立体停车库的PLC控制系统设计和实现

立体停车库的PLC控制系统设计DesignofPLCControlSystemforParkingGarage=摘要随着我国国民经济的不断发展及城市现代化要求，汽车在我国越来越普及，而这将导致大中等城市“停车难”问题日益凸显。在现有的土地资源条件下，多层的机械式立体停车库可以很好的提高现有土地资源的利用率，充分发挥土地资源的空间优势，使得汽车的存放数量得以优化，从而快速有效地解决大中等城市“停车难”问题。本论文以一个三层三行三列二十一车位的升降横移式自动化立体停车库为主要研究对象，在深入分析了立体停车库运行原理的基础上，采用可编程控制器（PLC）为主要控制单元对该立体停车库控制系统进行设计。论文研究的主要内容为：针对机械式立体停车库类型、国内外发展现状以及我国行业发展中存在的问题等进行研究。选定以三层三行三列6+6+9结构二十一车位升降横移式立体停车库为研究模型，研究该立体停车库的总体结构设计及车库运行原理等。对升降横移式立体停车库的硬件系统进行设计。内容包括：主回路设计，手动控制系统设计，PLC外围硬件设计，绘制了车库主电路图，手动控制电路图和PLC外围电路接线图等。对升降横移式立体停车库的软件系统进行设计。内容包括：PLC总体介绍，PLC编程语言的选择，设计了程序主框架流程图，各基本功能程序流程图，按要求编写了梯形图程序等。采用S7-200仿真软件对升降横移式立体停车库进行在线仿真与调试。本论文重点对升降横移式立体停车库总体结构和控制系统的硬件、软件系统进行设计。设计过程采用模块化设计思路，结构灵活，通过对PLC软件系统设计及优化，使得本立体停车库具备智能化控制的功能，实现了立体停车库停车位能够安全、稳定、准确、快速的移动至人车交接处进行存取车操作。该立体停车库充分发挥土地资源的空间优势，大大提升了土地资源的空间利用率，是应对大中等城市停车难问题的有效解决方案。关键词：立体停车库；升降横移式；PLC；控制系统设计AbstractWiththecontinuousdevelopmentofChina'snationaleconomyandtherequirementsforurbanmodernization,automobilesarebecomingmoreandmorepopularinChina,andthiswillleadtothegrowingproblemof“difficultparking”inlargeandmedium-sizedcities.Underthecurrentconditionsoflandresources,multi-layeredmechanicalparkinggaragescangreatlyimprovetheutilizationofexistinglandresources,givefullplaytothespatialadvantagesoflandresources,andoptimizethestorageofautomobiles,thusquicklyandeffectively.Solvetheproblemof"difficultparking"inlargeandmedium-sizedcities.Inthispaper,athree-tiered,three-row,three-column,twenty-oneparkingspacesareusedasthemainobjectofstudy.Afterdeeplyanalyzingtheoperationprincipleofthethree-dimensionalparkinggarage,aprogrammablecontroller(PLC)isused.Themaincontrolunitisdesignedfortheparkinggaragecontrolsystem.Themaincontentsofthethesisresearchare:1.Conductresearchonthetypesofmechanicalparkinggarages,thedevelopmentstatusathomeandabroad,andtheproblemsinthedevelopmentofChina'sindustries.2.Athree-row,three-row,6+6+9,twenty-oneparkingspaceisdesignedtostudytheoverallstructureofthethree-dimensionalparkinggarageanditsoperatingprinciples.3.Designthehardwaresystemofthelift-and-throwparkinggarage.Thecontentsinclude:themaincircuitdesign,manualcontrolsystemdesign,PLCperipheralhardwaredesign,drawingthegaragemaincircuitdiagram,manualcontrolcircuitdiagramandPLCperipheralcircuitwiringdiagram.4.Designthesoftwaresystemforliftingandmovingthethree-dimensionalparkinggarage.Thecontentsinclude:theoverallintroductionofPLC,thechoiceofPLCprogramminglanguage,thedesignofthemainflowchartoftheprogram,theflowchartofeachbasicfunctionprogram,andthepreparationoftheladderdiagramprogramaccordingtorequirements.5.UseS7-200simulationsoftwaretocarryouton-linesimulationanddebuggingoflift-and-pushparkinggarage.Thispaperfocusesonthedesignofthehardwareandsoftwaresystemfortheoverallstructureandcontrolsystemofthelift-and-throwstereogarage.Thedesignprocessadoptsamodulardesignconceptandhasaflexiblestructure.ThroughthedesignandoptimizationofthePLCsoftwaresystem,thethree-dimensionalparkinggaragehasanintelligentcontrolfunction,andthethree-dimensionalparkinggarageparkingspacecanbesafely,stably,accurately,andquicklymovedto.Attheintersectionofpeopleandvehicles,accesstovehicleoperations.Thethree-dimensionalparkinggaragegivesfullplaytothespatialadvantagesoflandresourcesandgreatlyimprovesthespaceutilizationoflandresources.Itisaneffectivesolutiontotheproblemofparkingdifficultiesinlargeandmedium-sizedcities.Keywords:stereoparkinggarage;liftingandtraversing;PLC;controlsystemdesign目录TOC\o"1-3"\h\u4345摘要 I30554Abstract I22278第1章绪论 1302801.1研究立体停车库的目的及意义 1147511.2立体停车库的发展进程及国内外现状 1144511.3立体停车库的类型 173911.4立体停车库的发展前景 1231881.5课题主要研究思路、方法及内容 1305861.6本章小结 16631第2章立体停车库的总体设计方案和运行原理 155512.1立体停车库的总体结构 1199362.1.1钢结构框架 1257642.1.2载车板 1236772.1.3执行机构 145932.1.4变频器 1261832.1.5安全保护设备 1266542.2立体停车库的运行原理 139042.3本章小结 122616第3章立体停车库硬件系统设计 1133863.1主回路设计 1252713.2手动控制系统设计 163543.3PLC硬件系统设计 1229843.3.1PLC控制系统输入输出信号分析 1140183.3.2PLC型号选定 190083.3.3PLC外围硬件电路设计 1273953.4本章小结 126277第4章立体停车库软件系统设计 1192254.1PLC工作过程 1260134.2编程语言的选择 1187694.3软件设计主体框架 1280904.4基本功能程序流程图 1251024.4.1手动控制功能流程图 196204.4.2自动存取车功能流程图 1271204.4.3复位功能 12426