管理系统的研究与设计(3).docx

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1、北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计管理系统的研究与设计学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院工业工程李妮学 号：职 称：160408101678李春、周大为讲师、高级工程师中国珠海二二年五月45诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计管理系统的设计与研究是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，设计使用的数据真实可靠。本人签名： 日期： 年 月 日管理系统的研究与设计摘 要智能停车库管理系统是把整个停车库放置于PC管理下的一种机电综合高新科技的产品，能够独自完成存取车辆并且对管理信息进行相关的处理，所以在该系

2、统上进行相关的设计、修改与研究，可以缓解我国现在基础上的停车困难等问题，具有一定的实际意义和深远的价值。基于巷道堆垛式立体停车库的管理自动化、智能化程度高，并且其安全性能好、运行平稳和高效率，应用范围广，因此可以利用PLC（可编程序控制器）设计一个巷道堆垛式智能立体车库的管理控制系统。利用PLC梯形图编程来管理控制堆垛机、搬运器的运动进程，整个系统的设计从各个方面体现出可编程序控制器在自动管理控制中的优势所在，文中提出了软件设计的方法，这种方法具有普遍意义，可用于其他停车场的设计与使用。本论文主要阐述了国内外的立体停车库的发展历程，并介绍了立体车库的分类和特点等等；就管理控制系统的要求，对停车

3、库、车库结构、系统的硬件软件进行选型和设计；然后利用PLC对巷道堆垛式智能立体停车库中水平机构和存取装置的程序设计，分析了存取车的流程和PLC控制的顺控指令；最后用三菱触摸屏GT Designer3验证PLC程序的正确，同时“组态王”作为人机操作界面操作系统，通过PLC和组态王的仿真后可以有效地管理控制该车库安全稳定的运行。关键词：巷道堆垛式智能立体停车库，PLC，组态王Design and Research of Management SystemAbstractIntelligent parking management system is the whole parking garage

4、 placed on PC under the management of an electromechanical integrated high-tech products, can alone access vehicles and related management information processing, and so on the system in design, modify, and study, can alleviate parking difficulties and other issues, on the basis of our country now h

5、as a certain practical significance and profound value. Based on the management automation and high degree of intelligence of laneway stacking three-dimensional parking garage, it has good safety performance, stable operation and high efficiency, and has a wide range of applications. Therefore, PLC

6、(programmable logic controller) can be used to design a laneway stacking intelligent three-dimensional parking garages management and control system. PLC ladder diagram programming is used to control the movement of stacker, conveyors, process, the design of the whole system from various aspects ref

7、lect the advantages of programmable controller in automatic control, this paper puts forward a software design method, this method has universal significance, can be used for other design and use of parking lot. This paper mainly elaborated the domestic and foreign three dimensional parking garage d

8、evelopment process, and introduced the three dimensional garage classification and the characteristic and so on; According to the requirements of the management control system, the hardware and software of the parking garage, garage structure and the system are selected and designed. Then, PLC is us

9、ed to design the horizontal mechanism and access device in the roadway stacking intelligent three-dimensional parking garage, and the flow chart of the access vehicle and PLC control instructions are analyzed. Finally, Mitsubshi touch screen GT Designer3 was used to verify the correctness of the PLC

10、 program. Meanwhile, king of configuration was used as the man-machine operation interface operating system. Through the simulation of PLC and king of configuration, the safe and stable operation of the garage could be effectively managed and controlled. Keywords: Roadway Stacking Intelligent three-

11、dimensional parking garage, PLC, kingview 目录1 前言11.1 论文研究背景及意义11.2.1 国外研究现状21.2.2 国内研究现状21.3智能停车库的分类及特点31.4论文主要研究内容及创新点41.5本章小结52管理控制系统方案选择62.1管理控制系统的要求62.2智能停车库选型62.3智能停车库结构72.4管理控制系统的整体架构72.5本章小结83智能停车库管理控制系统硬件设计93.1管理控制系统的简介及功能概述93.2管理控制系统的硬件选型93.2.1可编程序控制器的选型93.2.2变频器的选型103.2.3控制系统其他电气元件的选择113.3

