立體車庫畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，特別是隨著改革開放以來，我國進(jìn)入了汽車擁有率迅速上升時(shí)候。以往那種單層平面停車場也越來越不能滿足市場的需求。對多停車位、少占空間、使用操作簡單、安全可靠的“立體停車庫”的建設(shè)，是解決目前寸土寸金的大都市內(nèi)停車難的有效辦法。</p><p>　　立體車庫是一種以

2、單層平面停車場為核心、多平面的空間停車車庫，通過可編程控制器(Programming Logic Controller，簡稱PLC)控制車位空間位置的變動(dòng),使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間到平面的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)多重單層平面停車的功能。升降橫移式立體車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道，實(shí)現(xiàn)多層車位的升降來存取車輛。</p><p>　　本文主要通過對升降橫移式立體車庫原理的研究，介紹了3×3立體車庫模型實(shí)現(xiàn)情況?？刂葡到y(tǒng)的監(jiān)控采

3、用基于WINDOWS平臺的工控組態(tài)軟件MCGS，通過對組態(tài)軟件數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建、動(dòng)畫的連接及控制流程編制、調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了立體車庫的監(jiān)控系統(tǒng)，最后探討了利用MCGS實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)功能。</p><p>　　本文的研究對PLC在計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，以及利用MCGS實(shí)現(xiàn)工業(yè)工程實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高工業(yè)的自動(dòng)化水平，都具有很重要的實(shí)踐意義。</p><p>　　關(guān)鍵詞：立體車庫；可編程控制器PL

4、C ；MCGS工控軟件組態(tài)；模擬仿真</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Along with the our country economy rapid development, the urban populationincreases day by day, specially since along with the Re

5、form and open policy, theautomobile total quantity is more and more. Formerly that kind of Single-Layer planeparking lot could not satisfy the demand of the market. To the multi- parking spots, little occupies of the spa

6、ce, the use operation is simple. "Three-Dimensional Garage",which is the effective solution of stops difficult in the present big city.</p><p>　　The Three-Dimensional Garage, which takes the single

7、-layer plane parking lot asthe core, is the multi-dimensional space parking garage. It uses the programmablecontroller (Programming Logic Controller, also called PLC) to realize multiplemonolayer plane stops by controlli

8、ng the berth space position the change. Vertical-horizontal moving underground car parks, which realize multilayer berthfluctuation deposits and withdraws the vehicles by shifting the tray to produce thevertical channel.

9、</p><p>　　The article researches the theory of the Three-Dimensional Garage, introduce the realization situation of 3×3 three-dimensional garage. The system simulation uses controls configuration softwa

10、re MCGS, which is based onthe WINDOWS platform. Through establishing the database of configurationsoftware constructs, connecting the animation, preparing the control flow anddebugging the procedures, it has realized the

11、 three-dimensional garage monitoringsystem.</p><p>　　The article research has the certain practice significance in the computer control system as well as using MCGS to achieve real-timemonitoring of industr

12、ial projects, which raises the level of industrial automation. </p><p>　　Keyword:Three-Dimensional Garage, Programmable Controller, Monitor andControl Generated System(MCGS), Simulation</p><p>&

13、lt;b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 立體車庫的概述1</p><p>　　1.2

14、 國內(nèi)立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r2</p><p>　　1.3 主城中心區(qū)停車現(xiàn)狀3</p><p>　　1.4 發(fā)展立體車庫的目的與意義3</p><p>　　第二章 升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)總方案的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1 升降橫移式立體停車庫概述4</p><p>　　2.2 升降橫移式立體

15、停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.1 升降橫移式立體停車庫的主要組成4</p><p>　　2.2.2 升降橫移式立體停車庫運(yùn)動(dòng)規(guī)律5</p><p>　　2.2.3 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的原理6</p><p>　　2.2.4 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的基本要求7</p><

16、p>　　2.2.5 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)硬件的選擇8</p><p>　　2.2.6 立體停車庫6號車位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)14</p><p>　　第三章 立體車庫6號車位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)17</p><p>　　3. 1 MCGS工控組態(tài)軟件簡介17</p><p>　　3.2 基于MCGS仿真實(shí)現(xiàn)的意義18<

17、/p><p>　　3.3 基于MCGS對車庫6號車位控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究19</p><p>　　3.3.1 升降橫移式立體車庫畫面的實(shí)現(xiàn)19</p><p>　　3.3.2 車庫控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的研究21</p><p>　　3.4 工程畫面的連接及圖面仿真研究23</p><p>　　3.5 控制系統(tǒng)控制

18、流程的研究25</p><p>　　3.4.1 腳本程序簡介26</p><p>　　3.4.2 腳本程序基本語句26</p><p>　　3.4.3 腳本語言的編輯27</p><p>　　3.4.5 升降橫移式立體車庫畫面安全機(jī)制的設(shè)置30</p><p>　　3.6 MCGS的網(wǎng)絡(luò)通信31&

19、lt;/p><p>　　3.7 組態(tài)操作結(jié)果32</p><p>　　3.7.1 MCGS組態(tài)軟件與S7-200聯(lián)調(diào)32</p><p>　　3.7.2 PLC調(diào)試及組態(tài)結(jié)果的檢查38</p><p><b>　　小 結(jié)45</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)4

20、6</b></p><p><b>　　致謝47</b></p><p><b>　　附錄47</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 立體車庫的概述</p><p>　　多層式立體車庫采

21、用高架式存放，它的特點(diǎn)是節(jié)省土地面積，即在一個(gè)單位的面積上各異容納多個(gè)車位，同時(shí)，可以根據(jù)場地的大小，變化排列，具有靈活多變的特性。停車位有一個(gè)橫移矩形框架及一個(gè)懸掛盤組成，懸掛盤為保安全采用鏈條傳動(dòng)或鋼絲繩傳動(dòng)。傳動(dòng)件密封于橫移框架中，可免受風(fēng)吹雨淋，對延長壽命及降低維護(hù)費(fèi)用有明顯效果。</p><p>　　立體車庫除以上獨(dú)特性以外，更具備詳盡完善的安全保護(hù)功能以及引進(jìn)國外技術(shù)與器件的電腦全自動(dòng)操作，管理系統(tǒng)。

22、</p><p>　　立體車庫邊緣構(gòu)成的垂直面上，按任意路線(任意曲線)自由運(yùn)動(dòng)。自由運(yùn)動(dòng)裝置內(nèi)裝有一送機(jī)構(gòu)，能自動(dòng)的從停車位上將車取出，運(yùn)送到車庫相應(yīng)的存車位時(shí)，自動(dòng)將車存入，或者自動(dòng)的從車庫存車位上將車取出，移送到出車位時(shí)，自動(dòng)將車移出放到出車位上，從而完成存車與取車過程。</p><p>　　目前，立體車庫分地上和地下兩種。</p><p>　　地上的主要有以

