进出车时,无需移动其他托盘就可直接进出车；顶层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行相应的平移处理,直到下方为空才可执行下降动作,进出车完成后再上升回到原位置。2系统方案的设定21自动化立体车库常见形式目前，立体车库主要有以下几种形式升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式等。在对国内外各种同类产品进行分析的基础上，再结合造价、技术难度以及市场需求等各个方面的因素，可以发现升降横移式立体车库形式比较多，规模可大可小，而且对场地的适应性较强，采用这类设备的车库十分普遍。因此，最终确定研究对象为升降横移式立体车库。22方案论证随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多。所以顺应时下的现状立体车库迅速发展起来，其设计也在不断的趋向于完善化，本车库模型系统的设计也有很多不同的方法。基于PLC立体车库模型控制系统设计。7它具有很多其他设计方法不可比拟的优点（1）可靠性高、环境适应性强可编程控制器输入/输出端口均采用继电器和光电耦合器件，采取了隔离和抗干扰措施，所以具有很强的抗干扰能力。（2）通用性好由于可编程控制器采用模块化结构，一般有CPU模块、电源模块、PID模块、模拟输入和输出模块等，可以用这些模块灵活的组成各种不同的控制系统，对不同的控制系统，只需选取不同的模块即可，因而具有很好的适用性。（3）使用方便、灵活对于不同的控制系统，当硬件结构选定后，如果输入/输出作很小的变动时，只需修改相应程序即可，无需对系统连线做较大的修改，减少了现场调试的工作量，使用起来灵活方便。（4）具有顺序、周期性的工作特征。（5）体积小由于在制造时采用了大规模集成电路和微处理器，用软件编程代替了硬连线，便于安装，实现了小型化。综上所述，PLC作为设计中的主控制系统，能够更好的满足设计要求，达到设计的目的。23升降横移式立体库控制系统整体方案升降横移式立体停车库是一种比较典型的跨学科机电一体化产品，集机械、电子、信息和电气技术于一体。升降横移式立体停车库的控制系统是整个车库系统的核心组成部分。如果说执行机构是“四肢”，框架是“区体”，那么控制系统就是“大脑”。它指导着车库的每个运作过程，并对整个系统的状态过程进行监控。升降横移式立体停车库的系统控制原理操作者人要通过控制系统信息交流的平台界面把操作信息传送给控制系统，经经系统处理后，然后系统把可识别的控制信息通过控制设备（PLC）来驱动执行结构，进而完成车库现场的运作。同时该动作的信息通过检测装置传送到检测系统，经处理后反馈到控制系统的监控界面，这样操作者就可以直观的看到车库现场的运行实况了，由此可以使车库更安全的运行。整个系统控制原理框图如图1图1立体车库系统控制整体框图3立体车库的基本结构31升降横移式立体车库的工作原理升降横移式立体车库每个车位都有载车板，车辆停在载车板上，最下层的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，才能降至底层，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，载车板回至所在层位。下图为一个地上33型七车位的升降横移式立体车库，其工作原理是上层载车板可以做升降运动，中间层载车板可以做升降运动和横移运动，下层载车板只能做横移运动。通过中间层和下层的空位，利用载车板横移变换空位，将汽车停到上层或降至下层，第一层的汽车可直接开进和开出，无需变换位置。6如图2所示1、2号车位可以直接存取车辆；7号车位需下降后再存取车辆；3号车位，则需先将1号和2号载车板右移，再将3号载车板下降后才能存取车辆；4号车位，则需先将2号载车板右移，再将4号载车板下降后才能存取车辆；5号车位需要先将1、2、3、4号四个载车板右移，再将5号载车板下降后才能存取车辆；6号车位则需要先将2、4号载车板右移，再将6号载车板下降后才能存取车辆。