12、控制系统的原理图和分布接线图123.4本章小结144智能停车库管理控制系统设计154.1管理控制系统软件设计154.2水平机构程序的设计154.2.1 PLC控制变频器154.2.2水平机构程序流程图164.2.3水平机构程序编写164.3存取装置程序的设计184.4存取装置触摸屏的设计304.5自动门程序的设计314.6管理系统程序设计354.6.1数据词典354.6.2主界面354.6.3存车界面384.6.4取车界面404.7本章小结425总结与展望435.1总结435.2展望43参考文献44致谢45北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计1 前言中国现有的停车场大部分都是常规的停车

13、场，难以满足市民的交通出行，21世纪经济井喷式增长，市民对汽车的购买能力也有所提高，使得上下班时期、节假日路上塞车成为日常，车位严重紧缺，对现有的停车场进行合理地改造和修建智能停车库是缓解这一系列城市问题最为先进的措施，智能停车库不仅容量更大，可以同时容纳几千辆汽车，而且还高密度聚集，节约空间，为了解决各大城市停车难，智能化程度高、可靠度强、调存取车辆速度快的立体停车库是当前我国的不二之选。智能停车库管理控制系统不仅能自动的完成车辆的存取工作，还能对信息进行管理。基于该系统进一步分析和研究，可以缓解中国泊车难的问题，与常规平面停车场相比，智能立体停车库具有实际的意义和极高的利用价值。随着经济发

14、展水平不断提高，市内的汽车和机动车数量也在不断地增加。以珠海为例：2018年末，珠海市私人汽车54.71万辆，增长13.0%，民用机动车保有量高达69.93万辆，增长11.9%。这一问题越来越紧迫，极需得到有效的解决。停车难主要是因为可停车的地方太少，那首先就要以每个地型为主制作出对应的措施，想法设法去增加停车泊位的数量，根据各国现有问题有关资料，结合现阶段珠海市实际情况，应全力推动智能停车库的发展。 1.1 论文研究背景及意义城市在发展过程中出现的静态交通问题就是我们所说的停车问题，在美国、欧洲和日本等国家早期也出现过此现象，停车设备是否完善是城市静态交通的主要体现。城市中车辆在增长，停车压

15、力也同在增加，当前的设施规划并不能满足现有的需求。据公安部统计，截至去年年底，全国的私家车保有量高达两亿辆，近五年年均增长接近两千万辆，这数字早已超过我们的预想，却还在不断往上飙升。不仅在各大城市的机动车拥有量已经超过现有交通设施的增长速度，而且周边小城市也逐渐出现车辆无处可停的现象。现如今，当年规划的地面停车场没有预留足够停车设备，远远落后导致需求不足。此问题的出现，拥有突出特点的智能立体停车库吸引了大众的目光，立体车库凭借其空间利用率极高，停车安全方便、运行稳定、减小对空地的束缚，同时可以结合现有的大型停车场等长处逐渐吸引了广大车主的目光。立体车库比传统车库拥有更多的优势，它节省时间，环保

16、节能，降低制造成本，并且可以最大限度利用有效的空间，是缓解停车难的一个有效办法，其中光电传感器能检测机器设备的实时状态，依靠人机画面实现存取车操作，简洁明了。智能立体车库的形式较多，各有其独特的优点和适用场所，可以结合实际情况灵活更改车库结构，其中还配备报警系统，降低成本。现阶段在我国各城市能利用的土地是十分有限的，如何能充分利用我国城市现有土地资源，如各城市的空旷小处这些面积小设计和建造各类适用的立体停车库也是解决难停车的一种有效方法。就这些小地方可以采用机构简单、使用方便并且价格便宜的小型机器设备，一举两得，不仅没有浪费边角地方，还能用较少的资金使得停车便利快捷。在现代社会中的高档小区住宅

17、，大型公司和百货商场可以选取智能化大型停车库。在这些人和车都密集的地区，大型停车库可以从存取车的流程，实现自动化，从而大大地简化驾驶人员的操作，使用起来方便快捷，节省时间，工作效率提高。1.2.1 国外研究现状美国最先开始接触立体停车库，上个世纪二十年代，美国就已制造出了世界上第一个机械式立体车库1。一些欧洲国家也相继修建了新型停车库，并在上个世纪60年代进入飞速发展的阶段，由于第二次世界大战，工业迅速发展，汽车急剧涌现，给美国、西欧国家带来了不可避免的停车问题，为了改变此缺陷，到1980年后美国采用了电脑与机器设备相互联系，管理控制立体停车库。此时，才发挥了其最大的作用，开始普及到周边国家。

