基于PLC的立体车库的设计
近些年来，汽车种类不断增加，价格也不断下滑，人民购买力不断增强，现如今，汽车几乎已经进入千家万户。但是，汽车数量的急速增长使城市停车难的问题日益严峻，不仅道路拥堵，而且大肆扩建的停车场严重破坏了城市绿化，而且随着人均经济水平的提升，这些问题将会越来越严重。从其他经济发达国家的解决方法来看，建立立体停车库能够有效缓解停车难，而且应该推广起来。
1.立体车库的种类
目前常见的机械式立体停车库有升降横移式、垂直循环式、多层循环式、水平循环式、平面移动式、巷道堆垛式、垂直升降类和简易升降式8种。
1.1 升降横移类机械式
升降横移式立体车库采用模块化设计，配置灵活，每单元可以按需设置层数，车位从数十个到上百个不等，建造方便，造价低，几乎适用于各个场合，因此市面上使用的大多是这类。缺点是必须留出一个空车位进行车辆间的移动，而且一旦层数较高，设备的安全性就需要更高。
1.2 垂直循环类机械式
垂直循环式立体车库采用升降机在垂直方向循环来进
行车辆的存取，这类设备具有更高的土地利用率，在有限的土地上停放更多的车辆。缺点是相比升降横移式具有更大的风险，而且根据停车的远近，存取时间有着十分大的差异，实用性较低。
1.3 水平循环类机械式
水平循环式车库一般建造在狭长的地形，采用水平循环的方式存取车辆，因为只有一个进出口，因此在车辆高峰期会造成拥堵。
1.4 多层循环类机械式
多层循环式车库占地小，自动化程度高，但是设备较为复杂，故障率也较高，进出与水平循环式车库一样不方便。
1.5 平面移动类机械式
平面移动式车库采用起重机与搬运机相结合进行车辆
的存取，在同一层面采用搬运机进行车辆的移动，通过起重机进行上下层面的移动，比较适合大型车辆的停放。缺点是设备比较复杂，安全性低，存取车较为麻烦。
1.6 堆垛类机械式
堆垛式车库也叫桥式起重机式，就是运用起重机移动车辆进行停放，但是这类车库操作比较繁琐，主要适用于大型密集场所，日常生活中较为少见。
1.7 垂直升降类机械式
垂直升降式车库也叫塔式立体车库，通过装在升降机上
的横移装置进行车辆的移动，这类车库土地利用率最高，广泛用在城市的中心区域及车辆人口密集地带。缺点是造价高，结构复杂，存取不方便。
1.8 简易升降类机械式
简易升降式是一种立体车库的辅助设备，这类车库结构简单，操作便捷，而且能够做到人车分离，但是车库的结构存在一定的安全隐患，三层以上的车库运行时会出现摆动，不适合大规模推广运用。
升降横移式立体车库主要由四部分组成：机械部分、电机驱动部分、控制管理部分和安全防护措施。
（1）机械部分：由车架、起升结构和双向平移结构组成，它是车库的主架。
（2）电机驱动部分：由数个电机组组成，提供平移机
构和升降机构的动力，进行车位间的上下、左右移动，完成存取车的过程。
（3）控制管理部分：控制系统随着控制的智能化程度
的不同而不同。
（4）安全防护措施：保护人在存取车辆时的人身安全，保护车辆存取时的安全。
升降横移式立体车库的运行原理：利用托盘的移动产生垂直通道，通过车位间升降来实现车辆的存放，而托盘的移动是由PLC来进行控制的。
2 车库原理图设计
本次设计一个3层3列升降横移式立体车库，根据车库的特点，设计车库的车库运动原理。底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层和底层外，中间层必须空出一个空车位，供车位间的升降。当中间层车位要存取车时，无需移动其它托盘就可直接存储；底层、顶层进出车时，先要判断其对应的上下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到对应位置为空才可进行上升下降和进出车动作，进出车后托盘再回到原位置。
3 PLC控制原理图设计
由前面分析我们知道升降横移式立体车库的运行原理：用PLC控制的托盘来
进行车位间的移动。在该控制系统中的首要控制对象是横移电机和升降电机，使它们在不同的时间实现正反转；接下来就是车库内的各种辅助装置，如指示灯：用于判断系统是否正常运行；限位开关：为了使托盘能够移动到准确的位置；光电开关：判断是否停有车辆以及各种意外情况报警，设备停止运行。其PLC控制原理图见图1所示。
这个PLC控制系统只有开关量输入，选择一般的可编程控制器就能满足要求。控制软件采用梯形图语言编写，因为二层车位可直接存取，所以只分析一层和三层的存取流程。PLC应选择80个I/O点左右，用开关、灯和按钮模拟控制系
统中的电机、传感器、光电开关和报警装置等，具体如下：（1）各车位存取车的输入信号用按钮表示，存车按存车按钮输入存车信号，取车按取车按钮输入取车信号。
（2）各层车位间的移动用上升、下降、左移、右移信号灯表示。
（3）车位检测、车辆检测等用开关的常开、常闭状态表示。
4 总结
本文通过对立体车库的状况分析和市场需求，进行了升降横移式立体车库的分析与设计。在本文中详细介绍了PLC 的构成以及工作方式，采用了以PLC为控制核心的系统，选择三菱FX-2N型PLC进行编程控制。
作者简介
葛希，南京铁道职业技术学院学生，爱好研究PLC。
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
一、课程设计目的、意义 二．设计任务 三、设计进度计划
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 4、能用和利时编程软件实现对冲瓶工段的基本控制控制 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。 四、设计步骤： 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）。
