毕 业 论 文
题 目： 基于组态软件的立体车库控制系统的设计
院 系： 电气信息学院 专 业： 自动化 班级：0703 学号：200701020320
学生姓名： 张步幸
导师姓名： 刘星平
完成日期： 2011年6月 1日
毕 业 设 计
题 目： 基于组态软件的立体车库控制系统的设计
院系： 电气信息学院
专业： 自动化 班级： 0703 学号： 200701020320
学生姓名： 张步幸
导师姓名： 刘星平
完成日期： 2011年6月 1日
诚信声明
本人声明：
1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；
2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；
3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：年月日
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目：基于组态软件的立体车库控制系统的设计
姓名张步幸院系电气信息学院专业自动化班级0703 学号200701020320
指导老师刘星平职称副教授教研室主任赵葵银李晓秀
一、基本任务及要求：
基本任务：
立体仓库主体由底盘、四层十二仓位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。
机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，采用步进电机、直流电机作为拖动元件。
电气控制是由西门子生产的S7-200型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。
设计内容包括立体车库控制程序的设计，组态王的编程组态设计，立体车库控制系统的模拟调试。
要求：
1．完成主电路设计、控制电路设计
2. 西门子S7-200程序控制器的编程
3. 应用组态软件在上位机实现组态监控
4. 要求能调试出结果
二、进度安排及完成时间：
1. （3～4周）接受任务、准备资料、拟定方案，写出开题报告
2．（5、8周）根据题目要求及已知条件，确定控制方案及所选用的控制器件
3．（9～11周）硬件制作设计
4．（12～13周）实验室现场调试
5．（14周）相关图纸的设计
6．（15周）完成设计、撰写论文
7．（16周）修改完善论文，准备答辩
目录
摘要...................................................................... I ABSTRACT..................................................................II 第1 章绪论 (1)
1.1立体车库的国内外发展概况 (1)
1.2立体车库控制系统设计的意义 (1)
1.3此课题的设计内容及主要思路 (2)
1.4PLC的基本概念 (3)
1.5PLC的现状与发展 (3)
1.6组态软件技术现状与发展 (4)
第2章方案确定和系统构成 (7)
2.1立体车库的工作原理 (7)
2.2系统方案选择 (8)
2.2.1控制方案选择 (8)
2.2.2 组态监视方案选择 (9)
2.3设计方案的确定 (11)
2.3.1 主体结构方案的确定 (11)
2.3.2 控制方案的确定 (12)
2.3.3 组态监控方案的确定 (13)
第3章硬件部分 (15)
3.1TVT－99C立体车库模型 (15)
3.2立体车库的基本结构 (15)
3.3PLC的选择 (17)
3.3.1 PLC I/O点的选择 (17)
3.3.2 PLC型号的选择 (17)
3.3.3 S7-200 PLC的介绍 (17)
3.4PLC的外部接线 (18)
3.4.1 PLC的输入/输出分配 (18)
3.4.2 PLC外部接线 (20)
第4章系统软件设计 (21)
4.1STEP7-M ICRO/WIN编程软件 (21)
4.2S7-200的通信 (21)
4.2.1 S7-200的通信协议 (21)
4.2.2 在编程软件中设置通信接口的参数 (21)
4.3TVT－99C立体车库程序 (23)
第5 章基于组态王的监控设计 (31)
5.1组态王软件介绍 (31)
5.2利用组态王实现上位机监控 (31)
5.2.1 建立组态王新工程 (31)
5.2.2 创建组态画面 (32)
5.2.3 定义 I/O 设备 (34)
5.2.4 构造数据库 (34)
5.2.5 建立动画连接 (35)
5.2.6 运行和调试 (37)
5.2.7 立体车库监控系统构成 (37)
第6章系统调试 (41)
6.1系统硬件调试 (41)
6.1.1 系统使用前的准备 (41)
6.1.2 设备接线 (41)
6.2系统软件设计 (41)
6.2.1 监控界面的调试 (41)
6.2.2 上位机控制模型调试 (42)
第 7 章结论与展望 (43)
7.1结论 (43)
7.2展望 (44)
参考文献 (45)
致谢 (46)
附录 (47)
附录A：系统结构图 (47)
附录B：PLC外部接线图 (48)
附录C：组态王监控界面 (49)
摘要
本设计利用的立体车库主体由底盘、四层十二车位库体、运动机械及电气控制等四部
分组成。其中电气控制是由西门子S7-200 CPU226型可编程序控制器(PLC)、步进电机驱动模块、开关电源、位置传感器等器件组成。
本论文首先对该课题的可行性及课题实现的现实意义和价值进行了介绍；其次对该系统的硬件组成、结构、原理进行了阐述和分析；再次对本控制系统的核心——软件进行了编写。论文中有相应的梯形图程序及利用组态软件对车库信息的实时监控；论文最后对设计本课题所学到的知识和结论进行归纳和总结，并对立体车库今后的发展进行了科学的展
望。
关键词：立体车库；PLC；组态软件
ABSTRACT
The design of the three-dimensional garage is consisted of the main chassis, four floors of 12 positions, move machinery and electrical control parts. The electrical control is formed by Siemens S7-200 CPU226 programmable logic controller (PLC), stepper motor drive power modules, switching power supply, sensors and other devices .
In this paper , I introduce the feasibility,the practical significance,and the value of the subject firstly. Secondly , I expound and analyse the three-dimensional garage composition , structure and principle of the https://www.doczj.com/doc/541701211.html,st , I compile the program which is the core of the control system. There are corresponding ladder diagram and real-time monitoring information of the warehouse by configurable software in the article.Finally , I conclude and summarize the knowledge and the conclusion acquired in the design . Then , I prospect the future development of the three-dimensional garage sciencely.
