/22基于PLC控制的小區(qū)自動化立體車庫機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)摘要目前，自動化立體車庫其發(fā)展前景廣大寬闊。此文介紹了立體車庫的發(fā)展現(xiàn)狀及立體車庫的主要作用和優(yōu)點(diǎn)，給出了某小區(qū)下三層升降橫移式立體車庫的實(shí)現(xiàn)方案和設(shè)計(jì)。同時本文還介紹了車庫的基于可編程邏輯控制器(PLC)控制系統(tǒng),介紹了升降橫移式立體車庫的功能還有它特點(diǎn),可編程邏輯控制器(PLC)軟件設(shè)計(jì)及其優(yōu)化能讓立體車庫更加自動化,它還可以提高控制系統(tǒng)的可靠性,滿足車庫的控制功能和使用性能要求,可以對車外部與內(nèi)部的智能操縱。采用了手動、半自動、全自動多級冗余控制的PLC控制系統(tǒng)再與軟硬件聯(lián)鎖保護(hù)搭配使用，這樣系統(tǒng)的可靠性就得到了提升。同時，不但擴(kuò)展停車位簡便，而且可以提升效率。關(guān)鍵詞： 小區(qū)自動立體車庫；PLC；多層升降橫移；控制系統(tǒng)目錄小區(qū)自動化立體車庫的研究意義由于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和汽車的數(shù)量增長迅速，車位緊張的問題日益顯著，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)面積小的地方和國家非常嚴(yán)重，在中國，一些大中城市的情況也是不太樂觀的?，F(xiàn)如今，只有建造立體車庫才能更好地解決停車難這一現(xiàn)象。自動化立體車庫比傳統(tǒng)的地下車庫相比較有以下優(yōu)勢；首先，立體車庫占地面積小。地下車庫在建造時需留出足夠的車道，其中每輛車評價占地四十平方米。若使用用雙層立體車庫的話，可提高近百分之九十的地面效率。如果在地面上采用多層(20層以上)立體車庫，四十兩汽車僅占五十平方米左右的土地。其次，自動立體車庫與地下車庫相比，操作簡單而且人和車的安全也能得到更好的保障。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r上世紀(jì)80年代后期我國對立體車庫的研究才剛剛開始，晚于國外的相關(guān)研究。近幾年，因?yàn)閷ζ囆枨罅康难杆僭黾樱詣踊Ⅲw車庫在中國正呈現(xiàn)一種直線上漲的態(tài)勢不斷增長。在中國當(dāng)下有超過100家的公司投資立體車庫的相關(guān)研究，其中有超過50家的大型公司，例如位于江蘇的金冠、杭州的西子、上海的天地等等。技術(shù)力量單薄、起步比較遲、自主研發(fā)能力不足是我國在發(fā)展立體停車業(yè)上面臨的困境，即使國內(nèi)對自動化立體車庫系統(tǒng)研發(fā)在不斷進(jìn)步，但是其核心技術(shù)依舊是被國外的相關(guān)企業(yè)掌握。而且車庫系統(tǒng)存在管理水平欠缺、安全性不足、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不完善、智能化與自動化水平也不高等問題也是亟需解決的。上世紀(jì)80年代后期對立體車庫的研發(fā)才在我國起步，由于近幾年社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也帶動了自動化立體車庫的迅猛發(fā)展。截止目前，在中國有超過100家的公司投資立體車庫的相關(guān)研究，其中有超過50家的大型公司，例如位于江蘇的金冠、杭州的西子、上海的天地等等。即使國內(nèi)對自動化立體車庫系統(tǒng)的研發(fā)在不斷取得新進(jìn)展，但是因?yàn)榱Ⅲw停車行業(yè)的發(fā)展在中國比較遲，存在自主研發(fā)能力不足、技術(shù)水平較差、核心技術(shù)被國外掌握、管理水平欠缺等問題另外，還存在結(jié)構(gòu)不太合理、自主研發(fā)能力差、自動化和智能化程度低、安全性差等問題。國外發(fā)展?fàn)顩r在上世紀(jì)，美國是立體停車庫的發(fā)源地，然后在日韓、德國等眾多國家得到了快速的發(fā)展，而日本是亞洲最開始對立體車庫展開研究的國家。截止到現(xiàn)在，在日分分布著超過200家的單位來參與立體車庫建造與其設(shè)備的研發(fā)、制造，其中比較著名的企業(yè)有三菱重工、新明和、日精等。