基于PLC的立体停车库设计

`分类号毕业设计〔论文〕题目基于PLC控制的立体停车库设计并列英文题目thecubicgaragedesignbasedonPLC系部专业姓名班级指导教师职称论文报告提交日期摘要随着我国经济的飞速开展，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迅速上升时候。以往那种单层平面停车场也越来越不能满足市场的需求。对多停车位、少占空间、使用操作简单、平安可靠的“立体停车库〞的建设，是解决目前寸土寸金的大都市内停车难的有效方法。本文介绍了升降横移式立体停车库的工作原理，确定了以PLC为主控单元的控制方案，并对控制系统的输入，输出进行了详细分析，完成了控制系统的输入，输出分配和PLC选型，设计了控制系统的程序流程图，完成立体停车库控制系统设计。关键词：升降横移式；立体车库；PLCAbstractAlongwiththeourcountryeconomyrapiddevelopment,theurbanpopulationincreasesdaybyday,speciallysincealongwiththereformandopenpolicy,theautomobiletotalquantityismoreandmore.FormerlythatkindofSingle-Layerplaneparkinglotcouldnotsatisfythedemandofthemarket.Tothemulti-parkingspots,littleoccupiesofthespace,theuseoperationissimple."Three-DimensionalGarage",whichistheeffectivesolutionofstopsdifficultinthepresentbigcity.Theprincipleoftheup-downandtraslationcubicgarageisintroduced.Thecontrolprojectthatplcisusedasthemaincontrolunitisdesigned.Byanalyzinginputsandoutputsofthecontrolsystem,theinputsandoutputsdistributionofthecontrolsystemisfinishedandthetypeofplcisselected.Moreover,theprogramflowchartofthecontrolsystemisdesignedandthecontrolsystemofcubicgarageisinplemented.Keywords:up-downandtranslation;cubicgarage;plc目录摘要IAbstractI前言1第一章立体停车库的分类及开展状况2立体车库的分类及其特点2立体停车库的开展状况7第二章升降横移式立体停车库9升降横移式立体停车库的简述9升降横移式立体停车库的结构及组成局部9升降横移式立体停车库的运动规律12第三章升降横移式立体停车库的控制系统143.1升降横移式立体停车库控制原理及控制系统组成14升降横移式立体停车库系统控制形式的选择16升降横移式立体停车库2×3控制系统运动结构的分析18升降横移式立体停车库控制系统硬件的设计及确定21213.4.2控制系统的输入，输出分析222323第四章升降横移式立体停车库PLC控制的控制程序28控制程序流程图284.2PLC的I/O点分配表及硬件连线图294.3升降横移式立体停车库梯形图324.4升降横移式立体停车库STL语句表48总结与展望59致谢61附录英文资料62参考文献80前言车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通开展到一定程度产生的结果，立体停车设备的开展在国外，尤其在日本已有近30~40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有二十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广阔用户接受。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多层〔21层〕立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发本钱。