Key words: three-dimensional garage; PLC; configurable software
第1 章绪论
1.1 立体车库的国内外发展概况
自动化立体车库是以高层立体货架为主体，以成套搬运设备为基础，以计算机控制技术为主要手段组成的高效率物流，大容量贮藏系统。随着经济的高速发展，我国有关行业开始重视自动化立体车库的研究，并亦有一些自动化立体车库建成投入使用。现就自动化立体车库的历史沿革，技术特点及发展方向作简要介绍。
①.历史沿革
1950年，在美国首次出现了自动化立体车库的雏形，那时的自动化立体车库，严格说只能算是立体车库，还远谈不上自动二字。其后，在英，法等国也相继出现了类似的立体车库。自动化立体车库真正成为高效率的自动化设施，还是70年代的以后的事情。随着经济的起飞，为提高物流的效率和充分利用车储空间，日本自1965年从欧美引入自动化立体车库，并于70年代以后使其获得飞速发展。现在，自动化立体车库技术已日趋成熟，并随着科学技术尤其是计算机技术的发展，而不断向前发展。80年代中期起，我国先后在无锡，湖北和大连等地出现多座利用微机控制巷道堆垛机的自动化车库。但是，这些普通微机对环境和电源要求较高，部适合在工业现场和堆垛机上直接使用。可编程控制器PLC的引进和广泛使用，使国产自动立库的性能日趋完善。PLC是带处理器的通用工业控制器，器可靠性大大高于普通微机装置，适合在恶劣的现场使用，可直接装在堆垛机的电气柜内与接触器由同一电网供电[4]。采用PLC作为实时控制装置已成为当前各先进工业国家一致的发展方向。
②.技术特点
现代化的自动化立体车库集起重运输机械、自动控制、计算机管理及遥感技术于一体，整个系统实行计算机分级管理，通常由管理级，监控级和操作级组成，各个部分的基本组成。
③.发展方向
自动化立体车库车库技术仍处于不断发展之中，今后将向两个方向发展：一是开发储藏大型物体，如整台汽车，大型模具之类的自动化车库;另一个是开发对录音带、录像带或半导体器件之类的轻量或超轻量物体的小型自动化立体车库。随着科学技术的发展，自动化立体车库将逐步向完整、人工智能化控制系统发展。
1.2 立体车库控制系统设计的意义
随着工业自动化的发展，基于PLC,单片机等设备的自动化系统，自动化设备越来越
普及，几乎遍布所有自动化领域，与之相应的监控系统人机界面系统也应运而生，并得到同步发展。中国的现代化建设正处于上升期，新项目的上马、基础设施的改造大量需要组态软件，另一方面，传统产业的改造、原有系统的升级和扩容也需要组态软件的支撑。
社会信息化的加速是组态软件市场增长的强大推动力。随着经济发展水平的提升，信息化社会将为组态软件带来更多的市场机会。
随着计算机技术的飞速发展，组态软件更多地总结这些领域的需求，设计出符合应用要求的开发工具，更好地满足这些行业对软件的需求，进一步减少这些行业在自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。
而立体车库控制系统是运用了最新的组态王软件，利用软件完成对PLC端口的信号读取和设置，完成被控对象的所有控制功能，包括手动和自动。
1.3此课题的设计内容及主要思路
该立体车库主体由底盘、四层十二车位库体、运动机械及电气控制等四部分组成。
机械部分采用滚珠丝杠、滑杠、普通丝杠等机械元件组成，采用步进电机作为拖动元件。
该控制系统主要由西门子公司生产的S7-200 CPU226型可编程序控制器(PLC)、北京斯达特机电科技发展有限公司生产的SH-2H057步进电机驱动电源模块、开关电源、位置传感器等器件组成。小型立体车库的电气控制系统由PLC来实现，控制系统分手动和自动两种方式。
此系统实现的功能主要有：取（由零位出发到指定车位号取货并送到入货台）；送（到零位取货并送入指定车位号）等功能，在执行完任务后自动返回到零位等待下一指令。
小型立体车库的应具备的功能主要有几下几点：
①、开机时首先要回零位操作，这样的目的就是给堆垛机有个工作参考点；
②、堆垛机（机械手）要有三个自由度，即：前进、后退；上、下；左、右；
③、堆垛机的运动由步进电机驱动，伸缩由直流电机控制（Z方向）；
④、堆垛机前进（或后退）运动和上（或下）运动可同时进行；
⑤、堆垛机前进、后退和上、下运动时必须有超限位保护；
⑥、每个车位必须有检测装置（微动开关），当操作有误时发出错误报警信号；
⑦、车位共有12个，4行3列；
⑧、当按完车位号后，没按入或取前，可以按取消键进行取消该操作。
⑨、整个电气控制系统必须设置急停按钮，以防发生意外[1]。
本系统设计的主要思路是：
①查阅PLC以及步进电机相关资料,对设计中所用的西门子S7-200系列PLC和步进电机进行熟悉和掌握。
②从立体车库的基本结构和所实现的功能入手，通过分析I/O地址的分配和利用PLC 进行较复杂的位置控制及时序逻辑控制的要求，再根据实际应用的情形进行PLC程序的编制与调试，以达到对自动化立体车库所要求实现的功能。
③通过组态王软件实现对车库信息的实时监控。
1.4 PLC的基本概念
PLC即可编程控制器(Programmab Logic Controller)是指以计算机技术为基础的新型工业控制装置。在1987年国际电工委员会(International Electrical Committee)颁布的PLC标准草案中对PLC做了如下定义:PLC是一种专门在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算，顺序运算，计时，计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字或模拟式的输入输出控制各种类型的机械或生产过程。PLC 及其有关的外围设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。
1.5 PLC的现状与发展
PLC是一种专为在工业环境应用而设计的数字运算电子系统，它是以微处理机为基础，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术等现代科技而发展起来的一种新型工业自动控制装置，是当今工业发达国家自动控制的标准设备之一，其发展重点有如下：
①人机界面更加友好
PLC制造商纷纷通过收购或联合软件企业、或发展软件产业，大大提高了其软件水平，多数PLC品牌拥有与之相应的开发平台和组态软件，软件和硬件的结合，提高了系统的性能，同时，为用户的开发和维护降低了成本，使更易形成人机友好的控制系统，目前，PLC ＋网络＋IPC＋CRT的模式被广泛应用。
②网络通讯能力大大加强
PLC厂家在原来CPU模板上提供物理层RS232/422/485接口的基础上，逐渐增加了各种通讯接口，而且提供完整的通讯网络。由于近来数据通讯技术发展很快，用户对开放性要求很强烈，现场总线技术及以太网技术也同步发展。如罗克韦尔A－B公司主推的三层网络结构体系，即EtherNet、ControlNet、DeviceNet，西门子公司在Profibus-DP及Profibus-FMS网络等。
③开放性和互操作性大大发展
PLC在发展过程中，各PLC制造商为了垄断和扩大各自市场，处于群雄割据的局面，
各自发展自己的标准，兼容性很差，这给用户使用带来不便，并增加了维护成本。开放是发展的趋势，这已被各厂商所认识，形成了长时期妥协与竞争的过程，并且这一过程还在继续。
④PLC的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。PLC的网络能力、模拟量处理能力、运算速度、内存、复杂运算能力均大大增强，不再局限于逻辑控制的应用，而越来越应用于过程控制方面，有人统计，除石化过程等个别领域，PLC均有成功能应用，PLC在相当多的应用取代了昂贵的DCS，从而使原来PLC（顺序控制）＋DCS（过程控制）的模式变成PLC＋IPC模式。
⑤工业以太网的发展对PLC有重要影响。以太网应用非常广泛，与工业网络相比，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网引进控制领域。目前的挑战在于1）硬件上如合适应工业恶劣环境；2）通讯机制如何提高其可靠。以太网能否顺利进入工控领域，还存在争论。但以太网在工控系统的应用却日益增多，适应这一过程，各PLC厂商纷纷推出适应以太网的产品或中间产品[5]。
1.6 组态软件技术现状与发展
①、总的发展趋势
组态软件是工业应用软件的一个组成部分，其发展受到很多因素的制约。归根结底，应用的带动对其发展起着最为关键的推动作用。
未来的传感器、数据采集装置、控制器的智能化程度越来越高，实时数据浏览和管理的需求日益高涨，有的买主甚至要求在自己的办公室里监督定货的制造过程。有的装置直接内嵌“Web Server”，通过以太网就可以直接访问过程实时数据。即使这样，也不能认为不再需要组态软件了。
用户要求的多样化，决定了不可能有哪一种产品囊括全部用户的所有要求，直接用户对监控系统人机界面的需求不可能固定为单一的模式，因此直接用户的监控系统是始终需要“组态”和“定制”的。这就导致组态软件不可能退出市场，因为需求是存在的。类似OPC这样的组织的出现，以及现场总线、尤其是工业以太网的快速发展，大大简化了异种设备间互连、开发I/O设备驱动软件的工作量。I/O驱动软件也逐渐会朝标准化的方向发展。
②、组态软件功能的变迁