图2七车位升降横移式立体车库工作原理图升降横移式立体车库对场地的适应性很强，所以可根据不同的地形和空间进行相应的构建，规模可大可小，对场地的要求比较低，因此应用非常广泛。32立体车库主要机械构件及其功能33型升降横移式立体车库，其主要有六大部分组成，分别是结构框架部分，载车板部分，横移系统，升降系统，控制系统，安全防护系统。321框架立体车库一般主要以钢结构和钢筋混凝土为主，在本文中，选择用钢结构。钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，生产效率和产品精度高，质量易于保证，是工程结构中工业化程度最高的一种结构。构件制造完成后，运至施工现场拼装成结构。拼装可采用安装方便的螺栓连接，有时还可在地面拼装成较大的单元，再进行吊装。施工工期短，可尽快发挥投资的经济效益。由于钢结构具有连接的特性，故易于加固、改建和拆迁。322一层载车板横移传动系统第一层车位设置在地面上，汽车的存取可以直接在对应的位置进行，车辆驶上载车板后，只能实现水平移动的方式。传动方式为电动机带动主动链轮，使链条带动从动链轮从而带动主轴，进而驱动行走轮带动载车板在导轨上做横移运动，采用这种链传动方式与齿轮齿条传动方式相比，结构简单，成本低。同样可以达到传动准确，效率高的目的。323二层载车板升降横移传动系统第二层车位是由一个横移矩形框架及一个悬挂载车板组成，汽车驶上载车板后不光要进行横移运动，还要进行垂直升降运动。横移传动方式为横移电动机带动横移主动链轮，使链条带动横移从动链轮从而带动横移主轴，进而驱动行走轮带动横移框架，实现二层载车板的横移运动做横移运动。升降传动方式为升降电动机带动升降主动链轮，使链条带动升降从动链轮从而带动升降主轴，进而驱动升降链轮带动升降链条，从而带动载车板，实现二层载车板的垂直升降运动。324三层载车板垂直升降运动的传动系统第三层车位是由一个焊接在立体车库骨架上的框架和一个悬挂载车板组成的。当汽车驶上载车板后，只能进行垂直升降运动。升降传动方式为电动机带动主动链轮，使链条带动从动链轮从而带动主轴，进而驱动升降链轮带动升降链条，从而带动载车板，实现二层载车板的垂直升降运动。325安全装置在立体车库上层停车位和下层停车位的纵梁处装有上下行程限位开关，在中间层和底层车库横梁两端装有左右行程限位开关。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的挂钩，载车板两侧相应位置装两只勾环，当上载车板上升到位后，纵梁上安装的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，从而压毁下层的汽车。行程限位开关的作用是当载车板到达位置是自动停止。326控制系统升降横移式立体车库的控制系统采用PLC控制，主要有自动，手动和急停三种控制方式，立体车库一般采用自动控制方式工作，当出现紧急异常的情况时候使用急停控制。4主要硬件的介绍与选型41PLC的介绍与选型整个车库由一台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，完成车辆的存取操作，各车位车辆的存取由PLC根据当前各车位的停放情况，按照相应的策略来调动载车板，以存取车辆。1PLC是一种以微处理器为核心的工业通用自动控制装置，其硬件结构与微型计算机控制系统相似。PLC也是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。应用较广泛的PLC品牌有三菱、西门子、施耐德、台达、松下、欧姆龙、富士、光洋、永宏、日立、罗克韦尔每种品牌的PLC的配置不一样，也各有优缺。因为本设计中PLC主要用于控制异步步电机运转，需要有脉冲输出，所以PLC的输出通道必须是晶体管性的。2PLC优点1可靠性高，抗干扰能力强2通用性强，控制程序可变，使用方便3功能强，适应面广4编程简单，容易掌握5减少了控制系统的设计及施工的工作量6体积小、重量轻、功耗低、维护方便PLC的I/O口资源配置根据立体车库控制系统的要求功能，对PLC进行I/O分配，具体分配如下3输入分配如表1所示。