第一章立体停车库的分类及开展状况1.1立体车库的分类及其特点根据立体停车库的结构及运行原理，目前我国把机械式停车设备共分为九大类：升降横移类(psh)，垂直循环类(pcs)、多层循环类(pds)、平面移动类(ppy)、巷道堆垛类(pxd)、水平循环类(psx)、垂直升降类(pcs)、简易升降类(pjs)、汽车专用升降机类(pqs)。以上各种类型的停车设备，采用不同的工作原理和技术，适用于不同的场地条件，各有其特点和优势。图1-1升降横移类立体车库图1-2垂直循环类立体车库1.横移类机械式停车设备：采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备。特点：由于型式比拟多，规模可大可小，对地的适应性较强，因此使用十分普遍。钢结构局部、载车板局部、链条传动系统、控制系统、平安防护措施等。在停车设备的市场份额约占70%。缺乏点：每组设备必须留有至少一个空车位；为链条牵动运行过程不具有防止倾斜坠落功能。2.垂直循环类机械式停车设备：采用垂直方向做循环运动来存取车辆的机械式停车设备。特点：省地,在58m2的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿车，可省去购置土地的大量费用。在停车设备的市场份额约占3-5%。缺乏点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的平安措施和消防系统，相比照拟故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，顶峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。3.水平循环类机械式停车设备：采用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆的机械式停车设备。特点：可以省去进出车道，提建于狭长地形的地方，降低了通风装置的费用，假设多层重叠可为大型停车场。但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长。在停车设备的市场份额约占3-5%。缺乏点：但因一般只有一个出入口，所以存取车时间较长，最远车位一般一次取车需2分钟，顶峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。4.多层循环类机械式停车设备：采用通过使载车板作上下循环运动而实现车辆多层存放的机械式停车设备。特点：无需坡道，节省占地，自动存取，建于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所。在停车设备的市场份额约占1-2%。缺乏点：设备结构复杂，相比照拟故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，顶峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。1-3水平循环类立体车库图1-4多层循环类立体车库5.平面移动类机械式停车设备：在同一层上用搬运或起重机平面移动车辆或泊车板平面横移存取车辆，亦可搬运机和升降机配合实现多层平面移动存取车辆的机械式停车设备。特点：一般设置在地上或半地下，准无人方式，地平面层为自走式，不仅降低建立立体车库投资费用，而且地平面层可停放大尺寸车辆。在停车设备的市场份额约占2-3%。缺乏点：设备结构复杂，相比照拟故障率高。存车超过20辆时，顶峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差。6.堆垛类机械式停车设备：以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆的机械式停车设备。特点：巷道堆垛类立体停车库设备是20世纪60年代后欧洲根据自动化立体仓库原理设计的一种专门用于停放小型汽车的立体停车设备。是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体停车设备，它的出现解决了人们希望解决的大型自动化停车难题；全封闭车库，存车平安等特点。该类车库主要适用于大型密集式存车。在停车设备的市场份额约占3-5%。