編號(hào) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文） 題目 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二級(jí)學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 109040204 學(xué)生姓名 鄒 正 明 學(xué)號(hào) 10904020437 指導(dǎo)教師 職稱 時(shí) 間 目 錄 摘 要 Abstract 1 緒論 1 1.1 立體停車庫的簡介 1 1.2 本課題設(shè)計(jì)的背景 3 1.3 本題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 4 1.4 本題設(shè)計(jì)的目的及意義 4 2 立體停車庫控制方案的 6 2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 6 3 升降橫移式立體停車庫的構(gòu)成及工作原理 7 3.1 升降橫移式立體停車庫的構(gòu)成 7 3.2 升降橫移式立體停車庫的工作原理 7 4 立體停車庫部分硬件的設(shè)計(jì) 9 4.1 安全防護(hù)裝置 9 4.2 傳感器的選擇 9 4.2.1 感煙感溫傳感器 10 4.2.2 紅外線傳感器 10 4.2.3 行程開關(guān) 11 4.3系統(tǒng)控制箱設(shè)計(jì) 11 4.4電動(dòng)機(jī)的選型 12 4.4.1 升降傳動(dòng)電機(jī) 12 4.4.2 橫移傳動(dòng)電機(jī) 12 4.5 PLC 的選型 13 4.5.1 PLC 的選型 13 4.5.2 PLC 外部接線圖 15 5 立體停車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 5.1 PLC 工作過程 16 5.2 PLC 程序編制原則 17 5.3 I/O 點(diǎn) 地址 分配 17 5.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 圖 19 5.5 PLC 控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì) 21 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 總 結(jié) 22 致 謝 23 參考文獻(xiàn) 24 文獻(xiàn)綜述 25 附錄 PSH16D 型立體停車庫 PLC 梯形圖 32 全套資料帶 CAD 圖， QQ 聯(lián)系 414951605 或 1304139763 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) I 摘 要 立體車庫是用來實(shí)現(xiàn)部分車輛的自動(dòng)停放及科學(xué)寄存的倉儲(chǔ)設(shè)施。隨著城市汽車數(shù)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 更好的利用上地資源，發(fā)揮空間優(yōu)勢，更大限度地停放車輛，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象，綜合考慮立體車庫制造成本和可行性的雙重因素。 本文是在對國內(nèi)外車庫現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做了調(diào)研的基礎(chǔ)上，選擇三層六列式車庫結(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：車庫的結(jié)構(gòu)部分、傳動(dòng)裝置部分以及控制系統(tǒng)部分。本文簡單介紹了車庫的主體結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對車庫的控制系統(tǒng)作了比較詳細(xì)的說明。在對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)的可編程序控制 器 (PLC)控制，運(yùn)用西門子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，采用 PLC 作為控制系統(tǒng)簡單易行。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 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) II Abstract Stereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo garage can use land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage, and regards of the two factors of cost of manufacture and operational efficiency synthetically. On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and six-formulistic garage structure as the research model. According to the form of the dragging-forms of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure 、 part of driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main structure and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. The paper adopted PLC as control system in designing the up-down and translation stereo garage, PLC software of SIEMENS company was used to weave the program of control system, through debugging running. The result proved that adopted PLC as control system is simple and easy to realize. The characteristic of stabilization, credibility, speediness and high capability made the control system very perfection. In order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and translation stereo garage the Paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can ensure absolute safety for Car and make the whole stereo garage safety and running smooth. Keywords： Stereo garage； Control system； PLC 1 1 緒 論 1.1 立體停車庫的簡介 停車庫系統(tǒng)就其結(jié)構(gòu)特征來分類，可分為平面式和立體式兩種，平面式又分為地下平面式停車庫、地上平面式停車庫；立體式停車庫又可分為自行式立體停車庫、半自動(dòng)立體停車庫和全自動(dòng)立體停車庫，而全自動(dòng)立體停車庫還可分為兩層或多層平面式全自動(dòng)立體停車庫、豎向密集型全自動(dòng)立體停車庫以及特殊造型結(jié)構(gòu)全自動(dòng)立體停車庫。 目前，機(jī)械式立體停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、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式等，下面簡單介紹下前面四種立體車庫。 （ 1） 升降橫移式立體停車庫 升降橫移式立體車庫采用以載車托盤升降或橫移存取車輛的立體停車設(shè)備叫做升降橫移類停車場，如圖 1所示。 圖 1 升降橫移式立體停車庫 升降橫移式立體車庫配置靈活，造價(jià)較低。每單元可設(shè)計(jì)成多層結(jié)構(gòu)，車位可從幾個(gè)到上百個(gè)。其突出特點(diǎn)是節(jié)省占地，配置靈活，存取車迅速，等候時(shí)間短，價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少；采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，構(gòu)造簡單，安全可靠，運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。車庫主要停車托板、機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、自動(dòng)控制、安全防護(hù)幾部分組成，主要適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場 的使用。一般升降橫移式單車位造價(jià)僅為的垂直升降類或巷道堆垛類的 1/6 1/3，非常適合我國現(xiàn)階段國情。 (2) 巷道堆垛式立體停車庫 巷道堆垛式立體車庫利用堆垛機(jī)或者橋式啟動(dòng)機(jī)作為存取車輛的工具，如圖 2所示。它在垂直和水平方向的負(fù)荷運(yùn)動(dòng)將車輛快速送進(jìn)或取出。這種車庫不需要車道，而且出 入口設(shè)置靈活，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，對堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺(tái)堆垛機(jī)重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 成本較高，但該立體車庫容積率高，適合于用地緊張，綠化要求高，停車相對密集的場所。 圖 2 巷道堆垛式立體停車庫 (3) 垂直提升式立體停車庫 垂直提升式立體車庫又稱為電梯式車庫，因其獨(dú)立的車庫像塔而又被稱為塔庫，如圖 3 所示。這種類型的車庫空間利用率很高，在 50 平方米的地面使用垂直提升式立體車庫，可以建造一座 25 層的塔庫，存車輛可達(dá)達(dá)到 50 輛，平均每平方米停放 1輛車。這種車庫通過提升機(jī)的升降和裝在升降平臺(tái)上的橫移機(jī)構(gòu)將車輛或載車托盤橫移，實(shí)現(xiàn)車輛存取，具有省電，噪音小，運(yùn)行速度快以及操作簡單維護(hù)方便等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。該立體車庫采用回轉(zhuǎn)盤技術(shù)，車輛可以直進(jìn)直出，使用便捷，對于城市繁華區(qū)域或其他停放車輛較為集中的地方，采用這種類型的車庫更是合適。車庫一般較高 ，但占地卻最小，對設(shè)備的安全性、加工安裝精度等要求都很高，所以造價(jià)較高。 圖 3 垂直提升式立體停車庫 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 （ 4）垂直循環(huán)式立體停車庫 垂直循環(huán)式立體車庫外觀像垂直升降類的車庫，通過巨型鏈輪和鏈條帶動(dòng)存車拖降做垂直方向的循環(huán)運(yùn)動(dòng)來達(dá)到存取車的目的，如圖 4所示。這種車庫設(shè)備動(dòng)力單一，控制簡單，維護(hù)方便、故障少。該類大型車庫一般為封閉式建筑結(jié)構(gòu)，停放車輛可達(dá) 40以上，小型車庫可以根據(jù)地理?xiàng)l件單獨(dú)設(shè)定，也可以多臺(tái)設(shè)備連臺(tái)設(shè)定。垂直循環(huán)式車庫占地少，兩個(gè)泊位面積可停 6 10 輛車；價(jià)格低，投資少，建設(shè)周 期短。 