基于PLC的停車場立體化設(shè)計

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基于PLC的停車場立體化設(shè)計 摘 要 在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 cm的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。 PC 是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計算機(jī)若是從事執(zhí)行PC 之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器。 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計。 關(guān)鍵詞：傳感器 可編程控制器 監(jiān)控系統(tǒng) 引導(dǎo)系統(tǒng) 檢測系統(tǒng) 目 錄 摘要…………………………………………………………………………………………… 1 關(guān)鍵詞………………………………………………………………………………………… 1 前言…………………………………………………………………………………………… 2 第一章 停車場的系統(tǒng)……………………………………………………………………… 3 1.1 引導(dǎo)系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 3 1.2 檢測系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 4 1.2.1 傳感器的組成……………………………………………………………… 5 1.2.2 傳感器的分類……………………………………………………………… 5 1.3存放系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 6 1.3.1 升降橫移式………………………………………………………………… 6 1.3.2 液壓吊掛式………………………………………………………………… 6 1.3.3 旋轉(zhuǎn)入庫式………………………………………………………………… 6 1.4 保護(hù)系統(tǒng)…………………………………………………………………………… 7 1.4.1 安全監(jiān)控系統(tǒng)……………………………………………………………… 7 1.4.2 防盜報警系統(tǒng)……………………………………………………………… 8 1.5 立體停車場的電機(jī)選用……………………………………………………… 9 1.5.1 驅(qū)動電機(jī)的選定…………………………………………………………… 9 1.5.2 用于立體停車場設(shè)備上的減速電機(jī)性能………………………………… 9 第二章 PLC的基本原理及概述……………………………………………………………… 9 2.1 PLC的概述………………………………………………………………………… 9 2.2 PLC的定義………………………………………………………………………… 9 2.3 PLC的特點………………………………………………………………………… 10 2.3.1 PLC的主要特點…………………………………………………………… 10 2.3.2 PLC的主要功能…………………………………………………………… 12 2.4 PLC的工作原理…………………………………………………………………… 12 2.5 PLC內(nèi)部處理階段………………………………………………………………… 12 2.6 三菱系列PLC……………………………………………………………………… 13 2.7 三菱PLC各部分名稱……………………………………………………………… 14 第三章 單車進(jìn)出程序的編寫……………………………………………………………… 15 3.1 輸入輸出地址表…………………………………………………………………… 15 3.2 狀態(tài)流程圖………………………………………………………………………… 16 3.3 外部接線圖………………………………………………………………………… 17 3.4 程序梯形…………………………………………………………………………… 18 第四章 結(jié)束語……………………………………………………………………………… 20 參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 21 前 言 隨著社會的發(fā)展，城市人口日益增多，樓房和車輛也越來越多，特別是隨著改革開放以來，國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展為汽車工業(yè)的振興注入了強(qiáng)勁的動力。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù)表明，1997年全國汽車保有量為1100萬量，其中轎車400萬輛，當(dāng)年轎車生產(chǎn)量48.2萬量，微型車生產(chǎn)量38.2萬量，1998轎車生產(chǎn)量50萬量，1999年55萬量，2000年57萬量，2002年中國汽車產(chǎn)量達(dá)到了325萬量，比上年增長38%，全球排名由2001年的第八位上升至第五位。