缺乏点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的平安措施和消防系统，相比照拟故障率高。最远车位一般图1-5平面移动类立体车库图1-6巷道堆垛类立体车库一次取车需2分钟，顶峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第20辆约需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。7.垂直升降类机械式停车设备：垂直升降类汽车停车设备亦可称为塔式立体停车设备，通过提升机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车设备。特点：整个存车库可多达20～25层，即可停放40～50辆车，占地面积不到50m2，空间利用率最高。适宜建筑在高度繁华的城市中心区域以及车辆集中停放的集聚点。在停车设备的市场份额约占3-4%。缺乏点：设备结构复杂，设有完善的闭锁和监测系统，采用足够的平安措施和消防系统，相比照拟故障率高。最远车位一般一次取车需2分钟，顶峰取车时间依次取车时间过长，依次取车第需30分钟以上，实用性差，因此有的用户开始改造。8.简易升降类机械式停车设备：车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的简易机械式停车设备叫做简易升降类机械式停车设备。简易升降类机械式停车设备一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。特点：这类停车设备的结构简单、操作容易，多用于私人住宅、企事业单位、地下室等。该类停车设备可充分利用地下室空间场所，在面积一定时将至少增加二倍以上的停车位。在停车设备的市场份额约占5-8%。缺乏点：整体结构设计不科学，力学结构不合理，二层以下可以，三层上升降运行时摆动幅度过大，风力过大时发生摇晃，连设计人员自己都担忧，留有巨大的平安隐患，是停车设备需要技术改良的产品，否那么将被淘汰。图1-7垂直升降类立体车库图图1-8简易类立体车库9.汽车专用升降机：汽车专用升降机是专门用作不同平面的汽车搬运的升降机，它只起搬运作用，无直接存取的作用。特点：可以代替汽车进出车库的斜坡道，大大节省空间，提高车库利用率，汽车专用升降机常用于地下或楼层、屋顶或建筑内自走式车库存取汽车的搬运。图1-9汽车专用升降机1.2立体停车库的开展状况机械式停车设备行业在我国是近十几年来开展起来的新兴行业。随着我国人民生活的不断提高和汽车工业的高速开展，机械式停车设备以其独有的优越性，最近几年得到了广泛的应用。从我国机械式车库实际安装情况看，由于PSH〔升降横移〕类具有类型多、规模可大可小、场地适应性强、价格廉价等特点，决定了PSH类应用最为广泛，数量占绝大多数，今后相当一段时间内仍将是PSH的天下。第二章升降横移式立体停车库2.1升降横移式立体停车库的简述升降横移式立体停车库由于适应性强而备受青睐，该类车库每个车位均有载车板〔即托盘〕，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库内地面的车只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层横移出空位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或开出车库，升降由一台电机驱动，通过钢丝绳拖动搬运器垂直升降，横向移动借助导轨，也是利用一台电机便可实现车位的移动，它的主要优点在于同一层的车位移动独立，可以自由动作，并且动作时间短，缩短了存取车的时间。车库可设在地上，也可设在地下，或一半设在地下一半设在地上。其钢结构框架按一定规格的分格单元进行组合，可纵向延伸、分段集中控制，也可横向并列，分排单独控制。车库组合布置的不同形式可适应不同场地条件的需要，配置非常灵活。2.2升降横移式立体停车库的结构及组成局部升降横移式立体停车库主要由钢结构局部、载车板局部、传动系统、控制系统、平安防护措施五大局部组成。