圖 4 垂直循環(huán)式立體停車庫 在對國內(nèi)外各種同類產(chǎn)品進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，再結(jié)合造價(jià)、技術(shù)難度以及用戶需求等各個(gè)方面的因素，可以發(fā)現(xiàn)用升降橫移式立體車庫形式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，而且對場地的適應(yīng)性較強(qiáng)，同時(shí)采用這類設(shè)備的車庫十分普遍。本文以 3層 16 車位升降橫移式立體停車庫為研究對象，設(shè)計(jì)了基于 plc 的控制系統(tǒng)，并在 s7-200 上得到實(shí)現(xiàn)。 1.2 本課題設(shè)計(jì)的背景 隨著我國城市經(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， 截至 2011年 8 月底，全國機(jī)動(dòng)車 的數(shù) 量達(dá)到 2.18 億輛 ， 汽車 數(shù)量 首次突破 1億輛。 而早在 2000年，全國機(jī)動(dòng)車數(shù)量僅為 1249 萬輛，汽車數(shù)量為 625 萬輛。通過以上數(shù)據(jù)不難看出，短短 10 年里，中國的機(jī)動(dòng)車輛的數(shù)量增加了 17 倍，汽車的數(shù)量增加了 16 倍。 而與此相對應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止到 2007 年底，市區(qū)僅有公共停車場 827 處，共計(jì)車位 5.8 萬個(gè)，僅占市區(qū)機(jī)動(dòng)車擁有量的 8.6，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾相當(dāng)突出。上海的情況 也讓人無法樂觀，僅有的 228 個(gè)地下車庫的有效使用面積不足 60 萬平方米，只能滿足 1.3 萬輛機(jī)動(dòng)車停放的需求，路邊停車 漸呈泛濫之勢，比例高達(dá) 65，而且還有繼續(xù)上升的趨勢。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對全國 15個(gè)大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查，城市機(jī)動(dòng)車數(shù)量與停車位之比平均為 4： 84： 1，這一比值對于渴望“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，北京市有關(guān)部門對 2000 年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測僅僅是 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重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 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。面對迅速發(fā)展的城市車流，停車設(shè)施建設(shè)的落后也就 成為了必然。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)施的欠缺最保守估計(jì)應(yīng)為 20 30。 停車難問題現(xiàn)在已引起了社會(huì)各界的關(guān)注，所以很多高校的老師都把立體停車庫這個(gè)課題作為教學(xué)科研的一個(gè)項(xiàng)目，讓同學(xué)們把所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到社會(huì)實(shí)踐中去。剛好這次我有幸獲得這個(gè)課題的研究設(shè)計(jì)。 1.3 本題設(shè)計(jì)的內(nèi)容 本課題的主要內(nèi)容是基于西門子 S-200 系列 PLC 的立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 升降橫移類機(jī)械停車庫利用 載車板 移位產(chǎn)生垂直通道 ,實(shí)現(xiàn)高層車位升降存取車輛。其車位結(jié)構(gòu)為 2 維矩陣形式 ,可設(shè)計(jì)為多層和多列。由于受收鏈裝置 及進(jìn)出車時(shí)間的限制 ,一般為 24 層 (國家規(guī)定最高為 4層 ),2 層、 3層者居多 ,現(xiàn)以地上 3 層 6列 升降橫移式 立體車庫 為例 ,說明停車庫的運(yùn)行原理。 升降橫移式 立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：底層只能平移 ,頂層只能升降 ，中間層既能升降，也能平移 。除頂層外 ,其他 層都必須預(yù)留一個(gè)空車位 ,供進(jìn)出車升降之用。當(dāng)?shù)讓榆囄贿M(jìn)出車時(shí) ,無需移動(dòng)其他托盤就可直接進(jìn)出車 ；除底層外的其他 層進(jìn)出車時(shí) ,先按下存、取車按鈕，然后再按車位號(hào)，程序就開始啟動(dòng)，建立下行通道， 直到下方為空才可進(jìn)行下降動(dòng)作 ,進(jìn)出車完成后再上升回到原位置 ，橫移的載車板也回到原來的位置 。其運(yùn)動(dòng)的總原則是：升降復(fù)位 ,平移 也 復(fù)位 。 1.4 本題設(shè)計(jì)的目的及意義 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，也可以見縫插針的設(shè)置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實(shí)施，是解決城市停車難較為有效的手段，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其獨(dú)特的優(yōu) 越性。首先，機(jī)械式立體停車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。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，而如果采用雙層立體式機(jī)械停車庫，可使地面的使用率提高 80 90，如果采用地上 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)的經(jīng)濟(jì)成本。 機(jī)械式立體停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)。確切的說，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)械車庫一般情況下不做成套系統(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，在住宅區(qū)的每重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 個(gè)組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)的設(shè)立機(jī)械式立體停車庫。這對眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便的條件。當(dāng)以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場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)較為有效的措施。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，立體車庫的設(shè)計(jì)目的： 是解決目前城市用地緊張，緩解停車難的一個(gè)較為有效方法?？梢灶A(yù)見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。 除上訴立體停車庫給社會(huì)帶來的意義外，同時(shí)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)也給我?guī)砹撕芏嗍斋@。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我更加深入的了解智能立體車庫的工作原理，能夠熟練掌握 PLC在立體車庫中的運(yùn)用，能夠自主的對立體停車庫的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)；掌握了控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟流程以及方案制定方法，具備了控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、軟件編制與調(diào)試等基本能力，提升了自己對于設(shè)計(jì)智能控制系統(tǒng)這方面的能力，而且能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 2 立體停車庫控制方案的 2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟 （ 1）立體停車庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要步驟，如圖 5所示 圖 5 立體停車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本步驟 （ 2）在本次課題設(shè)計(jì)過程中主要思路如下： 1）深入的了解和分析立體車庫的工作原理和控制要求。 2）根據(jù)立體車庫的控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 3）根據(jù)所設(shè)計(jì)的場所，選擇步進(jìn)電機(jī)的類型。 4）根據(jù) I/O 的點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 的類型。 5）分配 I/O 點(diǎn)，分配 PLC 的輸入、輸出點(diǎn)。 6）設(shè)計(jì)立體車庫系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì)。 7）將程序輸 入 PLC 程序進(jìn)行調(diào)試，查出錯(cuò)誤，讓程序更加完善。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 3 升降橫移式立體停車庫的構(gòu)成及工作原理 3.1 升降橫移式立體停車庫的構(gòu)成 升降橫移式立體停車庫通過升降或橫移載車板存取車輛。升降橫移式立體車庫主要由結(jié)構(gòu)框架部分、載車板部分、橫移系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)六大部分組成。如圖 6 所示。主框架是立體車庫的支撐結(jié)構(gòu)，通常采用鋼結(jié)構(gòu)。載車板用來承載庫存車輛，載車板上有橫移電機(jī)，帶動(dòng)載車板整體做橫移運(yùn)動(dòng)。載車板上的搬運(yùn)器由四根鋼絲繩與框架連接，可以升降。升降橫移式立體停車庫的傳動(dòng)系統(tǒng)分 為升降傳動(dòng)系統(tǒng)和橫移傳動(dòng)系統(tǒng)，是整個(gè)車庫系統(tǒng)較為的核心部分。升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)可以采用可編程控制器 (PLC)、單片機(jī)等硬件控制繼電器、接觸器的狀態(tài)，完成升降、橫移的動(dòng)作，從而完成車輛的存取。安全防護(hù)措施是立體車庫的安全保障，一般有緊急停止開關(guān)、防墜裝置、警示裝置等。 圖 6 升降橫移式立體車庫框架示意圖 3.2 升降橫移式立體停車庫的工作原理 圖 7所示為 3層 16車位升降橫移式立體停車庫的工作原理示意圖。圖中的空位是無載車板的空位，為車位升降提供通 道?？哲囄辉诔跏蓟癄顟B(tài)下是沒有存放車輛的載車板的。存放在地面層的 1、 2、 3、 4、 5車位的車輛可以“直接”存取，其載車板只做橫移運(yùn)動(dòng)，不做升降運(yùn)動(dòng)；中間層的 6、 7、 8、 9、 10車位的載車板既可以做橫移運(yùn)動(dòng)，又可以做升降運(yùn)動(dòng)；頂層的 11、 12、 13、 14、 15、 16車位的載車板只做升降運(yùn)動(dòng)，不做橫移運(yùn)動(dòng)。