18、亚洲即是从日本起步，日本虽然国土面积狭小，但应用比其他国家还要广泛，停车库类型比较齐全，技术发展快，相对成熟，同时日本政府非常重视立体车库的建设与发展，每年投入的资金高达20亿元去修建和改造停车场，逐渐形成多种适合本国的车库类型，现在日本随处可见的立体车库已不是惊讶之处。日本研究了一种性价比高、不受限于地形，对于在小区和别墅的家庭再合适不过，这种类型的停车库可以降低成本，非常适用于一家多车的家庭。受临近日本国家的影响，韩国也开始仿效日本，经过自己的研究和开发，从20世纪90年代后期拥有了本国特有的风格，随后投入市场使用，现如今，随着韩国政府的监管逐渐加大，大力推动立体车库在各个领域的发展。1.

19、2.2 国内研究现状20世纪80年代末，我国逐渐受到国外的影响，开始对立体车库进行初步的了解，当时的电脑技术和设备都比较单一，人们缺少创新思想和开发思维，种类稀少，政府也比较少推广，所以立体停车库在我国初期市场上并没有得到大众的关注，不断学习国外的先进技术、设备和国内的工程师努力自主研究和开发，生产技术不断提高，首个垂直循环立体车库出现在北京。目前，北京是全国最拥堵的城市，停车拥堵比交通拥堵还要严峻，于2016年4月在朝阳大悦城修建了一个地下井筒式立体车库，三个车位面积，最多可以停靠四十辆车，为解决停车难开辟了新的途径。近几年来，多个城市都开始改造和新造立体车库了，2017年，珠海在横琴的宝兴

20、路建造了一座PXD机械停车设备，深圳万科云城智能停车库修建于2018年。 历经40年的发展，我国在借鉴国外的技术基础上，越来越重视立体停车库技术的自主研发，利用管理控制系统大力发展多种类型车库，改变人们的日常停车方式，提高了生活质量。其给我们带来了便捷和安全的同时，也会存在一些不可避免地问题：1) 很多车库的管理系统技术没有更新，系统研发存在缺陷和一定的滞后性，有待改善。2) 在高峰期时，等待时间较长，存取车时间加长。3) 市面上权威的公司少，专业性较低，缺少创新。1.3智能停车库的分类及特点智能立体停车库按结构性能和运行机制主要分为六种形式，如表1.1所示。表1.1 立体停车库的分类及特点序

21、号代号类型特点1PSH升降横移式设施灵活，根据需求设计成25层等多种形式, 建设过程短和投资少。2PCS垂直升降式存车速度快，可预约存取车及空位导向，给用户带来了大的用好处。噪音低，绿色环保车库，适合于城镇中心繁华地区中的高层办公楼、医院和综合商业建筑。3PJS简易升降式构造非常实用，对地面基础要求不高。存取操作简单，性价比高，适合工别墅、住宅停车场。4PCX垂直循环式设备单一，大多是封闭式的，停放7辆左右的汽车，存取车速度较低，价格便宜。5PXD巷道堆垛式巷道堆垛式车库设备有巷道升降装置和搬运机，巷道升降装置把汽车水平和垂直送到车位上，搬运机负责存取车。工作效率高，存取一辆小车的时间一般在7

22、0s左右，比较适用于车位需求多的商业地区。6PSX水平循环式空间利用率高，污染少环保，存取车时间较长，适合长方形的地形。1.4论文主要研究内容及创新点本文以巷道堆垛式立体停车库作为研究对象，设计一个基于PLC智能停车库的管理控制系统，采用PLC控制整个系统的运作，同时融入变频器对堆垛机和搬运器的速度控制，人机交互系统选择“组态王”软件，实现库内无需司机进入车库内，一键即自动存取车。主要研究内容：1. 简要描述管理控制系统的整体架构和要求，对智能停车库进行选型和结构设计。2. 管理控制系统硬件的选型，PLC采用三菱FX3U-80MT系列、三菱公司E740系列变频器和其他电气元件，绘制出堆垛机的电

23、气原理图和PLC与变频器的硬件接线图。3. 利用PLC对水平机构和存取装置的程序设计编写（指令表和梯形图加以说明）再使用GT Designer3软件设计一个触摸屏，验证该程序的正确性。4. 最后利用“组态王”软件进行管理控制系统的主页面和存取车界面设计，达到一键停车和一键取车的目的。本文的创新点在于：1. 驾驶员不必进入车库内寻找车位，呼吸车库内的尾气，同时存取车方便，达到节省时间的效果。2. 车库内堆垛机和搬运器的驱动电机均在变频器的控制下，稳定性和安全性都有提高。3. 本文设计的巷道堆垛式停车库内没有载车板，采用的是交叉梳齿式搬运器，直接省去拿取载车板的步骤，使得存取车过程的效率提高。1.