对于两层升降横移式立体停车库的设计，其主要的设备规格及停车容量如表1，2所示：2*3立体停车库的结构及车容量的主要参数设备中心尺寸〔mm〕纵深〔W0〕5600单元深度(L0)4400高度(H)3600出入层高度(A)≥1850容车尺寸〔mm〕车轴距(L)2000-3000车宽(W)≤1850车高≤1550容车重量〔kg〕1700-2000升降速度〔m/min〕4-6横移速度〔m/min〕8-10电源三相五线制380V,50HZ电机功率(KW)0.75传动方式钢丝绳控制方式PLC全自动控制操作方式按钮，读卡器，触摸屏表1图2平安措施主要是对顶层车位的防坠，在本设计通过由平安挂钩，电磁铁，挂环构成的防坠防止，通过PLC控制电磁铁对挂钩进行开启和关闭。2.3升图2-1是全地上布置型式的2×3升降横移式立体停车库，共6个车位，5个托盘，最多停5辆车，n号托盘上为n号车。车在库内运行的情况是这样的：图中1、2、号车直接存取车；3﹑4号车是通过1﹑2号车横移出空位后下降到地面层后存取车，之后③④⑤①②图2-1再返回顶层，1,2号车归位；5好车可以直接下降进行存取车，执行完后再返回顶层。例如如果先要取3号车，首先将1﹑2号车位横移，3号车位下降，然后取出。升降横移立体车库结构特点为:底层只能平移，顶层只能升降。当底层车位要存取车时，无需移动其它托盘就可直接进出车;顶层进出车时，底层要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降和进出车动作，进出车后托盘再上升回到原位置，原来底层的车归位。其运动总原那么是:升降复位，之后平移复位。第三章升降横移式立体停车库的控制系统3.1升降横移式立体停车库控制原理及控制系统组成升降横移式立体停车库是一种比拟典型的跨学科机电一体化产品，集机械、电子、信息技术于一体。其中，电子技术、信息技术和传感技术的合理运用与组合构成了车库的控制系统。升降横移式立体停车库的控制系统是整个车库系统的重要组成局部，也是车库系统的核心。执行机构是“四肢〞，框架是“区体〞，那么控制系统就是“大脑〞。它指挥着车库的每个运作过程，并对整个系统的状态过程进行监控。控控制系统车库现场人检测系统执行机构界面图3-1车库系统控制原理框图升降横移式立体停车库的系统控制原理:操作者(人)要通过控制系统信息交流的平台(界面)把操作信息传送给控制系统，经系统处理后，系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行机构，来完成车库现场的运作。其系统控制原理框图，如图3-1所示。广义上来说，车库的控制系统主要有以下几局部组成:控制核心单元、接口、驱动单元和界面。控制核心单元是整个控制系统的“脑件〞，它可随着控制形式的不同而不同，可以是继电器组成的逻辑电路，也可以是可编程控制器PLC(ProgrammableLogicController)或单片机系统。可编程控制器是现有车库控制系统的首选。接口在车库的控制系统中是必不可少。接口是驱动单元与控制核心单元以及执行部件与驱动单元间的连接点。接口电路大致有三种：开关量接口电路、数字量接口电路和模拟量输入/输出接口电路。升降横移式立体停车库控制系统应用的接口电路为开关量接口电路。驱动单元是升降横移式立体停车库控制系统的最后一个环节，其种类及范围也很广。但在车库控制系统中，驱动单元比拟单调，其驱动部件只有一个专用减速机(带刹车)。所以，智能控制的车库系统的运动是靠受控的驱动元件来驱动的。界面是操作人员与车库控制核心单元交流信息的平台。操作人员可以通过界面向车库系统发送动作意图，车库系统可以向操作人员反应系统运作状况。简单的界面可以是一个操作盒，而复杂的界面可以为利用微机通过运用专用的应用软件建立的人机界面。升降横移式立体停车库控制系统的具体组成，要根据具体的控制形式而定，其组成形式也很灵活多样。3.2升降横移式立体停车库系统控制形式的选择如今在车库众多的控制系统中有三种比拟常见的控制形式:继电器逻辑电路控制、单片机控制、可编程控制器控制。现对这三种控制形式作以简单的分析及选择。继电器逻辑电路控制：它主要是利用多个主交流接触器、中间接触器以及过载热继电器等电器元件经合理的联接构成具有简单控制功能的逻辑电路。在小型低本钱的升降横移式立体停车库中运用较多。优点：其控制元件比拟少，专用性比拟强，利用继电器控制，其电路也相应的简单，电路搭载用时少，本钱也很低，适合于家庭用升降横移式立体停车库。缺点：难以实现智能模块化控制;不适合应用于大规模、大容量的立体停车库;元器件的损坏率比拟高，车库运行的可靠性不佳;随着驱动部件的不断增加，其逻辑电路的搭载难度也大大增加了。对于大中型升降横移式立体停车库，其控制形式就不适合运用继电器的控制形式。单片机控制：单片机控制在机电设备中是一种比拟常见的控制形式，由于它的控制功能强、体积小、功耗小、本钱低和使用方便，可以直接装到仪器设备上。