由单一的人机界面朝数据处理机方向发展，管理的数据量越来越大。最早的组态软件用来支撑自动化系统的硬件。那时侯，硬件系统如果没有组态软件的支撑就很难发挥作用，甚至不能正常工作。现在的情况有了很大改观。一方面软件部分地与硬件发生分离，大部
分自动化系统的硬件和软件现在不是由同一个厂商提供，这样就为自动化软件的发展提供了可以充分发挥作用的舞台。
实时数据库的作用将进一步加强。实时数据库存储和检索的是连续变化的过程数据，它的发展离不开高性能计算机和大容量硬盘，现在越来越多的用户通过实时数据库来分析生产情况、汇总和统计生产数据，作为指挥、决策的依据。在最终用户的眼里，组态软件在一个自动化系统中发挥的作用逐渐增大，甚至有的系统就根本不能缺少组态软件。这其中的主要原因是软件的功能强大，用户也存在普遍的需求，广大用户在厂家强大的宣传攻势面前逐渐认清了软件的价值所在。
③、推动组态软件发展的动力
需求是推动其发展的第一动力，市场会逐步扩大。组态软件市场的崛起一方面为最终用户节省了系统投资，另外也为用户解决了实际问题。现在用户购买组态软件虽然也需要一定的投资，但是和以前相比，投资额得到了大大降低。使用组态软件，用户可以做到“花了少量的钱，办成了大事情”。
中国的现代化建设正处于上升期，新项目的上马、基础设施的改造大量需要组态软件，另一方面，传统产业的改造、原有系统的升级和扩容也需要组态软件的支撑。社会信息化的加速是组态软件市场增长的强大推动力。随着经济发展水平的提升，信息化社会将为组态软件带来更多的市场机会。
④、用户对组态软件的需求变化
专用系统所占比例日益提高。组态软件的灵活程度和使用效率是一对矛盾，虽然组态软件提供了很多灵活的技术手段，但是在多数情况下，用户只使用其中的一小部分，而使用方法的复杂化又给用户熟悉和掌握软件带来的很多不必要的麻烦。这也是现在仍然有很多用户还在自己用VB编写自动化监控系统的主要原因。在有些应用领域，自动监控的目标及其特性比较单一（或可枚举，或可通过某种模板自主定义、添加、删除、编辑）且数量较多，用户希望自动生成大部分自动监控系统，例如在电梯自动监控、动力设备监控、铁路信号监控等应用系统。这种应用系统具有一些“傻瓜”型软件的特征，用户只需用组态软件做一些系统硬件及其参数的配置，就可以自动生成某种特定模式的自动监控系统，如果用户对自动生成的监控系统的图形界面不满意，还可以进行任意修改和编辑，这样既满足了用户对简便性的要求，又同时配备比较完善的编辑工具。
组态软件应该向更多的应用领域拓展和渗透。目前的组态软件均产生于过程工业自动化，很多功能没有考虑其他应用领域的需求。例如：化验分析（色谱仪、红外仪等，包括在线分析）、虚拟仪器（例如LabView的口号是The Software is the Instrument）、测试（如测井、机械性能试验、碰撞试验等的数据记录与回放等）、信号处理（如记录和显示
轮船的航行数据：雷达信号、GPS数据、舵角、风速等）。这些领域大量地使用实时数据处理软件，而且需要人机界面，但是由于现有组态软件为这些应用领域考虑得太少，不能充分满足系统的要求，因而目前这些领域仍然是专用软件占统治地位。随着计算机技术的飞速发展，组态软件应该更多地总结这些领域的需求，设计出符合应用要求的开发工具，更好地满足这些行业对软件的需求，进一步减少这些行业在自动测试、数据分析方面的软件成本，提高系统的开放程度。
⑤、影响组态软件发展的因素
软件质量是影响产品发展的主要因素。在竞争不断加剧的今天，企业规模、科研开发的投入量、质量体系建设情况等对组态软件的质量影响甚大。
⑥、未来技术走势
很多新的技术将不断地被应用到组态软件当中，组态软件装机总量的提高会促进在某些专业领域专用版软件的诞生，市场被自动地细分了。为此，一种称为“软总线”的技术将被广泛采用。在这种体系结构下，应用软件以中间件或插件的方式被“安装”在总线上，并支持热插拔和即插即用。这样做的优点是：所有插件遵从统一标准，插件的专用性强，每个插件开发人员之间不需要协调，一个插件出现故障不会影响其他插件的运行。XML技术将被组态软件厂商善加利用，来改变现有的体系结构，它的推广也将改变现有组态软件的某些使用模式，满足更为灵活的应用需求。
⑦、国际化及入世的影响
长期以来，中国的组态软件市场都是由国外的产品占主角，中国本土的组态软件进入国际市场还有很长的路要走，需要具有综合优势。中国的工程公司、自动化设备生产商在国际市场取得优势对组态软件进入国际市场也具有一定的推动作用。相信民族组态软件的崛起是迟早的事情。
与其他软件产品相比，组态软件和IT类软件不同，有自己的特殊性，具有系统的概念，使用范围也不是很广，面临的国际竞争没有其他类似办公软件或操作系统那样激烈，因此中国的本土软件很容易崛起。但是毕竟我们是跟在国外产品的后面发展起来的，要想全面超过国外的竞争对手，就必须坚持走好自己的道路，尽量减少效仿，突出特色，以客户需求为中心，积极创新。只有这样，本土的软件才能够具有稳固的根基。
第2章方案确定和系统构成
2.1立体车库的工作原理
电梯式立体车库内设置能停放十二辆汽车的车位库体，0号车位是外界与车库连接的通道，主要是通过堆垛机的水平移动、垂直移动和伸叉机构实现车辆的送取。由于存取车是三维的位置控制，即水平移动（X方向）、垂直移动（Y方向）和伸叉（Z方向）的运动，由于Z方向上的运动是托盘取车过程，为确保安全，Z方向的运动与X、Y方向的运动形成互锁关系，即当堆垛机进行伸叉动作时，X、Y方向不能移动。但是，为了提高车库的工作效率，当堆垛机Z方向没有动作，X、Y允许同时运动，这样可以更快捷的到达指定的车库位置[10]。车库的存车流程如图2-1，取车流程如图2-2。
图2-1 存车流程图
图2-2 取车流程图
2.2 系统方案选择
2.2.1 控制方案选择
系统方案选择的原则是在满足生产机械工艺要求确保产品质量的前提下，力求投资少，效益高和操作方便。根据课题的要求，本课题的控制系统方案有几种方案可供选择：继电器控制方案、单片机控制方案、PLC控制方案等[13]。
①继电器控制方案
由于继电器在控制电路中有独特的电气、物理特性，其断态的高绝缘电阻和通态的低导通电阻，使得其它任何电子元器件无法与其相比，加上继电器标准化程度高、通用性好、可简化电路等优点，所以继电器仍得以广泛应用。随着科技的飞速发展，继电器在程控通信设备中的使用量还在进一步增加。
但是由于使用继电器控制方案接线多而复杂，体积大，功耗大，一旦系统构成后，想再改变或增加功能都很困难。另外，继电器触点数目有限，每只只有4～8对触点，因此灵活性和扩展性很差。继电器控制逻辑使用了大量的机械触点，连线也多。触点开闭时会
受到电弧的损坏，并有机械磨损，寿命短，可靠性和可维护性差。再加上使用继电器控制方案将大大增加成本，因此，该控制系统不适合使用继电器控制方案。
②单片机控制方案
单片机是将计算机的基本部件微型化并集成到一块芯片上的微型计算机，通常片内都含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。单片机是随着超大规模集成电路技术的发展而诞生的。随着技术的发展，单片机片内集成的功能越来越强大，并朝着SOC（片上系统）方向发展。单片机有着体积小、功耗低、功能强、性能价格比高、易于推广应用等显著优点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、节能装置、机器人、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。把单片机应用于温度控制中，采用单片机做主控单元，无触点控制，可完成对温度的采集和控制的要求。
但是单片机对环境要求较高，一般要在干扰小的场地使用，指令集复杂，对编程能力要求较高，可读性差，实时控制相对于PLC较差。
③PLC控制方案
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。同时可编程序控制器具有可靠性高、抗干扰能力强，适应性强、应用灵活，编程方便、易于使用，控制系统设计、安装、调试方便，维修方便、维修工作量小，功能完善等特点。
2.2.2 组态监视方案选择
随着工业自动化水平的迅速提高，计算机在工业领域的广泛应用，人们对工业自动化的要求越来越高，种类繁多的控制设备和过程监控装置在工业领域的应用，使得传统的工业控制软件已无法满足用户的各种需求。在开发传统的工业控制软件时，当工业被控对象一旦有变动，就必须修改其控制系统的源程序，导致其开发周期长；已开发成功的工控软件又由于每个控制项目的不同而使其重复使用率很低，导致它的价格非常昂贵；在修改工控软件的源程序时，倘若原来的编程人员因工作变动而离去时，则必须同其他人员或新手进行源程序的修改，因而更是相当困难。通用工业自动化组态软件的出现为解决上述实际工程问题提供了一种崭新的方法，因为它能够很好地解决传统工业控制软件存在的种种问题，使用户能根据自己的控制对象和控制目的的任意组态，完成最终的自动化控制工程[12]。
几种常用组态软件介绍：
①In Touch
In Touch HMI为用户提供了今天的HMI和监控应用所需的能力和通用性。 Wonderware 在研究与开发中进行了大量投入，保证为用户提供新型的、强大的、创新的产品。其结果是：各种公司可以把他们的精力集中于业务的运转方面，而工程师可以利用最新的软件技术。
In Touch软件适合于部署在独立机械中、在分布式的服务器/客户机体系结构中、在利用Factory Suite工业应用服务器的应用中，也可以作为使用终端业务的瘦客户机应用。In Touch还是实现了微软公司的“支持Windows XP”认证的第一个HMI 产品，可以从工作站、个人数字助理(PDA)和浏览器观看显示内容。