隨著中國加入世貿(mào)、十六大的順利召開和政府平穩(wěn)過渡、2008年北京奧運(yùn)會、2010年世界博覽會等重大盛事的影響?yīng)┮约皟?nèi)需的進(jìn)一步拉動和“費(fèi)改稅”等政策的驅(qū)動我國的汽車工業(yè)仍將具有很大的發(fā)展空間并將繼續(xù)保持快速平穩(wěn)發(fā)展。國務(wù)院發(fā)展研究中心在一組中國汽車產(chǎn)業(yè)增長潛力與外部環(huán)境的研究課題中提出的預(yù)測，目前中國家用轎車的保有量為489萬輛，到2010年將增加2倍，達(dá)到1466萬輛，到2020年這一數(shù)字再增加4倍，達(dá)到7200萬輛。屆時中國各種汽車的總保有量將達(dá)到1.15億輛，是美國今天汽車總保有量的一半。而2010年、2015年、2020年家用轎車的市場需求量，分別是501萬輛、913萬輛和1584萬輛。其后中國將全面進(jìn)入汽車社會。 車輛無處停放的問題是城市的社會、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果立體停車設(shè)備的發(fā)展在國外，尤其在日本已有近30-40年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗上均已獲得了成功。我國也于90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十年的歷程。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性已被廣大用戶接受。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優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(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，而如果采用雙層機(jī)械車庫可使地面的使用率提高80—90如果采用地上多層，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)成本。 機(jī)械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設(shè)備便不會運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說機(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)械車庫一般不做成套系統(tǒng)而是以單臺集裝而成。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)的每個組團(tuán)中或每棟樓下都可以隨機(jī)設(shè)立機(jī)械停車樓。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條件。 立體停車庫屬于倉儲設(shè)施,專門為各類車輛自動停放科學(xué)寄存.其由鋼構(gòu)架、回轉(zhuǎn)臺采用埋人式、輸送車或升降電梯、監(jiān)控操作臺及輔助設(shè)備消防、配電、防盜機(jī)構(gòu)六大部分聯(lián)合構(gòu)成,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開發(fā)推廣,并已經(jīng)日趨成熟。 立體停車庫以停放轎車為主,其代價較昂貴,而且立體停車庫使用時涉及到人身和車輛的安全,所以對設(shè)備的安全性和可靠性要求非常高。PLC采用了以計算機(jī)為核心的通用自動控制裝置,集微機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、通訊技術(shù)為一體,可靠性強(qiáng)、性價比高、設(shè)計緊湊、擴(kuò)展性好、操作方便,適用于頻繁啟動和惡劣的環(huán)境,因此在立體停車庫控制系統(tǒng)中通常采用PLC作為電控系統(tǒng)的核心輔佐以限位開關(guān)來控制精確的存取車 第1章 停車場的系統(tǒng) 目前，停車庫已由地面向地下或空中發(fā)展，由單層向多層發(fā)展。停車方式也由坡道式向智能立體機(jī)械式發(fā)展和機(jī)械停車場按其停放形式的不同，可分為機(jī)械立體停車庫和機(jī)械復(fù)式停車庫。機(jī)械立體停車庫是庫內(nèi)無停車道、無人員停留的先進(jìn)形式；機(jī)械復(fù)式停車庫是庫房內(nèi)有停車道、且有人員停留的傳統(tǒng)形式。而其機(jī)械系統(tǒng)只是類似于普通貨架倉庫中的貨物存取裝置。本文重點介紹的是立體停車機(jī)械系統(tǒng)。 1.1引導(dǎo)系統(tǒng) 車位引導(dǎo)系統(tǒng)是隨著車庫規(guī)模的不斷擴(kuò)大而出現(xiàn)的一種提高停車服務(wù)水平的裝置。它一般設(shè)置在停車庫的主要通道上，如停車庫入口處，每層停車區(qū)入口處，通過大型顯示屏動態(tài)顯示余車位數(shù)量，并對去往空車位的路徑進(jìn)行指引。在多層停車庫和大容量停車區(qū)，采用停車引導(dǎo)系統(tǒng)，能幫助停車者方便的找到空車位，減少他們尋找車位的時間和由此產(chǎn)生的煩躁情緒，為他們創(chuàng)造有好的停車環(huán)境。 