同屬于亞洲的韓國在停車技術(shù)領(lǐng)域的研究也走在了世界前列，目前有超過100家的制造廠參與相關(guān)制造，在我國比較出名的企業(yè)比如LG、現(xiàn)代和樂天等。對于停車設(shè)備的研發(fā)和制造起步比較早的國家是屬于歐洲的意大利與德國。因?yàn)闅W洲大多數(shù)國家地廣人稀，對于停車的需求不是很強(qiáng)烈，所以巷道堆垛式立體車庫是他們常見的形式。為了讓自動化立體車庫發(fā)揮出最大的作用，安全高效的智能化設(shè)備在眾多國家普及，而且其使用的車庫管理系統(tǒng)也都很領(lǐng)先。研究方法及研究內(nèi)容研究內(nèi)容1.確定簡易升降式立體車庫的總體布局、進(jìn)取車運(yùn)行方式。2.對簡易升降式立體車庫所需鋼體結(jié)構(gòu)、液壓升降驅(qū)動、電機(jī)、載車板等關(guān)鍵部件進(jìn)行選型計(jì)算校核。3.繪制簡易式升降立體機(jī)械車庫的整體結(jié)構(gòu)圖及重要零件圖。4.最后，借助Proe和AutoCAD生成簡易立體車庫存取機(jī)構(gòu)的整機(jī)裝配、關(guān)鍵零部件的圖形。研究方法通過學(xué)校圖書館和一些機(jī)械論壇網(wǎng)站，對有關(guān)簡易升降式立體車庫的文獻(xiàn)論文進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)分析研究方法進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，然后借助Proe和AutoCAD軟件對各類零部件進(jìn)行選型、完成校核并計(jì)算升降結(jié)構(gòu)和對鋼架的總體設(shè)計(jì)。再結(jié)合自己所學(xué)的專業(yè)知識，完成研究。小區(qū)自動化立體車庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)小區(qū)自動化立體車庫的工作原理圖2.1立體車庫地工作原理圖使用載車板的橫向水平移動或者升降來存放、取用車輛的機(jī)械式停車設(shè)備被稱為升降橫移式立體車庫。圖2.1為立體車庫地工作原理圖，上層車輛只可以上下挪動，下層車輛只可以左右挪動。這種停車庫的工作模式是：每當(dāng)有駕駛員開車駛進(jìn)車庫后，1-5號停車位可以被隨便選用。當(dāng)用戶上層車位例如3號車位的時候，可編程邏輯控制器(PLC)會分為以下幾步；第一步，先讓4號停車位向左移動。第二步，讓5號停車位向左移動。注意，4號停車位與5號停車位不可以同時移動。第3步，3號停車位向下移動，當(dāng)用戶開車駛?cè)?號停車位后，3號停車位可在升降結(jié)構(gòu)作用下升到2層。當(dāng)用戶選擇在低層停車，如4號5號停車位時，可以直接將車輛開到停車板上，沒有載車板的空位上不可停車。取車時方法相同，2層車位需，讓一層車位騰出空閑的地方，通過升降裝置降至一層后取車，一層停車位可直接取車，使用這種停車方法，可以非常節(jié)省空間。自動立體車庫主體框架力學(xué)性能非常重要，它可以保證立體車庫的穩(wěn)定性與安全性，非常重要，需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。自動立體車庫鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)我們主要使用鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)來建造立體車庫，而對于升降橫移式立體車庫而言我們一般使用的是鋼結(jié)構(gòu)形式。主要對比于傳統(tǒng)立體車庫而言，它具有以下優(yōu)勢：（1）強(qiáng)度大。主要體現(xiàn)在鋼材的壓、拉、剪、彎性能都很優(yōu)異，可以做成各種各樣的構(gòu)件和零部件。（2）具有很好的韌性與塑性。建筑鋼材的韌性體現(xiàn)在抗沖擊作用強(qiáng)，在裝配時可以采用鉚接或者焊接的形式，可以進(jìn)行鍛造、切削、熱軋，另外經(jīng)過熱處理的辦法可以在一定程度上對鋼材的性能進(jìn)行改變。對于塑性而言，鋼材可以進(jìn)行冷沖壓、冷拔、冷彎、冷軋、冷拉等多種樣式的冷加工模式。如圖2.2所示自動立體車庫鋼結(jié)構(gòu)框架圖，由縱梁、橫梁、前后支撐柱，組成賽。