理论上也可用于立体停车库系统，但实际上在立体停车库的控制系统中，单片微机控制却没有得到广泛的推广应用，其原因主要有以下几点：1.单片微机控制系统开发周期比拟长，系统调试耗时比拟多；2.单片微机抗干扰能力比拟弱，所以对现场工作环境要求很苛刻；3.单片微机自身就是弱电驱动，但是对于停车库系统来说，执行部件是电机，属强电系统，这就需要由弱电驱动强电，随着驱动环节的增加，系统的可靠性就下降了；4.单片微机控制系统，其控制程序根本上是汇编语言，汇编语言虽然功能比拟强大，但是程序编制工作量比拟大。可编程控制器(ProgrammableLogicController)：可编程控制器控制，特别是应用在智能化要求程度高、多车位、大容量的现代化升降横移式立体停车库中。可编程控制器与继电器、单片微机相比有着比拟独特的优点：1.灵活、通用2.可靠性高、抗干扰能力强3.编程简单、使用方便6.体积小、重量轻和易于实现机电一体化同样，可编程控制器控制也有其缺乏的地方，在性价比上要高于继电器控制和单片微机控制;其开发潜力要差于单片微机，不如其功能灵活多样;通用性不好，不同厂家的可编程控制器以及其附属单元都是固定专用等等。通过对三种控制形式的分析以及在实际应用中的程度，可编程控制器在立体停车库的开展中发挥着越来越重要的作用。本文车库系统即采用可编程控制器控制形式。3.3升降横移式立体停车库2×3控制系统运动结构的分析升降横移式立体停车库的控制系统必须确保车库的各运动机构能够在规定的时间内准确无误完成所要求的动作，确保对车库现场的工作状况进行实时监控，并把监控信息反应至系统的控制核心，由它对系统机构的运作进行修正，保证车库整个系统在稳定正常的状态下进行工作。本文以2*3控制系统为例，进行分析。如下列图所示，先要取③④⑤①②四号车，首先应检测其下方是否有空位，图中四号车位下方是二号车位，所以需要二号车位向右横移后四号车位下降，然后执行取车动作之后四号车位再上移，最后二号车位归位，。如下列图所示：③⑤①④②▼③④⑤①②如果现在要向五号车位存车，那么需要五号车位下移，存车完毕后五号车位再上移，如下列图所示：③④①②⑤▼③④⑤①②根据运动的规律，不难发现，存取车过程中，涉及最多的就三个方面：一、为了让出空位，托盘需要横移；二、为了存取车，需要托盘的升降；三、托盘左右横移一个准确的停车位和升降到准确的位置。由此看出，控制任务主要就是要完成对横移、升降以及定位的控制。在升降横移式立体停车库中，每一个有效车位都有一组独立的横移和升降系统，分别由一个横移专用小型减速电机和一个升降专用减速大电机组成。横移定位靠安装在横移导轨规定位置的行程开关来完成，升降定位那么靠安装在地面和车位架规定位置的行程开关来完成。控制横移电机和升降电机可以看作是控制系统的输出(开关量输出)，行程开关可以看作是控制系统的信号输入〔开关量输入〕。3.4升降横移式立体停车库控制系统硬件的设计及确定3.升降横移式立体停车库控制系统的硬件组成系统硬件组成如下图：触摸屏作为控制系统的操作界面，包含密码设置及保护，存取车管理等功能，除显示时钟与日期，空车位提示外，还设有位选择，启动/停止，急停，复位，自动/手动切换等功能软键。运行方式分自动和手动两种，可通过开关切换，在车库正常运行时使用自动方式，在设备维修和调试时可使用手动方式。自动方式和手动方式均采用PLC可编程控制器控制，因此可保证设备在任何方式下的平安运行。控制系统的输入，输出分析输入分析：〔1〕触摸屏。触摸屏是控制系统的操作界面，应该设有车位选择，启动/停止、急停、复位、自动/点动切换等控制按钮。〔2〕读卡器。读卡器用于识别车主信息，便于管理。〔3〕控制柜。在入口处设有电气控制柜，所有电气控制元件均装于柜内，控制柜上还有手动控制按钮，用于实现手动控制。〔4〕传感器。包括光电传感器、行程开关、限位开关等。输出分析：〔1〕平移和升降电机。载车板的左右平移和上下移动由电机的正反转控制。〔2〕防坠装置。当顶层载车板停放完毕后，为防止载车板坠落，在相应的位置装有防坠装置，由电磁铁驱动翻开和关闭。〔3〕车库的指示设备。运行灯、报警器和警铃。车库中车位动作时，运行灯亮，提醒人员注意；当出现紧急状态时，报警灯闪烁，同时警铃响起。平安监测系统〔1〕紧急停止装置：设置紧急制动开关，当出现异常情况时，能使停车设备立即停止运转。〔2〕车辆有无检测：为了判断载车板是否存有车辆，每个载车板上应安装检测车辆有无的传感器。