由于停車引導(dǎo)技術(shù)的這些特點，近年來，越來越多的車廠經(jīng)營管理公司開始在他們經(jīng)營的停車場中應(yīng)用了此項技術(shù)。有些新建停車庫從開始建設(shè)就引入了這套系統(tǒng)，出于城市智能交通管理的需要，政府部門也開始在主要的停車場合設(shè)置停車引導(dǎo)裝置，使停車者快速找到有的空車位。城市中心區(qū)也就成為停車引導(dǎo)技術(shù)最重要的應(yīng)用市場。 1.2檢測系統(tǒng) 　　人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。 　　新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。 　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。 　　在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到 厘米的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強(qiáng)磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機(jī)理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。 　　傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。 由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動社會進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。 1.2.1 傳感器的組成 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、基本轉(zhuǎn)換電路三部分組成： 敏感元件：它是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關(guān)系的某一物理量的元件。 轉(zhuǎn)換元件：敏感元件的輸出就是它的輸入，它把輸入摶換成電路參量。 基本轉(zhuǎn)換電路：上述電路參數(shù)接入基本轉(zhuǎn)換電路（簡稱轉(zhuǎn)換電路），便可轉(zhuǎn)換成電量輸出。傳感器只完成被測參數(shù)至電量的基本轉(zhuǎn)換，然后輸入到測控電路，進(jìn)行放大、運(yùn)算、處理等進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，以獲得被測值或進(jìn)行過程控制。 1.2.2 傳感器的分類 傳感器是知識密集、技術(shù)密集的行業(yè)，它與許多學(xué)科有關(guān)，它的種類十分繁多。為了很好地掌握它、應(yīng)用它，需要有一個科學(xué)的分類方法。 　 第一，按傳感器的工作機(jī)理，可分為物理型、化學(xué)型、生物型等。 　 第二，按構(gòu)成原理，可分為結(jié)構(gòu)型與物性型兩大類。 　 第三，也有基于守恒定律和統(tǒng)計定律的傳感器，但為數(shù)較少。 　 第四，根據(jù)傳感器的能量轉(zhuǎn)換情況，可分為能量控制型傳感器和能量轉(zhuǎn)換型傳感器。能量控制型傳感器，在信息變化過程中，其能量需要外電源供給。如電阻、電感、電容等電路參量傳感器都屬于這一類傳感器?；趹?yīng)變電阻效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、熱阻效應(yīng)、光電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)等的傳感器也屬于此類傳感器。 能量轉(zhuǎn)換型傳感器，主要由能量變換元件構(gòu)成，它不需要外電源。如基于壓電效應(yīng)、熱電效應(yīng)、光電動勢效應(yīng)等的傳感器都屬于此類傳感器。 第五，按照物理原理分類，可分為： 1.電參量式傳感器。包括電阻式、電感式、電容式等三個基本型式。 2.磁電式傳感器。包括磁電感應(yīng)式、霍爾式、磁柵式等。 3.壓電式傳感器。 4.光電式傳感器。包括一般光電式、光柵式、激光式、光電碼盤式、光導(dǎo)纖維式、紅外式、攝象式等。 5.氣電式傳感器。 6.熱電式傳感器。 7.波式傳感器。包括超聲波式、微波式等。 8.射線式傳感器。 9.半導(dǎo)體式傳感器。 10.其它原理的傳感器等。 　 第六，可以按照傳感器的用途來分類，例如位移傳感器、壓力傳感器、振動傳感器、 溫度傳感器等等。 第七，根據(jù)傳感器輸出是模擬信號還是數(shù)字信號，可分為模擬傳感器和數(shù)字傳感器；根據(jù)轉(zhuǎn)換過程可逆與否，可分為雙向傳感器和單向傳感器等。 1.3 存放系統(tǒng) 1.3.1 升降橫移式 工作原理：存取的車輛置于升降機(jī)的活動載車板上。機(jī)械系統(tǒng)通過橫移運(yùn)動完成程序， 駕駛員只在升降平臺上交、取車輛。 該類系統(tǒng)包括鋼結(jié)構(gòu)、載車板、運(yùn)動系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)。 