控制原理图如图1所示 图1控制原理图 以下是断路器、继电器、交流接触器在实际生产中的应用： 断路器：主要作用是短路保护，也能起到过载保护的功能。 继电器：通过控制其线圈（上电与否）来控制线路的通断。在本实验中是利用可编程控制器来控制继电器的通断，来控制辅助触点的通断，从而实现24V通断控制交流220V通断的目的。同时继电器还有对可编程控制器起到保护作用（把高低电压分开） 交流接触器：同继电器原理相同，用来通断更大的电压电流。 接下来我们要做的就是从零开始学一个新的可编程控制器，它是由和利时集团生产的LM系列小型PLC。我们本次实验用的是LM3106A PLC。 LM3106A CPU是专为实现高速运动控制而设计的模块，直流24V供电，本机自带24个I\O点，（14路24VDC输入和10个晶体管输出）可扩张4个模块。与计算机通过RS232串口通信下载。
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
毕业论文论文题目立体车库
摘要 设计立体车库主要是考虑到现如今交通拥挤、车位数量有限。立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受广泛推广。一个立体车库不仅可以解决停车难的社会问题，还可以节省土地资源。本论文设计的立体车库，是以电机为动力通过链条传动带动车体移动，采用PLC编程控制，垂直提升平移式立体车库 立体车库模型采用垂直提升式的类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位由电机为动力，用行程开关限位控制，可以准确的定位。在构架方面我们采用不锈钢材料，安全性高、轻巧与其他建筑材料相比，钢的强度高材质也好，可靠性强。在控制方面我们采用的PLC可以自动化控制电机，不需要太多的人工操作。造价与传统的平面停车场相比要低。而且可利用空间多了，不但节约了制造方的成本，与节约了停车的费用。 设计的立体车库有许多特点，而最突出的就是设备可以实现无人值守，只需要有一个控制室操作就行了，存车取车还不用倒车，方便了停车。维护也比较容易，主要的电路都是设计在外面，电路故障很容易排除。在许多的场所都可以运用，所受的限制很少。 关键词：FX2N编程器、控制电路、升降机构
第一章：系统介绍 1．1控制系统 空气开关主要有起到通断线路和保护线路过载、短路。变压器与整流电路的作用是，提供线路所需的稳定电压和所需的直流电压。交流接触器的作用主要是，实现自锁、互锁和电动机的正反转。按钮的作用主要是，通过按钮的通断来控制FX2N 编程器的信号的输入。FX2N编程器的作用主要是，控制所有电路的运行。这些元件形成一个自动存车，自动取车系统，并且，通过管理系统的支持下，实现全自动化。 1.2平移系统 主要有横移轨道，电梯框架、220V交流电机、行程开关、链条和齿轮，主要作用是通过交流电机的正反转带动电梯架左右横移，来实现小车车位左右移动的目的。经过检测系统的排查，确认哪个车位是空库，经横移将电梯架移动到空库位置，来实现车的存取。 1.3升降系统 主要有6~24V直流电机、行程开关、绳索、滑轮、电梯架和电梯厢，主要作用是，通过直流电机的正反转带动电梯厢的升降，来实现小车到达楼层的目的。升降系统是立体车库的中枢部分，它能把检测系统的指令实现，在得到指令后，第一个执行机构由平移系统完成，将车位对应；第二个执行机构就是升降系统，待车位对应后，电梯就会运作，将车送到检测楼层，并在车离开车厢（电梯厢）后，车厢会在3秒后自动回到底层，以致不影响下一步运作。
PSH21D-5-WT五层机械横移式机械停车设备 设计计算书 1、设计基本参数： 容车组别代号：T型车 停车规格：车长×车宽×车高 5300×1950×1650；单位：mm 停车最大重量：2300kg， 4-6层提升速度：9.2m/min，横移速度：8.2m/min。 负载=约733kg(载车板自重)+2300kg=3033kg。 1.1、升降电机选择 根据车库使用者要求，设计的升降横移式立体车库提升速度：9.2m/min，提升速度：0.1533m/S。 起吊重量m=2594kg。g=9.8m/S2。 电机功率P＝G×V＝3033x9.8x0.1533=4557w＝4.557kw； 根据各立体车库专用电机的型号，苏州乔力以电机设备有限公司的立体车库专用减速电机JLYP-50DX-55 5HP型号电机，减速比1:50，功率：3.7kw，输入：1420r/min，输出27.2r/min。此减速电机润滑良好，各传动构件之间的摩擦小，电机每天运行的时间很短，仅在车辆入库或者出库时启动，所选用电机具有一定过载能力，停车超载时，电机稍有过载。 1.2、横移电机的选择 横移速度：8.2m/min=0.14 m/S，g=10m/S2 横移重量G=[900kg(横移框架)+733kg（载车板）+2300kg（车重）]xg=39330 N, 滚轮直径D轮=85mm,滚动摩擦系数μ=0.4（mm），滚动摩擦因数μ＇＝=0.014, 横移部件与轨道之间的摩擦力f为： f= G×μ＇=39330Ｎ×0.014=551N， 则横移电机的所需功率Ｐ： P＝f×v＝551Ｎｘ0.14m／S＝77.41w，取0.2kw。 