表1PLC输入口分配表输入输入设备输入输入设备X0启动按钮X153号载车板左限位开关X1紧停按钮X164号载车板左限位开关X23号载车板按钮X173号载车板下限位开关X34号载车板按钮X204号载车板下限位开关X45号载车板按钮X213号载车板上限位开关X56号载车板按钮X224号载车板上限位开关X67号载车板按钮X235号载车板下限位开关X71号载车板右限位开关X246号载车板下限位开关X102号载车板右限位开关X257号载车板下限位开关X111号载车板左限位开关X265号载车板上限位开关X122号载车板左限位开关X276号载车板上限位开关X133号载车板右限位开关X307号载车板上限位开关X144号载车板右限位开关X31载车板复位输出分配如表2所示。表2PLC输出端口分配表输出输出设备输出输出设备Y01号电机右转Y145号电机下降Y12号电机右转Y156号电机下降Y21号电机左转Y167号电机下降Y32号电机左转Y175号电机上升Y43号电机右转Y206号电机上升Y54号电机右转Y217号电机上升Y63号电机左转Y223号载车板防坠电磁铁Y74号电机左转Y234号载车板防坠电磁铁Y108号电机下降Y245号载车板防坠电磁铁Y119号电机下降Y256号载车板防坠电磁铁Y128号电机上升Y267号载车板防坠电磁铁Y139号电机上升Y27报警灯综上所述，根据控制系统的要求，从经济性，实用性和可靠性等方面考虑，本次采用三菱FX2N64MR001型集成了32点输入,32点输出，共有64个数字量I/O口的PLC。而本次控制系统需要26个输入点和24个输出点，所以，选用三菱FX2N64M001型PLC可以满足课题需要，而且也保证了I/O口的1020使用裕量，可以满足控制系统适当的扩展需求。4542电机的介绍与选型不同类型的电机能用在不同的需要场合,本设计主要分为上下提升机构和左右平移。在本系统中，每个载车板上分别装有电机控制载车板的横移、升降，共需要9台电机。其中，1号电机控制1号载车板的横移；2号电机控制2号载车板的横移；3号电机控制3号载车板的横移；4号电机控制4号载车板的横移；5号电机控制5号载车板的升降；6号电机控制6号载车板的升降；7号电机控制7号载车板的升降；8号电机控制3号载车板的升降；9号电机控制4号载车板的升降。综合考虑运转性能和性价比，由于上下提升机构需要较大的动力，查找资料可知，升降载车板要求的功率为22KW，所以升降机构选择380V,额定功率22KW,额定电流483A的三相异步电动机Y90L2。查找资料，横移机构的电机做如下选型过程电机输出轴转速N计算MIN/R728S/R408122DRVN其中横移速度V120MM/S行走轮直径D80MM驱动力矩M计算由机械手册1册查得8行走轮与钢导数的静摩擦系数015静行走轮与钢导数的滚动摩擦系数0051滚动轴承的摩擦系数000152正压力N70W车下P则起动驱动力矩NM1625042R起M行走驱动力矩N58071P925816起电机功率计算NNM954KW1630728954NN4916起起倍起523048N由于结构紧凑，容纳电机的空间狭小，载车板的额定载荷是承载的最高上限，实际使用概率很小，通常可以泊车的车辆的重量都在1000KGF1600KGF之间这是由车型所决定的，所以功率不需留余量，选择02KW的电机比较经济电机允许短时超载，静摩擦引起的大起动阻力矩不会造成电机损坏。作为自动车库最为关键的部位之一的平移机构，本设计中水平托盘要求的功率为02KW,额定功率075KW,额定电流183A的三相异步电动机Y280M12。43其他配置的介绍与选型431接触器和继电器在立体车库中，由于载车板的运行过程并不是连续的，而是根据按钮操作进行动作的，因此需要PLC根据当前按钮的情况来控制载车板的启动和停止，在本系统中，需要用到18个接触器，分别是1号载车板左移接触器，1号载车板右移接触器，2号载车板左移接触器，2号载车板右移接触器，3号载车板左移接触器，3号载车板右移接触器，4号载车板左移接触器，4号载车板右移接触器，3号载车板上升接触器，3号载车板下降接触器，4号载车板上升接触器，4号载车板下降接触器，5号载车板上升接触器，5号载车板下降接触器，6号载车板上升接触器，6号载车板下降接触器，7号载车板上升接触器，7号载车板下降接触器。