其突出特點：對場地的適應(yīng)性強(qiáng)，可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行任意組合排列，不受存車規(guī)模的限制。 1.3.2 液壓吊掛式 工作原理：存取的車輛通過指引到達(dá)停車位置，由特殊的液壓掛鉤裝置將汽車按斜向軌道拉起到一定位置。 該類系統(tǒng)包括鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌、載車板、液壓系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)。 其突出特點：對場地的空間利用力高，不受停車規(guī)模限制，停車方式新穎，較能吸引顧客。 1.3.3 旋轉(zhuǎn)入庫式 工作原理：存取的車輛抵達(dá)停車位位置后，停在載車板上，由整個停車庫的旋轉(zhuǎn)使汽車45后前移至車庫。 該類系統(tǒng)包括鋼結(jié)構(gòu)、載車板、液壓系統(tǒng)、運(yùn)動系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)。 其突出特點：對車輛的保護(hù)較高，適合長期停放的寄存式停車。 1.4 保護(hù)系統(tǒng) 1.4.1 安全監(jiān)控系統(tǒng) 1.4.1.1 數(shù)字圖像監(jiān)控系統(tǒng) 這是當(dāng)今世界最得天獨(dú)厚的計算機(jī)全數(shù)字壓縮監(jiān)控系統(tǒng)，具有傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點。它不受各種人為的干擾，對所監(jiān)控的地點時行監(jiān)控，具有視頻報警功能，可以任意設(shè)置報警區(qū)域，自動向預(yù)定的電話（手機(jī)、呼機(jī)、單位電話等）報警，真正的做到了系統(tǒng)的安全性。它具有以下優(yōu)勢： （1）信息化：網(wǎng)絡(luò)是在計算機(jī)的基礎(chǔ)上建立起來的，數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)以計算機(jī)為操作平臺，為信息化的管理建立了基礎(chǔ)，使公司、商場、超市、銀行、工廠、倉庫、企業(yè)等現(xiàn)代化場所管轄范圍的信息； （2）智能化：以數(shù)字監(jiān)控主機(jī)為操作中心，通過監(jiān)控軟件來實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化控制，如監(jiān)視、錄像、多種畫面分割、畫面切換、視頻報警、報警聯(lián)動、回放檢索、云臺鏡頭控制、打印、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸?shù)龋? （3）現(xiàn)代化：建立以數(shù)字監(jiān)控主機(jī)為核心的監(jiān)控系統(tǒng)，可以通過軟件的控制，快速追蹤最新通訊技術(shù)發(fā)展，通過解碼器可以控制云臺等前端設(shè)備，可以更清楚的看到您想要看的活動場景； （4）實用性：系統(tǒng)設(shè)備立足于用戶對整個系統(tǒng)的具體要求，最大限度地發(fā)揮投資的效益，充分考慮軟件、硬件技術(shù)的成熟性和性能價格比，注重實用性；系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化模塊化，易于升級和擴(kuò)展。 1.4.1.2. 遠(yuǎn)程錄音監(jiān)控系統(tǒng) 這是可以通過局域網(wǎng)或者電話MODEM進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的錄音監(jiān)控系統(tǒng)。該錄音監(jiān)控系統(tǒng)主要由三部分組成： （1）數(shù)據(jù)采集終端：數(shù)據(jù)采集終端可以工作在自動數(shù)據(jù)采集方式或者手動數(shù)據(jù)采集方式，工作在自動數(shù)據(jù)采集方式時數(shù)據(jù)采集終端會自動識別有話音到來并自動啟動數(shù)據(jù)采集，當(dāng)數(shù)據(jù)采集終端識別到話音中斷后延時一定時間（可以設(shè)置）自動停止數(shù)據(jù)采集。如果數(shù)據(jù)采集終端工作在手動方式，數(shù)據(jù)采集的啟動和停止靠人工來控制。 （2）本地錄音管理軟件：本地錄音管理軟件接收數(shù)據(jù)采集終端傳送來的數(shù)據(jù)并進(jìn)行壓縮，然后存入本地數(shù)據(jù)庫，本地錄音管理軟件可以按時間查詢、回放監(jiān)控錄音，也可以實時監(jiān)聽。如果不需要進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，數(shù)據(jù)采集終端和本地錄音管理軟件就可以組成一個本地錄音監(jiān)控系統(tǒng)。 （3）遠(yuǎn)程中心管理軟件：遠(yuǎn)程中心管理軟件是實現(xiàn)遠(yuǎn)程錄音監(jiān)控的主要部件，它通過局域網(wǎng)或者電話MODEM與各地的本地錄音監(jiān)控系統(tǒng)建立連接并根據(jù)用戶操作從本地錄音數(shù)據(jù)庫中讀取錄音數(shù)據(jù)然后解壓回放，也可以實時的對某地的錄音進(jìn)行監(jiān)聽。 