圖2.2框架結(jié)構(gòu)圖支撐柱設(shè)計(jì)（1）支撐柱的受力分析1800千克是停放車輛最大質(zhì)量而車輛前輪與后輪的荷載分布之比是2：3；載車板自重是600kg；車位滿載時的重量是2400kg；圖2.3立體車庫地支撐柱受力圖當(dāng)車庫空載時支撐柱地受力如圖2.3所示：（2.1）式（3.1）為車庫受力計(jì)算；其中為前支撐柱所受地力；其中為前支撐柱所受地力。當(dāng)車庫滿載時支撐柱地受力：（3.2）（3.3）式（3.2）（3.3）為車庫受力計(jì)算。，為此要對前支撐柱進(jìn)行校核。剪切力與壓應(yīng)力是支撐柱主要的承受力，而剪切力對支撐柱的作用不大，支撐柱主要受壓應(yīng)力，所以我們要對壓應(yīng)力進(jìn)行校核和穩(wěn)定性分析。（2）支撐柱地材料選擇和校核根據(jù)《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表4，選用20a熱軋工字鋼（GB706—88）[15]，材料使用Q235A；圖2.420a熱軋鋼示意圖20a熱軋工字鋼參數(shù)：屈服極限；彈性模量；比例極限；抗拉強(qiáng)度；慣性半徑，；截面系數(shù)，；橫截面積W=35.578cm2；腿寬度b=100mm；高度h=200mm；腰厚度d=7mm；慣性矩，；；對支撐柱的屈服強(qiáng)度進(jìn)行校核：；（2.4）式（2.4）為支撐柱屈服強(qiáng)度公式。支撐柱屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了7.08Mpa，故此屈服強(qiáng)度滿足要求。對支撐柱的穩(wěn)定性進(jìn)行校核：壓桿地長度因數(shù)，因?yàn)閴簵U地約束條件是一端自由一端固定，所以；慣性半徑；支撐柱長度；支撐柱地柔度：（2.5）（2.6）式（2.5）（2.6）為支撐柱地柔度計(jì)算公式。根據(jù)《材料力學(xué)》表9.2：，；（2.7）式（2.7）為直線公式的最小柔度計(jì)算公式。支撐柱地柔度大于和，，則前立柱屬于細(xì)長桿，應(yīng)按歐拉公式計(jì)算臨界載荷。立柱地工作載荷；通過歐拉公式得出臨界壓力；金屬結(jié)構(gòu)中的壓桿安全系數(shù)（2.8）式（2.8）為臨界壓力計(jì)算公式。前支撐柱地穩(wěn)定安全系數(shù)：（2.9）式（2.9）安全系數(shù)計(jì)算公式。所以滿足穩(wěn)定要求。橫梁受力分析橫梁承受的作用力主要來源于汽車與載車板重量所產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力與拉應(yīng)力，由《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表4查的可知，選用20a熱軋工字鋼（GB706—88），材料使用Q235A：圖2.5橫梁圖根據(jù)圖2.5橫梁圖可知總長度是，縱梁分別和橫梁通過螺栓來連接，間距是，對橫梁的受力進(jìn)行分析，并繪制受力簡化圖，如圖2.6所示。圖2.6橫梁受力分析圖根據(jù)圖2.6所示由靜力平衡方程式求出A，B兩點(diǎn)處地支反力和：前橫梁受力：（2.10）式（2.10）為前橫梁受力計(jì)算公式。后橫梁受力：（2.11）式（2.11）為后橫梁受力計(jì)算公式。由于前橫梁所受地力大于后橫梁所受地力，所以對前橫梁進(jìn)行校核。（2.12）式（2.12）為AB兩點(diǎn)支反力計(jì)算公式。四個集中力作用在截面上地彎矩分別為：，。（2.13）式（2.13）為橫梁彎矩計(jì)算公式。從圖中可得最大彎矩。（2.14）橫梁彎曲許用應(yīng)力計(jì)算公式見式（2.14）。滿足彎曲許用應(yīng)力要求。對梁的切應(yīng)力進(jìn)行校核查表得；.由剪力圖可知：，代入切應(yīng)力強(qiáng)度公式，（2.15）橫梁切許用應(yīng)力計(jì)算公式見式（2.15）。通過對橫梁的切應(yīng)力與正應(yīng)力進(jìn)行校核后，滿足強(qiáng)度要求?？v梁受力分析通過《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表4可知，使用20a，Q235A熱軋工字鋼（GB706—88），圖2.7縱梁圖如圖2.7所示縱梁圖紙，縱梁長度為，其固定點(diǎn)地間距為，固定點(diǎn)離縱梁兩端分被為.