〔3〕准确定位检测：为了保证载车板是否运动到指定位置，应在相应的车位上安装检测载车板是否升降或横移到位的检测装置。〔4〕汽车长度限制装置：设置超长光电检测装置。当进入设备的车辆超过适停车辆尺寸时，设备自动封闭并报警提示。〔5〕汽车重量限制装置：当进入设备的车辆超过适停车辆的重量时，设备自动封闭并报警提示。3.升降横移式立体停车库控制系统硬件确实定〔1〕PLC的选择常见的PLC有日本三菱PLC和德国西门子PLC。三菱PLC廉价适用面广，结构灵活，传输质量高、速度快、带宽稳定，范围广，低本钱,但是目前用的很少,很多硬件软件接口是专用的，兼容性比拟差。而西门子PLC贵但用的比拟多，软件操作也比拟方便，资料易找，可靠性相当好。西门子是真正的PLC，存储区每位都是周期扫描。因为西门子PLC用的比拟多，和其他设备如触摸屏、软件组态监控等也比拟好兼容，为以后改造提供了可能。SIMATICS7-200PLC是超小型化的PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。S7-200PLC的强大功能使其无论单机运行，或连接网络都能实现复杂的控制功能。新一代的CPU模块按I/O点数多少不同和效能不同而有五种不同结构配置的品种，即CPU221、CPU222、CPU224、CPU224XP、CPU226，其中CPU226集成24输入/16输出共40个数字量I/O点，7个扩展模块，最大扩展至248路数字量I/O点，在2*3立体停车库的设计中，有47个输入点，23个输出点，所以用CPU226外加2个扩展模块分别是EM221，其类型为16点24VDC输入;EM223,其类型为16点24VDC输入/16点24VDC输出。〔2〕按钮的选择在本设计中，需要用按钮对电源以及输入点进行控制。根据不同的功能选用以下几种按钮：开启式按钮：用于控制台，控制柜的面板。紧急急停按钮：有红色大蘑菇头突出于按钮螺帽之外，供需要紧急迫断电源时使用。旋转式按钮：用于总电源的开关转换按钮。带灯按钮：带有指示灯的按钮，尚可兼做指示灯。〔3〕行程开关的选择2×3升降横移式立体停车库横移和升降定位所运用的检测器件为行程开关。行程开关是将机械位移转变为电信号，以实现对机械运动的电气控制，应用于车库系统的限位保护和行程控制。行程开关靠外加机械力使触点动作，可分为三种:快速动作、非快速动作和微动。非快速行程开关在机械系统的移位控制中被广泛的应用，其缺点就是触头的通、断速度与机械运动部件推动推杆的速度有关。当运动部件移动速度较慢时，触头翻开与闭合的速度缓慢，触点断开时产生的电弧维持时间长，容易损坏触头。当运动部件移动速度小于0.4m/min时应中选用快速动作的行程开关。停车库中部件的运动均大于这个速度，使用的均为非快速行程开关。〔4〕光电传感器的选择升降横移式立体停车库中，光电开关主要用来检测车库有无车的检测装置以及检测车库是否停靠到位和是否超容。光电开关由投光器、受光器和电源组成，投光器常用发光二级管，受光器常用光敏元件。它的工作原理:使投光器和受光器相对，当被测物体挡住从投光器射出的光线时，受光器得到控制信号。并根据光学系统检测方式分为:透光方式和反射方式。在停车库中所应用的光电开关均有这两种形式。〔4〕驱动电机的选择。在此驱动元件是完成车库托盘的横移和升降的专用减速电机,查阅相关资料得知升降速度4-6m／min；横移速度8-10m／min；最大提升重量2200kg；升降机构电机功率kW；横移机构电机功率0.7kW。那么本文横移选用Y80M1-2三相异步电动机，升降选用Y90L-2三相异步电动机，两种型号电动机性能技术数据如表3型号额定功率额定电流转速功率功率因数堵转转矩堵转电流最大转矩重量额定转矩额定电流额定转矩KWAr/min%cosΦ倍倍倍KgY80M1-228307517Y90L-2284025由于2×3升降横移式立体停车库的控制核心单元选用可编程控制器,可编程控制器内部驱动都是弱电直流器件，内部最大的电压不超过+24V，所以电机应外接电源380V工业交流电。对于每一部电机，可编程控制器的输出单元都有两个输出点，分别驱动。现已驱动三号车位为例，实现正反转的两个交流接触器如图3图3-3控制系统驱动电机示意图第四章升降横移式立体停车库PLC控制的控制程序开始4.1控制程序流程图开始上层托盘下移启动电源手动操作下层托盘横移上层托盘下移启动电源手动操作下层托盘横移NY托盘下移到位否故障?紧急停车NY托盘下移到位否故障?