根据各立体车库专用电机的型号，选用苏州联发电机有限公司的立体车库专用减速电机JNAP-20DX 1/4HP型号电机，功率：0.2kw，输入：1420r/min，(减速比1:45、输出31.3r/min) 1.3、降钢丝绳选择 升降钢丝绳最大拉力（双根）=3033x9.8x0.3=8.917kN。 选用6x19S+FC?12钢丝绳，抗拉强度1570/1770MPa。 最小破断拉力：77.9kn 77.9/8.917=8.74＞7，安全。 1.4、提升链条实际速度为9.2m/min=0.153m/S,升降横移式立体车库链条运行速度远低于0.6ｍ／ｓ，属于低速链传动。对于低速链传动，因抗拉静力强度不够而破坏的几率很大，设计时在结构允许的条件下，应尽量取较大的链轮直径以减小链条拉力。必须保证小链轮与链条同时啮合的齿数大于３～５。故对链条进行抗拉静力强度计算： 链条拉力Fe=29.72x349/324=32.013kn F1=Fe+Fc+Ff=32013+0+8=32021N 设可选链条的抗拉强度（单排）为a，则2a/32.013＞7 即a＞7x32.013/2，a＞112kn 链条采用2条24A提升，抗拉强度为125kn
基于PLC的立体车库的设计 摘要 本设计针对目前停车场管理系统存在的系统管理介质落后、集成自动化程度低、安全性差、人性化和运行效率低下的不足，结合目前科学技术领域的最新研究成果，设计了一种技术较先进、性能可靠、自动化程度较高的停车场智能管理系统。本设计的指导思想立足于提高停车场管理系统的可靠性、安全性和高效性，对目前我国各大中城市所面临的“停车难”问题的解决，具有一定的促进作用。本系统所采用的PLC技术，射频卡技术对其它交通收费系统也有一定的借鉴意义。 本文针对停车场只能控制系统中存在的问题，把PLC可编程序控制器和变频器应用于停车场只能控制系统上，并进行了较深入的研究。 本文阐述了智能停车场系统的PLC控制、收费、计费和安全的一些基本思路和方法，并介绍了着重介绍了PLC工作特点及运行原理，还介绍了C20P型欧姆龙型可编程控制器系列的C200H-OA223 PLC控制器主要功能模块及应用，C20P不仅编程简单，通用性强，抗干扰能力强，可靠性高，而且具有易于操作及维护，设计、施工、调试周期短等优点。还介绍了MIFARE1ICS50非接触式IC卡的结构，描述了停车场管理系统的基本模块及功能，并对系统的主回路和控制回路的硬件部分进行了详细介绍。本文主要是对停车场进行智能化设计，通过采取PLC技术对停车场管理的设计，达到停车场智能化、高效化。 关键词: PLC 停车控制
Abstract The design of the current car park management system for the medium backward management system, integrated low degree of automation, poor security, human and operational inefficiencies of inadequate in light of the current field of science and technology as research results, design a more advanced technology, Reliable performance, a higher degree of automation Smart car park management system. The design of the guiding ideology based on the improved car park management system reliability, safety and efficiency of China's major cities in the face of "difficult to stop" the settlement of the issue, have a certain role. The system used by the PLC technology, RF card technology to other transport system has some reference. This paper car park can only control system problems that exist in the PLC PLC and inverter control system can only be used in car parks, and a more in-depth studies. In this paper, the Intelligent Parking Systems PLC control, charging, billing and security of some of the basic ideas and methods, and gave a briefing on the work focused on the PLC and operating characteristics of principle, also introduced C20P-Omron programmable control Series of C200H-OA223 PLC controller main function modules and application, C20P programming not only simple, high