縱梁主要受載車板和汽車重量所產(chǎn)生地拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力REF_Ref39670328\r\h[11]。通過分析縱梁的受力，繪制了受力簡化圖，見圖2.8。圖2.8橫梁受力分析圖由靜力平衡方程式求出A，B兩點(diǎn)處地支反力和：左右縱梁：；中間縱梁（2.16）式（2.16）為縱梁受力計(jì)算公式.由于中間縱梁所受地力大于左右縱梁所受地力，所以對中間縱梁進(jìn)行校核。。（2.17）式（2.17）為AB兩點(diǎn)地支反力計(jì)算公式。四個集中力作用在截面上地彎矩分別為，。（2.18）縱梁彎矩計(jì)算公式見式（2.18）。從圖中可得最大彎矩；（2.19）縱梁彎許用應(yīng)力計(jì)算公式見式（2.19）。滿足彎曲許用應(yīng)力要求。對橫梁的切應(yīng)力進(jìn)行校核：查表得；；根據(jù)剪力圖可知，代入切應(yīng)力強(qiáng)度公式，（2.20）式（2.20）為縱梁切應(yīng)力計(jì)算公式。所以橫梁滿足正應(yīng)力和切應(yīng)力強(qiáng)度條件。載車板受力分析校核根據(jù)《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表4，選用14b熱軋槽鋼（GB706—88）[15]，材料使用Q235A；根據(jù)圖2.9可知，載車板的總長度為5.5m，其受力為，受力地長度為.對載車板進(jìn)行彎曲變形校核。圖2.9載車板圖紙對載車板受力分析，如圖2.10所示：圖2.10橫梁受力分析圖上層載車板使用鋼絲進(jìn)行固定升降，其載重后不能變形過大，否則會影響其正常運(yùn)行，對車輛安全產(chǎn)生影響.所以對載車板進(jìn)行校核。根據(jù)材料力學(xué)書，撓曲方程為：（2.21）式（2.21）為撓曲計(jì)算公式。最大撓度為：（2.22）最大撓曲計(jì)算公式見式（2.22）.彈性模量；慣性矩，，；受力長度；通過計(jì)算后可得：；經(jīng)校核后載車板地變形量僅為，滿足要求.載車板地強(qiáng)度校核：載車板共使用4根相同地?zé)彳埐垆摚?.23）式（2.23）為彎矩計(jì)算公式.查材料力學(xué)附錄表3，最大應(yīng)力為：（2.24）式（2.24）載車板強(qiáng)度校核計(jì)算公式。因此14b熱軋槽鋼作為載車板的材料符合撓度和強(qiáng)度的要求。本章小結(jié)本章主要對自動立體車庫框架主體進(jìn)行設(shè)計(jì)校核，其中包括立體車庫地支撐柱地材料選擇再對其進(jìn)行穩(wěn)定性校核，對橫梁與縱梁選材的切應(yīng)力與正應(yīng)力進(jìn)行了校核滿足強(qiáng)度要求，最后對載車板進(jìn)行了選材，并校核了其擾度與強(qiáng)度。小區(qū)自動化立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)升降橫移立體車庫運(yùn)行原理升降橫移類機(jī)械停車庫做到了對車輛進(jìn)行高層停車位的升降和存取，主要原理就是使用托盤的挪動位置來形成一個垂直通道，結(jié)構(gòu)形式一般是2維矩陣式，或者可以變成多列式與簡易式。因?yàn)檐囕v進(jìn)出時間與收鏈的影響，國家要求車庫不能高于4層，一般我們常見的就是2層、3層。地上3×3升降橫移式作為比較經(jīng)典的一種形式，下文將以此為例，對停車庫的運(yùn)行模式進(jìn)行闡述。立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二層只能做上下升降運(yùn)動，一層只能做左右橫移運(yùn)動。一層車庫必須空出一個車位，方便進(jìn)出車輛。二層車庫進(jìn)出車輛的時候，先判斷下方是否留有空位，當(dāng)沒有空位時，需要一層車庫左右橫移，騰出空位，當(dāng)留有空位時，二層車庫可以直接將到一層，當(dāng)一層車庫進(jìn)出車輛的時候，可以直接進(jìn)取車輛，，簡單說就是：復(fù)位后再升降，平移時不復(fù)位。圖3.1上層控制程序流程圖立體停車庫控制系統(tǒng)方案的確定主要用于停放汽車的升降橫移立體停車庫它的價格相對較貴，因?yàn)榱Ⅲw車庫在運(yùn)行中，涉及到人和車輛的安全，所以要求他有很強(qiáng)的安全性和穩(wěn)定性，在系統(tǒng)的選擇上最常用的就是可編程邏輯控制器（PLC），主要是因?yàn)槠渚哂兄\(yùn)行速度快、可靠性強(qiáng)、編輯簡易、組態(tài)靈活等特點(diǎn)。