②MCGS
MCGS(Monitor and Control Generated System)是由北京昆仑通态自动化软件公司开发的一套基于Windows平台，用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统。
MCGS5.5通用版是北京昆仑通态数十位软件开发精英，历时整整一年时间，辛勤耕耘的结晶，MCGS5.5通用版无论在界面的友好性、内部功能的强大性、系统的可扩充性、用户的使用性以及设计理念上都有一个质的飞跃，是国内组态软件行业划时代的产品，必将带领国内的组态软件上一个新的台阶。MCGS能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。参考网站:输配电设备网
③iFIX
GE Fanuc的iFIX软件来全面监控和分布管理全厂范围的生产数据。在包括冶金、电力、石油化工、制药、生物技术、包装、食品饮料、石油天然气等各种工业应用当中，iFIX 独树一帜地集强大功能、安全性、通用性和易用性于一身，使之成为任何生产环境下全面的HMI/SCADA解决方案。利用iFIX各种领先的专利技术，可以帮助企业制定出更快、更有效的商业及生产决策，以使企业具有更强的竞争力。FIX和IFIX是GE Fanuc先后推出的两个组态软件，技术纯熟，应用广泛。
④WinCC
WinCC运行于个人计算机环境，可以与多种自动化设备及控制软件集成，具有丰富的设置项目、可视窗口和菜单选项，使用方式灵活，功能齐全。用户在其友好的界面下进行组态、编程和数据管理，可形成所需的操作画面、监视画面、控制画面、报警画面、实时趋势曲线、历史趋势曲线和打印报表等。它为操作者提供了图文并茂、形象直观的操作环境，不仅缩短了软件设计周期，而且提高了工作效率。WinCC，这一运行于Microsoft Windows
2000和XP下的Windows控制中心，已发展成为欧洲市场中的领导者，乃至业界遵循的标准。如果你想使设备和机器最优化运行，如果你想最大程度地提高工厂的可用性和生产效率，WinCC当是上乘之选。
⑤EcHmi
EcHmi(Easy Control Human-Machine Interaction )是一个通用的工控软件人机介面组态软件。作者十多年从事工控行业软件的开发。EcHmi从HMI入手，从2001年的1.0版开始，到目前的9.5版，历经6年时间，通过不断的应用、改进，逐渐完善为一个全功能的工控组态软件，和国内外的同类软件相比有着独有的特点，比如动态模板，子图同步更新。EcHmi包含：EcMake开发环境、EcView运行系统、实时库、历史库、WEB系统5部分。
⑥组态王
组态王软件经过七年开发，五年的各种突发环境的真实考验，九千例工程（钢铁，化工，电力，国属粮库，邮电通讯，环保，水处理，冶金等各行业）的现场运行（包括“中华世纪坛”国家标志性工程），现已成为国内组态软件的客户首选，并且作为首家国内组态软件应用于国防，航空航天等重大领[16]。
2.3 设计方案的确定
立体车库作为存取车辆的工具，其摒弃了老式停车场或停车楼占地面积大、停车数量少、污染严重和停车安全性低等问题，继承和发扬智能立体车库占地少、停放车辆多，便于集中管理、安全可靠等优点，具有结构简单可靠、钢架结构稳定性好、车位的增减方便灵活、造价低、使用方便、车辆存放安全性高、采用计算机控制、实现监控管理一体化等特点。还可以根据用户的需要及环境和场地的要求设计不同数量的车位，从几十个车位到上千个车位，可建立在广场、商场、建筑物顶部、地下等场所。
2.3.1 主体结构方案的确定
立体车库主体由车位库体、运动机械及电气控制等三部分组成。
1、立体车库
车位库体共有4层十二个车位，主要由立柱、横梁、纵梁、停车托盘、停车架、限位开关等部件组成。主要作用是承重和检测内置的十二个车位是否有车辆停放。车位号如图2-3。
图2-3 车位号
2、机械运动
整个系统需要三维的位置控制。本系统采用滚珠丝杠、滑杠和普通丝杠作为主要传动机构，电机采用步进电机和直流电机，其关键部分是堆垛机，它由水平移动、垂直移动及伸叉机构三部分组成，其水平和垂直移动分别用两台步进电机驱动滚珠丝杠来完成，伸叉机构由一台直流电机来控制。它分为上下两层，上层为货台，可前后伸缩，低层装有丝杠等传动机构。当堆垛机平台移动到货架的指定位置时，伸叉电机驱动货台向前伸出可将货物取出或送入，当取到货物或货已送入，则铲叉向后缩回。
3、电气控制
电气控制系统主要包括控制、拖动、检测及安全保护部分。电梯式立体车库存取车时的动作较多且复杂，要求控制系统实现顺序动作、速度、定位及安全互锁等控制。故此类车库一般都采用PLC控制系统。同时，为了保证传动装置在运行时低噪声、低能耗、自动加减速，并且运行平衡、高速、准确，车库升降装置多数采用交流变频调速系统。为确保车辆安全，车库内还安装了光电检测装置和各种限位装置来检测隐患。
2.3.2 控制方案的确定
相对于传统的继电器控制方案来说,PLC在技术角度上大大方便了电控设计人员，其系统的软硬件设计简便，维护方便，在体积、可靠性、耗电量等性能方面都有很大程度的提高，从而带动成本的节约，而且可以通过计算机进行数据的传输和监控，这一系列的优点使PLC很快被人们接受并代替继电器控制方案，广泛应用于工厂自动控制中。
相对于单片机来说,PLC本身固有的稳定性和可靠性特点决定了它在自动化行业内不可取代的地位。PLC挤占部分单片机的市场。PLC相比单片机具有高可靠性，易于开发，扩展性好，通讯简单的，这些优点促使很多的设备生产厂家在设计时选用PLC作为设备的控制器。
总之，现代的工业自动化生产线中,多数产家都采用PLC作为自动化生产线的控制。
PLC实训设计任务书 一.实训的主要容 根据实际要求，以S7-200型PLC为核心，设计立体车库控制系统。设计控制系统硬件电路，编写软件控制系统程序，目的是掌握PLC控制的基本原理、直流电机、传感器等器件的原理及使用。 二.实训报告任务 车库模型以205实验室的立体车库模型为准 立体停车库实物教学实验装置的主要结构分为控制柜和停车库模型两部分。 控制柜部分由按键显示板、信号接口板电气 控制板几部分组成停车库模型部分由停车层模型和停车盘模型组成。 停车层分为上中下三层上层有四个车位共有四个车盘可停放四辆汽车 模型从左到右分别是1号位2号位3号位4号位简记符为3-1、3-2、 3-3、3-4中层有四个车位共有三个车盘可停放三辆汽车模型从左到右 分别是2-1车盘2-2车盘2-3车盘下层有四个车位共有三个车盘可停 放三辆汽车模型从左到右分别是1-1车盘1-2车盘1-3车盘。 对立体车库的控制可以有两种方法 第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制立体车库设备的动作 第二种是根据实际的生产工艺要求编制出控制程序按照现场要求来控制 立体车库设备的动作。 按下存车按钮选择存车位置。如果选择的车位上已有车停放将发出警示信 息。该警示信息可以通过控制系统点亮警示灯或发出警示声来实现。如果选择的 车位上无车系统将做如下动作 如果选择存放1-1号车位汽车进入车库。当检测到光电开关的信号后表 明车辆己经进库。如果选择存放1-2号车位载车盘1-1右移载车盘1-2下移 到第一层汽车进入车库。1-2号车位上移到第二层原位停止。 按下取车按钮选择取车位置。如果选择的车位上没有车停放将发出警示信 息。如果选择的车位上有车系统将做如下动作 如果选择取1-1号车位的车此时车辆可以离开车库。当检测到限位开关的 信号后表明车辆已经出库车位1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车 位的车载车盘1-1右移载车盘1-2下移到第一层汽车出库。车位1-2车辆 出库过程完成上移回原位车位1-2车辆出库过程完成。
河南科技学院新科学院2015届本科毕业论文（设计） 立体车库PLC控制系统 学生姓名：&&& 所在院系：电气工程 所学专业：电气工程及其自动化 导师姓名： &&& 完成时间：2015年4月19日
立体车库PLC控制系统 摘要 目前，中国城市的机动车保有量的迅速增长与城市停车场建设滞后的矛盾十分突出，“停车难”的问题将越演越烈，为满足广大车主的停车需求，立体车库应运而生。全自动立体车库作为智能建筑的一部分以其高效、快速、安全等特点成为解决都市停车难问题最有效的途径，立体车库控制系统是实现车库安全、高效率运行的关键。本文将PLC 控制技术应用于升降横移式立体车库，设计了升降横移式立体车库自动存取车系统，并就其机械结构、工作原理、硬件结构做了研究。本文对升降横移式立体车库的机械机构及其控制策略进行了分析和研究。阐述了升降横移式立体车库自动存取车系统的工作原理控制功能，设计了升降横移式立体车库的自动控制系统，给出了升降横移式立体车库的硬件接线图，并对一些开关元件进行了介绍与选择。介绍了升降横移式立体车库的软件设计思想，并给出了PLC 的硬件配置图、程序流程图和程序。 关键词：立体车库，PLC，控制系统