universality, anti-interference capability and high reliability, but also easy to operate and maintain, design, construction, commissioning the advantages of short cycle . It also introduced the MIFARE1ICS50 contactless IC card of the structure, describes the car park management system and the function of the basic modules, and the main circuit and control circuit for the hardware part of the detailed briefing. This article is a car park intelligent design, through the adoption of PLC technology on the design of car park management to car parks intelligent, efficient. Key Words : PLC；Intelligent System；Parking；Safety Management
目录 摘要 ......................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................... II 第1章绪论 (1) 1.1 研究的背景与意义 (1) 1.1.1 研究的背景 (1) 1.1.2 论文研究的意义 (2) 1.2国内外发展状况 (3) 1.3 立体车库的分类 (6) 1.4 论文的主要研究工作 (12) 第2章立体车库方案的确定及总体结构设计 (13) 2.1 立体车库总体方案的确定 (13) 2.2 总体结构设计 (16) 2.2.1 机械系统的工作原理 (17) 2.2.2 机械系统的组成 (17) 第3章升降机构的设计计算 (20) 3.1 驱动系统的设计 (20) 3.1.1 电动机的选择 (20) 3.1.2 减速器的选择 (21) 3.1.3 制动器的选择 (21) 3.2 传动系统的设计 (22) 3.2.1 开式齿轮的传动设计 (22) 3.2.2 链传动的设计 (26)
3.2.3 轴的设计与校核 (32) 3.3 结构框架的设计 (38) 3.4 联轴器和键的选择 (42) 3.5 轴承的选择 (44) 3.6 车辆托盘的设计 (45) 第4章控制系统 (47) 结论 (48) 致谢 (49) 参考文献 (50) 摘要 随着经济的发展和人民生活水平的提高，私家车数量急剧上升，为了缓解小区停车压力，车库的建设势在必行。本次设计旨在如何充分的利用有限的土地资源，建设尽可能多的停车泊位，缓解城市静态交通问题。立体车库的出现避免了单一的向平面发展的方式，以智能化为基础，向空中、向地下拓展，不仅有效地解决了停车难得问题，而且取得了可观的经济效益。 本次设计分析了各种立体车库的具体特点，结合城市住宅小区具体环境情况，选择垂直循环式立体车库为研究开发对象。提出并确定了车库的总体方案；确立了车库的机械系统的组成；设计了车库的整体尺寸；选择了车库的建材；确定了升降机构主要部件，并分别进行了选择、设计和校核；车库的开发丰富了小区内停车设备的建设模式，具有一定的社会意义。 关键词：垂直循环；立体车库；机械系统
天津理工大学 本科毕业设计任务书 题目：立体车库控制系统设计 学生姓名敬晓菲届2012 学院自动化学院专业电气工程及其自动化 指导教师吴作明职称高级实验师 下达任务日期2011年11月18日 天津理工大学教务处制 一、毕业设计（论文）内容及要求 1．毕业设计主要工作内容 （1）了解国内外立体车库控制系统的应用情况及控制特点 （2）掌握立体车库控制系统的控制原理及调节过程 1）.掌握伺服电机的作用 2）.掌握伺服电机的控制特点 （3）根据控制要求设计程序流程图 （4）设计出控制软件及人机界面 （5）编写设计说明书 2．设计依据与要求 本题目设计的内容是PLC立体车库控制系统设计，重点是系统中的PLC程序设计，包括电气原理图的绘制等。主要设计内容及主要技术指标： （1）车位数量为16个（4*4）； （2）设备运行定位精度为0.1毫米。 （3）能够方便完成人机对话。 研究的思路要求我们首先要进行工序分析，查找相应的资料和实际产品，分析加以综合，以确定定点定位的控制系统的设计方案，然后实施控制方案设计，同时进一步掌握自动控制技术原理和相应的设备，了解伺服电机的运行原理，结合相应的软件编程，完成控制与界面应用程序的调试，完善硬件设备，以达到预期的目标，在设计调试中发现不足，更深入的和研究。 控制系统可采用PLC控制，因为它作为一种通用的工业自动化装置，在工业控制各个领域已得到了广泛应用。本文主要介绍升降横移式立体车库模块化设计的解决方案。此系统具