23、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。</p><p><b>　　1、升降橫移式</b></p><p>　　升降橫移類停車主要包括兩個(gè)類型：吊掛式、懸臂式</p><p>　　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

24、，配置靈活，造價(jià)較低。</p><p><b>　　產(chǎn)品特點(diǎn)：</b></p><p>　?。?）節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。</p><p>　　（2）價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。</p><p>　?。?）可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡單，安全可*。</p><p>　　（4）存取車迅

25、速，等候時(shí)間短。</p><p>　　（5）運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。</p><p>　?。?）適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。</p><p>　　升降橫移類停車設(shè)備的形式多樣，規(guī)模可大可小，對場地的適應(yīng)性能強(qiáng)、造價(jià)低、操作簡單。該設(shè)備可創(chuàng)造出二－五層停車位，由鏈條或鋼絲繩傳動(dòng)；多種保護(hù)，安全可靠；運(yùn)行平穩(wěn)，噪聲小，能耗低。其空間利用率最高，適用于平面空

26、地使用。</p><p><b>　　2、巷道堆垛式</b></p><p>　　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。</p><p>　　3、垂直提升式立體車庫</p><p>

27、　　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，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺，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。</p><p>　　1.2 國內(nèi)立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　市場的需求，推動(dòng)了行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也促進(jìn)了產(chǎn)品技術(shù)的更新。我國機(jī)械停車設(shè)備從最初簡單的兩層升降

28、橫移式，發(fā)展到現(xiàn)在技術(shù)含量最大的平面移動(dòng)類，已擁有了九大類多種規(guī)格的停車設(shè)備。機(jī)械停車設(shè)備是一種機(jī)電一體化的產(chǎn)品，根據(jù)其使用的場合和數(shù)量，分為多種形式，每一種設(shè)備其結(jié)構(gòu)不同，動(dòng)作過程不同，它的控制復(fù)雜程度也不同，技術(shù)含量也不同。我國機(jī)械停車設(shè)備技術(shù)發(fā)展經(jīng)過了三個(gè)階段，第一個(gè)階段為自主開發(fā)階段，此階段為行業(yè)發(fā)展初期，市場較小，主要靠生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)客戶要求，自行開發(fā)設(shè)計(jì)，因此種類較少，技術(shù)單一；第二階段是技術(shù)引進(jìn)階段，當(dāng)停車設(shè)備市場的需求加大

29、時(shí)，國內(nèi)外許多企業(yè)都開始看好這個(gè)行業(yè)，為了彌補(bǔ)各自的不足，開始尋求合作，于是國內(nèi)出現(xiàn)了許多合資企業(yè)，或一些有實(shí)力的企業(yè)引進(jìn)國外的技術(shù)，利用國外的成熟技術(shù)、國內(nèi)的廉價(jià)的生產(chǎn)成本，加入到行業(yè)的競爭中；第三階段就是消化與創(chuàng)新階段，從2003年開始，市場競爭加劇，各企業(yè)為加強(qiáng)自身的競爭力，開始在降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品技術(shù)水平方面下功夫，對引進(jìn)的技術(shù)，進(jìn)行充分的消化與分析，并根據(jù)國內(nèi)的實(shí)際使用情況進(jìn)行改造與創(chuàng)新，走上自主開發(fā)的道路。</p&

30、gt;<p>　　我國機(jī)械停車設(shè)備經(jīng)過了十多年的研制、開發(fā)與使用，現(xiàn)有產(chǎn)品可以說已基本上能夠滿足國內(nèi)的需求，而且產(chǎn)品的質(zhì)量也有很大的提高尤其是變頻調(diào)速、激光測距、PLC、IC卡觸摸屏等新興智能控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)在停車設(shè)備上的應(yīng)用，大大提高了產(chǎn)品的高技術(shù)含量和現(xiàn)代化水平。</p><p>　　1.3 主城中心區(qū)停車現(xiàn)狀</p><p>　　數(shù)據(jù)表明，廣州停車市場供

31、不應(yīng)求，在停車高峰期，廣州市區(qū)至少有10萬輛車只能見縫插針地停放，為此，廣州市交管部門不得不另外“審批”1000余處2萬多個(gè)“占道停車位”?！斑@也是無奈之舉，很多停車場都以占用人行道、非機(jī)動(dòng)車道和城市廣場為代價(jià)?！苯还懿块T對此也表示無奈。即使如此，在停車高峰期仍有大量車輛無處可停，“它們在城市中心部由于尋找停車場而產(chǎn)生的迂回交通會加劇道路擁堵?！?</p><p>　　對于計(jì)時(shí)收費(fèi)政策的出臺，大部分市民對此表示了

32、理解，同時(shí)也希望政府加強(qiáng)管理，從規(guī)劃、政策等多方面采取綜合措施，加快大型、專業(yè)化停車場的建設(shè)，從根本上解決停車難、緩解城市交通壓力的問題。</p><p>　　交警支隊(duì)登記在冊的大連市主城中心區(qū)（本規(guī)劃范圍）路邊停車泊位有限，而實(shí)際路邊停車泊位多得多，違章停車十分普遍。</p><p>　　1.4 發(fā)展立體車庫的目的與意義</p><p>　　隨著我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速

33、的發(fā)展，大中型城市建設(shè)的不斷加強(qiáng)，城市交通擁堵和停車成了影響城市發(fā)展的重要因素，路邊停車和傳統(tǒng)的自走式停車庫已經(jīng)不能適應(yīng)城市發(fā)展的要求，再加上我國汽車保有量的不斷增加，機(jī)械式立體車庫成為解決這一問題的必然途徑。</p><p>　　未來市場是巨大的，但對產(chǎn)品的需求，將會向兩個(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，能夠保證最基本的使用性能，以價(jià)格優(yōu)勢占領(lǐng)

34、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。</p><p>　　機(jī)械式立體停車庫在我國出現(xiàn)和使用雖然只有短短十幾年，但發(fā)展迅速，方興未艾，成效顯著。不僅能夠生產(chǎn)造價(jià)低廉，原理簡單，使用方便的立體車庫，而且也向高技術(shù)集成的高端立體車庫產(chǎn)品發(fā)展，本文是研究的立體車庫是類似于巷道堆垛式的較高端的立體車庫，希望能在立體

35、車庫技術(shù)的某些方面做一些探索。</p><p>　　升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)總方案的設(shè)計(jì) </p><p>　　2.1 升降橫移式立體停車庫概述</p><p>　　升降橫移式立體停車庫由于適應(yīng)性強(qiáng)而備受青睞，該類車庫每個(gè)車位均有載車板（即托盤），所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫內(nèi)地面的車