Stereo garage PLC control system Abstract At present, the rapid growth of urban parking contradictory city in China lags behind the vehicle population is very prominent, "parking difficult" issue will be intensified, in order to meet the parking needs of the majority of owners, parking emerged. Automatic parking system as part of its intelligent building efficient, fast, and security features to solve urban parking problem has become the most effective way, parking garage control system is to achieve safe, efficient operation of the key. This article PLC control technology for lifting and transferring parking garage, designed lifting and transferring parking automatic vehicle access system, and its mechanical structure, working principle, hardware structure to do the research. In this paper, lifting and transferring parking mechanical mechanism and control strategy analysis and research. Describes the automatic lifting and transferring parking access works vehicle system and its PC functionality, design the lifting and transferring parking automatic control system, given the lifting and transferring parking hardware wiring diagram, and a number of switching elements are introduced and choice. It describes the lifting and transferring parking software design, and gives PLC hardware configuration diagram, program flow and procedures. Keywords: three-dimensional garage；PLC；Control system
1 引言 1.1 本课题研究的背景及意义 近些年来，伴随着我国人民物质生活水平的不断改善，我国机动车保有量越来越多，由于不合理的城市规划，停车设施的短缺、管理不善及其他一些原因，导致道路资源一天比一天紧张，交通供需矛盾日益显现出来。尤其是在静态交通中，传统停车场已经不能满足越来越多的停车需要。基于停车难的现实问题，让静态交通在道路上停车，对于本来就拥挤的动态交通和一寸土一寸金的城市空地上，无疑会让已经拥挤的道路问题越来越严重。因此必须高度重视城市面临的停车难问题，并积极寻找解决办法。 现在城市交通拥堵和停车难已经成为主要的社会问题，造成这些问题的主要原因是城市化的发展和人们生活水平的日益提高。我们可以通过动用各级政府的力量，出台各种鼓励修建停车场的相关政策以及使用立体式停车库位的措施解决这些问题。面对停车难问题，我们要从源头上想办法来解决这个难题。这就要求我们要从停车位建设和对车辆停放的管理两方面进行，以立体停车场为主要的停放地点，如果有需要可以短暂性的在路外以及公共区域停车。 之前停车位的控制系统大多数采用继电器，但是继电器控制系统有许多的不足之处。首先，它的体积很大，比较笨重。其次，它的控制很不稳定，需要许多人进行维护。除了继电器控制系统之外，还有的一些控制系统用的是单片机。但是这些控制系统在输入、输出部分上会有很大的消耗，并且它们系统的稳定性不好和抗干扰性差等因素也会让机器经常需要人员维护。 但是PLC自身的抗干扰、适用能力以及它的应用范围都是特别优秀的，这样，就会让我们设计的此车库的发展就有了更高的发展前景。PLC有在应用灵活方面有着无与伦比的优点，编程简便、且容易修改，配置也是很灵活的，同时它的结构模块化、功能齐全也是PLC技术应用的有力条件；安装简单、调试方便；体积小、能耗低，PLC 的这一系列优点使它赢得了诸多智能立体车库的青睐，加之其价格逐年下降，所以实用性和现实性很强。 1.2 国内外的发展及研究现状 机械式智能立体车库的出现，很好地解决了世界各国停车难的问题，欧美国家是最早开始使用立体车库的国家。世界上第一个机械升降车库是1920年在美国修建成功
PLC实训设计任务书 12343-1、3-2、3-3、3-4 分别是2-12-22-3 1-11-21-3车盘。 第一种是由现场操作人员通 如果选择存放1-1 明车辆己经进库。如果选择存放1-21-11-2下移 1-2号车位上移到第二层原位停止。 如果选择取1-1 1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车1-11-21-2车辆 1-2车辆出库过程完成。
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
毕业设计开题报告 课题题目基于PLC的立体车库控制系统设计 课题来源生产实践是否实做□ 成果形式毕业设计■ 毕业论文□ 开题报告内容（可另附页） 见附页 指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等） 课题难度适中，工作量饱满，进度安排合理，具备毕业设计工作条件。 指导教师签名： 年月日 专家组及学院意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等） 专家组成员签字：教学院长（签章）： 年月日
附页 附页 一．课题研究的目的及意义 随着社会的发展，城市人口日益增多，楼房和车辆也越来越多，特别是随着改 革开放以来，国民经济的高速发展为汽车工业的振兴注入了强劲的动力。目前 中国家用轿车的保有量为489 万辆到2010年将增加达到1466万辆2倍，到2020年这一数字再增加4倍，达到7200万辆。届时我国大城市的车辆越来越多，而除了新建的高档住宅小区外，大多数普通住宅小区的车库严重配套不足，以至于小区内小轿车到处乱停乱放，马路边、人行道、甚至草坪上都停车。“十五”期间，国家鼓励轿车进入家庭，随着城市居民汽车普及率的大幅提高，在中 国城市土地资源越来越紧缺的情况下，城市住宅小区的停车难问题已经日益突出，许多大城市为了解决这个问题，都提出了住宅小区停车位的供应以配建为主，并都制定了新的建筑物配建停车设施标准，如合肥市住宅区配建停车位标 准提高到0.5-1.6个不等。 但我国大城市普通住宅区以及老城区以前建立的住宅区大部分都没有建停车场(库)，也不会有太大的地方和空间来建大型停车场，也就无法满足住宅小区内广大居民的停车需求。为此停车问题也就逐渐成为大城市一个大难题。城市中有 限的地面面积已经无法提供足够的停车车位，于是向空间发展成为解决当前问 题的一条重要途径。立体停车库就是在这种背景下发展起来的。研究立体停车 库网络智能管理系统不仅能够降低成本，带来经济效益，更能提高效率，方便 人们的日常生活。最后，通过毕业设计，在综合利用以前所学知识同时，进一 步的学习了专业知识，为参加工作和进一步的深造做准备。 二．本课题国内外研究现状 早在50多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备，利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备，适合城市中心商住区 使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制 造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于