接触器的选择是根据所控制的电动机和负载的电流类型，即交流负载使用交流接触器，直流负载使用直流接触器。一般触点的额定电流应选大一点。由于本设计中采用三项异步电机，额定电流分别为183A和483A，因此选用接触器CJX20908，其用于交流50HZ，额定电压为380V，额定电流为8A，极限电压为690V，极限电流为95A。热继电器用于保护电机，防止电机过热烧坏。其工作原理为一般为双金属片式，热元件与被保护对象的主电路串接，负载电流通过热元件和双金属片（复式加热）利用热效应使双金属片弯曲，当负载电流达到预置值的12倍或发生断相时，热继电器的动作机构脱扣将电源切断，使被保护对象得到保护。一般所选择热继电器的额定电流为电路的额定电流的15倍左右。由额定电流来选择热继电器。在本设计中对于升降电机选用的热继电器为LR2JR288，额定电流8A。对于水平移动的电机，选择额定电流小一些的热继电器LR2JR244，额定电流4A。另外电路中还要配以熔断器，选择熔断器时只需将电流与安全系数相乘，通常取56倍的安全系数因此选择起升机构熔断器为RT160020，额定电流20A，横移机构熔断器RT16009,额定电流。432传感器传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。设计中，考虑到接近开关工作稳定可靠、寿命长、定位精度高，因此将它作为载车板升降和横移时的保护开关。我采用了OMRON的TLW20ME1接近传感器。此接近传感器检测距离为20MM，误差10，在检测到物体时，输出为“0”，这样就可以作为安全保护开关。它的电源电压是24VDC，输出方式为NPN，这便于安装人员的操作。此外，其工作环境温度为2575，对于车库这种热源较多场所能够适应，因此作出上述选择。光电开关可分为两类透射型和反射型。透射型是发射器（光源）与接收器相对放置，发射器发射的红外线直接照射到接收器上，当有物体将红外线光源切断时，接收器收不到红外光，于是就发出一个信号。反射型根据红外光反射方式的不同，又分为镜反射（简称反射型）和被测物体反射（简称散射型）两种。反射型的接受部分和发射部分合做在一起，发射部分发射红外光，由反射镜反射回来，被接收部分接收。散射型是依靠被测物体对光的反射，接收器接收到物体反射的红外线，从而给出信号。散射型安装简单，不仅可以检测物体的有无，还可以检测物体的颜色，但是它的检测距离最小。透射型检测距离较大，但是调整频繁。在本设计中，需要用限位开关（行程开关）检测的量比较多，如载车板是否到位，车辆的有无，车辆是否停放准确等等。其中，对于车辆是否停放准确的检测可使用安全光幕，它的工作原理同光电开关。但考虑到成本关系，并且用光电开关同样可以达到相同的功能，所以本设计中均采用光电开关代替。由于车库中载车板的反复运动势必带来震动，因此在选择光电开关时需考虑防震性。在检测载车板是否到位时，光电开关的响应速度必须快速、准确。此外所选元器件最好能使用统一电源，方便接线。因此，综合考虑，我选择了OMRON的E3GR13回归反射型光电开关，其相应速度快，动作、复位各1MS，耐震动（1055HZ），并且带有安全保护结构。其最大特点是输出方式PNP/NPN可调，并且LIGHTON/DARKON可调，这在程序设计和电器原理图设计上都带来了便利。性能指标如表3表3性能指标表检测方式回归反射型带反射板型号项目E3GR13E3GR17E3GMR19设定距离/标准检测物体18MM以上的不透明时应差距离/指向角本体15反射率物性黑白误差/光源发光波长红色发光二极管700MM投光光点直径/电源电压DC1030V包括脉动（PP）10DC12240V10脉动（PP）10以下AC12240V1050/60HZ消耗电流/电力50MA以下2W以下控制输出负荷电源电压DC30V以下负荷电流100MA以下残留电压NPN出力,12V以下PNP出力,2V以下继电路出口IC接点AC250V3ACOS1以下DC30V3A以下LON/DON开关转换式集电极开路NPN/PNP输出关转换式LON/DON开关转换式机械式/5000万次以上开关频率18000次/H寿命继电器输出电动式/10万次以上开关频率18000次/H保护回路电源逆相连接保护负荷短路保护防止相互干扰功能防止相互干扰功能响应时间动作/复位各1MS动作/复位各30MS灵敏度调节单转可调试433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，损害其下方的车或人，所以安装电磁铁控制的挂钩形式的防坠装置。