36、只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫，升降由一臺電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過鋼絲繩拖動(dòng)搬運(yùn)器垂直升降，橫向移動(dòng)借助導(dǎo)軌，也是利用一臺電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)車位的移動(dòng)，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于同一層的車位移動(dòng)獨(dú)立，可以自由動(dòng)作，并且動(dòng)作時(shí)間短，縮短了存取車的時(shí)間。</p><p>　　車庫可設(shè)在地上，也可設(shè)在地下，或一半設(shè)在地下一半設(shè)在地上。其鋼結(jié)構(gòu)框架按

37、一定規(guī)格的分格單元進(jìn)行組合，可縱向延伸、分段集中控制，也可橫向并列，分排單獨(dú)控制。車庫組合布置的不同形式可適應(yīng)不同場地條件的需要，配置非常靈活。</p><p>　　2.2 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)必須確保車庫的各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確無誤完成所要求的動(dòng)作，確保對車庫現(xiàn)場的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并把監(jiān)控信息反饋至系統(tǒng)的控

38、制核心，由它對系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作進(jìn)行修正，保證車庫整個(gè)系統(tǒng)在穩(wěn)定正常的狀態(tài)下進(jìn)行工作。所以，在確定車庫控制系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)該明確系統(tǒng)的控制任務(wù)。</p><p>　　2.2.1 升降橫移式立體停車庫的主要組成</p><p>　　升降橫移式立體停車庫主要由主框架部分、載車板部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)措施五大部分組成。</p><p>　　升降橫移立體車庫車位結(jié)構(gòu)

39、為N×M二維矩陣形式，可設(shè)計(jì)為多層、多列，車庫提供的總車位容量為:P=N×M一(N一1)</p><p>　　其中:N為二維矩陣的行，即車庫的層數(shù)</p><p>　　M為二維矩陣的列，即車庫的列數(shù)</p><p>　　由于受收鏈裝置及進(jìn)出車時(shí)間的限制，一般為2-4層(國家規(guī)定最高為4層)，以2, 3層者居多，可根據(jù)泊車的多少?zèng)Q定停車庫的規(guī)模。假

40、如要設(shè)計(jì)一座能提供7車位的三層升降橫移式立體車庫。由公式可知，N=3, P=7則M＝3，即設(shè)計(jì)3×3立體車庫完全可滿足要求。本論文就以3×3地面上布置的升降橫移立體車庫為例，介紹其運(yùn)行原理。</p><p>　　2.2.2 升降橫移式立體停車庫運(yùn)動(dòng)規(guī)律</p><p>　　圖2.1是全地上布置型式的3×3升降橫移式立體停車庫，共9個(gè)車位，7個(gè)托盤，最多停7輛

41、車，n號托盤上為n號車。車在庫內(nèi)運(yùn)行的情況是這樣的：圖中1、3號車直接存取車；8號車下降到地面層后存取車；7、9號車需通過1、3、4、6號車橫移出空位后下降到地面層存取車。4、6號車位通過5號車位再下降到地面層存取車。如需在7號車位存取車，則將1、4號車位向右移動(dòng)，7號車位下降即可，如需在6號車位存取車則6號車位向左橫移，6號車位再下降即可。同樣n層m排的存取車原理都是相同。</p><p>　　圖2.1 升降

42、橫移式立體停車庫</p><p>　　我們發(fā)現(xiàn)地面上布置的升降橫移立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:底層只能平移，頂層只能升降，中間層既可平移又可升降。除頂層外，中間層和底層都必須預(yù)留一個(gè)空車位，供進(jìn)出車升降之用。當(dāng)?shù)讓榆囄灰嫒≤嚂r(shí)，無需移動(dòng)其它托盤就可直接進(jìn)出車;中間層、頂層進(jìn)出車時(shí)，先要判斷其對應(yīng)的下方位置是否為空，不為空時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的平移處理，直到下方為空才可進(jìn)行下降和進(jìn)出車動(dòng)作，進(jìn)出車后托盤再上升回到原位置。其運(yùn)動(dòng)總

43、原則是:升降復(fù)位，平移復(fù)位。地下布置、半地上半地下布置車庫的結(jié)構(gòu)與此類似。 </p><p>　　并且在橫移的過程中所采用的是模塊化控制，即1、4號車托盤在左右移動(dòng)的過程中是同時(shí)進(jìn)行，這樣的話就減少了運(yùn)行的時(shí)間，從而提高了工作效率。</p><p>　　2.2.3 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的原理</p><p>　　升降橫移式立體停車庫是一種比較典型的跨學(xué)科機(jī)

44、電一體化產(chǎn)品，集機(jī)械、電子、信息技術(shù)于一體。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運(yùn)用與組合構(gòu)成了車庫的控制系統(tǒng)。升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)是整個(gè)車庫系統(tǒng)的重要組成部分，也是車庫系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是“四肢”，框架是“區(qū)體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。它指揮著車庫的每個(gè)運(yùn)作過程，并對整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過程進(jìn)行監(jiān)控。 </p><p>　　圖2.2 車庫系統(tǒng)控制原理框圖</p><p>　

45、　升降橫移式立體停車庫的系統(tǒng)控制原理:操作者(人)要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺(界面)把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車庫現(xiàn)場的運(yùn)作。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖2.2所示。</p><p>　　接口在車庫的控制系統(tǒng)中是必不可少。接口是驅(qū)動(dòng)單元與控制核心單元以及執(zhí)行部件與驅(qū)動(dòng)單元間的連接點(diǎn)。接口電路大致有三種：開關(guān)量接口電路、數(shù)字量接口電路和模擬量輸入/輸

46、出接口電路。升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)應(yīng)用的接口電路為開關(guān)量接口電路。</p><p>　　界面是操作人員與車庫控制核心單元交流信心的平臺。操作人員可以通過界面向車庫系統(tǒng)發(fā)送動(dòng)作意圖，車庫系統(tǒng)可以向操作人員反饋系統(tǒng)運(yùn)作狀況。簡單的界面可以是一個(gè)操作盒，而復(fù)雜的界面可以為利用微機(jī)通過運(yùn)用專用的應(yīng)用軟件建立的人機(jī)界面。升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的具體組成，要根據(jù)具體的控制形式而定，其組成形式也很靈活多樣。<

47、/p><p>　　2.2.4 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的基本要求</p><p>　　車庫現(xiàn)場一般環(huán)境比較惡劣(一般為室外)，如高溫、粉塵、高濕度、振動(dòng)、強(qiáng)電設(shè)備啟動(dòng)的磁場干擾等，所涉及的控制系統(tǒng)除了要滿足控制任務(wù)，還需要滿足如下的基本要求：</p><p><b>　　1、可靠性高</b></p><p>　　車庫控