有合理的结构设计、较高的空间利用率、方便的存取车的优点。 研究的理论依据主要是根据伺服电机原理和定点定位的控制技术，以及相关的一些自动控制技术，包括了伺服电动机和PLC等。，通过编程设定移动位置及运送的速度，达到除存取车辆的目的。 3．设计成果提交 （1）人机界面； （2）控制软件； （3）设计说明书 4．设计参考文献与资料 [1]高国. 自动控制原理. 成都：华南理工大学出版社， 2001 [2] 彭鸿才. 电机原理及拖动. 北京：机械工业出版社，2002 [3] 郑晓峰.数控技术及应用. 北京：机械工业出版社，2002 [4]胡佑德. 伺服系统原理与设计. 北京：北京理工大学出版社，2003 [5]王永华.现代电气控制与PLC应用技术. 北京：北航出版社，2003 [6]陈立定. 电气控制与可编程控制器.成都：华南理工大出版社，1999 [7]廖常初. PLC编程及应用. 北京：机械工业出版社，2003 [8] 赵清.新电工识图. 北京：电子工业出版社，2004 [9]王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用. 北京：机械工业出版社，2000 [10] 张云生，向风红. 立体车库PLC控制系统，昆明理工大学想学报，1998(10) ：7~12 [11] 西门子可编程控制器资料. 西门子公司 [12] 吴作明.工控组态软件与PLC应用技术,[M] .北京:北京航空航天大学出版社,2007. [13 ] 温照方. SIMATIC S7-200可编程控制器教程. 北京：北京理工大学出版社，2001 二、毕业设计进度计划及检查情况记录表
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
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存储设施。近年来随着我国经济的飞速发展，城市人口日益增多，特别是随着改革开放以来，我国进入了汽车拥有率进入急速上升时期。机械式立体车库可充分利用地上资源，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，综合介绍了升降横移式立体车库的运行模式和操作模式。本课题以典型常见的地上3×3升降横移式为例,说明了停车库的运行原理。并用组态王对立体车做了实时监控和动态演示。 本文在对国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详细的说明。依据升降横移式立体车库的运行原理，运用理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的机械强度、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，采用了常用的的PLC控制，运用三菱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更加稳定可行。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运行，在升降横移式立体车库中采取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；PLC ABSTRACT Stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage acilities. 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, making full use of the advantages of space and maximize the parked vehicles, become the important
文章编号:167325196(2008)0620117204 自动化大型立体停车库计算机监控系统 李 刚,姚小明,马殷元 (兰州交通大学机电技术研究所,甘肃兰州 730070) 摘要:结合北京团结公寓自动化立体车库设计实践,设计大型自动化立体停车库计算机监控系统,分析系统结构和功能,介绍系统开发环境和控制管理流程.系统结构采用分层方法实现,按照功能分为管理、监控、执行三个层次,由上位实时监控、车库管理、管理信息、现场工业总线通信、PL C设备控制、出入库身份鉴别等子系统组成.该系统实现了多种技术的集成,突破了传统的PL C和PC之间的串口通讯方式.应用实践表明:该系统具有可扩展性、开放性、操作方便等特点. 关键词:自动化;立体停车库;计算机监控系统 中图分类号:TP271.4;TP311 文献标识码:A Computer monitoring and controlling system for large2scale automated multi2layer garage L I Gang,YAO Xiao2ming,MA Y in2yuan (Mechatronic Technology and Research Institute,Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070,China) Abstract:In connection wit h a design practice of automated multi2layer garage of Beijing Tuanjie Apart2 ment,t he comp uter monitoring and cont rolling system for large2scale automated multi2layer garage was de2 signed,it s st ruct ure and f unction