紧急停车Y车辆开入或开出NN手动功能程序自动？Y车辆开入或开出NN手动功能程序自动？Y托盘是否过载YY托盘是否过载YY自动功能程序Y自动功能程序报警N终止程序运行Y报警N终止程序运行Y托盘是否超容输入要存的车号Y托盘是否超容输入要存的车号YNNN存取车完成否N存取车完成否N托盘横移到位否N托盘横移到位否车板上升至原位车板上升至原位YY上升到位否N上升到位否N弹开防坠装置弹开防坠装置YY开启防坠装置开启防坠装置下层车板归位下层车板归位N车板归位否N车板归位否YY等待下次信号等待下次信号4.2PLC的I/O点分配表及硬件连线图输入点分配启动故障检测I0.4停止超载检测I0.5手动超容检测I0.6自动复位I0.73-5号托盘上移I1-5号托盘有车I2.2-I2.63-5号托盘下移1-2号托盘左限开关I3.0-I1-2托盘左移I1.61-2号托盘右限开关I-I1-2托盘右移3-5号托盘上限开关I-I存车I3-5号托盘下限开关I-I取车I1-5号的按钮I5.0车位上有无人员检测1-5号车停放到位限位I5.5-I5.7，输出点分配运行指示灯重量超载报警手动指示灯轮廓超限报警自动指示灯Q1-2号托盘左移1.3存车指示灯1-2号托盘右移Q1.4-Q1.5取车指示灯3-5号托盘上移Q2.0-Q车未到位报警灯3-5号托盘下移Q-Q故障报警3-5号防坠装置Q-Q手动输出4.3升网络1：按下启动按钮，检测有故障，报警停车网络2:按下停止按钮，对整个运行过程进行紧急停车网络3:按下复位按钮，对正在运行的程序进行复位，复位后按下其他按钮对其继续操作网络4-6：当按下启动按钮检测无故障时，按下自动或手动按钮进行存取车网络7-13：选择自动运行，通过显示屏对的显示，按下相应的车位号自动进行存取车操作网络14-17：选择一号车位，进行故障检测，存车时进行超容超载检测。网络18：存车时，无报警，完成动作后结束程序，等待下次信号网络19：取车，无报警，完成动作后结束程序，等待下次信号网络20：检测有故障，报警，结束程序运行网络22-29：选择2号车位，完成存取车动作，结束程序，等待下次信号网络31:选择3号车位。1，2号车位右移到位网络32：1，2号车位到位后弹开防坠装置，等待三号车位下移网络33：三号托盘下移到位网络37：存车，无报警，完成停放网络38-40：完成存取车动作，托盘上移到位，并开启防坠装置网络41：3号车位复位后，1，2号车位复位网络42：完成存取车动作后，结束程序，等待下次信号网络43：有故障的，停止运行网络52：4号车位下移并完成存车动作升降横移式立体停车库STL语句表总结与展望通过本课题的设计，我意识到面对着日益增长的汽车数量所带来的城市停车位紧缺的社会问题，以及基于PLC的立体停车库设计这个课题对于优化空间结构，解决现实问题具有积极作用。在本设计中，通过对立体停车库种类的了解，根据5车位设计的实际情况选用升降横移式立体停车库，通过查阅资料，翻阅书籍，确定了停车库的总体结构，并对钢架结构，载车板，传送结构，平安装置做以简单的介绍，根据设计的方向，重点对立体停车库的控制系统的工作原理，控制方法，车位的运动规律，硬件的选择及连线以及程序的编制做以介绍和设计。其中在控制方面，用到自动和手动双重操作，这样既可以在自动运行中出现故障时紧急停车实现手动操作，也为以后停车库的维修与管理提供了便利。但是由于自己知识水平所限，整个设计过程当中的细节不能准确的把握，导致设计还存在许多漏洞和不完善的地方，而这恰恰也是自己在今后的工作中需要学习的地方。完善的立体停车库不仅可以为不断增长的汽车提供一个停靠的港湾，而且也最大程度的节约了空间，为本已拥挤的城市显得更加的开阔。而现在自动化的立体停车库在我国研发还属于起步阶段，因而可以说立体停车库研制在我国具有广阔的前景。致谢短短三年的大学生活即将结束，在这个曾经充满欢乐和洒下努力汗水的地方，自己是满怀的不舍与感谢，而这次的课题设计也将为自己的大学生活画上一个圆满的句号。论文准备了一个多月，期间在外实习，空余时间比拟少，遇到问题时，能及时得到指导老师的指导，还有同学给予的合理化建议，得以在时间紧张的情况下课题设计顺利的进行。重要的是在设计的过程中，既是对所学知识的实践运用，也是培养独立思考问题，解决问题的能力。并且当遇到不懂问题和同学讨论，向老师请教时，自己也会有新的收获。