升降橫移式立體停車庫一般為 2-4層，每個(gè)車位單獨(dú)配有載車板。中間和地面層每層都有一個(gè)空位，頂層沒有空位。上層車位如果要到地面層，需要將下層的載車板移開，使得上層車位的下方騰出空位，然后進(jìn)行升降。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 圖 7 升降橫移式立體停車庫工作原理示意圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 4 立體停車庫部分硬件的設(shè)計(jì) 4.1 安全防護(hù)裝置 停車庫的安全防護(hù)措施是非常重要的，在眾多的車庫中車輛的高價(jià)性與車庫自身的價(jià)值存在很大的差異，并與客戶對車庫的信任度有著密切的聯(lián)系。對于升降橫移式立體停車庫，它的安全防護(hù)措施要做到以下幾點(diǎn)，并且配備有相應(yīng)的防護(hù)裝置。 （ 1）防火措施 :在車庫中安裝有溫?zé)焸鞲衅鳎蓪噹斓幕鹎閷?shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并把監(jiān)控信號(hào)傳給中央控制系統(tǒng)。 （ 2）急停措施 :在發(fā)生異常情況時(shí)能使停車設(shè)備立即停止運(yùn)轉(zhuǎn) ，在操作盒上安裝有緊急停止開關(guān)，并設(shè)為紅色，以示醒目。 （ 3）阻車裝置 :在很多情況下停車時(shí)，司機(jī)必須要把車停在載車板合適的位置上，一般在載車板的后端一側(cè)安裝上一塊高 25mm 以上的阻車擋鐵，方便司機(jī)準(zhǔn)確停車。 (4）人車誤入檢出裝置 :設(shè)備運(yùn)行時(shí)，必須裝有防止人車誤入裝置，以確保安全，一般采用紅外裝置。一旦檢測到在車庫運(yùn)作時(shí)，有人或其它物體進(jìn)入車庫，系統(tǒng)就會(huì)使這個(gè)車庫停止運(yùn)作。 （ 5）防止載車板墜落裝置 :當(dāng)載車板升至定位點(diǎn)后，需設(shè)置防墜裝置，以防止載車板因故突然落下，傷害人車，一般防墜裝置采 用掛鉤形式。掛鉤防墜方式有電磁鐵驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)。在本設(shè)計(jì)中采用的是機(jī)械式掛鉤，它有性能可靠、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。 4.2傳感器的選擇 PSH16D 型升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)要完成對運(yùn)動(dòng)位置的監(jiān)測、車庫現(xiàn)場的監(jiān)控等任務(wù)，需要大量的監(jiān)測傳感裝置。在選擇監(jiān)測傳感裝置時(shí)，其裝置一般要符合以下要求 : （ 1）輸入輸出信號(hào)之間要求一定的函數(shù)關(guān)系。經(jīng)常要求時(shí)單值、直線性的函數(shù)關(guān)系，即符合 式中 : （ 2）有較高的的靈敏度和較大的信噪比。靈敏度高，意味著被測量有微小變化時(shí)傳感器就有較 大的輸出，但又要求傳感器本身噪聲小，且不易從外界引進(jìn)干擾噪聲。 （ 3）響應(yīng)速度快又不失真。即要求輸出信號(hào)隨輸入信號(hào)變化的響應(yīng)時(shí)間越短越好。 （ 4）線性范圍寬。任何傳感器都有一定的線性范圍，在線性范圍內(nèi)輸出與輸入成正比關(guān)系。線性范圍愈寬，表明傳感器的工作量程愈大。 （ 5）穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。穩(wěn)定性指傳感器經(jīng)過長期使用后其輸出特性不發(fā)生變化。影響傳感器穩(wěn)定性的是時(shí)間和環(huán)境，環(huán)境又包括溫度、濕度、塵埃、振動(dòng)、電場、磁場干擾等因素。 （ 6）有較高的精確度。傳感器的精確度表明傳感器輸出與被 測量之間的對應(yīng)程度以及重復(fù)一致的程度。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 （ 7）輸出信號(hào)易于微機(jī)接口。對于控制系統(tǒng)而言，要求傳感器的輸出信號(hào)盡量符合計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸入通道的信號(hào)要求，即為 O5V， 15V， O10V， 0一 ZOmA， 4一 ZOmA等標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流。 （ 8）結(jié)構(gòu)要簡單，易于安裝更換，易于維護(hù)，性價(jià)比要好。 在選擇傳感器監(jiān)測裝置時(shí)，要以上述要求為依據(jù)。 PSH16D 型升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)中所涉及到的傳感監(jiān)測裝置有以下幾種 : 4.2.1 感煙感溫傳感器 立體停車庫對于防火的要求很高，所以在控制系統(tǒng)中， 必須要選擇性能比較好的感溫感煙傳感設(shè)備。分布智能煙溫復(fù)合探測器，按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB4715-93 和 GB4716 一 93的要求設(shè)計(jì)，感煙靈敏度達(dá)到一級(jí)，即減光系數(shù) =1000；誤碼率 1500m。在車庫運(yùn)作過程中，煙溫探測器一旦測出被測量超出測量上限，就會(huì)發(fā)出火警信號(hào)，作為輸入量傳給控制系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中選的是嘉保 GB-2688 型煙溫復(fù)合型傳感器。 4.2.2 紅外線傳感器 停車庫安裝紅外探測器有兩種功能 :車庫在運(yùn)行時(shí)，不允許有其它物體進(jìn)入車庫工作區(qū)域，例如人和小寵物 ；在夜間或者無管理員時(shí)，防止偷盜和蓄意破壞等違法行為。在警戒范圍內(nèi)，為什么人在移動(dòng)時(shí)被動(dòng)紅外探測器能夠發(fā)生報(bào)警信號(hào) ?在自然界，任何高于絕對溫度 (一 273.巧 )的物體 (例如人和小寵物 )，其釋放的紅外能量的波長是不一樣的， 因此紅外波長與溫度的高低是相關(guān)的。在被動(dòng)紅外探測器中有兩個(gè)關(guān)鍵性的元件，一個(gè)是熱釋電紅外傳感器 (PTR)，它能將波長為 8一 12pm 之間的紅外信號(hào)變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，并能對自然界的白光信號(hào)具有抑制作用，因此在被動(dòng)紅外探測器的警戒區(qū)內(nèi)，當(dāng)無人體移動(dòng)時(shí)，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的只是背景溫度，當(dāng)人體或小寵物進(jìn)入車庫運(yùn)行警戒區(qū)，通過菲涅爾透鏡，熱釋電紅外感應(yīng)器感應(yīng)到的是人體溫度與背景溫度的差異信號(hào)，因此，紅外探測器的紅外探測基本概念就是感應(yīng)移動(dòng)物體與背景物體的溫度的差異。另外一個(gè)器件就是菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡有兩種形式 ，即折射式和反射式。菲涅爾透鏡作用有兩個(gè) :一是聚焦作用，即將熱釋的紅外信號(hào)折射 (反射 )在 PTR 上；第二個(gè)作用是將警戒區(qū)內(nèi)分為若干個(gè)明區(qū)和暗區(qū)，使進(jìn)入警戒區(qū)的移動(dòng)物體能以溫度變化的性是在 PTR 上產(chǎn)生變化熱釋紅外信號(hào)，這樣 PTR 就能產(chǎn)生變化的電信號(hào)。被動(dòng)紅外探測器具有多種型號(hào)，比如 DS 公司生產(chǎn)的 DS820、 DS720、 DS9360 等等，從 6 米到 60 米，從單紅外到三技術(shù)，從壁掛式到吸頂式，那么所要求安裝的探測器必須要考慮防范的空間的大小，周邊的環(huán)境，出入口的特性等實(shí)際狀況。有時(shí)要考慮更換菲涅爾透鏡來滿足要求。由于 被動(dòng)紅外探測器是屬于一種微弱信號(hào)檢測設(shè)備，在安裝時(shí)，必須注意一些細(xì)節(jié)方面的問題，如高度、靈敏度等。正確安裝一個(gè)被動(dòng)紅外探測器，必須掌握以下幾個(gè)方面的信息 :首先是對探測器的性能特點(diǎn)必須了解，其次要合理確定安裝位置，最后必須要仔細(xì)調(diào)試。不能說探測器能報(bào)警就說明安裝好了，那么如何確定一個(gè)被動(dòng)紅外探測器的安裝位置 (1)根據(jù)說明書確定正常的安裝角度。安裝高度不是隨意的，會(huì)影響探測器的靈敏度和防小寵物的效果。 (2)不易面對玻璃門窗。被動(dòng)紅外探測器正對玻璃門窗，會(huì)有兩個(gè)問題 :一是白光干擾，顯然 PTR 對白光具有很強(qiáng)的抑 制功能，但畢竟不是 100%的抑制。因此避免正對玻璃重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 門窗，可以避免強(qiáng)光的干擾。二是避免門窗外復(fù)雜的環(huán)境干擾。 (3)不宜正對冷熱通風(fēng)口或冷熱源。被動(dòng)紅外探測器感應(yīng)作用是與溫度的變化具有密切的關(guān)系，冷熱通風(fēng)口和冷熱源均有可能引起探測器的誤報(bào)，對有些低性能的探測器，有時(shí)通過門窗的空氣對流也會(huì)造成誤報(bào)。 (4)不宜正對易擺動(dòng)的物體。易擺動(dòng)的物體將會(huì)使微波探測器起作用，因此同樣可能造成誤報(bào)。 (5)注意非法入侵路線。安裝探測器的目的是防止車庫在運(yùn)行時(shí)有人或小寵物進(jìn)入工作現(xiàn)場和休停期防止進(jìn)入車庫偷盜。 綜合考慮到以上的 論述，本文所選的紅外線傳感器為歐姆龍公司生產(chǎn)的型號(hào)為 E3F3的傳感器。 4.2.3 行程開關(guān) PSH16D 型升降橫移式立體停車庫橫移和升降定位所運(yùn)用的檢測器件為行程開關(guān)。行程開關(guān)是將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，以實(shí)現(xiàn)對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電氣控制，應(yīng)用于車庫系統(tǒng)的限位保護(hù)和行程控制。行程開關(guān)靠外加機(jī)械力使觸點(diǎn)動(dòng)作，可分為三種 :快速動(dòng)作、非快速動(dòng)作和微動(dòng)。非快速行程開關(guān)在機(jī)械系統(tǒng)的移位控制中被廣泛的應(yīng)用，其缺點(diǎn)就是觸頭的通、斷速度與機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件推動(dòng)推桿的速度有密切的關(guān)系。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)速度較慢時(shí)，觸頭打開與閉合的速度就緩慢，觸 點(diǎn)斷開時(shí)產(chǎn)生的電弧維持時(shí)間較長，容易損壞觸頭。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件移動(dòng)速度小于 0.4m/min 時(shí)應(yīng)當(dāng)選用快速動(dòng)作的行程開關(guān)。停車庫中部件的運(yùn)動(dòng)均大于這個(gè)速度，使用的均為非快速行程開關(guān)。 本文選用了兩種行程開關(guān)，一種的是歐姆龍公司的型號(hào)為 TZ-5104 的行程開關(guān)，它是常開，滾輪式的，額定電壓為直流 12V 到 110V，交流為 220V 到 380V。本設(shè)計(jì)中這種行程開關(guān)用于底層和中間層載車板的左右橫移限位，中間層和頂層載車板的升降限位。還有一種是歐姆龍公司的型號(hào)為 TZ5101 的行程開關(guān)，它是常開，頂柱式的。本設(shè)計(jì)中這種行程開關(guān)用 于中間層和頂層的載車板下降到底層時(shí)限位用。 