were analysed,and t he develop ment environment of t he system as well as t he cont rol layer2built and administ ration flowchart were int roduced.The system st ruct ure was realized wit h formation,dividing into t hree stories as of administ ratio n,monitoring,and execution in accordance wit h t he f unctio n.The system was composed of such subsystems as upper2level real2time monitoring,gar2 age management,management information,field spot industrial bus communication,PL C equip ment con2 t rol,and identification of in/out personality.Multi2technical integration was realized in t his system and t he conventional serial communication mode between PL C and PC was broken t hrough.It was shown by t he applying p ractice t hat t his system possessed expansibility,p ublicity,and operational convenience. K ey w ords:automatization;multi2layer garage;comp uter monitoring and cont rolling system 随着汽车的普及,停车难已经成为大中城市面临的静态交通难题,成为一个社会问题,甚至一定程度上制约我国汽车工业的发展,政府和社会各界对汽车停放问题给予了极大的关注.立体车库尤其是自动化立体车库和能够最大限度的利用空间的大型立体车库得到迅速发展[1]. 国外在立体停车库的研究和制造较早,主要有日本、韩国和德国.日本在1960年建成一座四个车位的二段式机械停车库,1971年开始发展装配自行式立体车库,现在日本在停车库的技术研究与开发 收稿日期:2008206231 作者简介:李 刚(19662),男,上海人,硕士,高级工程师.方面都处于领先地位,所建成的立体停车库的数量和车容量也居世界前列,目前全日本已经投入使用机械式停车位超过300多万个;韩国20世纪70年代开始仿效日本,拥有制造企业近百家,由于受到政府的重视,年增率速度达到30%;德国的停车业很发达,生产停车设备的厂商约有24家,其中K LAU S和O T TO WO HR两家公司的产量约占德国总产量的80%,在巷道堆垛类产品技术上具有优势[2]. 我国在20世纪90年代初开始研制和使用机械式停车设备.通过对引进的技术充分消化与分析,并根据国内的实际使用情况进行改造与创新,走上自 第34卷第6期2008年12月 兰 州 理 工 大 学 学 报 Journal of Lanzhou University of Technology Vol.34No.6 Dec.2008
垂直循环立体车库毕业 设计 Revised as of 23 November 2020
摘要 随着经济的发展和人民生活水平的提高，私家车数量急剧上升，为了缓解小区停车压力，车库的建设势在必行。本次设计旨在如何充分的利用有限的土地资源，建设尽可能多的停车泊位，缓解城市静态交通问题。立体车库的出现避免了单一的向平面发展的方式，以智能化为基础，向空中、向地下拓展，不仅有效地解决了停车难得问题，而且取得了可观的经济效益。 本次设计分析了各种立体车库的具体特点，结合城市住宅小区具体环境情况，选择垂直循环式立体车库为研究开发对象。提出并确定了车库的总体方案；确立了车库的机械系统的组成；设计了车库的整体尺寸；选择了车库的建材；确定了升降机构主要部件，并分别进行了选择、设计和校核；车库的开发丰富了小区内停车设备的建设模式，具有一定的社会意义。 关键词：垂直循环；立体车库；机械系统 Abstract With the development of the economy and improvement of people's living standard, a sharp rise in the number of private cars. In order to remit the pressure parking in neighborhood, the construction of the Parking System is imperative. The design aims to how to make full use of the limited land resources and build as much as possible, and convenient of the parking garage, remit problems of urban traffic . The Mechanical Parking System