利用計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)通信、多媒體技術(shù)、收集現(xiàn)場的各種信號，并將這些數(shù)字信號通過計(jì)算機(jī)反應(yīng)到屏幕上，所以可以實(shí)時了解車庫的實(shí)情況，運(yùn)行狀態(tài)等，立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)車庫控制系統(tǒng)的核心選擇可編程邏輯控制器，一般有三種操作模式：故障分析并進(jìn)行處置的操作；通過現(xiàn)場情景獲取來進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入輸出操作；執(zhí)行用戶流程，并且對可編程邏輯控制器的外部設(shè)備的命令進(jìn)行響應(yīng)連接。如果有人對門禁操控時，PLC會根據(jù)接收到的控制面板上的相關(guān)信息指令進(jìn)行分析，隨后做出最優(yōu)的工業(yè)控制反應(yīng)；通過對元器件的狀態(tài)進(jìn)行檢測判斷，然后對車庫機(jī)械驅(qū)動的相關(guān)信息進(jìn)行讀取，隨后將指令下達(dá)給執(zhí)行單元，挪動停車板，移動其位置，最后實(shí)現(xiàn)車輛的入庫與指示燈的提醒。全部作業(yè)區(qū)域安裝了光電實(shí)時檢測設(shè)備，同時和其他多種安全措施配合，以此保證整個區(qū)域的安全。PLC在這個系統(tǒng)中主要的工作就是實(shí)時檢測托板、托盤的方位和其運(yùn)行情況，并完成存取車輛的工作。對其方位的檢測主要通過行程開關(guān)、光電開關(guān)來實(shí)現(xiàn)，而對于拖動電機(jī)的啟動與暫停操作主要依靠繼電器和接觸器。停車位主要通過對大電機(jī)與小電機(jī)的操控來實(shí)現(xiàn)它們在不一樣的時間里進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，下層的水平移動與上層的提升運(yùn)動必須是相互鎖定的，換句話說就是，下層的車位被挪動時，上層的車位不能被提升，反過來也是一樣的。而且上層車位一次只能有一個車位進(jìn)行上下提升。系統(tǒng)應(yīng)該定位準(zhǔn)確，以此來保證出入車輛的安全。設(shè)定的行程開關(guān)保證了托盤能通過下降或者上升的操作挪動到指定的位置，與此同時，對行程開關(guān)的邏輯必須進(jìn)行嚴(yán)格聯(lián)鎖。比如，在靜態(tài)的狀況下，水平限位開關(guān)1與2，只能其中之一能斷開。但是多余2個開關(guān)閉合后，支撐板就不會停放在準(zhǔn)確的位置上。當(dāng)車庫在未使用狀態(tài)下，應(yīng)該切斷2和3樓的全部掛鉤信號，也就是3樓上限開關(guān)應(yīng)閉合，2樓的上限開關(guān)應(yīng)該斷開。另外，一定得選擇安全掛鉤保險(xiǎn)設(shè)計(jì)與傳動系統(tǒng)自鎖保險(xiǎn)設(shè)計(jì)來保障載車板在工作狀態(tài)時運(yùn)行安全。例如為了保證掛鉤已經(jīng)把托盤掛好，需要在控制安全掛鉤運(yùn)動的電磁鐵安裝有反饋信號；或者鏈傳動使用制動電機(jī)，這樣在任何情況下都會使其在自我保護(hù)之中。光電開關(guān)設(shè)備裝在不一樣的位置有不一樣的作用。檢查托盤上的車輛有沒有停放準(zhǔn)確可以在托盤底端左右兩邊安放光電開關(guān)；如果想要知道托盤上有沒有車輛可以在托盤對角線上安放光電開關(guān)；如果想要了解動作是否正確與停車動作出現(xiàn)的問題可以在車輛入口處左右兩邊安設(shè)光電開關(guān)。如果出現(xiàn)意外情況，比如沒固定好車輛、工作區(qū)域出現(xiàn)人、光電開關(guān)被意外駛?cè)氲能囕v擋住等等，這時候電平變化信號會傳輸給可編程控制器，經(jīng)過其轉(zhuǎn)換輸入，引起蜂鳴器自動報(bào)警，設(shè)備會停止運(yùn)行。