48、制系統(tǒng)在車庫現(xiàn)場應(yīng)能長期、可靠、穩(wěn)定地工作。一方面，必須具有很強(qiáng)的抗車庫現(xiàn)場干擾能力；系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境，考慮合適的抗干擾措施。另一方面，控制系統(tǒng)必須能長期穩(wěn)定的運(yùn)行。如用下面公式來衡量，有效度A愈接近1，控制系統(tǒng)長期運(yùn)行的可靠性就越高，這取決于合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、控制電路的設(shè)計(jì)、元器件質(zhì)量、組裝調(diào)試時(shí)嚴(yán)格的工藝規(guī)程等。</p><p>　　式中:MTBF—平均無故障工作時(shí)間</p><

49、p>　　MTTR—平均維修時(shí)間</p><p><b>　　2、操作性能好</b></p><p>　　車庫控制系統(tǒng)的操作性能好，表現(xiàn)在它的使用性能和可維護(hù)性能兩個(gè)方面，這是在系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮和注意的壞節(jié)。使用性能方面，硬件設(shè)計(jì)時(shí)要盡量降低操作人員的專業(yè)知識要求，如控制界面不要太復(fù)雜，操作順序簡單、操作出錯(cuò)不會引起人身設(shè)備故障等，使操作人員感到容易學(xué)

50、習(xí)，使用方便。軟件開發(fā)時(shí)，按照軟件工程的要求，盡量使用高級語言開發(fā)用戶程序，使程序具有較好的開放性并易于再開發(fā)。在可維護(hù)性能方面，硬件設(shè)計(jì)時(shí)，控制柜應(yīng)有較大的維修操作空間，硬件采用模塊式組合結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)故障時(shí)，容易采用更換方式進(jìn)行維修，從而縮短維修時(shí)間。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)配有查錯(cuò)、故障診斷程序，使故障出現(xiàn)時(shí)，易于查找故障部位。</p><p><b>　　3、通用性好</b></p>

51、<p>　　工業(yè)控制技術(shù)發(fā)展迅速，更新?lián)Q代快，而且被控對象的控制要求也會根據(jù)生產(chǎn)的發(fā)展不斷提出新的要求。因此系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)具第三章升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)益。要達(dá)到這一目的，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，主要采用標(biāo)準(zhǔn)化總線設(shè)計(jì)，輸入輸出通道設(shè)計(jì)。電源設(shè)計(jì)時(shí)，預(yù)留一定的余量和空間，這樣功能擴(kuò)充時(shí)，可以很方便的增加一些輸入通道而不需重新更換控制柜，同時(shí)，只要更換CPU模塊或模塊擴(kuò)展，就可以達(dá)到系統(tǒng)升級的目的。</p

52、><p><b>　　4、較高的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)車庫的控制系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是始終要考慮的指標(biāo)，即要有較高的價(jià)格性能比。這要根據(jù)實(shí)際的控制要求，在車庫控制系統(tǒng)核心單元選型、檢測傳感器與驅(qū)動(dòng)元件的選擇、軟件開發(fā)與運(yùn)行、一系統(tǒng)組裝與調(diào)試等費(fèi)用方面綜合進(jìn)行考慮。</p><p>　　2.2.5 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)硬件的

53、選擇</p><p>　　控制系統(tǒng)硬件確定主要包括系統(tǒng)控制形式及控制核心單元的選擇、輸入?yún)⒘康臋z測和傳感器的選擇、輸出驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)元件的選擇、人機(jī)聯(lián)系方式的選擇，最后生成硬件接線圖。</p><p>　　1、控制系統(tǒng)控制核心單元</p><p>　　升降橫移式立體停車庫控制形式是根據(jù)車庫的具體情況選定，要綜合考慮到其規(guī)模、應(yīng)用場合等各方面因素而定，在車庫眾多的控制

54、系統(tǒng)中有三種比較常見的控制形式:繼電器邏輯電路控制、可編程控制器控制、單片機(jī)控制。</p><p><b>　?。?）繼電器控制</b></p><p>　　在升降橫移式立體停車庫的應(yīng)用初期，繼電器控制形式比較常用。它主要是利用多個(gè)主交流接觸器、中間接觸器以及過載熱繼電器等電器元件經(jīng)合理的聯(lián)接構(gòu)成具有簡單控制功能的邏輯電路。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，誕生了許多其它形式的

55、控制元器件，并已經(jīng)很快的取代了這種早期的控制形式。但對于小型低成本的升降橫移式立體停車庫，繼電器控制還在繼續(xù)被使用。 </p><p>　　繼電器控制也有許多不足之處。第一，難以實(shí)現(xiàn)智能模塊化控制;第二，不適合應(yīng)用于大規(guī)模、大容量的立體停車庫;第三，元器件的損壞率比較高，車庫運(yùn)行的可靠性不佳;最后，隨著驅(qū)動(dòng)部件的不斷增加，其邏輯電路的搭載難度也大大增加了。所以對于大中型升降橫移式立體停車庫，其控制形式就不適合運(yùn)用

56、繼電器的控制形式。</p><p>　?。?）可編程控制器(Programmable Logic Controller)控制</p><p>　　國內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體停車庫，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應(yīng)用在智能化要求程度高、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體停車庫中。</p><p>　　可編程控制器與繼電器、單片微機(jī)相比有著比較獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

57、</p><p><b>　　A、靈活、通用</b></p><p>　　可編程控制器是通過存儲在存儲器中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能的，如果控制功能需要改變的話，只需要修改程序以及改動(dòng)極少量的接線即可。而且，同一臺可編程控制器還可以用于不同的控制對象，只要改變軟件就可以實(shí)現(xiàn)不同的控制要求，因此具有很大的靈活性、通用性。另外 PLC產(chǎn)品還具有多樣化、系列化的特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)形式多

58、種多樣，同一系列又有低檔、高檔之分，因此可以適應(yīng)于各種不同規(guī)模、不同要求的工業(yè)控制。PLC還有多種功能模塊，可以根據(jù)需要靈活組合成各種不同功能的控制裝置，實(shí)現(xiàn)各種特殊的控制要求。</p><p>　　B、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)</p><p>　　對于立體停車庫而言，可靠性是一個(gè)非常重要的指標(biāo)，如何能在各種惡劣的工作環(huán)境和條件(如電磁干擾、低溫潮濕、灰塵超高溫等)下，平穩(wěn)可靠的工作，將故障

59、率降至最低，是研制每一種控制器件必須考慮的問題。PLC的研制者在這一方面采取了許多有利的措施，使PLC具有很高的可靠性和抗干擾能力，因此被稱為“專為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)”。</p><p>　　首先，PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動(dòng)作是由無觸點(diǎn)的半導(dǎo)體電路來完成的，因此不會出現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)中的接線老化、脫焊、觸點(diǎn)電弧等現(xiàn)象，提高了可靠性。另外，PLC還在硬件和軟件兩方面采取了以下主要措施來提高其可