24、5本章小结本章首先论述了本文研究背景及意义，分别从国外和国内的发展现状来介绍立体车库，简要描述了市面上6种立体车库的特征和优势，概述了本文主要的研究内容和创新点。2管理控制系统方案选择2.1管理控制系统的要求智能停车库的设计要求是比常规的立体车库更智能、更安全和更稳定。(1)驾驶员在人机界面上按下按钮操作存取车平台，选择停车或取车车位号码，系统直接控制堆垛机和搬运器进行存车或取车操作。(2)在车库内钢架结构中有传感器和断电互锁装置，每次动作后都有互锁和断电保护，保证整个车库的可靠性和司机、工作人员的安全。(3)现有的停车场存车花时间长，取车也很费时，本文不仅在系统上加入变频器调速控制堆垛机的横

25、移速度，还在PLC编程上尽可能的简练。2.2智能停车库选型本文选取地址是珠海A商场的地下停车场，根据现场调查，得到A商场停车场的相关数据，该停车场位于广东省珠海市香洲区某商场下面，该停车场共有500个停车位，总面积为5912，并且只有一个出入口，该车库高峰期的时候达到了一个时间段，需停88辆车才能满足顾客需求。通过第一章第三节六大立体车库的特征、优势和适用范围等等各方面的介绍，结合本文选取A商场的地址，相比其他五类立体停车库，只有巷道堆垛式立体停车库单套设备控制车位是30-200辆并且存取车时间是较少的，如表2.1所示。因此最终确定将A商场的地下停车库改为巷道堆垛式立体停车库。表2.1 立体停

26、车库的性能立体车库类型单套车库的适停容量（辆）单车最大进（出）时间(s)升降横移式34330135垂直升降式756120简易升降式1330120垂直循环式550存容量10辆，90；存容量10辆，50辆，180巷道堆垛式30200存容量120辆，1500水平循环式1040120180巷道堆垛式立体停车库的优点：(1)工作效率高，存取时间短，速度快，过程简便；(2)节省设置车辆通行以及人行走的通道，并且库内空间利用率高；(3)采用全封闭的形式，可以避免车辆日晒雨淋，人是不能随意进出的，安全防盗系数高，并且存取车过程噪声小，节能环保；(4)全封闭的形式下还采用各个机构的自、互锁和监控系统，保证系统运

27、行过程车与工作人员的安全。2.3智能停车库结构本系统以巷道堆垛式智能立体车库为研究背景，该车库修建在地下，地面层可用于驾驶人员的存取车辆，地下共有两层十二个车位，分别定义为一层和二层。其中车库主要的框架是由一部堆垛机和一部搬运器组成，在车库的地面上只设有一个出入口。为了满足市面上大部分的汽车类型，本论文设计以中小型轿车和SUV类型大小为标准的巷道堆垛式智能立体车库，为了达到该系统的目标，其中主要的机械装置设计有以下几个：1、堆垛机是智能立体车库的核心，由升降机构、横移机构和传动电机组成，主要负责车辆在通道的运行控制。2、搬运器：本文选择梳齿式搬运装置，负责车库内的车辆入库和提取出库。3、检测装

28、置：主要有光电开关和各种传感器，可用来检测堆垛机升降机构所到达的楼层、横移机构、搬运器的状态和车辆位置，对该系统有一定的定置定位作用 4、电机：堆垛机横移水平行走电机选用齿轮减速三相异步电动机型号为YCJ280 ，功率是7.5kW；堆垛机提升机构选取电机型号为YEP160-6，功率是11kW；搬运器行走机构选CH卧式三相齿轮减速器CH-5，功率是3.7kW。搬运器抬起机构选步进电机，没有具体功率。2.4管理控制系统的整体架构此管理控制系统主要是由上位机（PC）、PLC、变频器和其他检测元件构成，如图2.1所示，其中堆垛机由两部分组成，分别是横移机构电机和升降机构电机，在控制横移机构运行时距离比