與此同時，車庫中會安裝一些傳感器來以及開關(guān)按鈕來提高車庫的安全性，比如：檢測斷繩松繩或斷鏈報(bào)警的位移傳感器、復(fù)位開關(guān)、煙溫傳感器、報(bào)警裝置、手動按鈕、緊急停止開關(guān)等等。PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)只是適用于控制2～4層停車位的車輛存放與取用，對于停放第1層的車輛可以直接進(jìn)出。PLC控制系統(tǒng)使用梯形圖語言來進(jìn)行編程，其程序運(yùn)行流程圖見圖1。該系統(tǒng)使用了“并行分支合流”的技術(shù)來對不一樣層次的出入口進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。其中提到的并行分支，意思是對各個分支的控制可以同時實(shí)施。等到全部的過程都完成后，會遵照一定的執(zhí)行流程做出合流的狀態(tài)動作。舉個例子，假設(shè)進(jìn)出的車位選用第三層的托盤，那么就可以讓首層與二層一塊向左或右挪動，此時控制系統(tǒng)可以對裝置之間的動作步驟互相鎖定或雙輸出進(jìn)行自動處置，而且其故障檢修與試運(yùn)行相當(dāng)簡單，這樣可以節(jié)約很多時間，使工作效率得到提升。模塊化程序設(shè)計(jì)PLC控制程序使用的是模塊化編程方式，調(diào)用子程序模塊就可以實(shí)現(xiàn)車位的運(yùn)行，這種方式使程序簡單化，對程序的修改也更加方便，給后期車位的增加預(yù)留了模塊。整個控制程序由以下子程序模塊組成：程序模塊子程序模塊、托盤升降運(yùn)動模塊、手動按鈕子程序模塊、存取停車號碼分配程序模塊、光電關(guān)子程序模塊、空車號碼和移動停車號碼分配程序模塊、緊急停止按鈕子程序模塊、托盤平移運(yùn)動模塊、故障報(bào)警子程序模塊、初始化模塊。軟件設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問題的處理程序中數(shù)據(jù)存儲器與計(jì)時器要采用有斷電保護(hù)性能的狀態(tài)組件。當(dāng)系統(tǒng)停電的時候，組件會保存斷電前的信息。當(dāng)產(chǎn)生電動機(jī)過熱、過載等電氣或機(jī)械問題的時候，系統(tǒng)暫時會自行停止運(yùn)作，同時會生成視覺與聲音警報(bào)，而且系統(tǒng)會轉(zhuǎn)變到手動模式以此來進(jìn)行故障的處理。升降橫移式立體停車設(shè)備的泊車流程紅綠黃指示燈指示車庫運(yùn)行狀態(tài)車庫的運(yùn)作情況通過紅綠黃指示燈來提醒，有人正在進(jìn)行操作亮紅燈，提醒稍后進(jìn)行操作；當(dāng)前沒有人操作是亮綠燈，說明可以進(jìn)行操作；車庫存在問題亮黃燈，說明車庫暫停工作。存車操作車庫的存車流程是：司機(jī)駕駛車輛通過在入口處非接觸式讀卡器前面的感應(yīng)區(qū)域中晃動IC卡，隨后圍欄會通過自動化控制抬升，司機(jī)駕車入庫后圍欄會通過自動化控制關(guān)閉，跟提取卡同步進(jìn)行的是控制器讀取停車位號，車庫中對應(yīng)的車廂托盤會自動挪到指定位置，然后車庫單元門自動開啟，司機(jī)駕車進(jìn)入把車停到指定位置，放下手剎，開車門走出車庫，在車庫出口處刷一下IC卡，車庫單元門最后自動關(guān)閉。取車操作車庫的取車流程是：司機(jī)走進(jìn)車庫的時候在車庫入口的非接觸式讀卡器的感應(yīng)區(qū)晃動IC卡，控制器會自主提取停車位號，這時會把車庫自主挪動到交付位置，此時車庫會自動打開單元的門，司機(jī)就可以駕車離開。在出口的位置也要在相應(yīng)的儀器上晃動IC卡，IC卡記錄的信息被讀卡器讀取后，后臺機(jī)器會自動記錄，并且完成繳費(fèi)后，圍欄被抬起，司機(jī)駕車駛離。當(dāng)車輛在駛離車庫后，對應(yīng)的車庫單元門在通過控制器讀寫車位號后與圍欄同時進(jìn)行關(guān)閉。為了保障車庫的運(yùn)轉(zhuǎn)安全，制訂了完善的保護(hù)措施。為了使載車盤精確、安全運(yùn)轉(zhuǎn)到指定位置，安裝了一連串的行程開關(guān)、光電開關(guān)、接近開關(guān)等。為了保障車輛在操作過程中的絕對安全，安裝了超速保護(hù)裝置、獨(dú)特的防墜落裝置、斷繩報(bào)警裝置等。為了保障車輛與人員的絕對安全，采取安裝了車輛停車不到位檢測、速保護(hù)裝置、車輛超長檢測等信號裝置。