60、靠性。</p><p><b>　?、?硬件措施</b></p><p>　　對于電源變壓器、CPU和編程器等主要部件，均采用嚴(yán)格措施進(jìn)行屏蔽，以防外界干擾對供電系統(tǒng)及輸入線路采用多種形式的濾波，如LC型濾波網(wǎng)絡(luò)，以消除或抑制高頻干擾，也削弱了各種模塊之間的互相影響；對CPU這個(gè)核心部件所需的+5 V電源，采用多級濾波，并用集成電壓調(diào)整器進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)交流電網(wǎng)的波動(dòng)

61、和過電壓、欠電壓的影響；在CPU與I/O電路之間，采用光電隔離措施，有效的隔離了內(nèi)部電路與I/O間電的聯(lián)系，減少故障和誤動(dòng)作;采用模塊式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有助于在故障情況下短時(shí)修復(fù)。因?yàn)橐坏┎槌瞿骋荒K出現(xiàn)故障就能迅速更換，使系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。</p><p><b>　?、?軟件措施</b></p><p>　　監(jiān)控程序定期的監(jiān)測外界環(huán)境，如掉電、鉗電壓、后備電池電壓過

62、低及強(qiáng)干擾信號等:當(dāng)檢測到故障時(shí)，立即把現(xiàn)狀態(tài)存入存儲器，并對存儲器進(jìn)行封閉，禁止對存儲器的任何操作，以防存儲信息被沖掉。這樣，一旦檢測到外界環(huán)境正常后，便可恢復(fù)到故障發(fā)生前的狀態(tài)，繼續(xù)原來的程序工作;同時(shí)對用戶程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備，停電時(shí)利用后備電池供電，確保信息不丟失。由于采取了以上措施，使PLC的可靠性、抗干擾能力大大提高，這是PLC控制優(yōu)于單片計(jì)算機(jī)控制的一大特點(diǎn)。</p><p>　?。?）編程簡

63、單、使用方便</p><p>　　用單片計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，使用的是匯編語言，難于掌握，要求使用者具有一定水平的計(jì)算機(jī)硬件和軟件知識。而PLC采用面向控制過程、面向問題的 “自然語言”編程，容易掌握。例如目前大多數(shù)PLC采用的梯形圖語言編程方式，既繼承了繼電器控制線路的清晰直觀感，又考慮到大多數(shù)電器技術(shù)人員的讀圖習(xí)慣及應(yīng)用微機(jī)的水平，很容易被電器技術(shù)人員所接受。PLC易于編程，程序改變時(shí)也容易修改，靈活方便。它與目前

64、微機(jī)控制常用的匯編語言相比，雖然在PLC內(nèi)部增加了解釋程序，增加了程序執(zhí)行時(shí)間，但對大多數(shù)的停車庫控制設(shè)備來說，PLC的控制速度是足夠的。用單片計(jì)算機(jī)控制，只有在輸入輸出接口上做大量工作，才能與控制現(xiàn)場連接起來，調(diào)試也比較麻煩。而PLC的輸入輸出接口已經(jīng)做好，可直接與控制現(xiàn)場的用戶設(shè)備直接連接。輸入接口可以與各種開關(guān)和傳感器連接，輸出接口具有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)能力，可以直接與繼電器、接觸器和電磁閥等連接，使用很方便。</p>&l

65、t;p><b>　　（4）接線簡單</b></p><p>　　PLC的接線只需將輸入設(shè)備(如按鈕、開關(guān)等)與PLC輸入端子連接，將輸出設(shè)備(如接觸器、電磁閥等)與PLC輸出端子連接。接線工具僅為螺絲刀，接線工作極其簡單、工作量極少。</p><p><b>　?。?）功能強(qiáng)</b></p><p>　　現(xiàn)代PLC不

66、僅具有條件控制、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和步進(jìn)等控制功能，而且還能完成A/D, D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理以及通信聯(lián)網(wǎng)和生產(chǎn)過程監(jiān)控等。因此，它既可對開關(guān)量進(jìn)行控制，又可對模擬量進(jìn)行控制;既可控制一臺單機(jī)、一個(gè)車庫，又可控制一個(gè)車庫群。既可現(xiàn)場控制，又可遠(yuǎn)距離控制。既可控制簡單系統(tǒng)，又可控制復(fù)雜系統(tǒng)。</p><p>　?。?）體積小、重量輕和易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化</p><p>　　由于PLC采用了

67、半導(dǎo)體集成電路。因此具有體積小、重量輕、功耗低的特點(diǎn)。且由于PLC是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的專用計(jì)算機(jī)，其結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用、體積小巧，并由于具備很強(qiáng)的可靠性和抗干擾能力，使之易于裝入機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，因而成為實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化十分理想的控制設(shè)備。</p><p>　　同樣，可編程控制器控制也有其不足的地方，在性價(jià)比上要高于繼電器控制和單片微機(jī)控制;其開發(fā)潛力要差于單片微機(jī)，不如其功能靈活多樣;通用性不好，不同廠家的可編程控

68、制器以及其附屬單元都是固定專用等等。</p><p>　　可編程控制器在升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)中被廣泛的應(yīng)用，并在停車庫的發(fā)展演化中起著非常重要的作用，本文車庫系統(tǒng)即采用可編程控制器控制形式。</p><p>　　2、單片微機(jī)(Single Chip MicroComputer)控制</p><p>　　單片微機(jī)就是我們通常所說的單片機(jī)，是將CPU, RAM

69、, ROM(EPROM)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和1/0接口全部集成在一個(gè)硅片上。單片機(jī)控制在機(jī)電設(shè)備中是一種比較常見的控制形式，由于它的控制功能強(qiáng)、體積小、成本低、功耗小、成本低和使用方便，可以直接裝到儀器設(shè)備上，所以在20世紀(jì)80年代以來得到飛速發(fā)展。理論上也可用于立體停車庫系統(tǒng)，但實(shí)際上在立體停車庫的控制系統(tǒng)中，單片微機(jī)控制卻沒有得到廣泛的推廣應(yīng)用，其原因主要有以下幾點(diǎn)：</p><p>　?。?）單片微機(jī)控制系統(tǒng)

70、開發(fā)周期比較長，系統(tǒng)調(diào)試耗時(shí)比較多；</p><p>　?。?）單片微機(jī)抗干擾能力比較弱，所以對現(xiàn)場工作環(huán)境要求很苛刻；</p><p>　　（3）單片微機(jī)自身就是弱電驅(qū)動(dòng)，但是對于停車庫系統(tǒng)來說，執(zhí)行部件是電機(jī)，屬強(qiáng)電系統(tǒng)，這就需要由弱電驅(qū)動(dòng)強(qiáng)電，隨著驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)的增加，系統(tǒng)的可 靠性就下降了； </p><p>　　（4）單片微機(jī)控制系統(tǒng)，其控制程序基本上是匯