4.3系統(tǒng)控制箱設(shè)計(jì) 根據(jù)本設(shè)計(jì)的需要，有 1到 16 號(hào)車位的 16 個(gè)選擇按鈕，自動(dòng)按鈕、手動(dòng)按鈕、啟動(dòng)、停止按鈕、急停按鈕、還有手動(dòng)控制的上、下、左、右四個(gè)按鈕。具體分布如圖 8。 圖 8 立體車庫控制箱示意圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 4.4 電動(dòng)機(jī)的選型 在 PSH16D 型立體停車庫中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是重要的組成部分，也是控制系統(tǒng)主要控制對象。控制系統(tǒng)控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的交流電機(jī)拖動(dòng)載車板的上下升降和左右橫移。升降橫移式立體停車庫載車板橫移和升降速度都比較低，要求電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速不能太高。目前，比 較常用的方法是使用變頻器控制交流電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速，但是在立體停車庫中電機(jī)的負(fù)載較大，則控制變頻器輸出功率較高，成本會(huì)有大的增加，并且要求電機(jī)在掉電時(shí)能夠機(jī)械制動(dòng)，這是變頻器無法實(shí)現(xiàn)的 12。所以，選用帶制動(dòng)的大功率減速電機(jī)作為車庫驅(qū)動(dòng)電機(jī)，造價(jià)不高，安全可靠。 4.4.1 升降傳動(dòng)電機(jī) 載車板 采用拼裝式 選用防滑鋼板焊接制作，在載車板的鋼板下面還設(shè)有肋板進(jìn)行加固。根據(jù)車位規(guī)格：長 L=5000mm，寬 W=1850mm，高 H=1550mm；載重： 1800kg。根據(jù)升降橫移式立體停車庫設(shè)計(jì)規(guī)范 ， 可估算 載車板的質(zhì)量約為 500-550kg， 載車板升降速度在 4m/min6m/min，所以初步設(shè)計(jì)載車板的提升速度為 5m/min，即 電機(jī)以0.083m/s 的速度 提升載車板，鋼絲繩的拉力為： (1 8 0 0 5 5 0 ) 9 . 8 2 3 0 3 0F m g N （ 4.1） 則卷筒所需的有效功率： 2 3 0 3 0 0 . 0 8 3 1 9 1 1wP F V W （ 4.2） 其中 F 為鋼絲繩的拉力， V 為提升速度。 考慮傳動(dòng)中的各種摩擦阻力，使載荷阻力增大 10% ，則 Pz Pw110%=2.1KW。電機(jī) 輸出功率 Pz1Pz。根據(jù)立體停車庫的設(shè)備要求及以上的計(jì)算結(jié)果，所選應(yīng)選用有制動(dòng)功能的交流減速電動(dòng)機(jī)，避免在停電的情況下載車板滑落，造成人員傷亡及車輛損壞。所以選用 JXJ231 擺線針輪減速三相異步電機(jī) n=62.2r/min，減速比為 23。 4.4.2 橫移傳動(dòng)電機(jī) 通過鏈傳動(dòng)由滑輪實(shí)現(xiàn)橫移運(yùn)動(dòng)。（參考文獻(xiàn)機(jī)械式三層升降橫移式立體車庫的設(shè)計(jì)）平移重量約為 G=26170N。取導(dǎo)軌面摩擦系數(shù) f = 0.20，則框架平移時(shí)所受阻力 F： 2 6 1 7 0 0 . 2 0 5 2 3 4F G f N （ 4.3） 平移速度為 v =8m/min，即 v=0.13m/s。 1 5 2 3 4 0 . 1 3 6 8 0 . 4 2 W 0 . 6 8 k WP F v （ 4.4） 考慮傳動(dòng)中的各種摩擦阻力，使載荷阻力增大 10%，則 1 1 1 0 % 0 . 6 8 1 . 1 0 . 7 4ZP P k W （ 4.5） 取傳動(dòng)中各部件的效率如下：鏈傳動(dòng)效率 =0.97，軸承效率 =0.99， 總 =0.922，所需電機(jī)功率為： 1 / = 0 . 7 4 / 0 . 9 2 2 = 0 . 8 0ZZP P k W 總 （ 4.6） 所以選用 JXJ112 擺線針輪減速三相異步電機(jī) n=32.1r/min，減速比為 43。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 在升降、橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中均選用了 JXJ 型擺線針輪減速電動(dòng)機(jī)，如圖 9 所示，其優(yōu)點(diǎn)是： 1）采用了行星傳動(dòng)原理，輸入軸輸出軸在同一軸心線上，結(jié)構(gòu)緊湊體積小，不占用過多的車庫空間； 2）高速比和高效率單級(jí)傳動(dòng)，就能達(dá)到 1： 87 的減速比，效率在 90%以上； 3）在運(yùn)轉(zhuǎn)中同時(shí)接觸的齒對數(shù)多，重合度大，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，振動(dòng)和噪音； 4）使用可靠、壽命長，主要零件采用軸承鋼材料； 5）設(shè)計(jì)合理，維修方便，容易分解安裝，最少零件個(gè)數(shù)以及簡單的潤滑。 圖 9 JXJ 型擺線針輪減速電動(dòng)機(jī) PSH16D 立體車庫中使用的減速電機(jī)均需要正反轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)載車板的上下升降和車位架的左右平移?？刂葡到y(tǒng)驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)原理示意圖，如圖 10。 圖 10 控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)減速電機(jī)原理示意圖 4.5 PLC 的選型 4.5.1 PLC 的選型 基于設(shè)計(jì)和調(diào)試的方便，本次設(shè)計(jì)采用德國西門子公司生產(chǎn)的 S7 200 系列。 S7200 性價(jià)比高，結(jié)構(gòu)小巧、運(yùn)行速度高、價(jià)格低廉及多功能多用途，在當(dāng)今的很多企業(yè)得到廣泛的使用 。 s7 200 系列有 5種 CPU 模塊，其中， CPU226 模塊有 24輸入、 16 輸出，具有擴(kuò)展功能和較強(qiáng)的控制功能，適用于復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)，故本系統(tǒng)采用 CPU226 模塊為 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 控制系統(tǒng)的基本單元。根據(jù)輸入輸出分析，該控制系統(tǒng)需要 83 個(gè)輸入和 45 個(gè)輸出，基本單元不能滿足輸入輸出的要求，需要增加擴(kuò)展模塊。所選的擴(kuò)展模塊為 16 入 16 出的EM223 擴(kuò)展模塊，共需擴(kuò)展 4片。基本單元右側(cè)的擴(kuò)展接口與擴(kuò)展模塊左側(cè)的擴(kuò)展接口通過總線連接，擴(kuò)展模塊右側(cè)的擴(kuò)展接口與下一個(gè)擴(kuò)展模塊左側(cè)的擴(kuò)展接口通過總線連接。 (1)如圖 11 所 示， CPU226 本機(jī)集成了 24 點(diǎn)輸入和 16 點(diǎn)輸出，共有 40 個(gè)數(shù)子量 I/O，可連接 7 個(gè)擴(kuò)展模塊，最大可擴(kuò)展至 248 點(diǎn)數(shù)字量 I/O 或 35路模擬量 I/O。 CPU226 有13KB 程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間， 6個(gè)獨(dú)立的 30kHz 高速計(jì)數(shù)器， 2路獨(dú)立的 20kHz 高速脈沖輸出。 CPU226 配有兩個(gè) RS-485 通信 /編程口，具有 PPI 通信、 MPI 通信和自由方式通信能力，適合本設(shè)計(jì)的要求。 圖 11 CPU226 實(shí)物圖 (2)如圖 12 所示，輸入 /輸出擴(kuò)展模塊 EM223 有 6種類型，包括 24V DC4 入 /4 出 ,24V DC4 入 /繼電器 4 出 , 24V DC8 入 /8 出 ,24V DC8 入 /繼電器 8 出 , 24V DC16 入 /16 出 ,24V DC16 入 /繼電器 16出。 6種類型均有隔離，本設(shè)計(jì)采用的是 24V DC16 入 /繼電器 16 出。 圖 12 EM223 數(shù)字量混合模塊 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 4.5.2 PLC 外部接線圖 圖 13 車庫電氣控制原理示意圖 圖 14 車庫電氣自動(dòng)控制主電路原理示意圖 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 5 立體停車庫控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 5.1 PLC 工作過程 PLC 的工作過程一般分為三個(gè)階段，即輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè) 階段。完成上述三個(gè)階段稱作一個(gè)掃描周期。在整個(gè)運(yùn)行期間， PLC 的 CPU 以一定的掃描速度重復(fù)執(zhí)行上述三個(gè)階段 12。 （ 1） 輸入采樣階段 在輸入采樣階段， PLC 以掃描方式依次地讀入所有輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并將它們存入I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)得單元內(nèi)。輸入采樣結(jié)束后，轉(zhuǎn)入用戶程序執(zhí)行和輸出刷新階段。在這兩個(gè)階段中，即使輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)發(fā)生變化， I/O 映象區(qū)中的相應(yīng)單元的狀態(tài)和數(shù)據(jù)也不會(huì)改變。因此，如果輸入是脈沖信號(hào)，則該脈沖信號(hào)的寬度必須大于一個(gè)掃描周期，才能保證在任何情況下，該輸入均能被讀入。 （ 2） 用戶程序執(zhí)行階段 在用戶程序執(zhí)行階段， PLC 總是按由上而下的順序依次地掃描用戶程序 (梯形圖 )。在掃描每一條梯形圖時(shí)，又總是先掃描梯形圖左邊的由各觸點(diǎn)構(gòu)成的控制線路，并按先左后右、先上后下的順序?qū)τ捎|點(diǎn)構(gòu)成的控制線路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，然后根據(jù)邏輯運(yùn)算的結(jié)果，刷新該邏輯線圈在系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者刷新該輸出線圈在 I/O映象區(qū)中對應(yīng)位的狀態(tài)；或者確定是否要執(zhí)行該梯形圖所規(guī)定的特殊功能指令。即，在用戶程序執(zhí)行過程中，只有輸入點(diǎn)在 I/O 映象區(qū)內(nèi)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)不會(huì)發(fā)生變化，而其他輸出點(diǎn)和軟設(shè)備在 I/O 映象區(qū)或系統(tǒng) RAM 存儲(chǔ)區(qū)內(nèi) 的狀態(tài)和數(shù)據(jù)都有可能發(fā)生變化，而且排在上面的梯形圖，其程序執(zhí)行結(jié)果會(huì)對排在下面的凡是用到這些線圈或數(shù)據(jù)的梯形圖起作用；相反，排在下面的梯形圖，其被刷新的邏輯線圈的狀態(tài)或數(shù)據(jù)只能到下一個(gè)掃描周期才能對排在其上面的程序起作用。 （ 3） 輸出刷新階段 當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后， PLC 就進(jìn)入輸出刷新階段。