基于PLC立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第1頁共51頁1緒論1.1本課題的提出與意義改革開放30年來，作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)汽車工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，汽車的增多給經(jīng)濟(jì)帶來繁榮的同時，也帶來了一系列的社會問題。城市交通擁擠已成為各地政府關(guān)心的社會問題，城區(qū)內(nèi)交通及車輛停泊管理越來越成為難題，特別是在城區(qū)的高級賓館、飯店、大型商場的車輛密集區(qū)，由于受到原有占地面積限制而無法擴(kuò)大泊車位，停泊困難和交通阻塞已成為一個突出難題。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計：在上海，每天有40多萬輛汽車停泊在馬路兩邊；而在北京每天又有90萬多輛汽車“無家可歸”，這些問題必將阻礙汽車工業(yè)的發(fā)展。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)四十平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多層（二十一層）立體式車庫的話，五十平方米的土地面積上便可存放四十輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。所以以往的路邊停車、人行道停車、地下或地面停車設(shè)備等均解決不了問題時，機(jī)械式立體停車設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，并很快得到廣泛應(yīng)用2。立體停車設(shè)備可以用較小的基地面積停放較多數(shù)量的車位，免去了坡道式車庫的坡道設(shè)計等空間問題。將車庫設(shè)計中的建筑空間問題轉(zhuǎn)化為機(jī)械方式的研究，并可采用新技術(shù)、新材料來解決停車的問題；采用計算機(jī)控制，庫區(qū)無人進(jìn)入，可以有效地防止盜竊和損壞；正是由于機(jī)械式停車設(shè)備的占地面積省，停車靈活，既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場、地下停車庫和停車樓組合實施的優(yōu)點，已成為解決城市停車難最有效的手段，是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。大中城市地價不斷上漲，使得固定停車場成本不斷增加；而汽車增長速度，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車場的新建。所以，占地面積小，停車數(shù)量大的立體停車設(shè)備受到很多大中城市的歡迎，立體停車設(shè)備產(chǎn)業(yè)已被譽(yù)為新世紀(jì)的陽光產(chǎn)業(yè)。目前香港、澳門及新加坡、印尼、馬來西亞、泰國和東南亞的一些國家的停車設(shè)備主要是靠進(jìn)口，因此從現(xiàn)有停車位情況和今后市場需求可以看出，立體停車設(shè)備的國際、國內(nèi)市場前景十分良好1。本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第2頁共51頁1.2立體車庫的類型自動化停車庫是機(jī)電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品,機(jī)械部分相當(dāng)于人的軀體,電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng)。機(jī)與電的高度合一,使自動化停車庫成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)品。目前市面上常見的機(jī)械式立體停車庫有：升降橫移類、垂直循環(huán)類、多層循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類和簡易升降類等8種，其中升降橫移類以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、造價低等優(yōu)點，在國內(nèi)車庫市場占有絕對優(yōu)勢的市場份額1。（1）升降橫移類（代號SH）采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式立體停車庫叫做升降橫移類停車庫。其工作原理為:一層車位只能橫移，中間車位即可橫移又可升降，上層車位只能升降，該類車庫通過各層車位的移動來實現(xiàn)車輛的存?。ㄒ妶D1.1升降橫移類）。圖1.1升降橫移類（2）垂直循環(huán)類（代號CH）垂直循環(huán)類機(jī)械式停車庫是采用垂直方向作循環(huán)運(yùn)動的停車系統(tǒng)來存取車輛的停車設(shè)備。這種停車設(shè)備的工作原理是電機(jī)通過減速機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，在牽引機(jī)構(gòu)鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車托架，當(dāng)電機(jī)啟動時，存車托架隨鏈條起做循環(huán)運(yùn)動，達(dá)到存取車的目的（見圖1.2垂直循環(huán)類）。圖1.2垂直循環(huán)類本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第3頁共51頁（3）水平循環(huán)類（代號SX）采用一個水平循環(huán)運(yùn)動的車位系統(tǒng)來存取停放車輛的停車庫叫水平循環(huán)類停車庫。其工作原理是存取停放車輛的車位系統(tǒng)在水平面上作循環(huán)運(yùn)動，將所需存取車輛的載車板移到出入口處，駕駛員再將汽車存入或取出（見圖1.3水平循環(huán)類）。圖1.3水平循環(huán)類（4）多層循環(huán)類（代號DX）多層循環(huán)類停車庫是通過使載車板作上下循環(huán)運(yùn)動，而實現(xiàn)車輛多層存放的多層循環(huán)式停車設(shè)備，減少了占地面積，提高了存取車的自動化程度（見圖1.4多層循環(huán)類）。圖1.4多層循環(huán)類（5）平面移動類（代號PY）采用在同一層上用搬運(yùn)臺車或起重機(jī)平面移動車輛，或使載車板平面橫移實現(xiàn)存取車輛，亦可用搬運(yùn)臺車和升降機(jī)配合實現(xiàn)多層平面移動來存取停放車輛的機(jī)械式停車設(shè)備叫平面移動類停車庫（見圖1.5平面移動類）。圖1.5平面移動類本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）第4頁共51頁1.3本課題的主要任務(wù)與解決方法（1）控制系統(tǒng)總體設(shè)計立體停車設(shè)備很多，各有各的適用形式，其中升降橫移式立體停車庫是中小型車庫的一種典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，由于占地面積小，型式比較多，規(guī)模可大可小，對場地的適應(yīng)性強(qiáng)，這種車庫在國外應(yīng)用十分廣泛，所以是公司及單位在建造立體停車庫時的理想選擇6。本文就三層七車位的升降橫移式立體停車庫的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計做一詳細(xì)闡述和討論。整個系統(tǒng)將由PLC、變頻器、條碼打印機(jī)和條碼掃描器組合控制，用轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制設(shè)備的手動運(yùn)行、自動運(yùn)行和正常停止。（2）組態(tài)軟件的控制界面設(shè)計本系統(tǒng)以MCGS組態(tài)軟件設(shè)計監(jiān)控界面，利用數(shù)據(jù)通信手段，實時接收和處理PLC從現(xiàn)場采集的各種狀態(tài)、控制、報警信號，并利用這些信號驅(qū)動PC控制界面中的各種圖形，實時顯示現(xiàn)場的各種狀況，在操作員和停車庫之間構(gòu)造出形象、直觀的界面，對操作運(yùn)行和故障給出提示、報警等5。（3）PLC電路的設(shè)計軟件PLC是一種基于PC機(jī)開發(fā)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點，利用軟件技術(shù)可以將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PC轉(zhuǎn)換成全功能的PLC過程控制器。軟件PLC綜合了計算機(jī)和PLC的開關(guān)量控制、模擬量控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)值處理、網(wǎng)絡(luò)通信、PID調(diào)節(jié)等功能，通過一個多任務(wù)控制內(nèi)核，提供強(qiáng)大的指令集、快速而準(zhǔn)確的掃描周期、可靠的操作和可連接各種I/O系統(tǒng)的及網(wǎng)絡(luò)的開放式結(jié)構(gòu)10。根據(jù)所設(shè)計的輸入輸出點數(shù)選擇合適的PLC型號，畫出PLC硬件設(shè)計圖。（4）PLC梯形圖的程序設(shè)計用GPP編寫梯形圖，SW3D5-GPPW-E是三菱電氣公司開發(fā)的用于可編程控制器的編程軟件,可在WindowsXP及Windows98下運(yùn)行，在GPP軟件中,你可通過線路符號,助記符來創(chuàng)建順控指令程序，建