1.4.2 防盜報警系統(tǒng) 防盜報警系統(tǒng)是指在一個或多個單位構(gòu)成的區(qū)域范圍內(nèi)，采用無線、專用線或借用線的方式將各種防盜報警探測器、報警控制器等設(shè)備連接構(gòu)成集中報警信息探測、傳輸、控制和聲、光響應(yīng)的完整系統(tǒng)。它能及時發(fā)現(xiàn)警情，并將報警信息傳送至有關(guān)部門，達(dá)到及時發(fā)現(xiàn)警情、迅速傳遞、快速反應(yīng)。組建一套合理、適用的報警系統(tǒng)，將起到了預(yù)防、制止和打擊犯罪的重要作用，能使損失減少到最低程度。 1.4.2.1 系統(tǒng)主要功能 報警主機(jī)可與閉路監(jiān)控系統(tǒng)多媒體計算機(jī)中央（報警）控制主機(jī)及其控制軟件聯(lián)動操作，集成了閉路電視監(jiān)控、入侵報警監(jiān)視等安防系統(tǒng)管理和控制功能，并可通過標(biāo)準(zhǔn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊等手段與巡更系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、火災(zāi)自動（消防）報警系統(tǒng)等諸多系統(tǒng)的控制主機(jī)聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)交流與共享，進(jìn)行多等級、分范圍、分功能、分優(yōu)先權(quán)的保密管理和控制，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)的運(yùn)行，構(gòu)成綜合安全防范體系。 1.4.2.2 系統(tǒng)工作原理 本系統(tǒng)主要由多媒體控制軟件、報警主機(jī)、報警接口及報警探測器等組成。前 端設(shè)備主要由紅外/微波雙鑒探測器、緊急報警按鈕組成。入侵報警監(jiān)視系統(tǒng)的前端設(shè)備用于實時監(jiān)測樓宇內(nèi)各區(qū)域的狀態(tài)，并依次作為判斷是否有非正常事件發(fā)生的主要依據(jù)。各種前端報警器有常開或常閉式觸點，就近與分布在各樓層的報警收集器通過雙芯控制電纜相連接，當(dāng)前端報警器檢測到現(xiàn)場出現(xiàn)的異常情況超出了設(shè)定的范圍時，常開或常閉式觸點的狀態(tài)發(fā)生改變。防區(qū)報警收集器與控制主機(jī)相連結(jié)并實時進(jìn)行通訊，一旦檢測到前端報警器狀態(tài)發(fā)生變化，即刻將發(fā)生報警信號的前端報警器的編號等信息，以特定的編碼格式傳送到控制主機(jī)。系統(tǒng)控制主機(jī)可自動判別報警信號的來源，并依據(jù)設(shè)定的系統(tǒng)自動響應(yīng)程序，同時為用戶提供現(xiàn)場多方面的信息，包括現(xiàn)場視頻圖像、聲音信號等，為用戶正確判斷非正常事件發(fā)生的可靠性和事態(tài)的嚴(yán)重性提供必要的決策依據(jù)。 1.5 立體停車場的電機(jī)選用 1.5.1 驅(qū)動電機(jī)的選定 像減速電機(jī)一類的驅(qū)動機(jī)，是根據(jù)旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行“工作”的機(jī)器。但是，因為工作形式各具風(fēng)格，所以驅(qū)動機(jī)也有擅長和不擅長的情形。因此，我們要捉住負(fù)載的特征取得最佳組合方式，這點是非常重要的。 譬如，風(fēng)機(jī)和水泵等是“轉(zhuǎn)速要隨著負(fù)載加大而加快”。我們以運(yùn)行傳送帶的減速電機(jī)考慮，驅(qū)動機(jī)所需要的動力是與承載物品的重量大小成比例的，若需要運(yùn)送的速度變快，就需要大的輸出的電動機(jī)。僅僅是那種只是工作量大的說法。這個可以說成“摩擦負(fù)載”。 那下面我們來看離心分離機(jī)。在最初時無論如何，轉(zhuǎn)速也不會馬上提高，即應(yīng)該是“慣性”大。一般認(rèn)為GD2大的機(jī)械，讓其旋轉(zhuǎn)部分工作，需要對應(yīng)加速時的負(fù)載的大小進(jìn)行選定，稱謂“慣性負(fù)載” 。立體停車設(shè)備的載車板的起落是什么狀態(tài)的負(fù)載呢？這種負(fù)載需要與車的重量和卷上速度成比例的動力，因此被稱作“重力負(fù)載” 。另外，若讓臺車下降，需要制動力（剎車）。 1.5.2 用于立體停車設(shè)備上的減速電機(jī)性能 多段式立體停車設(shè)備使用“升降”和“橫移”用這兩種減速電機(jī)。全都是作為“搬送機(jī)用”使用，不過作為“升降”的驅(qū)動機(jī)是“重力負(fù)載”，制動力（剎車）也是很重要的。作為“橫行”用，需要有戰(zhàn)勝在橫移起動時的大的靜止摩擦轉(zhuǎn)矩的高啟動轉(zhuǎn)矩的減速電機(jī)。 第2章 PLC的基本原理及概述 考慮到通用性，同時使用點位控制較為方便，因此我們采用可編程序控制器(PLC)對停車進(jìn)行控制。當(dāng)停車的動作流程改變時，只需改變PLC程序即可實現(xiàn)，非常方便快捷。最為主要的原因在于液壓系統(tǒng)本身包括液壓站，都是隨車運(yùn)動的。如果采用傳統(tǒng)的繼電器邏輯線路控制，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控制柜體積亦大；而且各個繼電器均在運(yùn)動中動作，易受震動干擾，可靠性差。