PLC实训设计任务书 一.实训的主要内容 根据实际要求，以S7-200型PLC为核心，设计立体车库控制系统。设计控制系统硬件电路，编写软件控制系统程序，目的是掌握PLC控制的基本原理、直流电机、传感器等器件的原理及使用。 二.实训报告任务 车库模型以205实验室的立体车库模型为准 立体停车库实物教学实验装置的主要结构分为控制柜和停车库模型两部分。 控制柜部分由按键显示板、信号接口板电气 控制板几部分组成停车库模型部分由停车层模型和停车盘模型组成。 停车层分为上中下三层上层有四个车位共有四个车盘可停放四辆汽车 模型从左到右分别是1号位2号位3号位4号位简记符为3-1、3-2、 3-3、3-4中层有四个车位共有三个车盘可停放三辆汽车模型从左到右 分别是2-1车盘2-2车盘2-3车盘下层有四个车位共有三个车盘可停 放三辆汽车模型从左到右分别是1-1车盘1-2车盘1-3车盘。 对立体车库的控制可以有两种方法 第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制立体车库设备的动作 第二种是根据实际的生产工艺要求编制出控制程序按照现场要求来控制 立体车库设备的动作。 按下存车按钮选择存车位置。如果选择的车位上已有车停放将发出警示信 息。该警示信息可以通过控制系统点亮警示灯或发出警示声来实现。如果选择的 车位上无车系统将做如下动作 如果选择存放1-1号车位汽车进入车库。当检测到光电开关的信号后表 明车辆己经进库。如果选择存放1-2号车位载车盘1-1右移载车盘1-2下移 到第一层汽车进入车库。1-2号车位上移到第二层原位停止。 按下取车按钮选择取车位置。如果选择的车位上没有车停放将发出警示信 息。如果选择的车位上有车系统将做如下动作 如果选择取1-1号车位的车此时车辆可以离开车库。当检测到限位开关的 信号后表明车辆已经出库车位1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车 位的车载车盘1-1右移载车盘1-2下移到第一层汽车出库。车位1-2车辆 出库过程完成上移回原位车位1-2车辆出库过程完成。
立体车库设计方案 一、项目背景 随着改革开放的不断深入，中国经济的迅速发展，我国城市居民经济条件的日益改善，私人轿车的数量大大增加，致使在人口集中的城市里，在繁华的街道小车停车位的严重不足，使得停车难问题日趋严重，国内汽车产业的快速发展使城市汽车容量迅速增加，停车位在数量和布局上已不能满足和适应现实的需要，更不适应现代化城市的发展要求。城市住宅区和公共设施建设规模的不断扩大要求建立大量配套停车设施，然而城市用地日趋紧张直接限制了停车设施建设大量占地。已有的住宅区怎样改造补充车位、新开发的项目如何设计并提供车位、公共建筑怎样合理利用现有车位，总之停车已经成为房地产开发项目、政府各部门以及社会各界普遍关注和亟待解决的问题。 我国现有的住宅小区停车的主要方式是场地停车，即在小区道路内或空地上划定车位，大多为见缝插针，将绿地或公共道路改成了车位，影响了小区居民的出行和休息。 目前我国城市停车的主要类型还是大型公共停车库，规模大，占地面积较大，建设资金大，停放车辆多，主要应用于车辆停放的密集区如商业中心区、大型的车站等，这都需要有较大的建设地面和空间。现在还没有应用于城市住宅小区的立体车库来解决私人汽车的停放问题. 为了解决住宅小区内的停车问题，只能利用小区内较小的面积，建立中小型机械式立体车库，占地面积少，存放的车辆多，而且能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠。垂直循环式机械立体停车库以其土地利用率和空间利用率高，使用操作简单、灵活，安全可靠，适应性强等诸多优点，是解决大城市住宅小区停车问题的主要发展方向。
二、需求分析 1、立体车库分类： 2、（1）升降横移式立体车库（图2-1） 图2-1 升降横移式立体车库 由停车位与升降装置立体组合而成的停车装置，升降装置可整体横向移动或升降装置的搬运器可横向移动，停车位设置在升降道和移动道的两侧，通过车盘的升降和横移操作实现停车取车;采用模块化设计，车位数从几个到上百个均可，可以在地面及地下停车场使用，也可设计成半地下形式，使用形式灵活，造价较低，因此这类停车库比较普遍。 （2）垂直升降式(电梯式)立体车库(图2-2) 车库中间是升降机垂直运送汽车的通道，两侧是沿垂直方向设置的停车车位，类似于电梯的工作原理，把容纳汽车的停车室和升降汽车的升降装置组合起来。存取车时由升降机构带动车和托盘到达指定层面，然后用横移装置通过横向伸缩把车和托盘搁放在指定存车位置上或是相反。通过横移装置将指定存车位上的车辆和托盘送入升降机构，升降机构降到车辆入口处，打开库门，将车开走。
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。随着城市里面汽车数量的不断增加，停车困难的问题己经成为大中型城市的普遍现象。自动立体化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，成为解决城市停车困难问题的重要途径。本课题以最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等因素进行设计。 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，选择三层十车位式自动立体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特点和传动机构部分。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，证明采用可编程序控制器(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：自动立体车库；控制系统；可编程序控制器。
Abstract Stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage facilities. With the increasing of urban car ownership, parking problem has become a common phenomenon of large and medium-sized cities. Mechanical stereo garage can make full use of land resources, give full play to the advantage of the play maximum parking vehicles becoming the important way to slow the problem of urban static traffic. This topic was typical to lift move transversely type parking equipment as the research object, considering the three-dimensional garage dual factors of manufacturing cost and operation efficiency. In the garage at home and abroad present situation and the development trend on the basis of investigation and choose three layers of ten parking type automatic stereoscopic garage structure as the research model. Lifting and moving type stereo garage in terms of their component parts, can be divided into three parts: the garage structural parts, transmission parts and control system. This article simply introduces the main structural characteristics and transmission mechanism parts of the garage. In three-dimensional garage for lifting and moving the design of control system, adopt advanced PLC control, using Siemens programming software of the control system of three-dimensional garage for lifting and moving type, and the debugging and running, prove that using programmable controller (PLC) as control system is simple. Its stable, reliable, rapid, cost-effective features makes the control system very perfect. In order to make the parking equipment meets the requirement, according to the state of mechanical parking equipment general safety standards, lift the lateral movement type parking equipment and actual using some necessary safety technology in the lift move transversely, so that ensures the complete safety of the vehicle, make the whole garage can be safe and smooth operation. Keywords：automatic stereoscopic garage；control system；PLC.
