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1、本科生毕业论文（设计）PLC控制的立体车库设计 学 院 电气信息工程学院 专 业电气工程及其自动化 班 级09级电气本2班 学 号 0 学 生 姓 名 联 系 方 式 指 导 教 师 2013年5月独 创 性 声 明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计）是本人在指导老师指导下取得的研究成果。除了文中特别加以注释和致谢的地方外，论文（设计）中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果。与本研究成果相关的所有人所做出的任何贡献均已在论文（设计）中作了明确的说明并表示了谢意。签名：_ _年_月_日授权声明本人完全了解许昌学院有关保留、使用本科生毕业设计的规定，即：有权保留并向国家有关部门或机构送交毕业论文
2、（设计）的复印件和磁盘，允许毕业设计被查阅和借阅。本人授权许昌学院可以将毕业论文（设计）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文（设计）。本人论文（设计）中有原创性数据需要保密的部分为： 学生签名： 年月日指导教师签名： 年月日PLC控制的立体车库设计摘要立体车库是专门实现各种车辆的自动停车及科学寄存的车库设施。城市发展，汽车不断增加，停车难问题是现在一个很突出的问题。针对这种现象，本文提出采用西门子S7-200系列的PLC作为主控制器实现立体车库控制系统统的设计。立体车库能够很好的利用地面以上的空间，成为解决城市静态交通问题的有效的途径。该论文
3、描述了36升降横移式立体车库的运行原理和结构特点，介绍了其控制系统的硬件组成、软件编程设计。在此基础上，利用MCGS组态软件进行动画仿真。关键词: 立体车库；PLC；MCGS；升降横移式立体车库The Stereo Garage Design of PLC ControlABSTRACTStereo garage is a specialized implementation of vehicle automatic parking and scientific check garage facilities. Urban development, the car keeps increasi
4、ng, the parking problem is a very prominent problem now. According to this phenomenon, in this paper, adopting Siemens S7-200 series PLC as the main controller to realize the three-dimensional garage control system design of the system. Stereo garage can very good use of the space above the ground,
5、become the effective way to solve the problem of urban static traffic. The paper describes the 3*6 lifting and moving the operation principle and structure characteristics of three-dimensional garage, introduces the hardware composition and software programming of the control system design. On this
6、basis, using MCGS configuration software to simulation animation.Key words: Stereo Garage; PLC; MCGS; Lifting and Moving Stereo Garage目 录前言11. 绪论11.1 课题研究的背景及意义11.2 立体车库概述11.3 立体车库的类型及特点21.4 升降横移式立体车库的构成21.5 升降横移立体车库的车位结构31.6 升降横移式立体车库系统41.7 升降横移立体车库的控制系统的控制形式52. 36升降横移式立体车库62.1 主要器件62.2 车库的PLC控制流程1
7、02.3 电气控制的I/O连接112.4 PLC的I/O口资源配置132.5 控制程序133. 基于MCGS组态软件的仿真144. 总结19参考文献21附录22致谢54PLC控制的立体车库设计前言近几年来，中国经济快速发展，人们生活水平得到很大提高，汽车数量也在不断增加，截至到2011年6月份中国有汽车9846万辆，其中私家车7206万辆，占汽车保有量的73.2%。2012年中国市场汽车销售2000万辆，比2011年增长8%。到2013年初，国内汽车总数已过亿万辆。汽车泊车位的增长却不能与之同步，汽车车位与汽车数量严重失调。由此带来了停车难、违章停车、停车管理困难等一系列问题。随着人类社会的不