為此，我采用(PLC)對機(jī)械進(jìn)行控制。 2.1　PLC的概述 可編程序控制器是六十年代末在美國首先出現(xiàn)的，目的是用來取代繼電器，以執(zhí)行邏輯判斷、計時、計數(shù)等順序控制功能，由此日本稱它為順序控制器（Sequence Controller）。 2.2　PLC的定義 PLC 問世以來，盡管時間不長，但發(fā)展迅速。為了使其生產(chǎn)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化，美國電氣制造商協(xié)會NEMA（National Electrical Manufactory Association） 經(jīng)過四年的調(diào)查工作，于1984 年首先將其正式命名為PC（Programmable Controller），并給PC 作了如下定義 “PC 是一個數(shù)字式的電子裝置，它使用了可編程序的記憶體儲存指令。用來執(zhí)行諸如邏輯，順序，計時，計數(shù)與演算等功能，并通過數(shù)字或類似的輸入/輸出模塊，以控制各種機(jī)械或工作程序。一部數(shù)字電子計算機(jī)若是從事執(zhí)行PC 之功能著，亦被視為PC，但不包括鼓式或類似的機(jī)械式順序控制器?！? 以后國際電工委員會（IEC）又先后頒布了PLC 標(biāo)準(zhǔn)的草案第一稿，第二稿，并在1987 年2 月通過了對它的定義： “可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計的。它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外部設(shè)備，都按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計?！? 總之，可編程控制器是一臺計算機(jī)，它是專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計制造的計算機(jī)。它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強(qiáng)的驅(qū)動能力。但可編程控制器產(chǎn)品并不針對某一具體工業(yè)應(yīng)用，在實際應(yīng)用時，其硬件需根據(jù)實際需要進(jìn)行選用配置，其軟件需根據(jù)控制要求進(jìn)行設(shè)計編制。 2.3 PLC的特點 2.3.1　PLC 的主要特點 2.3.1.１　高可靠性 （1）所有的I/O 接口電路均采用光電隔離，使工業(yè)現(xiàn)場的外電路與PLC 內(nèi)部電路之間電氣上隔離。 （2）各輸入端均采用R-C濾波器，其濾波時間常數(shù)一般為10~20ms。 （3）各模塊均采用屏蔽措施，以防止輻射干擾。 （4）采用性能優(yōu)良的開關(guān)電源。 （5）對采用的器件進(jìn)行嚴(yán)格的篩選。 （6）良好的自診斷功能，一旦電源或其他軟、硬件發(fā)生異常情況，CPU立即采用有效措施，以防止故障擴(kuò)大。 （7）大型PLC 還可以采用由雙CPU 構(gòu)成冗余系統(tǒng)或有三CPU 構(gòu)成表決系統(tǒng),使可靠性更進(jìn)一步提高。 2.3.1.２　豐富的I/O 接口模塊 PLC針對不同的工業(yè)現(xiàn)場信號，如： u 交流或直流； u 開關(guān)量或模擬量； u 電壓或電流； u 脈沖或電位； u 強(qiáng)電或弱電等。 有相應(yīng)的I/O 模塊與工業(yè)現(xiàn)場的器件或設(shè)備，如： u 按鈕 u 行程開關(guān) u 接近開關(guān) u 傳感器及變送器 u 電磁線圈 u 控制閥 直接連接另外為了提高操作性能，它還有多種人-機(jī)對話的接口模塊；為了組成工業(yè)局部網(wǎng)絡(luò)，它還有多種通訊聯(lián)網(wǎng)的接口模塊，等等。 2.3.1.３　采用模塊化結(jié)構(gòu) 為了適應(yīng)各種工業(yè)控制需要除了單元式的小型PLC 以外絕大多數(shù)PLC 均采用模塊化結(jié)構(gòu)PLC 的各個部件包括CPU 電源I/O 等均采用模塊化設(shè)計由機(jī)架及電纜將各模塊連接起來系統(tǒng)的規(guī)模和功能可根據(jù)用戶的需要自行組合。 2.3.1.４　編程簡單易學(xué) PLC的編程大多采用類似于繼電器控制線路的梯形圖形式對使用者來說不需要具備計算機(jī)的專門知識因此很容易被一般工程技術(shù)人員所理解和掌握。 2.3.1.５　安裝簡單維修方便 PLC不需要專門的機(jī)房可以在各種工業(yè)環(huán)境下直接運(yùn)行使用時只需將現(xiàn)場的各種設(shè)備與PLC 相應(yīng)的I/O 端相連接即可投入運(yùn)行各種模塊上均有運(yùn)行和故障指示裝置便于用戶了解運(yùn)行情況和查找故障。由于采用模塊化結(jié)構(gòu)因此一旦某模塊發(fā)生故障用戶可以通過更換模塊的方法使系統(tǒng)迅速恢復(fù)運(yùn)行。 　2.3.2 　PLC 主要的功能 （1）邏輯控制 （2）定時控制 （3）計數(shù)控制 （4）步進(jìn)（順序）控制 （5）PID 控制 （6）數(shù)據(jù)控制 2.4　PLC的工作原理 PLC是采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。