泰山学院 本科毕业论文 基于PLC立体车库控制系统的设计 所在学院机械与工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学 年级 2011级（3+2） 学生姓名、学号王永平 2011170231 指导教师姓名、职称陈宏圣副教授完成日期 2013年 5月 30日
摘要 立体停车库生产在中国是个新兴行业，立体停车库可缓解城市动、静态交通问题，改善居住环境，有效利用土地价值。本系统采用PLC、计算机结合组态画面监控，按动按钮或控制组态画面即可完成汽车存取过程，操作简单，存取方便。控制电路部分采用交流接触器传统方式，使运行安全可靠。设计采用可分组合，模块式安装，方便灵活，具备维护使用方便，造价低等特点。 关键词：自动控制，立体停车场，垂直循环式，PLC
Abstract Parking equipment production in China is an emerging industry, parking can relieve urban dynamic and static traffic problems and improve the living environment and efficient use of land value. The system uses PLC, combining computer configuration screen monitoring, press the button or control the configuration screen to complete the process of car access, simple operation, easy access. Control circuit AC contactor traditional way to make safe and reliable operation. Design uses a combination separable, modular installation, convenient and flexible, with easy maintenance and use, and low cost. Keywords: automatic control, three-dimensional parking, vertical circulation, PLC
大专毕业论文（设计）论文题目：PLC在简易立体车库的应用 系部：机电工程系 专业：机电一体化 姓名： 班级： 学号：
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，选择三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，依据升降横移式立体车库的运行原理，运用力学理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的力学分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。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PLC控制，运用欧姆龙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，证明采用可编程序控制器(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
立体车库方案汇总
立体车库设计方案 一、项目背景 随着改革开放的不断深入，中国经济的迅速发展，中国城市居民经济条件的日益改进，私人轿车的数量大大增加，致使在人口集中的城市里，在繁华的街道小车停车位的严重不足，使得停车难问题日趋严重，国内汽车产业的快速发展使城市汽车容量迅速增加，停车位在数量和布局上已不能满足和适应现实的需要，更不适应现代化城市的发展要求。城市住宅区和公共设施建设规模的不断扩大要求建立大量配套停车设施，然而城市用地日趋紧张直接限制了停车设施建设大量占地。已有的住宅区怎样改造补充车位、新开发的项目如何设计并提供车位、公共建筑怎样合理利用现有车位，总之停车已经成为房地产开发项目、政府各部门以及社会各界普遍关注和亟待解决的问题。 中国现有的住宅小区停车的主要方式是场地停车，即在小区道路内或空地上划定车位，大多为见缝插针，将绿地或公共道路改成了车位，影响了小区居民的出行和休息。 当前中国城市停车的主要类型还是大型公共停车库，规模大，占地面积较大，建设资金大，停放车辆多，主要应用于车辆停放的密集区如商业中心区、大型的车站等，这都需要有较大的
建设地面和空间。现在还没有应用于城市住宅小区的立体车库来解决私人汽车的停放问题. 为了解决住宅小区内的停车问题，只能利用小区内较小的面积，建立中小型机械式立体车库，占地面积少，存放的车辆多，而且能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠。垂直循环式机械立体停车库以其土地利用率和空间利用率高，使用操作简单、灵活，安全可靠，适应性强等诸多优点，是解决大城市住宅小区停车问题的主要发展方向。 二、需求分析 1、立体车库分类： 2、（1）升降横移式立体车库（图2-1） 图2-1 升降横移式立体车库
XX广场停车场投资合作方案 河南爱普世停车服务有限公司 互联网时代停车场增值服务商 目录 第一章项目概况 第二章投资预算 第三章合作模式 第四章收益分析 第五章公司简介 第一章项目概况 随着城市建设、道路交通的高速发展和人民群众生活水平的日益提高,车与道路、停车位之间的矛盾也日益突出,停车难已经成为世界性的城市可持续发展难题。 截至2014年12月31日，郑州市机动车保有量达到2789689辆，郑州市2014年全年增加机动车达到423724辆，除节假日外，平均每天增加机动车1688辆。公共停车位缺口20.5万个，而郑州市停车位缺口达到50%。停车难的烦恼与痛苦，每天都在发生。特别是东风路、文化路这些主干道上，每天有数千万的人流量和车流量，停车难的问题已成为所有人的心病。 XX广场自身就是大型综合体，入住几百户商家，且与IT产品集散地的百脑汇与科技市场为邻，每天会有大量的人流量、客流量。但百脑汇、科技市场及周边居民住宅均为老小区，当时的车位配比远远不够，每天都会有车辆乱停乱放，严重影响主行驶道、影响城市美观、妨碍客户的通行。 根据实地调研情况，XX广场附近的停车情况如下： 北侧,河南建设集团大厦门前的小路，几乎被私家车占满，严重影响过道的正常通行；
南侧为84号院、E时代广场，因属于老小区，在规划时车位配比未达到1:1，且E时代广场为商业用途，每天有大量的客流量因无法停车而选择其他商业圈； 东侧为创新大厦及恒大名都，为商业用途，每天有上千的客流量，白庙路每天被私家车占据的水泄不通。 综合上述，XX广场除去自身的车位配比需求外，如果能通过配建立体车库增加车位数，以及加强管理、完善停车智能设施、引入专业的运营商去经营，则可以满足自身需求、促进自身商业的发展，也可解决周边商业、居民的停车需求，增加效益。 第二章投资预算 与贵单位多次沟通，了解该单位可建立850立体车位，自然车位30个。 投资预算： 第三章合作模式 XX广场停车场的投资较大，针对这个项目，投资方（爱普世停车服务有限公司）全额投资，并采用两种合作模式。 一、分期付款 1595万由我方投资，年化费率在12—15%，需由贵单位在四年内按月或季分次还清，每季度需还付1260，072元，共16季度。 二、BOT模式 由我方投资建设，经营权交于我方管理，贵方提供十二年免租服务，期限届满，转移设备及运营权至贵单位。停车场的日常运营管理由投资方（爱普世停车服务公司）进行专业化经营。
天津理工大学自动化学院课程设计报告第1 页天津理工大学自动化学院课程设计报告第2 页一、课程设计目的、意义 二．设计任务 三、设计进度计划
天津理工大学自动化学院课程设计报告第3 页 课程设计正文 一、总体设计方案 通过对和利时可编程控制器（PLC）的学习以及所学过的电气控制的巩固，并结合实验室的现有的设备，主要完成以下任务： 1、了解和利时LM3106A PLC的软硬件知识，熟悉并能使用PLC指令。 2、了解灌装部分的生产工艺流程，并针对冲瓶机工段作深入研究 3、掌握低压断路器、交流接触器、热继电器的工作原理和接线方法 、能用和利时编程软件实现对冲瓶工段的基本控制控制4二、设计内容 1、首先了解所研究工段（冲瓶机）的工艺流程 2、理清冲瓶工段主控板的配电电路图 3、熟悉并掌握断路器、继电器和交流接触器在实际生产中的作用 4、学习和利时LM3106A PLC 的硬件知识，熟悉其编程环境，能够使用PowerPro 编程软件编写相应的程序 三、实验结果和分析 冲瓶工段最重要的就是三轴（入瓶轴，出瓶轴和冲洗轴）同步，因为整个工艺入瓶，冲洗和出瓶三个动作是同时进行的，只有这样才能保证入瓶、冲瓶和出瓶协调进行。冲瓶机底下有一个电动机拖动一个大齿轮，大齿轮又带了两个小齿轮。需要控制的还有一个水泵，我们控制它的启停。冲洗瓶子的喷嘴也是经过机械结构设计的，只有通过特殊区域的时候还喷水洗瓶，所以整个构成中我们需要控制的只有两个电机和一个变频器。 设计步骤：四、首先控制板的电力线是交流380V的，由实验室里的配电柜 引入，然后经过断路器、开关电源、可编程控制器（和利时LM 3106A）、继电器、变频器，交流接触器和热继电器，最后至负载（两个电动机）。
