基于plc的立体车库控制系统设计(同名24208)

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1、西安交通大学网络教育学院西安交通大学网络教育学院 毕 业 论 文 (设计) 论文题目 基于 PLC 的立体车库控制系统设计 班 级 电力系统及其自动化 学 号 3066 姓 名 薛志松 联系方式 指导教师 赵艳妮 提交日期 2015.8.15 2 网网络络教教育育学学院院 毕毕 业业 设设 计计 (论论 文文) 任任 务务 书书 专业班级 电力系统及其自动化1309 层次 专升本姓名 薛志 松 学号 3066 一、毕业设计（论文）题目 基于 PLC 立体车库控制系统设计 二、毕业设计（论文）工作自 2015 年 06 月 26 日起至 2015 年 09 月 24 日止 三、毕业设计（论文）基

2、本要求：论文的总体结构应分为以下几 部分：题目、摘要、目录、前言、正文、结论、参考文献和附录 等几部分组成。论文应力求有作者自己的创见和观点，中心突出， 层次分明，论述清楚，结构严谨，文字流畅，论证有理有据，具 有说服能力。 指导教师： 赵艳妮 网网络络教教育育学学院院 毕毕业业设设计计 (论论文文)考考核核评评议议书书 指导教师评语： 该生毕业设计过程中态度较认真，论文阐述清楚，论文对材料进行了一定程度的加工整理，论文 内容尚能联系实际，有一定的分析问题、解决问题的能力。 建议成绩： 及格 指导教师签名： 赵艳妮 2015 年 9 月 13 日 答辩小组意见： 负责人签名 年 月 日 答辩小

3、组成员 毕业设计（论文）答辩委员会意见： 负责人签名： 年 月 日 4 基于基于 PLCPLC 的立体车库控制系统设计的立体车库控制系统设计 摘要摘要 本次毕业设计课题为基于 PLC 的立体车库控制系统设计。机械式车库种类 较多，主要有以下形式：升降横移类、垂直循环类、水平循环类、平面移动类、 巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等。通过对这些车库类型特点的比较与 分析，选择了三层三列升降横移车库结构为研究模型和设计内容。本设计论述 了立体车库的发展与当今现状，论述分析了三层三列升降横移式立体车库的运 行原理和结构特点，设计了立体车库的控制系统，并依据其运行原理设计了 PLC 程序。 关键词：关

4、键词：立体车库，升降横移式，控制系统，PLC 目目 录录 1 绪论1 1.1 课题的意义1 1.2 国内外有关课题的研究动态1 2 升降横移式立体车库的机械设计部分3 2.1 立体车库的分类及其特点3 2.2 升降横移式立体车库的工作原理5 2.3 升降横移式立体车库的结构6 2.3.1 升降横移式立体车库的主要构成.6 2.3.2 升降横移式立体车库的结构示意.9 2.4 升降横移式立体车库中的安全防护装置10 3 立体车库电气控制系统设计12 3.1 电气控制系统整体设计12 3.2 电气系统关键部分设计15 3.2.1 PLC 接线设计 .15 3.2.2 其他资源配置.16 3.3 P

5、LC 控制程序设计17 3.3.1 PLC 的选型 .19 3.3.2 PLC 的 IO 资源配置.20 3.4 电气安全装置21 4 升降横移式立体车库监控系统的设计22 4.1 立体车库自动化控制系统22 4.2 基于 WINCC的监控系统设计与实现.25 4.1.1 Wincc 的概述 25 4.1.2 监控系统的功能.25 4.1.3 Wincc 的组态 26 5 结论29 参考文献30 致谢31 I 附录32 0 1 绪论绪论 1.1 课题的意义课题的意义 随着车辆的增加，停车难成了头等问题，而停车难问题的出现，也给立体机 械停车设备行业带来了巨大的商机和广阔的市场。在这商机与竞争并