在此期間， CPU 按照 I/O 映象區(qū)內(nèi)對應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)輸出電路驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的外設(shè)。這時(shí)，才是 PLC 的真正輸出。 值得注意的是，西門子公司 1998 年 10 月份之后生產(chǎn)的 PLC，在循環(huán)處理順序上做了部分調(diào)整 ，將輸出刷新階段提前到輸入刷新階段之前。這一點(diǎn)需要用戶在編程時(shí)格外注意。具體調(diào)整如表 5.1 所示。 表 5.1 西門子 PLC 循環(huán)處理順序的調(diào)整 步驟 98 年 10月之前的 CPU 中的順序 98年 10月之后的 CPU中的順序 1 操作系統(tǒng)啟動(dòng)周期監(jiān)視時(shí)間。 操作系統(tǒng)啟動(dòng)周期監(jiān)視時(shí)間。 2 CPU 讀取輸入模塊的輸入狀態(tài)，并更新輸入的過程映像表。 CPU 將來自輸出過程映像表的值寫入到輸出模塊。 3 CPU 處理用戶程序并執(zhí)行程序所包含的指令。 CPU 讀取輸入模塊的輸入狀態(tài)，并更新輸入的過程映像表。 4 CPU 將來自輸 出過程映像表的值寫入到輸出模塊。 CPU 處理用戶程序并執(zhí)行程序所包含的指令。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 5 在周期結(jié)束時(shí)，操作系統(tǒng)執(zhí)行未決的任務(wù)，例如下載和刪除塊、接受和發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)。 在周期結(jié)束時(shí)，操作系統(tǒng)執(zhí)行未決的任務(wù)，例如下載和刪除塊、接受和發(fā)送全局?jǐn)?shù)據(jù)。 6 最后， CPU 返回周期開始，并重新開始周期監(jiān)視時(shí)間。 最后， CPU 返回周期開始，并重新開始周期監(jiān)視時(shí)間。 5.2 PLC 程序編制原則 設(shè)計(jì) PLC 應(yīng)用程序的基本原則是：第一，最大限度滿足車庫的控制要求，即完整性原則。第二，確保計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的可靠性。第三，力求 控制系統(tǒng)簡單、實(shí)用、合理。第四，考慮到擴(kuò)展的需要，即接口和通信等留有適當(dāng)?shù)挠嗟?。例如，系統(tǒng)為 3*3 立體車庫，即三層三列立體車庫，最多存放量 7輛車。存取車控制只針對上層 (二、三層 )車位，而對于下層車位，存取車只需直接開進(jìn)開出即可，采用梯形圖語言編寫。對車位的操作就是控制橫移小電機(jī)和升降大電機(jī)，使它們在不同時(shí)間實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。上層升降動(dòng)作和以下各層的橫移動(dòng)作必須是互鎖的，即當(dāng)上層車位在升降時(shí)，下面各層車位不能移動(dòng)，當(dāng)下層車位在進(jìn)行升降動(dòng)作時(shí)，上層車位也不能移動(dòng)，并且每次升降只能有一個(gè)車位進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)。程序設(shè)計(jì)要求： （ 1）在底層的號(hào)車位、 2 號(hào)車位、 3 號(hào)車位、 4號(hào)車位、 5號(hào)車位只能左右移動(dòng)，不能上下移動(dòng)； （ 2）在中間層的 6 號(hào)車位、 7 號(hào)車位、 8 號(hào)車位、 9 號(hào)車位、 10 號(hào)車位既能左右移動(dòng)，也能上下移動(dòng)； （ 3）在頂層的 11 號(hào)車位、 12號(hào)車位、 13號(hào)車位、 14 號(hào)車位、 15 號(hào)車位、 16 號(hào)車位只能上下移動(dòng)，不能左右移動(dòng)； （ 4）底層車位，車輛可以“直接”開入或是開出。 （ 5）上排車位的汽車，要想開出需要先按下相應(yīng)車位標(biāo)號(hào)呼叫按鍵，再按下叫車按鍵，然后下排車位先左移動(dòng)，讓出位置，建立好下行通道后 ，上排車位才能降至下層，再進(jìn)出車輛。進(jìn)出車輛完成后，載車板全部復(fù)位。因?yàn)檩d車板每次存取完車后都是全部復(fù)位的，故在本程序設(shè)計(jì)中沒有設(shè)計(jì)復(fù)位。 5.3 I/O 點(diǎn) 地址 分配 該系統(tǒng)中 PLC 主要完成對托盤的位置及運(yùn)行狀態(tài)的檢測和存取車的操作。所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件，當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài)，以保存現(xiàn)場信息；當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)，按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場斷點(diǎn)信息。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 表 5.2 輸入 /輸出（ I/O）地址分配表 名稱 代號(hào) 地址 輸 入 1-16號(hào)車位選 擇按鈕 SB1-16 I0.0-I1.7 上、下、左、右點(diǎn)動(dòng)按鈕 SB17-20 I2.0-I2.3 自動(dòng) 、 手動(dòng)切換按鈕 SB21 I2.4、 I3.1 急停按鈕 SB22 I2.5 啟動(dòng)按鈕 SB23 I2.6 存車按鈕 SB24 I2.7 取車按鈕 SB25 I3.0 停止按鈕 SBS I3.2 1-10號(hào)車位左限位開關(guān) SQ1-SQ10 I3.3-I4.4 1-10號(hào)車位右限位開關(guān) SQ11-SQ20 I4.5-I5.6 6-16號(hào)車位上限位開關(guān) SQ21-SQ31 I5.7-I7.1 6-16號(hào)車位下限位開關(guān) SQ32-SQ37 I7.2-I7.7 6-16號(hào)車位微提升上限位開關(guān) SQ38-SQ48 I8.0-I9.2 煙溫檢測傳感器 BHBM1-BMBH2 I9.3-I9.4 1-6號(hào)門紅外線傳感器 B1-B6 I10.0-I10.5 名稱 代號(hào) 地址 輸 出 1-10號(hào)車位橫向電機(jī)正轉(zhuǎn) （左移） KM101、 KM201、 KM301、 KM401、KM501、 KM601、 KM701、 KM801、KM901、 KM1001 Q0.0、 Q0.2、 Q0.4、 Q0.6、Q1.1、 Q1.3、 Q3.0、 Q3.2、Q3.4、 Q3.6 1-10號(hào)車位橫向電機(jī)反轉(zhuǎn) （右移） KM102、 KM202、 KM302、 KM402、KM502、 KM602、 KM702、 KM802、KM902、 KM1002 Q0.1、 Q0.3、 Q0.5、 Q0.7、Q1.2、 Q1.4、 Q3.1、 Q3.3、Q3.5、 Q3.7 6-16號(hào)車位升降電機(jī)正轉(zhuǎn) （上升） KM1、 KM3、 KM5、 KM7、 KM9、 KM111、KM121、 KM131、 KM141、 KM151、KM161 Q7.0、 Q7.2、 Q8.0、 Q8.2、Q9.0、 Q4.0、 Q4.2、 Q5.0、Q5.2、 Q6.0、 Q6.2 6-16號(hào)車位升降電機(jī)反轉(zhuǎn) (下降） KM2、 KM4、 KM6、 KM8、 KM10、KM112、 KM122、 KM132、 KM142、KM152、 KM162 QQ7.1、 Q7.3、 Q8.1、Q8.3、 Q9.1、 4.1、 Q4.3、Q5.1、 Q5.3、 Q6.1、 Q6.3 設(shè)備運(yùn)行燈 HG Q10.0 報(bào)警燈 HR Q10.1 警鈴 HA Q10.2 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 5.4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 圖 Y Y Y Y N Y Y 圖 15 立體停車庫二、三層控制流程圖 圖 15 圖為 2、 3 層車位的存取車流程，首先，按下啟動(dòng)按鈕，然后系統(tǒng)系統(tǒng)初始化，然后根據(jù)需要，按下存車或是取車按鈕，再按 下車位號(hào)，系統(tǒng)就開始工作，下層載車板開始橫移，建立下行通道，判斷下行通道是否建立好了，沒建立好，下層載車板就繼續(xù)橫移，如此循環(huán)，直至下行通道建立好為止，下行通道建立好后，上層載車板開始下降，直至到位，存取車等待，車輛存取完后，載車板上升，上升到位后，下層載車板開始復(fù)位，先是二層載車板復(fù)位，然后是一層載車板復(fù)位，下層載車板復(fù)位完后，程序結(jié)束，等待下一次的存取命令。 N N N 開始 提取存取車位信息 比較判斷空位位置 下層載車板橫向移動(dòng) 下行通道是否建立 載車板下降 載車板下降是否到位 存取車等待 載車板上升 載車板是否到位 結(jié)束 下層載車板橫移復(fù)位 載車板是否到位 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 圖 16 1、 2 層載車板手動(dòng)控制橫移流程圖 圖 16 為 1、 2 層載車板手動(dòng)控制流程圖，其流程為首先按下啟動(dòng)按鈕，然后按下手動(dòng)按鈕，然后就選擇車位號(hào)，對其進(jìn)行手動(dòng)控制的橫移運(yùn)動(dòng)，不能同時(shí)按兩個(gè)車位號(hào)，左右橫移的最大限度是此車位載車板左右的限位開關(guān)位置，如果觸發(fā)了其中一個(gè)限位開關(guān)，那么載車板只能手動(dòng)反向移動(dòng)了。本設(shè)計(jì)的手動(dòng)控制是當(dāng)按著移動(dòng)方向鍵時(shí)載車板才移動(dòng)，放開后載車板停止移動(dòng)。此設(shè)計(jì)是為了維修、調(diào)試和一些突發(fā)情況的復(fù)位。 Y Y Y N Y 圖 17 2、 3 層載車板手動(dòng)控制升降流程圖 N N 開始 提取 手動(dòng)控制 車位信息 手動(dòng)控制載車板橫移 左右是否限位 載車板只能反向升降 維修、調(diào)試是否完畢 將載車板橫移回初始化位置 結(jié)束 上下是否限位 手動(dòng)控制載車板升降 將載車板升降回初始化位 置 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 圖 17 為 2、 3層載車板手動(dòng)控制升降流程圖，其流程為首先按下啟動(dòng)按鈕，然后按下手動(dòng)按鈕，然后就選擇車位號(hào)，在對其進(jìn)行手動(dòng)控制的升降運(yùn)動(dòng)前，應(yīng)該先將對應(yīng)下層載車板進(jìn)行橫移運(yùn)動(dòng)建立下行通道（除 11 號(hào)車位），如果是選擇的 2 層載車板升降，那么這個(gè)載車板必須在其左限位或是右限位位置進(jìn)行升降，因?yàn)橹挥性谶@兩個(gè)位子的正下方在右下限位開關(guān)。如果觸發(fā)了上限位開關(guān)或是下限位開關(guān)，那就只能反向升降了。然后再維修調(diào)試完后，把發(fā)生升降的載車板手動(dòng)控制到初始化位置，然后是把發(fā)生 了橫移的載車板手動(dòng)控制到初始化位置。本設(shè)計(jì)的手動(dòng)控制是當(dāng)按著移動(dòng)方向鍵時(shí)載車板才移動(dòng)，放開后載車板停止移動(dòng)。 5.5 PLC 控制系統(tǒng)的梯形圖設(shè)計(jì) 見附錄 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 6 總 結(jié) 升降橫移式立體停車庫運(yùn)行以來，滿足了企業(yè)的要求，控制系統(tǒng)己經(jīng)投入批量生產(chǎn)。本文設(shè)計(jì)了立體停車庫的部分硬件系統(tǒng)和軟件控制程序，針對立體停車庫自動(dòng)存取車的要求，展開了一系列的工作。