立體車庫的自動存取車控制系統(tǒng)與實(shí)現(xiàn)這種立體車庫是由強(qiáng)電和弱電兩套自動存取車控制系統(tǒng)組成的。強(qiáng)電系統(tǒng)主要是對載車盤電機(jī)控制線路，弱電系統(tǒng)主要是對不同的信號進(jìn)行收集、警報(bào)和控制輸出。弱電系統(tǒng)（1）檢測信號控制程序執(zhí)行的主要憑借的是車庫檢測信號檢測技術(shù)，它根據(jù)收集到的信號先后步驟來控制輸出。由于升降的運(yùn)行動作只存在于上下層的載車盤，所以對于載車盤停放位置而言只存在上下位，最終只能通過載車盤的上下認(rèn)趾和上下極限來檢測信號。在載車盤上位設(shè)置了掛鉤斷電閉合與通電打開兩種狀態(tài)的安全掛鉤，掛鉤的狀態(tài)情況可以由一個特殊的行程開關(guān)獲得。載車盤向上運(yùn)行時，上認(rèn)趾信號會被獲取后其運(yùn)行會自動停止，假如上認(rèn)趾開關(guān)失靈，上認(rèn)趾信號未被系統(tǒng)獲取，那么其會接著向上運(yùn)行直到運(yùn)行到上極限開關(guān)處，電機(jī)電源會被系統(tǒng)獲取的上極限信號關(guān)停，讓電機(jī)因失去電源無法運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣可以讓載車盤有兩種安全保障。載車盤在向下運(yùn)動時，對應(yīng)的掛鉤會第一時間被開啟，掛鉤開啟的信號被系統(tǒng)獲取后，它會自動向下云頂，如果掛鉤開啟的信號沒被系統(tǒng)獲取載車盤則不會運(yùn)動。載車盤向下運(yùn)動時，下認(rèn)趾信號被系統(tǒng)獲取后，其運(yùn)動會自行停止，假如下認(rèn)趾開關(guān)失靈，信號沒有被系統(tǒng)獲取，載車盤會接著向下運(yùn)動，直到遇到下極限開關(guān)，此時系統(tǒng)獲取到下極限信號后會斷開電機(jī)的電源，故此運(yùn)動停止，讓載車盤有兩種安全保障措施。PLC還設(shè)計(jì)了時間保護(hù)程序，載車盤從運(yùn)行到結(jié)束超過了PLC預(yù)設(shè)的時間，載車盤就會暫停，并發(fā)出警報(bào)。此外，如果上述的兩種安全措施均失效，發(fā)生難以預(yù)料的事件，那么PLC的時間保護(hù)設(shè)定可以成為載車盤的第三道保護(hù)。最后，各個車位都會對車輛的長度進(jìn)行檢查，當(dāng)超長信號被系統(tǒng)獲取后，全部的載車盤都會停止運(yùn)行，以此保障車輛的安全。為了預(yù)防人員在載車盤工作時有人不小心進(jìn)入，發(fā)生意外事故，所以在車庫的入口安裝了人員誤入裝置。另外入口安裝的欄桿和升降門都是預(yù)防人員誤入的措施，值得注意的是這兩種方式的升降是被系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)聯(lián)鎖控制。（2）急停信號急停開關(guān)必須設(shè)立在明顯處，當(dāng)急停按鈕被按下時，所有電機(jī)電源會被馬上切斷，這樣設(shè)備和人員的安全都得到了保障。（3）輸出控制信號輸出控制信號由車庫照明信號、燈光報(bào)警信號電機(jī)運(yùn)行與方向信號、電磁鐵得失電信號、燈光報(bào)警信號組成的。強(qiáng)電系統(tǒng)強(qiáng)電系統(tǒng)一般是由可編輯邏輯控制器PLC輸出信號給接觸器線圈、控制電機(jī)運(yùn)行接觸器、控制接觸器的接通與斷開、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器組成。由控制電機(jī)運(yùn)行接觸器、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、可編輯邏輯控制器PLC輸出信號給接觸器線圈、控制接觸器的接通與關(guān)斷組成強(qiáng)電系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用可編輯邏輯控制器PLC控制的系統(tǒng)有三種形式，分別是手動控制狀態(tài)、自動控制狀態(tài)和檢查維修狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)處于檢測維修狀態(tài)時，檢測到的信號不會操控系統(tǒng)。