6、存的时候， 我国的机械停车设备行业也将从快速发展阶段进入稳定发展阶段。 立体车库高倍率的技术经济指标，立体停车设备停车容量大。城市的空间 是有限的，立体车库相比较地下车库，占地面积小，也可停放各种类型的车辆， 特别是轿车。和同等容量的地下车库投资相比，投资少，施工短，耗电省。自 动立体车库具有完整的安全系统，如障碍物确认装置、紧急制动装置、防止突 然落下装置、过载保护装置、漏电保护装置、车辆超长及超高检测装置等等。 存取过程可由人工完成，也可以配备计算机设备全自动完成，这也给今后的开 发设计留有大的空间。.外观同建筑协调，管理方便立体停车设备最适合用于商 场、宾馆、办公楼前、旅游区。许多装置基

7、本无须专门的操作人员，一个司机 就可单独完成。 城市的空间是有限的，但人类的社会的发展是无限的，而人类智慧也是无穷的， 立体停车设备将会利用有限的空间去完成更困难的问题，立体车库会让人们发 现停车原来如此轻松，简单。 停车设备有效地解决停车难的问题，这个应该是值得肯定的，而对于立体车 库今后的发展来说，它也会有着更多的优势，会逐步代替那些平面自然停车场。 立体车库，未来市场是巨大的，但对产品的需求，将会向两个极端发展：一个 极端就是价格的极端，以价格优势占领市场；另一个极端就是技术与性能的极 端，要求停车设备具有优越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。 随着我国经济持续快速的发展，城市

8、规划的完善，立体机械停车设备行业将成 为一个充满生机的朝阳行业，立体机械停车设备的技术也将得到长足的发展 1.2 国内外有关课题的研究动态国内外有关课题的研究动态 自动立体停车装备系统在世界各地的发展是极不均衡的，德国开发最早， 技术居于领先地位，在二层及多层平面式立体停车库系列中，它已发展了型、 西安交通大学网络教育学院毕业设计（论文） 1 型和型。日本由于国土面积小而应用最广，自从 1959 年引进了建造机械式 立体停车库技术之后，到 1983 年，就已经在本土上共建造了 25454 座多种形式 的机械式车库，平均每座容车量达到十辆左右，最多的能达到百辆以上。从上 世纪七十年代末期起，车库

9、容量年递增率为 5%-7%，已经赶上了同期汽车拥有 量的年递增率 4%-6%，从技术特征上看，日本更重视竖式自动立体车库的发展， 即密集型自动立体停车库的发展。1993 年，在日本东京举行的世界立体自动停 车设备展览会盛况空前。 进入 20 世纪以来，在国内举办了多个与停车设备相关的展览会，2006 年 十月在上海举办的“2006 上海国际停车设备和智能系统展览会”同样热闹非凡， 它吸引了来自德、日、美等世界上知名的停车设备制造商，全自动立体停车设 备的容车能力及其技术完备，先进程度已被世界广泛承认和接受。国内正处于 经济与建设发展阶段，目前已有国外多种停车设备出现在国内市场上。 停车装置种类

10、繁多，必须通过详尽的技术分析及经济分析才可以有明智的 决断，有效的利用一切有利因素，建造出经济技术都合理的停车装置。总之， 在我们面临着建设现代化大都市的重任和土地资源寸土万金的情况下，设计、 生产和使用这一现代化设备是可行的、明智的选择。它的前景将是无限美好的。 停车装置这一潜在市场也渐渐的明朗起来了，这给国内的企业经营者们增 加了压力和动力，应联合科研、生产与使用者，共同推进这一高新技术产业的 发展。去抢占这一新兴的市场。可以断言，将来这一市场的竞争一定是激烈的。 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

11、使用。参照日本等 国标准制定的我国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10。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、环境 保护、安全消防、收费管理等各学科领域，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 2 安全、经济、高效、节能、省地的产品，满足国内外市场的需求。 2 升降横移式立体车库的机