我在本設(shè)計(jì)中主要完成了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： 1)針對本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容，我查閱國內(nèi)外立體停車庫的相關(guān)文獻(xiàn)，并對立體停車庫工作原理的分析。 2)確定了本課題的設(shè)計(jì)流程。 3)在基于本立體停車庫工作原理的理解，我進(jìn)行了升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)分析與控制系統(tǒng)部分硬件與軟件設(shè)計(jì)。 4)在研究與設(shè)計(jì)中，運(yùn)行系統(tǒng)的控制流程，應(yīng)用 STEP 7-MicroWIN V4.0 編程軟件編寫了相應(yīng)的 PLC 控制程序，本程序運(yùn)用了模塊化編程思想，使程序簡化，縮短了掃描周期，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)存取車的功能。 盡管如此，本系統(tǒng)仍然存在許多需要改進(jìn)的地方。如在本設(shè)計(jì)的研究中雖然對立體停車庫的部分硬件、軟件系統(tǒng)進(jìn)行了分析，但在對存取車路線的優(yōu)化方面并沒有進(jìn)行深入研究。 在本次設(shè)計(jì)中我可以說是受益匪 淺，學(xué)會(huì)了很多解決問題的方法。其實(shí)在大學(xué)里面不僅僅要學(xué)習(xí)書本上的知識(shí)，還要培養(yǎng)自己的思維方式，要學(xué)習(xí)怎樣運(yùn)用自己的知識(shí)去解決實(shí)際問題。 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 致 謝 在大學(xué)時(shí)光快接近尾聲的時(shí)候，內(nèi)心充滿了很多的情愫。在這里我要感謝在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我很多幫助的龔海峰老師。在每次遇到困難的時(shí)候，他都能及時(shí)提供解決的方法和解決問題的思路，使我學(xué)習(xí)了不少解決問題的方法。在這里，我要對龔海峰表示由衷的感謝。 此外，對所有支持和關(guān)心我的同學(xué)們表示真誠的感謝！感謝本論文列出的參考文獻(xiàn)的所有作者 !感謝我的母校 重慶理 工大學(xué)，給我提供良好的素質(zhì)教育和舒心的學(xué)習(xí)環(huán)境。感謝機(jī)械工程學(xué)院的各位老師在這四年里傳授我許多的專業(yè)知識(shí)，使我學(xué)有所成。感謝所有關(guān)心和幫助我的老師、同學(xué)們。 最后，衷心感謝親愛的父母以及所有默默關(guān)心我的親人們！對于他們長期以來在我求學(xué)生涯中給予的無私奉獻(xiàn)和支持，更是無法用語言來表達(dá)我內(nèi)心深處的感激之情！ 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 參考文獻(xiàn) 1王永華 .現(xiàn)代電氣控制及 PLC 應(yīng)用技術(shù) M.北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2010 2王巖 .淺談 PLC 控制技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展方向 J.蘭州工業(yè)高等專科學(xué)校 ,2011, 18(1): 41-42 3黃晚青 .試論 PLC 技術(shù)及其應(yīng)用 J.中國高新技術(shù)企業(yè) ,2009, 17(14): 55-56 4魏志精 .可編程控制器應(yīng)用技術(shù) M.北京 :電子工業(yè)出版社 ,1994 5廖常初 .PLC 的發(fā)展趨勢 J.電氣時(shí)代 ,2003, 19(12): 10-12 6陳鳳蘭 .軟 PLC 技術(shù)的發(fā)展趨景勢與應(yīng)用前 J.電力學(xué)報(bào) ,2006, 21(2): 2-3 7張華龍 .圖解 PLC 與電氣控制 M.北京 :人民郵電出版社 ,2009 8西門子中國公司， S7-200 系列 PLC 系統(tǒng)手冊 . 2003.5 9柴瑞娟 ,陳海霞 .西門子 PLC 編程技術(shù)及工程應(yīng)用 M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 .2003 10史先傳基于 PLC 控制的小型電梯模型的研制 J.2008(13) 11中國重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)停車設(shè)備管理委員會(huì)機(jī)械式立體停車庫 J .2001 12龔海峰升降橫移式立體停車庫及控制系統(tǒng)的研究 D.2003 13張桂香 ,張志軍 .PLC 的選型與系統(tǒng)配置 J.微計(jì)算機(jī)信息 .2005(9)： 81， 82， 36. 14鐘肇新等 .可編程控制器原理及應(yīng)用 J. 華南理工大 學(xué)出版社 .第 4版 .2008.2 15程懷舟 .基于 PLC 的多層升降橫移立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) J.2005.4 16王新生 .張華強(qiáng) .基于 PLC 的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) J.2005 年 18 卷第 3 期 重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 文獻(xiàn)綜述 一、 前言 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， 車輛的增加，交通擁擠所造成的商場、酒店車位限制，使得車主為停車而發(fā)愁，擴(kuò)展停車場引起人們的廣泛關(guān)注。普通露天停車場和建筑物下的停車庫雖然停放方便，但占地面積廣，且停車數(shù)量有限，尤其是土地價(jià)格突飛猛進(jìn) 增長的今天，投資商不得不考慮土地占用的成本，為了充分利用立體空間，規(guī)范和科學(xué)管理汽車的停放，建造智能立體車庫已刻不容緩。目前，在國內(nèi)一些經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)、人口密度較大的城市中，己經(jīng)著手開發(fā)推廣立體停車庫。 本設(shè)計(jì)即是基于日趨成熟和自動(dòng)化程度不斷提高的 PLC 技術(shù)，針對目前車庫管理系統(tǒng)存在的系統(tǒng)管理介質(zhì)落后、集成自動(dòng)化程度低、安全性差、人性化和運(yùn)行效率低下的不足，結(jié)合目前科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最新研究成果，設(shè)計(jì)了一種技術(shù)較先進(jìn)、性能可靠、自動(dòng)化程度較高的車庫智能管理系統(tǒng)。具有智能化的智能立體車庫占用土地少、充分利用空間 ，緩解了城市中道路空間小的矛盾，又適應(yīng)了城市高節(jié)奏快速發(fā)展的需要，更重要的是順應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，減少了污染，為城市向更大規(guī)模發(fā)展提供有利的條件。 本文根據(jù)目前國內(nèi)外學(xué)者對可編程控制器和立體車庫的研究成果，借鑒他們的理論和原理，將它們運(yùn)用在 plc 立體車庫設(shè)計(jì)中。這些文獻(xiàn)給與本文很大的參考價(jià)值，本文主要查閱了近幾年中外有關(guān)于可編程控制和立體車庫的書籍，論文和文獻(xiàn)期刊。 二、立體停車庫的相關(guān)論述 1.國外機(jī)械式車庫發(fā)展?fàn)顩r 國外發(fā)展立體停車庫較早較好的有日本、韓國、德國等國家 3 一 5。在亞洲，機(jī)械式停車設(shè)備 采用較早且應(yīng)用較普遍的國家有日本和韓國。日本從 20 世紀(jì) 60 年代初開始研發(fā)機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時(shí)日本汽車保有量為 500 萬輛，其中大多采用垂直循環(huán)式停車設(shè)備。 80 年代，日本開始向韓國和我國臺(tái)灣省出口產(chǎn)品和技術(shù)。 90 年代初，其汽車保有量達(dá)到 6200 萬輛，機(jī)械式停車設(shè)備得到高速發(fā)展，年遞增率猛增到 30%以上，品種也從單一垂直循壞式發(fā)展為多種型式，至今已開發(fā)生產(chǎn)出九大類共計(jì)近百個(gè)品種。其管理體制、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面日趨完善，在役的立體停車庫數(shù)量也最多。 韓國機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)是仿效日本起家的，發(fā)展歷程比較平穩(wěn)。 20 世紀(jì) 70 年代為起步階段， 80 年代為引進(jìn)階段， 90 年代為使用階段。制造廠約有近百家，已進(jìn)入我國的有現(xiàn)代集團(tuán)、 LG 公司、德山公司 (DuksAnEng&M 龜 Co.， Ltd)、真山公司(JinsanPlantCo.， Ltd)等。由于受到政府的高度重視，各種機(jī)械式停車設(shè)備得到了廣泛的應(yīng)用，年遞增速度達(dá)到 30%；2000 年為其發(fā)展階段，機(jī)械化停車設(shè)備將隨供應(yīng)量不斷的擴(kuò)大而得到快速發(fā)展。 德國的停車場行業(yè)也很發(fā)達(dá)，生產(chǎn)制造機(jī)械式停車設(shè)備的廠商約有 24 家，其多高層鋼結(jié)構(gòu)立體車庫性能分析和構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化中 KLAUS 和 OTTOWOHR 兩家公司的生產(chǎn)量約占德國總產(chǎn)量的 80%。其它國和地區(qū)如美國、澳大利亞、意大利以及我國臺(tái)灣、港澳地區(qū)停車行業(yè)也較發(fā)達(dá) 。 2.國內(nèi)機(jī)械式車庫發(fā)展?fàn)顩r 臺(tái)灣相對于大陸應(yīng)用機(jī)械式車庫比較早，臺(tái)灣在 20 世紀(jì) 70 年代初，公共民間停車場 70%是地上和地下平面停車場，機(jī)械式停車庫仍是鮮為人知。 1980 年臺(tái)灣引進(jìn)本“舊重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 精”技術(shù)，建成了第一座垂直循環(huán)式停車庫。 1982 年生產(chǎn)出一臺(tái)雙層式停車設(shè)備。 1991年，制造企業(yè)達(dá)到了 35 家。 90 年代初，隨著汽車大量進(jìn)口，使機(jī)械式停車設(shè)備制造業(yè)得到迅猛發(fā)展。 1992 年制造企業(yè)數(shù)量 增加 65 家，到 1996 年僅登記在案的制造企業(yè)總數(shù)就有 644 家，停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入發(fā)展的高峰階段。但從 1997 年起，由于臺(tái)灣房地產(chǎn)蕭條，股市暴跌，停車設(shè)備業(yè)出現(xiàn)了滑坡，經(jīng)優(yōu)勝劣汰后，行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。 我國大陸地區(qū)從 20 世紀(jì) 90 年代初才開始研制和使用機(jī)械式停車設(shè)備。 90 代后，隨著汽車業(yè)和建筑業(yè)的發(fā)展，停車設(shè)備的應(yīng)用逐步得到推廣，已經(jīng)形成新興的停車設(shè)備行業(yè)，步入了引進(jìn)、開發(fā)、制造和使用相結(jié)合的初步發(fā)展階段首批獲得國家頒發(fā)的立體停車設(shè)備制造資質(zhì)的企業(yè)就有 22 家。 