71、編語言，匯編語言雖然功能比較強(qiáng)大，但是程序編制工作量比較大。

72、 </p><p>　　因此，我們選擇可編程控制器。3×3升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制核心單元采用S7-200系列的非集成式可擴(kuò)展型可編程控制器。只要選擇與輸入/輸出模塊相匹配的電源和CPU單元，可編程控制器便可完成3×3升降橫移式立體停車

73、庫控制任務(wù)?？删幊炭刂破鞯南到y(tǒng)框圖如下圖2.3：</p><p>　　圖2.3 可編程控制器的系統(tǒng)框圖</p><p><b>　　3、驅(qū)動(dòng)元件</b></p><p>　　在此驅(qū)動(dòng)元件是完成車庫托盤的橫移和升降的專用減速電機(jī),查閱相關(guān)資料得知升降速度 >lOm／min；橫移速度 >13m／min；最大提升重量 2800kg

74、；升降機(jī)構(gòu)電機(jī)功率 4—5．5kW；橫移機(jī)構(gòu)電機(jī)功率 0．37—0．55kW 。則本文橫移選用Y8012-2三相異步電動(dòng)機(jī)，升降選用Y132S2-2三相異步電動(dòng)機(jī)，兩種型號電動(dòng)機(jī)性能技術(shù)數(shù)據(jù)如表2-1。</p><p>　　表2-1 電動(dòng)機(jī)性能技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　由于3×6升降橫移式立體停車庫的控制核心單元選用可編程控制器,可編程控制器內(nèi)部驅(qū)動(dòng)都是弱電直流器件，內(nèi)部最大

75、的電壓不超過+24V，所以電機(jī)應(yīng)外接電源380V工業(yè)交流電。對于每一部電機(jī)，可編程控制器的輸出單元都有兩個(gè)輸出點(diǎn)，分別驅(qū)動(dòng)。</p><p><b>　　4、傳感器的選擇</b></p><p>　　3×3升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)要完成對車庫現(xiàn)場的監(jiān)控、運(yùn)動(dòng)位置的檢測等任務(wù)，需要檢測傳感裝置。在選擇檢測傳感裝置時(shí)，其裝置一般要符合以下要求：</p&

76、gt;<p>　　（1）輸入輸出信號之間要求一定的函數(shù)關(guān)系。</p><p>　?。?）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。</p><p>　　（3）響應(yīng)速度快又不失真。即要求輸出信號隨輸入信號變化的響應(yīng)時(shí)間越短越好。</p><p>　?。?）線

77、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。</p><p>　　（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。</p><p>　?。?）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

78、應(yīng)程度以及重復(fù)一致的程度。</p><p>　?。?）結(jié)構(gòu)要簡單，易于安裝更換，易于維護(hù)，性價(jià)比要好。</p><p>　　在選擇傳感器監(jiān)測裝置時(shí)，要以上述要求為依據(jù)。3×3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：</p><p><b>　　A、行程開關(guān)</b></p><p>　　3

79、×3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?，以?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。</p><p><b>　　B、光電開關(guān)</b></p><p>　　光電開關(guān)主要用來檢測車庫有無車的檢測裝置以及檢測車庫是否?？康轿?。光電開關(guān)由投光器、受光器和電源組成，投光器常用發(fā)光二級管，

80、受光器常用光敏元件。它的工作原理:使投光器和受光器相對，當(dāng)被測物體擋住從投光器射出的光線時(shí)，受光器得到控制信號。并根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)檢測方式分為:透光方式和反射方式。在停車庫中所應(yīng)用的光電開關(guān)均有這兩種形式。光電開關(guān)是一種非接觸檢測元件，它幾乎可檢測各種物體，而且反應(yīng)速度快，使用壽命長，檢測距離可從幾毫米到數(shù)十米，廣泛的應(yīng)用于定位測量和信號檢測。</p><p><b>　　C、紅外探測器</b>

81、</p><p>　　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?在自然界，任何高于絕對溫度(-273. 151C)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

82、個(gè)是熱釋電紅外傳感器(PTR)，它能將波長為8-12 u m之間的紅外信號變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?lt;/p><p>　　2.2.6 立體停車庫6號車位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)必須確保車庫的各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確無誤完成所要求的動(dòng)作，確保對車庫現(xiàn)場的工作狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并把監(jiān)控信息反饋至系統(tǒng)的控制核心，由它對系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)作進(jìn)行修正，保證車庫整個(gè)

83、系統(tǒng)在穩(wěn)定正常的狀態(tài)下進(jìn)行工作。所以，在確定車庫控制系統(tǒng)時(shí)，首先應(yīng)該明確系統(tǒng)的控制任務(wù)。</p><p>　　制定升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制任務(wù)，前提是要深入了解被控對象—車庫的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，并根據(jù)客戶提出的控制要求和實(shí)際的可能性、必要性來確定其任務(wù)。本文均以3×3升降橫移式立體停車庫6號車位存車控制系統(tǒng)為例。</p><p>　　圖2.4 3×3升降橫移

84、式立體車庫狀態(tài)1</p><p>　　現(xiàn)在我們在圖2.4中的狀態(tài)下對6號托盤取車,。根據(jù)車庫的運(yùn)動(dòng)原則6號車位各向左橫移一個(gè)車位，，如圖2.5所示。</p><p>　　圖2.5 3×3升降橫移式立體車庫狀態(tài)2</p><p>　　6號載車板就可以下降到底層存車，如圖2.6所示。</p><p>　　圖2.6 3×3升

85、降橫移式立體車庫狀態(tài)3</p><p>　　6號托盤存車完成狀態(tài)圖，如圖2.7所示。</p><p>　　圖2.7 3×3升降橫移式立體車庫狀態(tài)4</p><p>　　根據(jù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，不難發(fā)現(xiàn)，存取車過程中，涉及最多的就三個(gè)方面：</p><p>　　1、為了讓出空位，托盤需要橫移；</p><p>　　2

86、、為了存取車，需要托盤的升降；</p><p>　　3、托盤左右橫移一個(gè)準(zhǔn)確的停車位行程和升降到準(zhǔn)確的位置。</p><p>　　由此看出，控制任務(wù)主要就是要完成對橫移、升降以及定位的控制。在升降橫移式立體停車庫中，每一個(gè)有效車位都有一組獨(dú)立的橫移和升降系統(tǒng)，分別由一個(gè)橫移專用小型減速電機(jī)和一個(gè)升降專用減速大電機(jī)組成。橫移定位靠安裝在橫移導(dǎo)軌規(guī)定位置的行程開關(guān)來完成，升降定位則靠安裝在地面