即PLC運(yùn)行時，CPU根據(jù)用戶按控制要求編制好并存于用戶存儲器中的程序，按指令步序號（或地址號）作周期性循環(huán)掃描。如果無跳轉(zhuǎn)指令，則從第一條指令開始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。在每次掃描過程中，還要完成對輸入信號的采樣和對輸出狀態(tài)的刷新等工作。周而復(fù)始。 PLC的掃描工作過程可分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，并進(jìn)行周期性循環(huán)。 2.5　PLC內(nèi)部處理階 PLC系統(tǒng)內(nèi)部的工作原理可分為5個步序：內(nèi)部處理、通訊服務(wù)、輸入處理、程序執(zhí)行、輸出處理。 PLC的工作模式分為運(yùn)行模式（RUN）與停止模式（STOP）兩種。當(dāng)PLC處于RUN模式時，PLC按步序從內(nèi)部處理開始，到輸出處理結(jié)束一個執(zhí)行周期，一個執(zhí)行周期結(jié)束后，將立即開始下一個周期的執(zhí)行，即返回到第一個步序-內(nèi)部處理，如此一直循環(huán)下去；當(dāng)PLC處于STOP模式時，PLC按步序從內(nèi)部處理開始，只執(zhí)行前兩個步序，即到通訊服務(wù)結(jié)束一個執(zhí)行周期。PLC的這種運(yùn)行方式稱為循環(huán)掃描方式，而每執(zhí)行一個執(zhí)行周期所需時間稱為循環(huán)掃描時間或掃描周期。 在PLC的存儲器中，設(shè)置了一區(qū)域用于存放輸入/輸出信號的狀態(tài)及當(dāng)前值，它們分別稱為輸入映像區(qū)和輸出映像區(qū)。PLC的其它地址元件也有對應(yīng)的映像存儲區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映像存儲區(qū)。通過建立元件映像存儲區(qū)，使PLC成為一個真正的數(shù)字采樣控制系統(tǒng)；雖然PLC不可能像繼電器控制柜那樣隨時根據(jù)現(xiàn)場輸入實時控制現(xiàn)場輸出狀態(tài)，但只要采樣周期足夠短，即采樣頻率足夠高，這樣的采樣系統(tǒng)應(yīng)該完全符合實際系統(tǒng)的需要。 1.內(nèi)部處理：PLC完成對自身硬件的自檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)自身硬件有問題或硬件配置與實際對不上時，PLC將產(chǎn)生錯誤指示。Haiwell PLC對此種錯誤以主機(jī)上的ERR錯誤指示燈閃爍指示。 2.通訊服務(wù)：PLC處理與計算機(jī)、PLC、編程器及別的智能設(shè)備的通訊。 3.輸入處理：PLC在輸入操作上采用定時采樣的方式。即在一個掃描周期的固定時刻（一般在掃描周期的開始）一次性集中采樣所有的外部輸入點，采樣結(jié)果用二進(jìn)制的形式存入到RAM中一個區(qū)域（輸入映像寄存器區(qū)）。這樣在執(zhí)行程序時，所需的現(xiàn)場訊息全部從輸入映像區(qū)中取用，不直接從現(xiàn)場取樣。 4.程序執(zhí)行：PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲器中順序排列。在無跳轉(zhuǎn)指令的情況下，CPU從第一條指令開始執(zhí)行，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束，執(zhí)行指令時，從元件映像存儲區(qū)中讀出元件的狀態(tài)及當(dāng)前值，并據(jù)指令的需要進(jìn)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算及賦值操作，最后的運(yùn)算結(jié)果寫入到線圈或輸出類指令對應(yīng)的元件映像存儲區(qū)中。 5.輸出處理：PLC在輸出操作上采用定時輸出的方式。即在一個掃描周期的固定時刻（一般在掃描周期的結(jié)束）先將它們存放在RAM中的一個區(qū)域（輸出映像寄存器區(qū)），掃描周期結(jié)束時再將輸出映像區(qū)中控制信息集中輸出。 以上是PLC的工作過程,若PLC的I/O響應(yīng)時間小于掃描周期的話,就不叫PLC了,沒有實時性可言,而PLC本身就是要的是實時性,這樣控制精度才高,才能按用戶的程序要求作出實時的響應(yīng) 2.６　三菱系列PLC FX系列的可編程控制器的系統(tǒng)配置靈活，用戶除了可以選用不同的系列之外，還可以選用多種基本單元、擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊，組成不同I/O點和不同功能的控制系統(tǒng)，各種不同的配置都可以獲得很高的性價比。FX系列的硬件配置就像模塊式可編程控制器一樣靈活，因為它的基本單元采用整體式結(jié)構(gòu)，又具有比模塊式可編程控制器更高的性價比。日本三菱電機(jī)公司生產(chǎn)的可編程序控制器主要有F、F1、F2系列， FX0、FX2系列以及A系列。F、F1、F2系列是整體式結(jié)構(gòu)的小型PLC。FX系列是繼F、F1、F2系列之后推出的新產(chǎn)品。FX系列兼有整體式PLC簡單、實用及模塊式PLC功能強(qiáng)大，組合靈活的優(yōu)點。 