基于PLC控制的升降横移式立体停车库设计(1).doc
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1、摘 要毕 业 论 文 开 题 报 告1、 本课题的研究意义:随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化,而作为解决城市静态交通的有效措施向空间、向高层发展的自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点,越来越受到人们的青睐。目前市面上常见的机械式立体停车库有:1. 升降横移类2. 垂直循环类3. 多层循环类4. 水平循环类5. 平面移动类6. 巷道堆垛类7. 垂直升降类8. 简易升降类等8种,其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点,在国内车库市场占有绝对优势的市场份额。立体停车库以停放轿车为主,其代价较昂贵,而且立体停车库使用时
2、涉及到人身和车辆的安全,所以对设备的安全性和可靠性要求非常高。PLC采用了以计算机为核心的通用自动控制装置,集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体,可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便,适用于频繁启动和恶劣的环境,因此在立体停车库控制系统中通常采用PLC作为电控系统的核心。PLC来源可编程序控制器的英文为Programmable Controller,在二十世纪70-80年代一直简称为PC。由于到90年代,个人计算机发展起来,也简称为PC;加之可编程序的概念所涵盖的范围太大,所以美国AB公司首次将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器 (PLC-Programmable Logic
3、 Controller),为了方便,仍简称PLC为可编程序控制器。有人把可编程序控制器组成的系统称为PCS可编程序控制系统,强调可编程序控制器生产厂商向人们提供的已是完整的系统了。PLC是以微处理器为基础,综合自动控制技术和通信技术发展起来的一种通用的工业自动控制装置,它具有体积小,功能强,程序设计简单,灵活通用,维护方便等一系列的优点,特别是它的高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力,使它成为大规模控制工程的理想下位机。此次所设计的立体停车库也是使用PLC进行下位机的控制及使用。文献18主要介绍了在当前城市用地资源日趋紧张的情况下,有必要从城市交通总体角度规划一定数量的公共类机械立体停车库,
4、为机械式立体停车库的推广建设提供良好的示范。其中文献1更以广州市为例,浅谈城市机械立体停车库应用规划研究,并提出机械式立体停车库建设与发展的相关建议,以推动停车科技产业法杖,有效缓解城市停车难现状。2、本课题的基本内容简介:内容和要求1.设计控制系统的硬件电路2系统的软件设计3调试4. 简述“车库”是大中城市的热门话题,国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点”,随着家用汽车的不断增加,公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出,在人们对生活质量和环境意识不断增强之时“车库”日渐成为热门话题,机械自动化立体车库将会在新开发的楼盘及商业里大显身手。3、论文提纲:第一部分
5、:设计任务书一. 设计内容二. 设计文件及图纸需求三. 原始资料第二部分:设计说明书一. 设计步骤1. 控制算法2. 控制系统的运行3. PLC控制系统硬件设计和软件设计4. 开关量UO点的节省和模拟量UO模块的代用二.设计中应注意的问题结论与总结致谢参考文献4、研究进程计划及时间安排(计划进度、预计完成的日期,阶段性成果的形式):第1-2周 : 熟悉课题,收集资料,写出开题报告第3周 : 确定课题的总体研究方案,开题报告定稿第4-5周 : 完成硬件电路的设计第6-8周 : 控制程序设计第9-10周 : 组态设计第11-12周 :模拟调试第13-15周 :撰写毕业设计报告,准备毕业答辩第16周
6、 : 毕业答辩5、参考文献目录:1. 黄莉等. 广州市机械式立体停车库应用规划研究R.起重运输机械。2006(10)2. 王永华.现代电气控制及PLC应用技术(第2版)M.北京航空航天大学出版社3. 王炎玉,秦展田,PLC在升降移位立体停车库控制中的应用J.桂林航天工业高等专科学校学报.2007年第3期4. 周奇才等.魔方式停车库自动控制系统设计J.起重机与运输机械.2006(11)5. 胡瑜.基于组态控制技术的智能立体停车库J.起重机与运输机械.2006(2)6程怀洲.基于PLC的多层升降横移立体停车库控制系统设计J.电子设计应用.2005(4)7郝艳芳等. 自动化立体停车设备的安全技术J.