2000 年，徐格寧、王鷹和任少云 針對垂直升降式立體停車庫鋼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和實(shí)際使用可靠性要求，通過 C語言編程，編制出該類停車庫鋼結(jié)構(gòu)有限元建程序及后處理程序，運(yùn)用 SAPSP 軟件對 3 種不同形式的停車庫結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限分析，用后處理程序?qū)Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行校核，從而分析得出較的結(jié)構(gòu)形式 6J。 2002 年，徐格寧、胡崢嶸和王建民根據(jù)有限元理論，結(jié)合優(yōu)化準(zhǔn)則法，提了鋼結(jié)構(gòu)立體停車庫系統(tǒng)失效樹理論的分析方法，開發(fā)了計(jì)算軟件 FTA，算例果表明 :根據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)模和具體特征選擇合適的控制參數(shù)，不但可以提高計(jì)算效率更可以保證計(jì)算的正確性 ；失效樹中 第一個(gè)失效元件是引起其余元件失效的根源增強(qiáng)第一個(gè)失效元件，是保證結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不失效的最經(jīng)濟(jì)、最合理的方法 7。徐寧、王建民、高有山等基于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性失效模式的概念，探討了鋼結(jié)構(gòu)立停車庫系統(tǒng)簡化模擬方法，從而提出結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效準(zhǔn)則的合理性原則，即不能統(tǒng)地定義工程結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失效為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)蛻變?yōu)闄C(jī)構(gòu)，而應(yīng)該定義為結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中些關(guān)鍵元件失效后，整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)失去繼續(xù)承載的能力或完成規(guī)定功能的能力 8 這條原則不僅適用于鋼結(jié)構(gòu)立體停車庫系統(tǒng)，而且對于其它結(jié)構(gòu)系統(tǒng)也具有理與實(shí)際的指導(dǎo)價(jià)值。 2003 年，龔海峰 結(jié)合了實(shí) 際的工程項(xiàng)目，并以 PSH4D 和 PSH16D 5K兩種升降橫移式立體停車庫為例，對升降橫移式立體停車庫進(jìn)行系統(tǒng)的專門論述。升降橫移式立體停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。車庫結(jié)構(gòu)主體為鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的形式又多種多樣，應(yīng)用 FTA 軟件對停車庫的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行失效分析，從而選擇比較穩(wěn)定的鋼結(jié)構(gòu)形式。傳動(dòng)結(jié)構(gòu)部分中，主要對傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)提出改造方案，并從理論上提出改造的依據(jù)。停車庫的托動(dòng)型式是升降橫移式立體停車庫傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的核心問題，在實(shí)際應(yīng)用中，托動(dòng)型式主要有：鏈條托動(dòng)和鋼絲 繩托動(dòng)。升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)則是整個(gè)車庫系統(tǒng)的另一個(gè)主要組成部分，這也是本文論述的重點(diǎn)，詳細(xì)地介紹了在實(shí)際的工程應(yīng)用中，車庫控制系統(tǒng)的硬件配置以及軟件的設(shè)計(jì)。應(yīng)用在車庫控制系統(tǒng)中的控制形式主要有三種，進(jìn)行比較后，綜合考慮各種因素，最后選擇以可編程控制器 (PLC)作為車庫控制系統(tǒng)的控制核心，并根據(jù)車庫工作時(shí)輸入輸出的工作參量，完成可編程控制器的選型。停車庫控制系統(tǒng)的硬件和軟件相互依托，相互補(bǔ)充，才能有效地以最低的成本完成對車庫系統(tǒng)的控制。 PSH16D 5K 升降橫移式立體停車庫根據(jù)其工作原理以及實(shí)際的 運(yùn)動(dòng)規(guī)律，運(yùn)用模塊化的設(shè)計(jì)方法來編制停車庫的控制程序，這樣更有利于程序的調(diào)試，節(jié)約內(nèi)部資源。升降橫移式立體停車庫具有非常廣闊的發(fā)展空間和發(fā)展前景，其未來的發(fā)展方向就是要使停車庫實(shí)現(xiàn)真正的智能化，以互聯(lián)網(wǎng)為依托，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。在停車庫原有的控制核心 (PLC)不變的前提下， PC(IBM PC)機(jī)作為上位機(jī)，通過串口或并口通信，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對下位機(jī)可編程控制器的控制。操作人可通過靈活多樣，比較友好的人機(jī)界面，監(jiān)控停車庫的運(yùn)行狀況以及對停車庫發(fā)送控制指令。 PC(IBM PC)機(jī)作為上位機(jī)，便可很容易通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)升降橫 移式立體停重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 車庫的遠(yuǎn)程控制和網(wǎng)絡(luò)化管理。 本論文是本人在參與渦旋研究所為蘭州某公司研制開發(fā) PSH4D 型和 PSH16D 5K 型升降橫移式立體停車庫后完成的，在文中提到的一些構(gòu)思方案已經(jīng)在開發(fā)過程中得到了應(yīng)用，效果比較理想 16。 2004 年，荊友錄、國興玉以垂直升降式立體停車庫的鋼結(jié)構(gòu)骨架為研究對象使用有限元法建立了其受力模型，并通過 ANSYS 軟件對立體停車庫的 4種受 工況進(jìn)行了受力分析和變形分析，鋼結(jié)構(gòu)骨架能夠滿足設(shè)計(jì)要求。并建立了鋼構(gòu)骨架的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型對其進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其結(jié)構(gòu)更加合理，大大降 低了用鋼量 l9。徐格寧、楊瑞剛基于荷載增量失效模式識(shí)別方法 (廣義承力比優(yōu)化準(zhǔn)則法 )，建立主要失效模式的安全裕量方程，提出了確定大型結(jié)構(gòu)綜合失效概率的計(jì)算方法，開發(fā)了相關(guān)計(jì)算的軟件，并以鋼結(jié)構(gòu)立體車庫為例，驗(yàn)證該方法及軟件是可行及有效的。 2006 年，陳嘩通過研究發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)化立體停車設(shè)備的鋼結(jié)構(gòu)框架及載車板起著分擔(dān)提升機(jī)構(gòu)荷載和支撐停放車輛荷載的重要作用。他以停車設(shè)備鋼結(jié)構(gòu)框架及載車板為研究對象，建立了力學(xué)模型，并運(yùn)用有限元法，對立體停車設(shè)備的進(jìn)行了 4種工況下的受力分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究，使其結(jié)構(gòu)更 加合理。優(yōu)化后的框架及載車板滿足設(shè)計(jì)要求，優(yōu)化設(shè)計(jì)是可行而且成功的 2007 年，李海英、宋華和付麗華研究了小容量經(jīng)濟(jì)型鋼架結(jié)構(gòu)立體車庫強(qiáng)度、剛度及振動(dòng)問題，利用 ANSYS 建立了小容量經(jīng)濟(jì)型立體車庫鋼架結(jié)構(gòu)有限元分 析模型。對不同工況下的鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整體應(yīng)力分析和剛度分析，找出了鋼架結(jié)構(gòu)的危險(xiǎn)點(diǎn)和危險(xiǎn)截面，在一二列停車位都有車輛，且向左側(cè)偏載，三列無車的工況中立柱與橫梁的連接處，并對鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，得出鋼架的固有頻率和振型。 徐格寧和高要臣以垂直升降式鋼結(jié)構(gòu)立體車庫骨架為研究對象，針對拓?fù)浣M 成復(fù)雜而設(shè)計(jì)參數(shù)變化的鋼結(jié)構(gòu)立體車庫，提出基于參數(shù)化方式建立三維有限元模型，運(yùn)用VisualC 十 +6.0 語言編制主控程序，通過 SAP50 軟件進(jìn)行靜態(tài)、動(dòng)態(tài)分析，對鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性進(jìn)行校核，使用分析結(jié)果的數(shù)據(jù)接口文件傳遞，驅(qū)動(dòng) AutocAD 實(shí)現(xiàn)參數(shù)化繪制工程圖 2009 年，譚忠宏設(shè)計(jì)了立體車庫的鋼結(jié)構(gòu)骨架，運(yùn)用有限元方法對鋼結(jié)構(gòu)骨架模型化，根據(jù)實(shí)際要求對車庫的受力情況進(jìn)行假設(shè)，定位出立體車庫的鋼結(jié)構(gòu)骨架的最大應(yīng)力單元和最大變形單元，它們均小于許用應(yīng)力和許用變形量，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性 為了進(jìn)一步降低 鋼結(jié)構(gòu)骨架的重量，建立鋼結(jié)構(gòu)骨架的數(shù)學(xué)模型，通過對鋼結(jié)構(gòu)骨架進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使鋼結(jié)構(gòu)骨架的整體重量減輕許多，并提高了電梯升降式車庫的經(jīng)濟(jì)性。 3.立體車庫的形式 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、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式。 （ 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，配置靈活，造價(jià)較低。 （ 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。 （ 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，一般地重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 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。 （ 4） 垂直循環(huán)式 垂直循環(huán)式立體車庫外觀像垂直升降類的車庫，通過巨型鏈輪和鏈條帶動(dòng)存車拖降做垂 直方向的循環(huán)運(yùn)動(dòng)來達(dá)到存取車的目的，如圖 2.4所示。這種車庫設(shè)備動(dòng)力單一，控制簡單，維護(hù)方便、故障少。該類大型車庫一般為封閉式建筑結(jié)構(gòu)，停放車輛可達(dá) 40以上，小型車庫可以根據(jù)地理?xiàng)l件單獨(dú)設(shè)定，也可以多臺(tái)設(shè)備連臺(tái)設(shè)定。垂直循環(huán)式車庫占地少，兩個(gè)泊位面積可停 6 10輛車；價(jià)格低，投資少，建設(shè)周期短。 4. 