FX1N系列是功能很強(qiáng)大的微PLC，可擴(kuò)展到多達(dá)128 I/O點，并且能增加特殊功能模塊或擴(kuò)展板。通信和數(shù)據(jù)鏈接功能選項使得FX1N在體積、通信和特殊功能模塊等重要的應(yīng)用方面非常完美。 FX1S系列PLC把優(yōu)良的特點都融合進(jìn)一個很小的控制器中。 FX1S適用于最小的封裝，提供多達(dá)30個I/O，并且能通過串行通信傳輸數(shù)據(jù)，所以它能用在緊湊型PLC不能應(yīng)用的地方。 FX2n系列是FX系列PLC家族中最先進(jìn)的系列。由于FX2n系列具備如下特點：最大范圍的包容了標(biāo)準(zhǔn)特點、程式執(zhí)行更快、全面補(bǔ)充了通信功能,它可以為你的工廠自動化應(yīng)用提供最大的靈活性和控制能力。 2.7 　三菱PLC各部分的名稱 圖2-7 PLC的基本結(jié)構(gòu) ①35mm寬DIN導(dǎo)軌 ②安裝孔4個（4.5） ③電源、輔助電源、輸入信號用的裝卸式端子臺（帶蓋板） ④輸入指示燈 ⑤擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊、特殊單元、特殊模塊、接線插座蓋板 ⑥輸出用的裝卸式端子臺 ⑦輸出動作指示燈 ⑧DIN導(dǎo)軌裝卸用卡子 ⑨面蓋板 ⑩外圍設(shè)備接線插座、蓋板 第3章 單車進(jìn)出程序的編寫 下面我先介紹一下停車場的工作過程，首先汽車進(jìn)入停車場，停在指定的甲板上，程序首先判斷是否有空車位，如沒有空車位，程序無法工作，如有空車位，先判斷一樓是否有空車位，如有空車位，先滿足一樓，再判斷一樓左邊是否有空車位，如有空車位，先滿足左邊，如一樓沒有空車位，再判斷而樓是否有空車位，程序是和一樓的一樣。三樓也是如此。一輛車停好以后，再看有沒有汽車出停車場，如有車輛出去，先滿足三樓，如三樓沒有，再滿足二樓，依次是一樓，最后停放在一樓原始位置。 3.1 輸入輸出地址表（如表３－１） 表3-1 輸入輸出地址表 輸入 輸出 名稱 地址 名稱 地址 停車就位 X1 有車顯示（綠燈） Y0 第一層（左）1號車位檢測 X2 無車顯示（紅燈） Y1 第一層（右）2號車位檢測 X3 第一層水平左移 Y2 第二層（左）1號車位檢測 X4 第一層水平右移 Y3 第二層（右）2號車位檢測 X5 上升至第二層 Y4 第三層（左）1號車位檢測 X6 第二層水平左移 Y5 第三層（右）2號車位檢測 X7 第二層水平右移 Y6 第一層（左）出 X10 上升至第三層 Y7 第一層（右）出 X11 第三層水平左移 Y10 第二層（左）出 X12 第三層水平右移 Y11 第二層（右）出 X13 第三層垂直下降 Y12 第三層（左）出 X14 第二層垂直下降 Y13 第三層（右）出 X15 第一層平層信號 X16 第二層平層信號 X17 第三層平層信號 X20 3.2 狀態(tài)流程圖（如圖３－２） 圖3-2 流程圖 3.3 PLC外部接線圖 PLC外部接線圖 3.3程序梯形圖 結(jié)束語 立體停車庫是一個新新的產(chǎn)物，同時對于我來說是一個全新的領(lǐng)域，以前所學(xué)的PLC知識只是簡單的控制一些電機(jī)，沒有像這次真正的應(yīng)用到實際的研究中。通過查閱大量的文獻(xiàn)，大概的了解立體停車庫的種類和工作原理。同時體會到在這方面仍然存在很大的研究空間。 對于這次的畢業(yè)設(shè)計我也有很多收獲：首先，它提高了我的自學(xué)能力，讓我們通過查閱資料，參考別人的優(yōu)秀作品。學(xué)到了許多書本上根本就沒有的知識;然后，進(jìn)一步提高了我們對PLC的理解。所以說通過畢業(yè)設(shè)計這樣一個鞏固和學(xué)習(xí)的過程，不僅對三菱PLC有了更深的理解，并且通過這一次的設(shè)計使我把所學(xué)的知識融入到生活中去了。 不可否認(rèn)PLC有其先進(jìn)性的一面。但在人們平時的生活中卻很少能接觸到有關(guān)的東西，往往在工廠生產(chǎn)中才能更好的發(fā)揮其功能。。 參考文獻(xiàn) [1] 史國生主編，電氣控制與可編程控制器技術(shù)，北京：化工出版社，2005.4 [2] 高欽和主編，可編程控制器應(yīng)用技術(shù)與設(shè)計實例，北京：人民郵電出版社，2004 [3] 何衍慶等編，可編程控制器編程語言及應(yīng)用，北京：電子工業(yè)出版社，2006 [4] 郭宗仁主編，可編程序控制器及其通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，北京：人民郵電出版社，1999 [5] 廖常初主編，PLC編程及應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 [6] 汪曉平等編，PLC可編程控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導(dǎo)航，北京：人民郵電出版社，2004 [7] 求是科技主編，PLC應(yīng)用開發(fā)技術(shù)與工程實踐，北京：人民郵電出版社，2005 [8] 錢銳等編，PLC應(yīng)用技術(shù)，北京：科學(xué)出版社，2006 [9] 賈德勝主編，PLC應(yīng)用開發(fā)實用子程序，北京：人民郵電出版社，2006 [10]賀安之等編，現(xiàn)代傳感器原理及應(yīng)用，北京：宇航出版社，1995 第 19 頁 共 23 頁