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1、I 摘摘 要要 车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果。在 国外发达国家，尤其在日本已有近 3040 年的历史。近些年来，随着我国国民经济的 快速发展，城市规模不断扩大，人民生活水平的不断提高，机动车数量大幅度增加， 停车难问题在我国愈发明显，已经成为影响城市发展和管理的重大问题。 立体车库是近年来迅速发展起来的一种先进停车方式，它为城市中已经出现的日 益严重的汽车停放问题提供了一条较为有效的解决途径。本文以一个两层二列十行式 四十车位升降横移式自动化立体停车库为主要研究对象，在深入分析了升降横移式自 动化立体停车库工作原理的基础上，对立体车库的车位自动存取控制、安
2、全性和快速 性控制及上位机监控等方面进行研究和设计。主要内容为： 1、立体车库研究的理论及现实意义，立体车库的发展历史及现状。 2、以两层双列十行式四十车位升降横移式自动化立体停车库为例，研究了升降横 移式车库结构设计、工作流程及控制系统方案设计等。 3、详细研究了升降横移式自动化立体车库的硬件设计，主要包括控制器 PLC 的 设计、检测装置的设计及安全联锁联动装置的设计等。 4、详细研究了升降横移式自动化立体车库的软件设计，主要包括车库程序设计原 理、存取车控制算法的设计与实现及其它控制的设计与实现等。 5、详细研究了升降横移式自动化立体车库基于 OPC 协议的通讯监控系统设计， 主要包括
3、WinCC 监控画面的设计、上位机 WinCC 与下位机 PLC 通信的设计等。 本文在设计过程中，采用模块化设计，结构灵活，通过 PLC 软件设计及其优化， 实现立体车库的自动控制。同时兼有基于 OPC 协议的立体车库监控系统，充分利用 OPC 通信协议的高速性及实时性特点，实现了立体车库的有效控制及管理。此设计配 备完善的安全装置及运作系统，实现存取车的安全性和快捷性，整体效果良好。该停 车库可以提高大中城市土地利用率及空间利用率，做到有限的土地停放更多的车辆， 有效解决城市停车难问题。 关键词关键词：升降横移；自动化立体车库；可编程控制器；控制系统 II ABSTRACT With th
4、e economic and urban transportation development, the Hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. The problem has of three or four decades history in developed countries, particularly in Japan. With the rapid growth of Chinas national economy, the urban scale expand promptly and the improvem
5、ent of peoples living standards, the volume of the vehicles increase enormously .This problem cause nowhere parking which has been seriously affect city administration. The Cubic Car-base Technology is a main direction of the park reformation and it is the tendency of park development. The issue stu
6、dies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage of 2 floors 10 ranks 40park-units. According to analyzes in-depth the working principles of the garage, the control of automated accessing and the characteristic of stabilization, speediness, the supervisory co
7、ntrol system were researched and designed. The main contents of this paper are: 1. The theories and realistic meaning of research and domestic and international research present conditions. 2.Up-down and translation stereo garage of 2 floors 10 ranks 40 park-units take as example，research its struct
8、ural design, workflow and the design scheme of control system, and so on. 3.Detailed research on lifting shifting type of automatic 3d park hardware design, including the controller design, detection device of PLC design and safety interlocking interlock design. 4.Detailed research on lifting shifti
9、ng type automatic three-dimensional garage software design, including the garage programming principle, access car control algorithm of design and implementation and other control design and implementation. 5.Detailed research on lifting hifting type automated garage OPC protocol communications moni
10、toring system design, including the design of monitoring menu WinCC, PC with lower monitor PLC communications design. 6. In order to check the correctness of system design, expounds the control system programming and WinCC monitoring menu debugging operation process. The platform is built to a modul
11、ar design with structural flexibility，control program design and its optimization. At the same time, control and supervision systems are based on OPC agreement, the dimensional garage full use of the high-speed feature and the effectiveness which bring manage and control effectively. This design is
12、equipped with perfect safety device and operation system, realize the safety and quick access to car, the overall effect is good. The 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 III way for
13、static traffic problem of cities. Keywords: lifting and transferring; automatic parking equipment; PLC; control system IV 目目 录录 引引 言言 1 1 第一章第一章 绪论绪论 2 2 1.1 自动化立体车库的发展与现状简介2 1.2 研究自动化立体车库的意义4 1.2.1 现实意义.4 1.2.2 理论意义.4 1.3 自动化立体车库的技术分类及其特点5 1.4 本论文的研究内容6 第二章第二章 升降横移式立体车库控制系统总体方案升降横移式立体车库控制系统总体方案 7 7
14、 2.1 升降横移式立体车库的结构、工作原理以及建设方案7 2.1.1 立体车库的结构7 2.1.2 立体车库的工作原理.9 2.2 升降横移式立体车库控制系统简介与分析.10 2.2.1 立体车库控制系统分析10 2.2.2 立体车库控制系统组件10 2.2.3 立体车库控制系统的输入输出信号分析12 2.3 本章总结.13 第三章第三章 升降横移式立体车库系统硬件的研究与设计升降横移式立体车库系统硬件的研究与设计 1414 3.1 控制方式的选择.14 3.2 PLC 介绍.14 3.3 PLC 的特点.17 3.4 车库自动控制系统的硬件设计.18 3.4.1 PLC 的选型18 3.4
15、.2 信号检测装置的安装位置及作用 .20 3.4.3 电机驱动电路 .20 3.4.4 能耗制动交流低压变压器21 3.4.5 晶体管直流稳压电路22 3.5 本章总结.23 第四章第四章 升降横移式立体车库控制系统程序的研究与设计升降横移式立体车库控制系统程序的研究与设计 2424 4.1 控制系统程序的设计原理.24 4.2 控制系统信息流程分析.24 4.2.1 设备自动流程过程分析24 4.2.2 设备手动流程过程分析28 4.3 本章总结.30 第五章第五章 升降横移式立体车库通讯与监控系统的设计及调试升降横移式立体车库通讯与监控系统的设计及调试 3131 5.1 立体车库上位机监
16、控系统的功能 31 5.2 西门子 WinCC V6.0 介绍 31 5.3 OPC 通讯协议介绍.31 结论和展望结论和展望 3333 V 致谢致谢 3434 参考文献参考文献 3535 VI 插图清单插图清单 图 2-1 升降横移式立体车库设备结构示意图 1.7 图 2-2 升降横移式立体车库设备结构示意图 28 图 2-3 升降机横移式立体车库控制系统结构图 11 图 3-1 PLC 扫描过程流程图 16 图 3-2 能耗制动交流低压变压器原理图 22 图 4-2 车库控制系统取车流程图 27 图 4-3 车库控制系统手动流程图 1.28 图 4-4 车库控制系统手动流程图 2.28 图 4-5 车库控制系统流程图 3.29 VII 表格清单表格清单 表格 3-1 输入端口地址表 18 表格 3-2 输出端口地址表 19 1 引引 言言 随着国民经济的高速发展，我国轿车保有量直线上升。据中国汽车工业协会公布 的数据表明：1997 年全国汽车保有量 1100 万辆，其中轿车 400 万辆。当年轿车生产量 48.2 万辆，微型车生产量 38