當(dāng)處于手動控制狀態(tài)或者自動控制狀態(tài)時候，可編程邏輯控制器（PLC）最開始獲取到外部信號后，隨后對控制信號輸出，最后通過對電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器線圈與電機(jī)的接觸器線圈的控制，實(shí)現(xiàn)對各載車底板運(yùn)行和系統(tǒng)的聯(lián)動聯(lián)鎖的控制：當(dāng)二層的載車底板沒有運(yùn)行到二層，或者還未運(yùn)動到頂層，底層的載車底板不可移動。當(dāng)?shù)讓拥妮d車底板沒有運(yùn)行到底層或者還未運(yùn)動到底層時，上層載車底板不可移動。當(dāng)前后開關(guān)按鈕被遮蓋時，所有載車底板均不可移動。當(dāng)有人員不小心進(jìn)入入口后被遮擋，所有載車底板均不可移動。唯一的方法就是按復(fù)位按鈕后，方可取消聯(lián)鎖狀態(tài)當(dāng)開啟位置沒有安全掛鉤時，載車底板不能向下移動。當(dāng)上極限位與下極限位的開關(guān)被載車板觸發(fā)時，所有電機(jī)電源會被馬上切斷。當(dāng)急停按鈕被按下時，所有電機(jī)電源會被馬上切斷。結(jié)論近年來，隨著人民生活水平的提高和汽車價格的下降，汽車擁有量已成為普通百姓越來越普遍的現(xiàn)象。但是，如果您住在一些較老的社區(qū)，您會發(fā)現(xiàn)買車更容易，停車也更困難；更糟糕的是，有些人必須從公交車站起床才能在市中心找到停車位。還早。有歷史原因，人們不希望中國人這么快擁有自己的家用車，而中國過快的城市化進(jìn)程也拉長了該市本已薄弱的基礎(chǔ)設(shè)施。因此，這個國家無法承受城市無限擴(kuò)展的程度，也不會同意在個個建筑物的外圍建有大范圍的停車位。所以，“車庫”作為大中型城市的重點(diǎn)討論對象，“城市立體車庫”被國家經(jīng)貿(mào)委排進(jìn)了“近期行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)”的計(jì)劃之中。由于家庭汽車的數(shù)量在持續(xù)上升，車搶占綠化用地、公共區(qū)域和社區(qū)內(nèi)存車的矛盾也越來越明顯?！败噹臁彪S著大家對環(huán)境意識和生活質(zhì)量要求越來越高，逐漸成為熱議的對象，小區(qū)機(jī)械自動化立體車庫將在未來的城市建設(shè)中占有一席之地。由于我國城市汽車保有量的迅猛增加，停車難的問題逐漸成為制約城市發(fā)展的頑疾。而高層住宅自動化立體停車裝備是處理城市靜態(tài)交通的有效方式，它具有停車率高、占據(jù)空間和面積小、可靠安全、布局靈活性，高效率，低消耗，性價比高等優(yōu)勢，所以逐漸被大家所接受。當(dāng)前大家見得比較的多的機(jī)械式立體停車庫有8種形式，分別為簡易升降類、升降橫移類、垂直升降類、垂直循環(huán)類、平面移動類、簡易循環(huán)類、巷道堆垛類與水平循環(huán)類。而在這8種類型中又以降橫移類最為出名，它以造價低廉、結(jié)構(gòu)簡單、操作便捷、可靠安全等優(yōu)勢，在中國的車庫市場占據(jù)了統(tǒng)治地位。本文通過對立體車庫發(fā)展情況、主要作用及優(yōu)勢進(jìn)行了介紹，同時設(shè)計(jì)了某小區(qū)地下三層升降橫移式立體車庫，并通過其實(shí)際操作流程來闡明PLC的應(yīng)用。參考文獻(xiàn)[1]佟靜.無避讓式立體車庫機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化與控制系統(tǒng)研究[J].機(jī)械與電子,2019,037(011):67-70,75.[2]王巖,袁新梅,楊浩川,等.雙層載車板無避讓式立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程與自動化,2019(005):130-131,134.[3]王新,曹鵬.基于ANSYS的分段提升立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析[J].機(jī)械工程與自動化,2019(02):41-42.[4]鄧姚,陳鑫.桁架式立體車庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與運(yùn)動仿真[J].黑龍江科技信息,2019(01):76-77.[5]鄧姚,陳鑫.桁架式立體車