87、和車位架規(guī)定位置的行程開關(guān)來完成。控制橫移電機(jī)和升降電機(jī)可以看作是控制系統(tǒng)的輸出(開關(guān)量輸出)，行程開關(guān)可以看作是控制系統(tǒng)的信號輸入（開關(guān)量輸入）。</p><p>　　立體車庫6號車位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p>　　3. 1 MCGS工控組態(tài)軟件簡介</p><p>　　工控組態(tài)軟件MCGS (Monitor and Control Generated Sy

88、stem)是一套32位工控組態(tài)軟件，它基于Windows平臺，可在Windows95/98/NT操作系統(tǒng)中穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p>　　MCGS系統(tǒng)包括組態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩個(gè)部分。</p><p>　　用戶的所有組態(tài)配置過程都在組態(tài)環(huán)境中進(jìn)行，組態(tài)環(huán)境相當(dāng)于一套完整的工具軟件，它幫助用戶設(shè)計(jì)和構(gòu)造自己的應(yīng)用系統(tǒng)。用戶組態(tài)生成的結(jié)果是一個(gè)數(shù)據(jù)庫文件，稱為組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫。</p>

89、<p>　　運(yùn)行環(huán)境是一個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行系統(tǒng)，它按照組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫中用戶指定的方式進(jìn)行各種處理，完成用戶組態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和功能。運(yùn)行環(huán)境本身沒有任何意義，必須與組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫一起作為一個(gè)整體，才能構(gòu)成用戶應(yīng)用系統(tǒng)。一旦組態(tài)工作完成，運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫就可以離開組態(tài)環(huán)境而獨(dú)立運(yùn)行在監(jiān)控計(jì)算機(jī)上。</p><p>　　組態(tài)結(jié)果數(shù)據(jù)庫完成了MCGS系統(tǒng)從組態(tài)環(huán)境向運(yùn)行環(huán)境的過渡，它們之間的關(guān)系如圖3.1所

90、示：</p><p>　　圖3.1 MCGS組態(tài)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境的關(guān)系</p><p>　　由MCGS生成的用戶應(yīng)用系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個(gè)部分構(gòu)成，如圖3.2所示：</p><p>　　圖3.2 MCGS的構(gòu)成 </p><p>　　窗口是屏幕中的一塊空間，是一個(gè)“容器”，直接提供給用戶使用。在

91、窗口內(nèi)，用戶可以放置不同的構(gòu)件，創(chuàng)建圖形對象并調(diào)整畫面的布局，組態(tài)配置不同的參數(shù)以完成不同的功能。</p><p>　　在MCGS的單機(jī)版中，每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)只能有一個(gè)主控窗口和一個(gè)設(shè)備窗口， 但可以有多個(gè)用戶窗口和多個(gè)運(yùn)行策略，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中也可以有多個(gè)數(shù)據(jù)對象。MCGS用主控窗口、設(shè)備窗口和用戶窗口來構(gòu)成一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的人機(jī)交互圖形面，組態(tài)配置各種不同類型和功能的

92、對象或構(gòu)件，同時(shí)可以對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理。</p><p>　　一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)由主控窗口、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫和運(yùn)行策略五個(gè)部分組成。組態(tài)工作開始時(shí)，系統(tǒng)只為用戶搭建了一個(gè)能夠獨(dú)立運(yùn)行的空框架提供了豐富的動(dòng)畫部件與功能部件。如果要完成一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)，則要完成以下工作:</p><p>　　首先，像搭積木一樣，在組態(tài)環(huán)境中用系統(tǒng)提供的或用戶擴(kuò)展的構(gòu)件構(gòu)造應(yīng)用系統(tǒng)，配置各種參數(shù)

93、，形成一個(gè)有豐富功能可實(shí)際應(yīng)用的工程。其次，用戶對構(gòu)件的系統(tǒng)進(jìn)行腳本的設(shè)置，使其達(dá)到用戶要求的功能。最后，把組態(tài)環(huán)境中的組態(tài)結(jié)果提交給運(yùn)行環(huán)境。運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)結(jié)果一起就構(gòu)成了用戶自己的應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　在工程控制中使用MCGS組態(tài)軟件的仿真使技術(shù)人員避開了復(fù)雜的計(jì)算機(jī)軟、硬件問題，集中精力去解決工程問題本身。另一方面，從管理的角度來看，用組態(tài)軟件開發(fā)的系統(tǒng)具有與Windows一致的圖形化操作界面，非

94、常便于生產(chǎn)的組織與管理。</p><p>　　3.2 基于MCGS仿真實(shí)現(xiàn)的意義</p><p>　　多媒體仿真要涉及許多技術(shù)，包括音頻技術(shù)、視頻圖像技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)。利用MCGS可視化仿真技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)滿足要求的仿真界面，能提供一個(gè)多角度、多層次的觀察仿真過程。在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)工程的模擬測試和仿真，用戶可以根據(jù)需要直接修改各種仿真參數(shù)，從而大大降低了開發(fā)費(fèi)用和難度

95、，系統(tǒng)人員可以集中更多的精力在最優(yōu)方案的選擇和設(shè)計(jì)上，而非語言的編程上。達(dá)到可以在較短的開發(fā)周期內(nèi)、以較少的代價(jià)完成較好的效果。</p><p>　　基于MCGS軟件設(shè)計(jì)基本步驟可以概括以下幾點(diǎn):</p><p><b>　　1、組織材料</b></p><p>　　2、設(shè)計(jì)窗口、組織系統(tǒng)工程</p><p><b

96、>　　3、構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫</b></p><p>　　4、制作動(dòng)畫顯示畫面</p><p>　　5、編寫腳本控制流程程序</p><p>　　6、整體運(yùn)行、程序調(diào)試</p><p>　　3.3 基于MCGS對車庫6號車位控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究</p><p>　　MCGS組態(tài)軟件所建立的工程由主控窗口

97、、設(shè)備窗口、用戶窗口、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫窗口和運(yùn)行策略五部分構(gòu)成，每一部分分別進(jìn)行不同的組態(tài)設(shè)計(jì)，完成不同的工作，具有不同的特性。組成MCGS工程各要素間關(guān)系如下圖3.3所示。</p><p>　　圖3.3 MCGS工程各要素間關(guān)系</p><p>　　3.3.1 升降橫移式立體車庫畫面的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　對于工程畫面的制作，是在用戶窗口中完成，由用戶組建。升降橫移

98、式立體車庫畫面的制作具體步驟為:</p><p>　　在“用戶窗口”中單擊“新建窗口”按鈕，建立“窗口0"，如圖3.4所示。</p><p>　　圖3.4新建窗口圖面</p><p>　　(2) 選中“窗口0”，單擊“窗口屬性”，進(jìn)入“用戶窗口屬性設(shè)置”。</p><p>　　(3) 將窗口名稱改為“立體車庫”，窗口位置選中“最大化