7、机电产品开发与创新. 20018. 于海楼.立体车库:城市交通发展之必然J.2005(2)9. 蒋圣平.颜景龙.裴焕斗.PLC在立体车库系统中的应用J.2000(2)10. 郑宝举.袁永康.员超.智能立体停车库控制系统的设计与实现J.计算机测量与控制.2003(6)11. 西门子(中国)有限公司 自动化与驱动集团.深入浅出西门子与S7-200PLC(第二版)M.北京航空航天大学出版社.20056、指导教师审阅意见: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
8、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
9、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,可编程序控制器,钢结构。 教务处 - v -AbstractAbstractStereo garage is the st
10、orage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo garage can use land resource sufficiently and bring space ad
11、vantage into play, and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage, and regards of the two factors of cost of manufacture and operation
12、al efficiency synthetically.On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and three-formulistic garage structure as the research model. According to the form of the dragging-forms of multi player up-down and translatio
13、n ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure、part of driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main structure and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. The finite element reliability checking of steel
14、 structure of garage is utilized according to the operation principle of up-down and translation stereo garage, the mechanics was used to comprehensively analyze the up-down and translation stereo garage. Including intension of the framework structure and axes, etc. The paper adopted PLC as control
15、system in designing the up-down and translation stereo garage, PLC software of OMRON company was used to weave the program of control system, through debugging running. The result proved that adopted PLC as control system is simple and easy to realize. The characteristic of stabilization, credibilit
16、y, speediness and high capability made the control system very perfection. In order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and translation stereo garage the Paper introduced some sa
17、fety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can ensure absolute safety for Car and make the whole stereo garage safety and running smooth. Keywords:Stereo garage, Control system, PLC, Steel structure .目 录目 录摘 要iAbstractii第 1 章绪 论11.1课题的背景和意义11.2课题的关键技术及其国内外研究发展现状
18、31.2.1国外研究现状31.2.2国内研究现状51.3本文的主要工作目标和工作内容6第 2 章升降横式立体车库机械部分设计82.1升降横移式立体车库的基本结构82.1.1升降横移式立体车库简介82.1.2立体车库钢结构设计112.2立体车库升降横移机构设计202.2.1横移机构设计202.2.2载车板设计232.2.3安全防护机构232.2.4提升机构及轴的设计24第 3 章立体车库电气控制系统设计313.1电气控制系统整体设计313.2PLC控制程序设计363.3电气安全装置42第 4 章结论与展望464.1结论464.2展望46致 谢49附录A50附录B77教务处 - 1 -毕业论文(设
19、计)用纸第 1 章 绪 论1.1 课题的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。以北京市为例,截止2006年底,市区仅有公共停车场827处,共计车位5.6万个,仅占市区机动车拥有量的8.5,停车环境与城市规划的矛盾十分突出。上海的情况也让人无法乐观,仅有的227个地下车库使用面积不足60万平方米,只能满足1.3万辆机动车停放的要求,路边停车渐呈泛滥之势,比例高达64,而且还有继续上升之势。据建设部城市交通工程技术中心对全国15个大城市停车现状的调查,城市机动车保有量与停车位之比平均为4.84:1,这一比值对于渴望“车者有其位
20、”的车主来说,形式不容乐观。停车难产生最主要的原因是城市建设规划上的准备不足。上世纪80年代初期,北京市权威部门对2000年北京汽车发展数的预测仅仅是70万80万辆,而事实上到新世纪钟声敲响之前,北京市汽车总量则足足比预期多了100万辆,其中私人小客车的数量就高达45万辆。面对迅速发展的城市车流,停车设施建设的落后也就不足为奇。据建设部停车技术开发推广中心介绍,北京市停车设施的“欠账”最保守估计应为2030。停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通(车辆停放状态)问题,静态交通是相对于动态交通(车辆行驶状态)而存在的一种交通形态,二者相互联系,互相影响,停车设施是城市静态交通的主要内容,随着城
21、市的不断发展,各种车辆的不断增加,对停车设施的需求也在不断增加,如果两者之间失去平衡,城市里就会出现停车难的一系列问题。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。专家们指出,解决城市静态交通问题,大体分为软硬两种措施。所谓软措施,就是通过政策法规,限制路面停车,提高停车场利用效率,使部分车主更愿意改乘公共交通工具,以减少机动车对停车场的需求。而硬措施,主要包括增建停车场,建设地下及立体停车场、利
22、用其它空间满足停车需求。而无论采取什么措施,在规划后再收拾残局,于局限内弥补不足,政府和管理部门所需投入得精力和资金都不小。图 1.1 先进的自动化立体车库随着人类社会的不断进步和科学技术的发展,人类的生产、生活方式趋于集中,城市的规模越来越大,人们在城市里的生存空间却越来越小,于是出现了要利用空间的理念,城市中开始建设立体建筑、立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志,城市中心商住区高楼大厦林立,社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路,编织出城市立体交通网,汽车的住宅-停车场也有了长足的发展,由平面停车向立体停车,由简单的机械车库向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变,成为具有较强的实用
23、性、观赏性和适合城市环境的建筑。伴随着汽车进入家庭,城市动态、静态交通管理制度的不断完善和人们对居住环境要求的提高,给停车产业提供了前所未有发展机遇,停车产业市场前景广阔。作为现代大都市的标志,立体建筑和立体交通都有了显著发展,道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音,发展立体停车已成为人们的共识。目前我国经济正处在高速发展时期,随着人们生活水平的不断提高,汽车进入家庭的步伐正在加快,停车产业市场前景广阔。机械式立体车库既可以大面积使用,也可以见缝插针设置,还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施,是解决城市停车难最有效的手段,也是停车产业发展的必由之路。当前,我国许多大城市如
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