市場前景 車庫”是大中城市的熱門話題，國家經(jīng)貿(mào)委將“城市立體車庫”列為“近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)”，隨著家用汽車的不斷增加，公共場所及社區(qū)內(nèi)存車矛盾、車擠綠地的問題將會(huì)越來越突出，在人們對生活質(zhì)量和環(huán)境意識(shí)不斷 增強(qiáng)之時(shí)“車庫”日漸成為熱門話題，機(jī)械自動(dòng)化立體車庫將會(huì)在新開發(fā)的樓盤及商業(yè)里大顯身手。 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對城市的交通狀況越來越重視。面對各大中城市日益增加的汽車，越來越堵的交通，相關(guān)部門作了大量的調(diào)查與研究，終于認(rèn)識(shí)到在加大對動(dòng)態(tài)交通的改造投入與管理的同時(shí)，也要加強(qiáng)對靜態(tài)交通的管理，要給“無家可歸”的汽車一個(gè)棲身之地。到 2010 年我國城市汽車保有量將達(dá)到 2000 萬輛。數(shù)量如此眾多的汽車停放，將對城市的交通和環(huán)境起著重大的影響。而停車難問題的出現(xiàn)，也給我們機(jī)械停車設(shè)備行業(yè)帶來了巨大的商機(jī)和廣闊的市場。在這 商機(jī)與競爭并存的時(shí)候，我國的機(jī)械停車設(shè)備行業(yè)也將從快速發(fā)展階段進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展階段。 未來市場是巨大的，但對產(chǎn)品的需求，將會(huì)向兩個(gè)極端發(fā)展：一個(gè)極端就是價(jià)格的極端，市場大量需要低價(jià)格的機(jī)械停車設(shè)備，它只要能夠達(dá)到增加停車位的目的，能保證最基本的使用性能，以價(jià)格優(yōu)勢占領(lǐng)市場，這一部分的市場份額預(yù)計(jì)將達(dá)到 70%-80%；另一個(gè)極端就是技術(shù)與性能的極端，要求停車設(shè)備具有優(yōu)越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。通過國內(nèi)外機(jī)械停車設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)人們在利用機(jī)械停車設(shè)備存取車時(shí)，首先追求的是存取車速度、 等待時(shí)間以及方便程度。此外，未來的機(jī)械停車設(shè)備市場，將更加注重完善的售后服務(wù)系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、遠(yuǎn)程故障理系統(tǒng)將是用戶追求的目標(biāo)。隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，城市規(guī)劃的 機(jī) 一個(gè)充滿生機(jī)的朝陽行業(yè)，機(jī)械停車設(shè)備的技術(shù)也將得到長足的發(fā)展。 機(jī)械式停車設(shè)備行業(yè)在我國是近十幾年來發(fā)展起來的新興行業(yè)。隨著我國人民生活的不斷提高和汽車工業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)械式停車設(shè)備以其獨(dú)有的優(yōu)越性，最近幾年得到了廣泛的應(yīng)用。 2008 年國內(nèi)進(jìn)行安裝的機(jī)械式停車庫達(dá)到 687 個(gè)，比 2007 年的 652 個(gè)增加了 35 個(gè)，增長了 5.37%。 2008 年在 中國整體外貿(mào)出口增速大幅下滑的情況下，立體停車設(shè)備出口額增長仍達(dá)到了 68.1%的增速。從我國機(jī)械式車庫實(shí)際安裝情況看，由于 PSH（升降橫移）類具有類型多、規(guī)?？纱罂尚?、場地適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，決定了 PSH 類應(yīng)用最為廣泛，數(shù)量占絕大多數(shù)，今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)仍將是 PSH 的天下。而三類循環(huán)類車庫數(shù)量很少，所占市場份額非常有限， PCX 和 PSX 兩類在 08 年只銷售了20個(gè)泊位， PDX 只售出 121 個(gè)泊位。對于 PJS、 PPY、 PXD、 PCS 這四種類型車庫， PJS屬于結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、價(jià)格便宜，使用較多， PPY（對于 多層）、 PXD、 PCS 都屬于自動(dòng)化程度較高、全 /半封閉式的大型立體車庫，技術(shù)含量較高，價(jià)格也相對較高，多適用于停放車輛多且集中的地區(qū)（如機(jī)場、車站、繁華商業(yè)區(qū)、城市中心區(qū)、公共文體重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 活動(dòng)場所等），今后，在建設(shè)面向社會(huì)大眾的大型公共停車場時(shí)，將有可能越來越多地采用這些類型的車庫。 總體來說，要從根本上解決城市的停車問題，立體停車設(shè)備的普遍推廣是必然的趨勢。停車位的空缺還很大，并且現(xiàn)在存在車庫挪用等一系列現(xiàn)象，也是停車位比實(shí)際統(tǒng)計(jì)的還要少。從近兩年立體停車設(shè)備停車位的增長速度一直保持在 50%以上就能看出來 ，立體停車設(shè)備的普遍應(yīng)用的大勢是不可改變的，這一市場有著廣闊的前景?，F(xiàn)在機(jī)械式停車設(shè)備中，自動(dòng)化應(yīng)用程度已經(jīng)很高，一些大的停車設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)，在積極推廣自動(dòng)化產(chǎn)品的應(yīng)用，在大型的項(xiàng)目中有較為廣泛的應(yīng)用，但一些小型企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)械式停車設(shè)備自動(dòng)化程度還有待提高。從前景來看，未來幾年機(jī)械式停車設(shè)備銷量將突破 2千套。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，控制技術(shù)已成為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的重要組成部分，目前車庫控制系統(tǒng)中，常用的有繼電器控制、單片機(jī)控制和 PLC 控制。而 PLC 在工業(yè)自動(dòng)化控制特別是順序控制中的地位，在可預(yù)見的未來，是 無法代替的。 三、 PLC 的相關(guān)論述 1.PLC 的誕生 20世紀(jì) 20 年代起，人們把各種繼電器、定時(shí)器、接觸器及其觸點(diǎn)按一定的邏輯關(guān)系連接起來組成控制系統(tǒng)，控制各種生產(chǎn)機(jī)械，這就是大家熟悉的傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)。由于它結(jié)構(gòu)簡單、容易掌握、價(jià)格便宜，能滿足大部分場合電氣順序邏輯控制的要求，因而在工業(yè)控制領(lǐng)域中一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。但是繼電接觸器控制系統(tǒng)具有明顯的缺點(diǎn)：設(shè)備體積大、可靠性差、動(dòng)作速度慢、功能弱，難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制；特別是它是靠硬連線邏輯構(gòu)成的系統(tǒng)，接線復(fù)雜繁瑣，當(dāng)生產(chǎn)工藝或?qū)ο笮枰淖儠r(shí)，原有的接線 盒控制柜就要更換，所以通用性和靈活性較差。 1968 年美國通用汽車公司（ GM）為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。于是就設(shè)想將計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活、通用性好等優(yōu)點(diǎn)與電器控制系統(tǒng)簡單易懂、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，制成一種通用控制裝置，而且這種裝置采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。 1969 年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC） 根據(jù)美國通用汽車公司的這種要求，研制成功了世界上第一臺(tái)可編程控制器，簡稱 PLC，并在通用汽車公司的自動(dòng)裝配線上試用，取得很好的效果。從此這項(xiàng)技術(shù)迅速發(fā)展起來。 2.可編程控制器的發(fā)展歷史 早期的可編程控制器僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制 ,通常稱為可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller ）。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展， 20 世紀(jì) 70 年代中期微處理器技術(shù)應(yīng)用到 PLC 中，使 PLC 不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處 理等功能。 20世紀(jì) 80 年代以后，隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16 位和 32 位微處理器應(yīng)用于 PLC 中，使 PLC 得到迅速發(fā)展。 PLC 不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能，使 PLC 真正成為具有邏輯控制、過程控制、重慶理工大學(xué)畢業(yè)論文 基于 PLC 的 PSH16D 型立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 運(yùn)動(dòng)控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)通信等功能的名符其實(shí)的多功能控制器。 PLC 的發(fā)展過程大致可以分為如下幾個(gè)階段： （ 1） 1970 1980 年， PLC 的結(jié)構(gòu)定型階段。在這一階段，由于 PLC 剛誕生，各種類型的順序控制器不斷出現(xiàn)（如邏輯電路型、通用計(jì)算機(jī)型、單板機(jī)型等），但迅速被淘汰。最終以微處理器為核心的現(xiàn)有 PLC 結(jié)構(gòu)形成，取得了市場的認(rèn)可，得以迅速發(fā)展推廣。 PLC 的原理、結(jié)構(gòu)、軟件、硬件趨向統(tǒng)一與成熟， PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域由最初的小范圍、有選擇使用、逐步向機(jī)床、生產(chǎn)線擴(kuò)展。 （ 2） 1980 1990 年， PLC 的普及階段。在這一階段， PLC 的生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，價(jià)格不斷下降， PLC 被迅速普及。各 PLC 生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的價(jià)格 .品種開始系列化，并且形成了 I/O 點(diǎn)型、基本單元加擴(kuò)展塊型、模塊化 結(jié)構(gòu)型這三種延續(xù)至今的基本結(jié)構(gòu)模型。 PLC的應(yīng)用范圍開始向順序控制的全部領(lǐng)域擴(kuò)展。比如三菱公司本階段的主要產(chǎn)品有F.F1.F2 小型 PLC 系列產(chǎn)品， K/A 系列中、大型 PLC 產(chǎn)品等。 （ 3） 1990 2000 年， PLC 的高性能與小型化階段。在這一階段，隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步， PLC 的功能日益增強(qiáng)， PLC 的 CPU 運(yùn)算速度大幅度上升、位數(shù)不斷增