当载车板停靠到位时，光电开关将信号传到PLC，PLC再通过输出信号给继电器，继电器控制电磁铁由通电状态转为失电状态，驱动挂钩勾住环。工作原理如下图3所示图3防止载车板坠落装置图由经济性和实用性考虑，选择交流220V，初吸力5T（N）的防坠器，其额定电流较小，故需要选择一般的继电器220V交流，额定电流5A控制电磁铁的通断。434报警灯在本设计中报警灯只是监测车库的状态，正常状态时灯显示绿色，不正常状态显示红色。并且为了省资源，只需在PLC输出端接上报警灯便可实现监测功能。故选择DC24V，额定电流0310A，额定功率5W的指示灯S80AR。435按钮按钮开关是一种结构简单，应用十分广泛的主令电器。在电气自动控制电路中，用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。按钮开关的结构种类很多，可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯符号式及钥匙式等，有单钮、双钮、三钮及不同组合形式，一般是采用积木式结构，由按钮帽，复位弹簧，桥式触头和外壳等组成，通常做成复合式，有一对常闭触头和常开触头，有的产品可通过多个元件的串联增加触头对数。还有一种自持式按钮，按下后即可自动保持闭合位置，断电后才能打开。呼叫，急停，载车板复位，启动时要用到按钮，作用是动作和自锁，经济效益考虑，所以选择DAFU达孚带灯按钮开关DC13，参数为交流50HZ，工作耐压2500V/1MIN，额定绝缘电压600V额定电压24V，额定电流6A，发热电流10A。436断路器断路器又叫空气开关，是一种很基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，能保护线路和电源的能力。它可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件，一获得了广泛的应用。本设计要用一个断路器做为总开关，保护电路，考虑经济性和实用性，选DZ474LE32/2型漏电断路器。额定电流为10A，额定电压380V，额定动作剩余电流30MA,2极。44硬件的配置表总的硬件配置表如表4所示表4硬件配置表设备数量核心参数电机9台横移电机Y280M12额定电压380V，电流183A,功率075KW提升电机Y90L2额定电压380V,额定电流483A,功率22KWPLC1台三菱FX2N64M001，32点输入,32点输出继电器10个起升继电器LR2JR288，整定额定电流8A；横移热继电器LR2JR244，整定额定电流4A；一般的继电器220V交流，额定电流5A。接触器9个接触器CJX20908，额定电压为380V，额定电流为8A，极限电压为690V，极限电流为95A断路器1个DZ474LE32/2型漏电断路器。额定电流为10A，额定电压380V，额定动作剩余电流30MA,2极按钮8个DAFU达孚带灯按钮开关DC13，交流50HZ，工作耐压2500V/1MIN，额定绝缘电压600V额定电压24V，额定电流6A，发热电流10A传感器9个TLW20ME1接近传感器，电源电压是24VDC，检测距离为20MM，误差10行程开关36个E3GR13回归反射型光电开关，电流50MA以下，电压DC1030V指示灯1个指示灯S80AR，DC24V，额定电流0310A，额定功率5W5硬件的连接与调试51硬件和软件联调本文所设计的PLC存取车控制系统只针对上2层和3层的车位，对于第