基于PLC的立体车库控制系统设计

河河河南南南工工工业业业职职职业业业技技技术术术学学学院院院1河南工业职业技术学院HenanPolytechnicInstitute毕业设计（论文）题目：基于PLC的立体车库控制系统设计学校：河南工业职业技术学院河河河南南南工工工业业业职职职业业业技技技术术术学学学院院院1摘要随着我国经济的飞速发展，城市人口日益增多，特别是随着改革开放以来，我国进入了汽车拥有率迅速上升的阶段。像以往那种单层平面停车场越来越不能满足市场的需求。对拥有多停车位、占空间少、操作简单、安全可靠的“立体停车库”的建设，是解决目前寸土寸金的大都市停车难的有效方法。本文介绍了升降横移式立体停车库的工作原理，确定了以PLC为主控单元的控制方案，并对控制系统的输入和输出进行了详细的分析，完成了控制系统的输入输出的分配和PLC的选型，设计了控制系统的程序流程图，完成立体停车库控制系统设计。关键词：升降横移式；立体车库；PLC河河河南南南工工工业业业职职职业业业技技技术术术学学学院院院2目录第1章绪论.............................................................11.1课题的背景和意义................................................1第2章升降横移式立体车库的机械设计部分.................................52.1立体车库的分类及其特点..........................................52.2升降横移式立体车库的工作原理....................................72.3升降横移式立体车库的结构........................................82.3.1升降横移式立体车库的主要构成..............................8第3章立体车库电气控制系统设计........................................133.1电气控制系统整体设计...........................................133.2升降横移式立体停车库2×3控制系统运动结构分析..................163.3控制系统的输入输出分析输入分析.................................173.4.安全装置.......................................................183.5升降横移式立体停车库控制系统硬件的确定.........................18第4章升降横移式立体停车库PLC控制的控制程序..........................224.1PLC的I/O点分配表及硬件连线图.................................224.2PLC控制程序设计...............................................244.2.1PLC的I∕O资源配置......................................254.2.2电气安全装置.............................................264.4升降横移式立体停车库的程序控制设计.............................264.4.1控制程序流程图...........................................264.4.2立体停车库的程序梯形图...................................28结论.................................................................43致谢.................................................................44参考文献...............................................................45河河河南南南工工工业业业职职职业业业技技技术术术学学学院院院1第1章绪论1.1课题的背景和意义随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，因此而引出的是城市停车困难的问题。专家指出，解决城市静态交通问题，大体分为软硬两种措施。所谓软措施，就是通过法律法规，限制路面停车，提高停车场的利用率，使部分车主更愿意改乘公共交通工具，以减少机动车对停车场的需求。而硬措施，主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其它空间满足停车需求。而无论采用什么措施，在规划后再收拾残局，于局限内弥补不足，政府和管理部门所需投入的精力和资金都不小。随着人类社会的不断不进步和科学技术的发展，人类的生产、生活方式趋于集中化，城市的建设规模越来越大，人们在城市里的生存空间则越来越小，于是出现了利用空间的理念，城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志，城市中心商务区高楼大厦林立，社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路等构成了城市立体交通网，促使停车行业有了长足的发展，车库的建设也由平面停车开始向立体停车方式转变，由简单的机械车库向计算机管理化的现代立体停车演变，立体车库也成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市的建筑。伴随着汽车进入家庭，城市动态、静态交通管理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高，给停车产业提供了前所未有的发展机遇，停车车业市场前景广阔。作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著发展，道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便。它既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，它还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施，立体车库的建设是解决城市停车难最有效的手段，也是停车产业发展的必由之路。当前我国许多大城市如北京、上海、深圳都开始大力发展机械式立体停车产业。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80%—90%，如果采用河河河南南南工工工业业业职职职业业业技技技术术术学学学院院院2地上多层（21）层立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源。机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车在不准停放的位置时，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了便利条件。近年来，由于汽车数量的不断增加，汽车停车场地的增长却不能与之同步，汽车泊位与汽车数量的比例严重失调，因此带来停车难、违章停车、停车管理困难等一系列问题。采用机械式立体停车设备是一个非常有效的解决以上问题的措施。机械式立体停车库的大范围普及，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。国家计委已明确机械式立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产业，1998年1月1日起执行的《国家计委6号令》把机械式停车库和立体停车场列入“国家重点鼓励发展的产业、产品和技术日录”，国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征进口税”。上述措施为我国立体车库产业的成长提供了良好的条件、也为我国解决城市停车问题提供了机会，可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。1.2课题的关键技术及其国内外研究发展现状1.2.1国外研究现状早在50多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备，利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备，适合城市中心商厂及居民住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进该方河河河南南南工工工业业业职职职业业业技技技术术术学学学院院院3面的技术，得到了蓬勃的发展，较好地解决了当地的停车难问题，并开始向外输出技术和出口产品。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械、电子、液压、光学、磁控和计算机技术等领域的所有成熟的先进技术。在机械方面，应用了许多新材料、新工艺。在设备结构上采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。钢结构选用新型的优质钢材，既提高了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美观、强韧、耐用。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。控制形式有按钮式、锁匙式、IC卡式、键盘式、触摸屏式、遥控式等。安全元件采用各种光栅显示屏、光电管、机械式行程开关、磁性接近开关、光敏感应开关等，安全保护装置日益完善，如汽车出入声光引导和定位、汽车尺寸和重量自动识别、限速保护与多重机构互锁、停车泊位自动跟踪、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、汽车图象摄影日本是最早应用机械式车库的国家之一，其在上世纪60年代初就开发并使用可最大限度的利用空间的机械式停车设备。当时日本全国汽车保有量大约为500万辆，大多采用的是垂直循环式停车设备。从80洲地区的韩国、中国及台湾地区出口产品及技术。韩国机械车库技术是日本机械停车技术的派生。其机械停车产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始为供应使用阶段。由种机械停车设备得到普遍开发和利用，目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段。1.2.2国内研究现状我国机械式车库的早期研究开发工作是从80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。参照日本等国家的标准而制定的我国的行业标准也于近几年出台，目前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型的停车设备，有些停车设备已开始出口。机械式立体车库是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑结构、供电照明、通讯监视、通风排水、河河河南南南工工工业业业职职职业业业技技技术术术学学学院院院4环境保护、安全消防、收费管理等各领域。就停车设备本身而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要多学科、多专业的复合型人才积极参与，把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出更加在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准，多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；相关政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。解决上述问题，需要我们在政策市场、管理和技术等多方面做出努力。政策方面应参照发达国家的有关的政策和法律法规，规划出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停