29、较远，加入变频器对其的速度进行调控加速或减速，因为该车库仅设计两层，所以升降机构在运时不需要利用变频器进行调速，只要设定一定的速度运行即可达到目的；车辆搬运装置采取梳齿式搬运器对车辆的存取操作；检测元件主要有光电传感器和上下限位开关。图2.1 停车库设备管理控制系统结构2.5本章小结本章主要阐述了管理控制系统的要求，从而对智能停车库的选型和简要的车库结构设计，最后对控制系统的整体架构作了简要的分析。3智能停车库管理控制系统硬件设计3.1管理控制系统的简介及功能概述要达到整个停车设备的自动运行，就需要管理控制系统对它进行指挥，各个部分完成各自工作，还要求车库能安全并且可靠地运行。管理控制系统对堆

30、垛机升降电机的调速控制、堆垛机横移电机、梳齿式搬运器升降和横移的位置控制，同时对不同的硬件软件设备的自锁、互锁安全控制。巷道堆垛式智能停车库是通过门口的触摸屏按键操作来完成存取车工作的。停车时，驾驶人员把车开到出入口安全离开车库，自动门关上后，驾驶人员按触摸屏的“存车”按钮，然后选取合适的车位号码，堆垛机和搬运器会自动按照存车程序完成存车过程，如果在存车页面时不想存车，按下“返回首页”按钮可以取消存车返回到首页；取车时，驾驶人员按触摸屏的“取车”按钮，然后选择之前所存的车位号码，机械设备会自动按照取车程序完成取车过程来取下你所存的车辆，自动门打开后，驾驶人员取车离开。如果在取车页面不想取车，按

31、下“返回首页”键可以取消取车返回首页。3.2管理控制系统的硬件选型根据巷道堆垛式智能停车库控制系统要求、停车库的选型和结构可以得到，PLC、机构电机、变频器和电气元件的要求和适合此系统的型号，从而进行选型。3.2.1可编程序控制器的选型PLC作为立体车库控制系统运行的核心，PLC机型的选择就显得至关重要。其中有两个牌子受到大众的青睐，分别是三菱和西门子系列，三菱PLC丰富的指令系统略胜于西门子系列。三菱 PLC 为了方便用户实现对伺服和步进电机的控制，开发出了专用的控制指令，可以实现一些复杂的运动控制，而西门子在这方面便显得较弱，不仅没有相应的控制指令，而且程序实现复杂，控制精度不高2。更容易

32、掌握三菱PLC的操作。 而在立体车库控制系统中需要实现精确的控制来保证车库稳定运行，基于三菱系列 PLC 在这一方面的优势，本课题选用三菱FX3U-80MT系列PLC作为控制核心，并连接各种光电传感器、计时器等检测元件来完成对控制系统的检测。FX3U-80MT系列PLC拥有输入点和输出点各40个，而且可以依据实际运用过程中的需求扩展到128点，可以满足控制系统需求。FX3U-80MT系列PLC还具备网络和数据通信功能，可以添加适配器模块，可以使系统进行远程通讯。图3.1 三菱FX3U-80MT1) 支持连接多种扩展设备，可以连接FX2N系列模块。2) 内置了64K步的RAM内存，加上存储器盒，

33、即可将内存转化为所需要的快闪存储器。3) 通过计算机用的编程软件，在可编程控制器RUN时能更改程序，支持RUN中写入。3.2.2变频器的选型为了确保升降机横移装置在存取车过程中运行平稳性和稳定控制存取车运行速度，要求升降旋转装置在运行过程中的启动和停止控制、速度控制以及平层定位等方面具有较高的精度要求，所以在升降横移系统中采用了变频器控制异步电机的控制方法1。变频器利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置3。考虑到本课题的变频器运用于升降系统和横移系统中的三相异步电动机，经考虑选用三菱公司E740系列变频器，如图 3.2 所示。图3.2 三菱E740系列变频器1) 功