99、顯示”，其它不變，如圖3.5所示：</p><p>　　圖3.5用戶窗口屬性設(shè)置畫面 </p><p>　　在“用戶窗口”中，選中“立體車庫”，點(diǎn)擊右鍵，選擇下拉菜單中的“設(shè)置啟動(dòng)窗口”選項(xiàng)，將該窗口設(shè)置為運(yùn)行時(shí)自動(dòng)加載窗口，如圖3.6所示：</p><p>　　圖3.6 畫面的建立</p><p>　?。?）在“用戶窗口”中，選中“立體車

100、庫”，雙擊左鍵，進(jìn)入靜態(tài)畫面設(shè)計(jì)，最后生</p><p>　　成的畫面如圖3.7所示:</p><p>　　圖3.7最后生成的靜態(tài)畫面</p><p>　　3.3.2 車庫控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的研究</p><p>　　MCGS中的數(shù)據(jù)不同于傳統(tǒng)意義的數(shù)據(jù)或變量，它不但包含了變量的數(shù)值特征，還將與數(shù)據(jù)相關(guān)的其它屬性(如數(shù)據(jù)的狀態(tài)、報(bào)警限值等)以及

101、對數(shù)據(jù)的操作方法(如存盤處理、報(bào)警處理等)封裝在一起，作為一個(gè)整體，以對象的形式提供服務(wù)。這種把數(shù)值、屬性和方法定義成一體的數(shù)據(jù)稱為數(shù)據(jù)對象。</p><p>　　MCGS用數(shù)據(jù)對象來表述系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，用對象變量代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義的值變量。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫是MCGS的核心，它是所有數(shù)據(jù)對象的集合，是應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心，系統(tǒng)各個(gè)部分均以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為公用區(qū)交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)部分協(xié)調(diào)動(dòng)作。設(shè)備窗口通過設(shè)備構(gòu)件驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備，

102、將采集的數(shù)據(jù)送入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫;由用戶窗口組成的圖形對象，與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立連接關(guān)系，以動(dòng)畫形式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的可視化；運(yùn)行策略通過策略構(gòu)件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和處理。</p><p>　　在MCGS組態(tài)軟件中，數(shù)據(jù)對象有開關(guān)型、數(shù)值型、字符型、事件型、組對象等五種類型。不同類型的數(shù)據(jù)對象，屬性不同，用途也不同。</p><p>　　開關(guān)型:記錄開關(guān)信號(0或非0)的數(shù)據(jù)對象，通常與外部設(shè)備的

103、數(shù)字量輸入輸出通道連接，用來表示某一設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài)，也用于表示MCGS中某一對象的狀態(tài)，如對應(yīng)于一個(gè)圖形對象的可見度狀態(tài)。</p><p>　　數(shù)值型:數(shù)值型數(shù)據(jù)對象除了存放數(shù)值及參與數(shù)值運(yùn)算外，還提供報(bào)警信息，與外部設(shè)備的模擬量輸入輸出通道連接。</p><p>　　字符型:字符型數(shù)據(jù)對象是存放文字信息的單元，用于描述外部對象的狀態(tài)特征，其值為多個(gè)字符組成的字符串，字符串長度最長可達(dá)

104、64KB 。</p><p>　　實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中定義的數(shù)據(jù)對象都是全局性的，MCGS各個(gè)部分都可以對數(shù)據(jù)對象進(jìn)行操作，通過數(shù)據(jù)對象來交換信息和協(xié)調(diào)工作，數(shù)據(jù)的各種屬性在整個(gè)運(yùn)行過程中都保持有效。</p><p>　　通過對3×3升降橫移式立體車庫的研究分析，若仿真取圖狀態(tài)下6號托盤上的車，我們需要如表3-1中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)對象:</p><p>　　表3-

105、1升降橫移立體車庫控制系統(tǒng)變量分配表</p><p>　　3.4 工程畫面的連接及圖面仿真研究</p><p>　　在用戶窗口搭制而成的圖形畫面是靜止不動(dòng)的，需要對這些圖形對象進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)，使它們動(dòng)起來，真實(shí)地描述外界對象的狀態(tài)變化，從而達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控仿真的目的。</p><p>　　在MCGS中實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫仿真設(shè)計(jì)是通過將用戶窗口中圖形對象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立

106、相關(guān)性連接來完成的。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，圖形對象的外觀和狀態(tài)特征，由數(shù)據(jù)對象的實(shí)時(shí)采集值驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)圖形的動(dòng)畫效果。</p><p>　　用戶窗口中的圖形界面是由系統(tǒng)提供的圖元、圖符及動(dòng)畫構(gòu)件等圖形對象搭制而成的。動(dòng)畫構(gòu)件是作為一個(gè)獨(dú)立的整體供選用的，每一個(gè)動(dòng)畫構(gòu)件都具有特定的動(dòng)畫功能，一般說來，動(dòng)畫構(gòu)件用來完成圖元和圖符對象所不能完成或難以完成的、比較復(fù)雜的動(dòng)畫功能，而圖元和圖符對象可以作為基本圖形元素，便于用

107、戶自由組態(tài)配置，來完成動(dòng)畫構(gòu)件中所沒有的動(dòng)畫功能。</p><p>　　定義動(dòng)畫連接，實(shí)際上是將用戶窗口內(nèi)創(chuàng)建的圖形對象與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫中定義的數(shù)據(jù)對象建立對應(yīng)連接關(guān)系，通過對圖形對象在不同的數(shù)值區(qū)間內(nèi)設(shè)置不同的狀態(tài)屬性(如顏色、大小、位置移動(dòng)、可見度、閃爍效果等)，用數(shù)據(jù)對象的值的變化來驅(qū)動(dòng)圖形對象的狀態(tài)改變，使系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，產(chǎn)生形象逼真的動(dòng)畫效果，因此，動(dòng)畫連接過程就歸結(jié)為對圖形對象的狀態(tài)屬性設(shè)置的過程。在M

108、CGS中，每個(gè)圖元、圖符對象都可以實(shí)現(xiàn)11種動(dòng)畫連接方式。利用這些圖元、圖符對象來制作實(shí)際工程所需的圖形對象，然后再建立起與數(shù)據(jù)對象的對應(yīng)關(guān)系，定義圖形對象的一種或多種動(dòng)畫連接方式，實(shí)現(xiàn)特定的動(dòng)畫功能。這11種連接方式如圖5-6:</p><p><b>　　(1)填充顏色連接</b></p><p><b>　　(2)邊線顏色連接</b><

109、;/p><p><b>　　(3)字符顏色連接</b></p><p><b>　　(4)水平移動(dòng)連接</b></p><p><b>　　(5)垂直移動(dòng)連接</b></p><p><b>　　(6)大小變化連接</b></p><p&g