12、械设计部分升降横移式立体车库的机械设计部分 2.1 立体车库的分类及其特点立体车库的分类及其特点 机械式车库种类较多，主要有以下形式：升降横移类、垂直循环类、水平 循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类等。下面介绍其 中几种类型及其特点。 （1）升降横移式 停车位为两层或多层，有若干层的同层置车板可左右横向移位，通过升降 机构改变置车板的高度。可为地上式或带地坑式。特点： 有效利用空间，提高空间利用率达数倍。 存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍。 采用 PLC 控制，自动化程度高。 环保节能，低噪音。 人机界面好，多种操作方式可选配，操作简便。 （2）垂直循环式 通过

13、传动机械，驱使以垂直方式排列的各置车板作连续环形运动。车辆出 入口位于设备最下面的称为下出入口式，位于中间部分的称为中出入口式，位 于最上面的称为上出入口式。可为封闭式高塔或敞开式低塔。特点： 使用 PLC 自动调车，一次按键即可完成存取车。 可设置在地面上或半地上半地下，可独立或附设在建筑物内，还可多台 组合。 可省去购置土地的大量费用，有利于合理规划和优化设计。 （3）巷道堆垛式 采用巷道堆垛机和搬运器，将进到搬运器上的车辆一起作平面移动且垂直 升降到停车位旁，再用存取机构将车辆送入停车位。特点： 西安交通大学网络教育学院毕业设计（论文） 3 全封闭管理，安全、防盗、为车辆提供最佳防护。

14、可设置于地上或地下，充分利用有效空间。 载车板的升降和行走同时运行，存取车方便快捷。全封闭式管理，安全 可靠，保障人、车安全。 通过升降机、行走台车及横移装置输送载车板实现存取车操作，整个过 程全自动完成。 固定式升降机各层行走台车的配置形式，可实现多个人同时存取车。 （4）垂直升降（塔库）式 停放车辆的停车位和车辆升降机以立体方式组成的高层停车设备。通过搬 运机械将车辆或载有车辆的置车板横向或纵向地从车辆升降机搬运至停车位。 停车位分横置式、纵置式和圆周式三种。特点： 占地少，容车量大，高层设计最高能够达到平均一辆车仅占一平方米的 空间。 可同时提供多车位进出口，等待时间短。 智能化程度高，

15、可预约存取车及空车位导向。 利用车库外形的空隙空间可以进行绿化，使车库变成一个立体的绿化体， 有利于美化城市和环境。 （5）平面移动式 在同一层面上，用搬运台车平面移动车辆，或使置车板平面横移。可为单 层平面横移、单层（多层）平面往返以及门式起重机多层平移。特点： 每层车台和升降机分别动作，提高出入库速度，可利用地下空间，停车 规模可达到数千台。 部分区域发生故障时，不影响其他区域的正常运行。 通过计算机和触屏界面进行综合管理，可全面监视设备的运行状况，并 且操作简单。 （6）简易升降式 停车位为两层或三层，通过升降机构或俯仰机构改变置车板的高度或倾斜 角度，供车辆出入。可为地上式或带地坑式。

16、特点： 构造简单实用，无需特殊地面基础要求。适合装置于工厂、别墅、住宅 4 停车场。 可任意迁移，搬迁安装容易或根据地面情况，独立及多台设备。 备有专用锁匙开关，防止外人开动设备。 车板防下滑保险装置。 （7）其他 水平循环类：各置车板以两列或多列方式水平排列，并循环移动。置车板 以圆弧运动方式循环者称为圆形循环式；以直线运动方式循环者称为箱形循环 式。 多层循环式：各置车板以两层或多层方式排列，在相邻两层间的两端设有 车辆升降机，同层置车板可在该层内作水平循环移动。置车板在设备两端以圆 弧运动方式升降者称为圆形循环式；以垂直运动方式升降者称为箱形循环式。 车辆入库方式与水平循环相同。 通过对各类立体车库的分析并结合本次设计的车库容量，可以得出选用升 降横移式立体车库为最佳选择方案。 2.2 升降横移式立体车库的升降横移式立体车库的工作原理工作原理 升降横移式立体车库每个车位都