34、率为.415KW；2) 机器本身自带操作面板，毋需另购；3) 采用磁通矢量控制，实现1Hz运行150%转矩输出；4) 自带RS485通讯口，提供USB接口与计算机连接，可以使用软件对变频器进行参数设定或监视。3.2.3控制系统其他电气元件的选择为了要确保工作人员和机器设备的安全，和保证能稳定地完成存取车流程。智能车库管理控制系统中还要包含一部分的限位开关、光电传感器以及保护装置，限位开关有上下限位开关和左右限位开关，主要安装在堆垛机和搬运器上，可以控制存取车过程的各个到位情况和及时停止后进行下一步动作；每个车位都有安装光电传感器，可以识别车位上有没有停车；安装在出入口可以检测车辆的大小是否符合

35、该停车库的标准，来监测车辆位置和人员是否有误入的情况。其次，车库内还需要安装温度传感器、漏电保护器可以提醒管理人员有火灾预警的即时信息和电路漏电时及时断开电源，从而保证设备和人员的安全。如图 3.3 所示。图3.3光电传感器、漏电保护器3.3控制系统的原理图和分布接线图根据第二章管理控制系统方案选择和第三章硬件设计确定后，利用VISIO软件按照控制逻辑要求，主要绘制系统中堆垛机升降机构的电气原理图和PLC与变频器对堆垛机横移机构进行三段调速的硬件接线图，电气原理图中利用SB2常开按钮开关和SB3常闭按钮开关，在升降机构上升和下降时形成互锁；硬件接线图中闭合Y30开关、Y31开关及Y32开关，分

36、别可以对应横移机构的三段速RL低速、RM中速和RH高速控制；如图3.4和图3.5所示。图3.4 堆垛机的电气原理图图3.5 变频器的硬件接线图3.4本章小结本章简述停车库管理控制系统的简介及功能实现，分别从PLC、变频器和其他元件进行选型，然后绘制出管理控制系统的部分电气原理图和硬件分布接线图。4智能停车库管理控制系统设计4.1管理控制系统软件设计在该管理控制系统中，PLC主要是对堆垛机上升和下降、堆垛机平台上梳齿式搬运器的升降和横移进行操作控制的。因此，PLC、变频器和相关电气元件应有断电功能，保护工作人员和设备，也可以在工作人员的工作室设急停开关；当出现电机过载、存车不符合车库要求标准、车

37、库内发生火灾等故障时，系统会自动停止运行，同时发出声光警报1；如果在进行某一个状态下，再按“存车”或者“取车”按钮将无效；其中相互的车位之间存在互锁，同一个车位的存取程序也存在互锁关系，保证整个车库的可靠性和司机、工作人员的安全。4.2水平机构程序的设计4.2.1PLC控制变频器本论文的巷道堆垛式停车库构架为长方体，堆垛机水平横移机构在移动时距离较长，所以要利用PLC和变频器对机构进行低速、中速、高速三档转速调控时，需要对变频器进行相关的参数设置，具体如下表：表4.1 变频器参数表参数名称参数号设定值上限频率Pr.150 Hz下限频率Pr.25 Hz基底频率Pr.350 Hz转速一（RL为ON

38、）Pr.415 Hz转速二（RM为ON）Pr.520 Hz转速三（RH为ON）Pr.650Hz加速时间Pr.75s减速时间Pr.84s加减速基准频率Pr.2050Hz操作模式Pr.7924.2.2水平机构程序流程图在升降搬运装置中，升降机构与搬运机构的程序设计最为复杂，是立体车库控制程序中至关重要的部分，流程图如图4.1所示。在第二章第二节已经提到，执行机构采用三相交流异步电动机，为了提高存取车的效率和定位精度，PLC 经变频器对三相异步电机进行调速。图4.1 水平机构程序流程图4.2.3水平机构程序编写PLC控制变频器来驱动电动机三档转速运行的程序编写如下：图4.2 电动机三档转速梯形图4.