avoid the appearance of a single plane development way, with intelligent foundation, to the air, underground development, not only effectively solve the parking problem, but also made considerable benefity. The design analysis of the various kinds of the Mechanical Parking System specific characteristcs, combined with the urban residential area specific environmental situation, select vertical circulation Mechanical Parking System
1绪论 随着我国经济的发展，汽车工业的发展，居民收入的提高，鼓励汽车进入家庭及一系列相关政策的实施，城市交通中的汽车数量越来越多，在一些商业中心、车站、码头、饭店、住宅区，如何利用有限空间，最大限度停放汽车已成为一个大问题。而立体车库以其平均单车占地面积小的独特特性，已被逐渐推广并被广大用户接受。 立体车库是一种集机、光、电一体化的高度自动化停车场所，是典型的机电一体化系统。它发祥于20年代的美国。50年代以后，美国、西欧相继发明了多种形式的立体车库。到了六七十年代，德国、日本、韩国等国家以及香港和台湾等地区则大有后来居上之势。近年来，立体车库从造型、结构、控制、驱动、监测、材料、保险等方面不断更新换代，日趋完美。 在我国，停车设备的研制才处于起步阶段，随着小汽车不断进入家庭，停车难的问题将日益突出。在人口稠密的大都市，仅靠地面停车是远远不够的，要朝空中和地下发展。因此，停车设备的研制具有广阔的前景。 立体车库的主要优点有： 1、节省占地面积，节省大量投资。立体车库的占地面积相当于同等地面停车场的1/3-1/20。对于城市寸土寸金的面积不大的黄金地带，建立体车库经济效益相当可观； 2、出入库管理方便，省时省力。它不需要车主找车，出入库管理全由电脑控制，操作简单，库内的存车数量、存车位置、存车时间等全可以显示在操作盘上，一目了然，自动化程度相当高； 3、可避免车辆的丢失和损坏。完善的闭锁装置可保证汽车安然无恙，外部人员不能随意进入，汽车不会受到人为的损伤和丢失； 4、配置灵活。车库规模可大可小，形式多样，适应性广。 立体车库发展到今天已出现了以下几种常见形式： 1、水平循环式该形式的主体为一水平放置的链式输送机，车辆停放在链式传送带的托盘上，随着车辆的出入库，所有车辆同时按固定次序作循环运动，由平动机构确保车辆始终处于水平状态，整套系统由一大型电机单独驱动。一般可停放十几辆车。 2、垂直循环式该形式的主体是垂直回转链式输送机，车辆停放在呈圆形或长圆形配置的托盘上，有做垂直循环运动的链条带动，在平动机构控制下保持车位水平。也是由单一大型电机单独驱动。一般可停车 10-40辆。 3、升降横移式该形式多为中、小型车库，停放车辆数目从几辆到
一、主要技术参数 表1-1 升降横移式立体车库主要设计参数 型号及名称升降横移式停车设备 停车数量38（泊位） 收容车型中型小汽车、大型小汽车 停车尺寸5000×1850×1550 停车重量1700（kg） 最大存取时间120（s） 升降功率、速度 2.2kw，6m/min 横移功率、速度0.2kw，6m/min 传动方式电机+链条 提升方式钢丝绳 控制方式可编程控制器（PLC） 操作方式按钮方式（自动控制、配备手动控制装置） 电源三相交流380V/50Hz 设备尺寸 全长：6100+150×2 全宽：（2500×11+100×2）+150×2 全高：7068（不含雨棚高度） 重量 容车重量：1700kg 载车板：500kg 横移台车：800kg(含提升装置) 二、主体框架关键部分螺栓设计计算 三、升降横移台车框架设计计算
四、提升传动机构设计计算 4.1提升电机的选择 1-4层提升速度v=6m/min 5-6层提升速度4.8m/min 提升重量M：1.7+0.5=2.2t 链传动效率 0.97 轴承效率0.99 卷筒效率0.97 总机械效率η0.931491 电机提升功率P=Gv/η=Mgv/η=2.156kw 初选TWT东炜庭2.2kw电机，型号为B-PHSE-40-2200W-60-S-M-C（接线盒方向根据电机布置需要来确定） 从表中可以得到：转速n0=1420rpm 4.2钢丝绳选型 机械立体车库的钢丝绳安全系数大于7 钢丝绳最小破断拉力按下公式计算 F0=KD2R0/1000 F0——钢丝绳最小破断拉力，kN； D ——钢丝绳公称直径，mm； R0——钢丝绳公称抗拉强度，MPa；R0=1570 K ——某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数，K=0.330（见表2-1-148 P453） 钢丝绳最小破断拉力总和F=k F0 k ——换算系数，k=1.134（见表2-1-148） Fmax*S≤F Fmax=G/4=5390 N S=7 D2≥Fmax*S*1000/( kK R0)=64.2185 D≥8.013，故取D=10 mm
毕业设计开题报告
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