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基于PLC的立体车库控制系统设计毕业设计说明书.doc
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基于 PLC 的立体车库控制系统设计
2
摘 要
立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保
有量的不断增加,停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可
充分利用上地资源,发挥空间优势,最大限度地停放车辆,成为解决城市静态交通问题
的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象,综合考虑立体车库
制造成本和运行效率的双重因素。
本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上,选择四层三列式车库
结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言,可分为三大部分:车库结构
部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点,对车库
的控制系统也作了简单的说明。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中,采用了先
进的可编程序控制器(PLC)控制,运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车
库控制系统的程序,并经调试、运行,证明采用 PLC 作为控制系统简单易行。其稳定、
可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求,
根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际,在升
降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术,这样保证了车辆的绝对安全,使得整
个车库可以安全平稳的运行。
关键词:立体车库;控制系统;可编程序控制器
3
ABSTRACT
Stereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of
kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in
nowadays, the hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo
garage can use land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize
the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities.
The issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation
stereo garage, and regards of the two factors of cost of manufacture and operational efficiency
synthetically.
On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in
domestic and abroad, we choose four-layer and three-formulistic garage structure as the
research model. According to the form of the dragging-forms of multi player up-down and
translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure 、 part of
driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main structure
and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. The
paper adopted PLC as control system in designing the up-down and translation stereo garage,
PLC software of SIEMENS company was used to weave the program of control system,
through debugging running. The result proved that adopted PLC as control system is simple
and easy to realize. The characteristic of stabilization, credibility, speediness and high
capability made the control system very perfection. In order to satisfy using demand in design
stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety
requirement and the facts of the up-down and translation stereo garage the Paper introduced
some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can
ensure absolute safety for Car and make the whole stereo garage safety and running smooth.
Keywords:Stereo garage; Control system; PLC
4
目 录
1 绪论 …… ……… …………… …………… …………… …………… …………… 1
1.1 本题设计的背景 ……………………………………………………………1
1.2 本题设计的内容 ……………………………………………………………2
1.3 本题设计的目的及意义 ……………………………………………………2
2 系统控制方案的设定 ……………………………………………………………3
2.1 自动化立体车库的描述 ……………………………………………………3
2.2 系统设计的基本步骤 ………………………………………………………3
3 立体车库系统硬件方面的设计 …………………………………………………4
3 .1 硬件 系统的 总体设计… …………… …………… …………… …………… 4
3. 2 P L C 控制模 块的设 计 ……… … ……… ……… … ……… … ……… ……… 9
3 . 3 步 进 驱 动 模 块 的 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 0
3 . 4 丝 杆 驱 动 模 块 的 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 4
3 . 5 电 气 原 理 图 的 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 4
4 升降横移式立体车库系统软件方面的设计……………………………………15
4 . 1 系 统 主 程 序 的 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 5
4 . 2 系 统 子 程 序 的 设 计 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 6
5 基 于组 态王 的监 控设 计 …… …… ……………………………………………17
5 . 1 组 态 王 软 件 的 介 绍 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 7
5 . 2 利 用 组 态 王 实 现 上 位 机 监 控 … … … … … … … … … … … … … … … … … 1 8
参考文献 ……………………………………………………………………………24
致谢 …………………………………………………………………………………25
附录 1: 电气原理图设计 …………………………………………………………26
附录 2: PLC 梯形图 设计 ……………………… ………………… …………… …27
5
1 绪论
1.1 本题设计的背景
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,截至 2011
年 8 月底,全国机动车保有量达到 2.19 亿辆。其中,汽车保有量首次突破 1 亿辆。而
早在 2000 年,全国机动车保有量仅为 1249 万辆,汽车保有量为 625 万辆。通过以上数
据可以看出,短短 10 年里,中国的机动车辆增加了 17 倍,汽车增加了 16 倍。而与此
相对应的是城市停车状况的尴尬。以北京市为例,截止 2007 年底,市区仅有公共停车
场 828 处,共计车位 5.7 万个,仅占市区机动车拥有量的 8.6%,停车环境与城市规划
的矛盾十分突出。上海的情况也让人无法乐观,仅有的 229 个地下车库使用面积不足 60
万平方米,只能满足 1.3 万辆机动车停放的要求,路边停车渐呈泛滥之势,比例高达 64
%,而且还有继续上升之势。据建设部城市交通工程技术中心对全国 15 个大城市停车
现状的调查,城市机动车保有量与停车位之比平均为 4:84:1,这一比值对于渴望“车
者有其位”的车主来说,形式不容乐观。停车难产生最主要的原因是城市建设规划上的
准备不足。上世纪 80 年代初期,北京市权威部门对 2000 年北京汽车发展数的预测仅仅
是 70 万-80 万辆,而事实上到新世纪钟声敲响之前,北京市汽车总量则足足比预期多
了 100 万辆,其中私人小客车的数量就高达 45 万辆。面对迅速发展的城市车流,停车
设施建设的落后也就不足为奇。据建设部停车技术开发推广中心介绍,北京市停车设施
的“欠账”最保守估计应为 20-30%。
停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通问题,静态交通是相对于动态交通而
存在的一种交通形态,二者相互联系,互相影响,停车设施是城市静态交通的主要内容,
随着城市的不断发展,各种车辆的不断增加,对停车设施的需求也在不断增加,如果两
者之间失去平衡,城市里就会出现停车难的一系列问题。数据显示,最近几年我国城市
机动车辆平均增长速度在 15%-20%,而同时期城市停车基础设施的平均增长速度只有
2%-3%,特别是大城市的机动车拥有量的增长速度远远超过停车基础设施的增长速度,
因此,我们必须重视城市停车难的问题,并积极探求解决的措施。
专家们指出,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
通过政策法规,限制路面停车,提高停车场利用效率,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。而无论采取什么措施,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得精力和资金都不小。
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