39、3存取装置程序的设计在编写存取装置程序之前，先确定智能停车库存取车流程和堆垛机和搬运器的行走轨迹，流程确定对程序的编写提供了极大的方便性。此系统存取车流程要求是在每次任务完成以后，堆垛机和搬运器会自动复位到初始位置，等待下一次存取任务的到来，无论动作是存车还是取车，而这次都可以直接执行存车和取车任务。按照这样步骤循环执行存取车动作。其流程图如图 4.3所示。图4.3 存取车流程图控制系统核心控制器PLC的 I/O 口的分配如表4.2所示表4.2 I/O口分配PLC输入功能PLC输出功能X0存车Y1搬运器正转X1搬运器左到位Y2搬运器上升正转X2上限位开关Y3搬运器反转X3搬运器右到位Y4堆垛机

40、下降反转X4下限位开关Y5堆垛机正转X5堆垛机右到位Y6搬运器向前正转X6搬运器前到位Y7搬运器下降反转，存车X7下限位开关Y10搬运器后退反转X10搬运器后到位Y11堆垛机正转X11堆垛机左到位Y12堆垛机上升正转X12上限位开关Y13堆垛机下降反转X13取车Y14堆垛机正转X14下限位开关Y15搬运器向车位横移正转X15堆垛机右到位Y16搬运器上升正转X16搬运器前到位Y17搬运器后退反转X17上限位开关Y20堆垛机反转X20搬运器后到位Y21堆垛机上升正转X21堆垛机左到位Y22搬运器正转X22上限位开关Y23搬运器下降反转X23搬运器左到位Y24搬运器反转X24下限位开关Y25正转启动

41、STFX25搬运器右到位Y26低速RLX26启动，低速Y27中速RMX27停止Y30高速RHX30故障复位Y31故障复位X31故障检测Y32通/断电控制X32传感器Y33故障报警铃X33开门极限Y34故障报警灯X34开门减速Y35高速开门X35关门减速Y36低速开门X36关门极限Y37高速关门Y40低速关门本文采用顺控指令（SFC）来编写，顺控指令是PLC编程中排位第一的编程语言。基于三菱FX3U系列开发了步进编程相关指令，STL 步进开始和 RET 步进返回指令以及从S0S500等大量的状态器来用于状态编程法3。其中SFC的优点有：(1)程序条理清晰而简洁，逻辑性非常强。(2)工序之间任务明

42、确具体，转换条件直观，调试方便。(3)步数少，容易入门，能反映整个流程控制过程和编程思路。GX Works2的使用方法：1、打开GX Works2软件单击新建按钮新建工程选择三菱PLC的FX3U系列单击确定。2、在蓝色光标处编写顺控指令，结束时点击转换即可。顺控指令的程序编写如图4.4所示:图4.4 存取车顺控指令梯形图指令表注解说明：初始位置表示堆垛机和搬运器都在出入库处，复位指的是堆垛机和搬运器回到出入库处，待命。表4.3 停车位控制指令表步骤指令元件注解0LDM8002启动1SETS0初始位置2STLS0初始位置3LDX0存车4LDIX13取车5SETS20搬运器左移6LDX13取车7L

43、DIX0存车8SETS30堆垛机下降9STLS20搬运器左移10OUTY1搬运器左移到位11LDX1左移到位12SETS21搬运器上升抬起车辆13STLS21搬运器上升抬起车辆14OUTY2搬运器上升抬起车辆15LDX2上限位开关16SETS22搬运器右横移17STLS22搬运器右横移18OUTY3搬运器右横移19LDX3搬运器右横移到位20SETS23堆垛机下降21STLS23堆垛机下降22OUTY4堆垛机下降23LDX4下限位开关24SETS24堆垛机右横移25STLS24堆垛机右横移26OUTY5堆垛机右横移27LDX5堆垛机右横移到位28SETS25搬运器向车位前进29STLS25搬运

44、器向车位前进30OUTY6搬运器向车位前进31LDX6搬运器前到位32SETS26搬运器下降，存车33STLS26搬运器下降，存车34OUTY7搬运器下降，存车35LDX7下限位开关36SETS27搬运器后退37STLS27搬运器后退38OUTY10搬运器后退39LDX10搬运器后到位40SETS28堆垛机左横移41STLS28堆垛机左横移42OUTY11堆垛机左横移43LDX11堆垛机左横移到位44SETS29堆垛机上升45STLS29堆垛机上升46OUTY12堆垛机上升47LDX12上限位开关48SETS0回到初始位置49RET复位50STLS30堆垛机下降51OUTY13堆垛机下降52LDX14下限位开关53SETS31堆垛机右横移54STLS31堆垛机右横移55OUTY14堆垛机右横移56LDX15堆垛机右横移到位57SETS32搬运器向车位前进58STLS32搬运器向车位前进59OUTY15搬运器向车位前进60LDX16搬运器前进到位61SETS33搬运器上升抬起车辆62STLS33