8、断发展和科学的进步，人们的生活和生产趋于集中。土地资源变得更加宝贵，更加加剧了停车难。为了解决矛盾，开始利用空间来泊车，建立机械式立体车库。在现在大都市发展的道路上，道路拥挤、车多位少，已经变成城市的发展的一大障碍。随着人们的生活水平不断提高，汽车进入家庭的步伐加快，解决停车难的问题也更加迫切，停车产业变得更加广阔。建立一个混合的停车场，这是解决城市停车难有效途径，也是停车产业发展的必由之路。1. 绪论1.1 课题研究的背景及意义随着社会的发展，汽车数量不断增加，在中国汽车市场上以每年5%-7%的速度增加。而停车位的增加速度在2%-3%。车辆的增加，必然造成道路的拥挤，特别是在酒店，商场附近，
9、由于车多，车位少，很多车主为停车而发愁，有些车主干脆就把车停在路上，更加加剧了道路的拥挤。普通的露天停车场和地下停车场虽然停车方便，可以快速的存取，但占地面积广，且停车数量有限，特别是现在，土地价格暴涨。投资商就不得不考虑土地占有的成本。为了缓解车多位少的矛盾，一些大城市现在已经开始对建设立体车库给予一定的补贴，比如许昌，南昌，杭州等地。杭州市近几年来一直致力于解决停车难问题，鼓励了社会人士投资建设立体车库。1.2 立体车库概述所谓立体车库就是利用机械设备将汽车存放到立体空间中。立体车库是近几十年来蓬勃发展起来的一种新型停车系统。与传统停车场不同，在用地紧张，车多位少的状况下，它顺应市场的发展
10、。最大效率的利用有效的土地资源，将土地资源最大化利用。将停车位建在空间或者地下，利用机械存取车，自动化程度高，是停车场的发展方向。1.3 立体车库的类型及特点在国家质量监督检验总局颁布的特种设备目录中，将立体车库分为九大类，具体是：升降横移类、简易升降类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和汽车专用升降机1。本次设计采用升降横移式立体车库，所谓升降横移式立体车库就是通过托盘升、降、横移来存取车。地面一层只需要横移，不需要升降。上层的车位需要通过下层车位的横移让出空道，然后在升、降存取。升降横移式立体车库的适应性比较强，车库可设在地下，可设在地上，也可一半地上
11、一半地下2。根据不同条件来组合布置，配置特别灵活。1.4 升降横移式立体车库的构成立体车库主要是由框架部分、传动部分、载车板部分、控制部分、安全防护措施五大部分组成3。(1) 框架部分立体车库的框架主要是由钢结构构成，钢结构包括横梁、纵梁、托盘等。框架结构是立体车库的支撑部分。其中主框架是由垂直方向和水平方向的梁通过刚性节点连接而成。钢结构框架主要是由角钢、槽钢、钢板焊接而成的，具有很强的强度和刚度。(2) 传动部分传动部分是升降横移式立体车库的一个重要组成部分。它控制载车板的运行。在整个车库中传动有横移传动和升降传动部分。横移传动系统主要负责车库的横向移动。横向传动一般是由电机、减速器、驱动
12、轮和从动轮导轨组成。除了顶层不需要横移外其它层都需要横移。升降传动主要负责托盘的上下移动。主要是由电机、减速机、链条等构成。由链条来拉着托盘上下移动，除了最底层的的不需要垂直移动其他的都需要上下移动。(3) 载车板部分载车板主要是是用来存放车的装置。对于载车板的材料和制造要求较高，因为载车板需要承载车体的重量，如果材料不好，车板很容易变形。载车板底部一般是波浪板做成的，具有防滑和导流作用。(4) 控制系统升降横移式立体车库的控制系统主要是由主回路和控制回路构成。主回路主要控制载车板的升降和横移，其主要是控制横移小电机和升降大电机的运行。控制回路是控制车库的运行情况，存取车位的选择以及该怎么运行
13、的控制，还有一些安全控制，控制系统主要是围绕控制核心进行的，控制核心可以是继电器组，也可以是PLC,由现场采集的信息输入控制核心。再由控制核心进行逻辑分析，运算，得出运行方式，再控制主回路运行。(5) 安全防护为了保证车库的安全运行，系统采取安全挂钩和传动系统互锁保护设计。系统中必须有光电传感器，反馈元件，上下限位开关，横移限位开关等组成。存取车时，根据输入的控制信息，综合各限位开关、行程开关、光电开关、反馈元件等反馈给PLC的信息，由PLC控制继电器，再由继电器控制接触器的闭断，进而控制电机的启停及运行方式，从而控制载车板的升降和横移，系统要求各开关严格互锁，保证存取车的安全可靠。1.5 升
14、降横移立体车库的车位结构用N表示车库的层数，M表示车库的列数，则车库容量P=NM-(N-1)。由于立体车库受到收链装置及存取车时间的限制，一般为2-6层，以2,3层者居多，可根据泊车的多少决定停车位的规模。设计一座16车位的三层车库。有公式可知：N=3，P=16则M=6，即设计为36立体车库就可以满足要求。本设计就是以36地面上布置的升降横移式立体车库为例介绍其运行原理。升降横移式立体车库的结构及其运行规律。如图1-1是36的升降横移式立体车库基本框架，共有18个空位，16个托盘，最多存停16辆车，车库的运行条件为：一层的1、2、3、4、5号车位上的车可以直接存取。二层的6、7、8、9、10号车位上的车需要先通过1、2、3、4、5号车位横移让出空位后才可以通过升降存取。三层的11、12、13、14、15、16号车位上的车需要通过1、2、3、4、5号车位和6、7、8、9、10号车位的横移让出空车位后才可以通过升降存取。图1-1 36升降横移式立体车库框架图1.6 升降横移式立体车库系统 广义上，车库系统主要由控制核心元件、驱动单元、接口和人机界面。控制核心单元式整个控制系统的“大脑”。它可以是可编程控制器PLC（Progra