智能立体车库系统 智能立体车库系统包括管理系统和内部控制系统。 一．管理系统包括刷卡系统、车牌识别系统、声光引导系统、计费系统、信息数据管理系统。 1.刷卡系统。 刷卡系统是智能立体车库实现无人化的基础，也是车辆信息计算的重要组成部分。 智能立体车库实行一车一卡制度，磁卡与车牌绑定。存车时刷卡，车牌识别系统会对车辆牌照进行识别，识别无误后系统进行存车的一系列控制，存车时刷卡也是预防驾驶员没有及时下车被系统带入车库的手段。如果识别不符，拒绝存车。取车时刷卡，系统把对应的车辆调出。这样可以有效杜绝一卡存多车取车时的混乱。 磁卡为预存费卡，设最低预存费额，余额不足需充值。可分为金卡（免费）、VIP（折扣）、普通（按时收费）、临时等档次。 临时卡是为临时没有注册的用户设立的（收手续费），临时用户存车时需要按取卡按钮，由工作人员手动键盘输入车辆信息进行储存。 持卡人磁卡丢失，由工作人员根据持卡人提供的信息将车辆调出。 2.车牌识别系统 车牌信息是存取车辆特别是取车时的重要的标志性信息，在车辆存入过程中，车牌信息、磁卡信息全部由系统存入数据库。在内
部控制过程中，不管内部怎么位置调配，最终取车时都是按车牌数据为依据。 3.声光引导系统 声光引导系统可以有效的提示驾驶人员，以使车辆停止在安全合适的位置。 4.计费系统 由系统根据存车到取车之间的时间进行实时计算，费用在磁卡中扣除。 5.信息数据管理系统 信息数据管理系统是很庞大的系统，是智能车库的管理中枢，磁卡信息、车牌信息、指挥信息、费用信息、车位信息、车位调度、车位变换、故障信息等都由信息数据管理系统集中运算并进行相关信息的收发。系统建立有数据库，所有信息及数据都保存在数据库中。 系统凭密码登录，分高（总经理）、中（经理）、低（职员）三等级登录模式。每个等级分配不同的操作权限。高等级可以修改中等级和低等级登录密码，中等级可以修改低等级登录密码。 二．内部控制系统是智能立体车库的执行控制系统，包括信息采集部分和运动控制部分。 1.信息采集部分 信息采集部分包括车位空余检测、车位车辆的到位检测、挪车器车辆到位检测、挪车器到位检测。所有检测结果实时上传信息数
机械式智能立体车库的创新设计分析 发表时间：2019-04-19T11:11:53.633Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：苏现山 [导读] 摘要：现如今，我国是科技发展的新时期，立体车库的设计越来越向着智能化和人性化方向发展，机械式智能立体车库成为当前研究的重点内容。 山东泰开智能车库有限公司山东 271000 摘要：现如今，我国是科技发展的新时期，立体车库的设计越来越向着智能化和人性化方向发展，机械式智能立体车库成为当前研究的重点内容。城市化进程的加快引发了一些社会问题，例如停车难就引起广泛关注和热议。文章立足于现实，意在解决当前社会存在的停车位难寻的问题，首先阐述机械式智能立体车库产生的原因和国内外发展现状，其次分析现有用户的需求与期待，最后阐明机械式智能立体车库创新设计的原理及实际应用意义，希望具有一定的借鉴意义和参考价值。 关键词：机械式；智能立体车库；创新设计；应用 引言 城市化的基本特征是实现人、财、物的高度集中。此种特征本质势必会带来土地供给与功能需求之间的客观矛盾。从现阶段城市运行的角度来看，停车位紧张便是此种矛盾的宏观表现。针对该问题的研究更多的集中在交通管制、车位规划、公共交通建设等领域，基于互联网技术所形成的智能车库概念鲜有出现。为此，本文将以此为切入点，开展广泛的研究。 1智能立体车库结构及工作原理 所设计的新型智能立体车库为垂直提升平面移动式车库，以垂直升降式立体车库为原型，采用了巷道的特殊结构，其整体结构如图1所示。该车库的升降机通道固定，配备了可用编程控制器控制的自主搬运器，采用了搬运起重机与提升机共同作业的模式，通过上位机的控制来进行车辆的存取。与传统车库相比，该新型立体化智能车库结构简单，易于建造；充分利用占地面积，空间利用率高；利用自动化技术，智能控制车辆存取，方便快捷，安全可靠。用户存车时需要刷卡，管控系统会对入库车辆进行安全检测；待检测通过后，提升机会先到达二楼存车层，再到达一楼取车层。之后车库门打开，司机把车停到车库入口的提升机上即可下车离开车库，待车库门关好后，提升机将车辆提升至二楼停车平台，交接给搬运起重机，由其搬运至指定停车位置，完成停车过程。存车流程如图2所示。取车过程则相反。设计中采用4×3的车位布置，总共12个车位，如图3所示。1号车位作为搬运起重机的初始位置；作为交接位置11号车位处设置提升机，将车辆从取车层提升到存车层，并在此处与搬运机完成车辆的交接。对于每个车位，搬运器都有固定的存取路径，存储在控制器中，用户刷卡手动输入车位号或系统自动判断车位来进行车位的选择。 图2存车流程 图3立体车库车位分布 2互联网+智能机械式立体车库系统需求分析 互联网+智能机械式立体车库的设计与实现可以从两个方面来予以探讨。一是其硬件构建部分，以机械化为核心对建筑物进行改造，
电信学院毕业设计任务书 题目立体车库智能系统设计 学生姓名刘凤飞班级学号 题目类型工程设计指导教师王迎系主任 一、毕业设计的技术背景和设计依据： 现代化城市发展中，如何合理、有效地解决停车难，是困扰城市发展的一大难题。目前，机械式立体智能停车库是一种多层的空间立体停车库，是解决大都市停车难问题的有效方法之一。机械式立体停车库的类型很多，根据原理与结构的不问可分为升降横移式、垂直循环式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式、水平循环式等多种类型。其中，升降横移式立体停车库占地面积小，规模可以根据场地和需求灵活改变。本设计以３层１０车位升降横移式立体停车库为研究对象，利用PLC来实现其控制系统。 二、毕业设计的任务 1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献 2、方案设计（方案论证与确定、技术经济分析等内容） 3、硬件设计（必要的理论分析、设备及元器件的选型等） 4、软件设计（程序流程图以及相应的程序代码） 5、撰写设计说明书 6、绘制图纸 7、外文科技资料翻译 三、毕业设计的主要内容、功能及技术指标 1、毕业设计的主要内容 （1）课题研究的意义及目的，国内外研究现状； （2）控制系统组成； （3）控制系统主要功能； （4）系统总体方案设计； （5）控制程序设计。 2、设计实现的主要功能 （1）利用可编程序控制器(PLC)对立体车库进行逻辑控制，实现升降横移式立体停车库的控制系统。 （2）升降横移式立体停车库为3层，每个车位单独配有载车板。中间层和地面层每层都有一个空位，顶层没有窄位。上层车位如果要到地面层，需要将下层的载车板 移开，使得上层车位的下方腾出空位，然后进行升降。 （3）安全防护措施是立体车库的安全保障，一般设有紧急停止开关、超限装置、车长检测、阻车装置、防坠装置、警示装置等。 四、毕业设计提交的成果 1、设计说明书（不少于80页，约3万字左右） （1）摘要（中英文），目录 （2）概述 （3）系统总体方案的优选与设计
立体车库传动装置设计 目录 摘要 第一章绪论 1.1课题背景和意义 1.2立体车库发展概况 1.3设计任务与要求 1.3.1 设计目标 1.3.2 设计容 第二章立体车库的分类及原理 2.1立体车库的分类 2.2垂直升降式立体车库的工作原理 2.3垂直升降式立体车库的主要组成部分 第三章垂直升降式立体车库升降传动装置设计 3.1 升降电机功率的计算及选择 3.2 升降传动轴的计算 3.3 联轴器的选择 3.4 轴承的选择 3.5 钢丝绳的选用 3.6 滑轮的选用 3.7 卷筒的设计 3.8 升降轴的强度校核 第四章结论 4.1．结论 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。本课题以较为简单的垂直升降式立体车库为研究对象。简易垂直升降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。简易升降式车库的驱动系统通常采用电机驱动，这取决于传动的特点及其优点，本文就是对简易升降立体车库的传动装置设计计算，以及其他元件的设计选择，使得立体车库结构更加合理、安全，提高驱动的效率以及无障碍停车车库的经济性。 第一章绪论 1.1课题背景和意义 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，而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。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。措施主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其