最后衷心的感谢各位老师在附录英文资料MechanicalstereogarageMechanicalstereogarageownsanumberofinnovativedesignandtechnologywhichcangreatlyincreasetheparkingschemeoperatingincomemeasures.Italsoprovidesthevehicleswithahighcapacity,highlyintensivestorage,security,environmentalprotection,idealforfastandconvenientaccesstoparkingspace.Comprehensivesettlementofthedifficultto,chaoticparkingproblems,itopenedupanewconceptoftheidealparkingsolutionintheparkingarea.Itcansavealotoflandarea,thelimitedlandresourcestobereasonablyfullyutilizedtoaddresstheparkingandgreening,landscapingandconstructionofthecontradictionbetweentheurbanlandscape,significantlyimprovethelevelofurbanoperationsandurbanmanagementlevel,anditsprospectsforurbanmanagementisextremelybroad.：Stereogarageisthestoragewhichisusedforautomaticparkingandscientificstorageofkindsofautomobile.Asthequantityofurbanautomobilehasincreasedcontinuouslyinnowadays,thehard-to-parkproblemhasbecomeacommonphenomenon.Mechanicalstereogaragecanuselandresourcesufficientlyandbringspaceadvantageintoplay,andmaximizethenumberofparkingcars.Ithasbecomeanimportantwayforstatictrafficproblemofcities.Currently,three-dimensionalgaragemainlyinthefollowingforms:liftingandtransferring,tunnel-stacker,vertical-type,Verticalcirculation,box-levelcycle,thelevelofcirculatinground.(1)liftingandtransferringLiftingandtransferringGaragemodulardesign,eachmodulecanbedesignedintotwo,three,fourlevels,thefive-story,semi-submergedinvariousforms,suchasthenumberofparkingspacesfromafewtohundreds.Thisappliesthree-dimensionalgarageonthegroundandundergroundcarparks,configurationflexibilityandlowcost.1.Productfeatures:1)saveland,theconfigurationflexibility,shorterconstructionperiod.2)lowprices,firefightingandexteriordecoration,withatotalinvestmentonsmallfoundations.3)useautomaticcontrol,simplestructure,safeandreliable.4)accesstoaquick,shortwaitingtimes.5)Runasmooth,lownoise.6)appliestocommercial,offices,residentialquarterssupportingtheuseofcarparks.2.Safetydevices:anti-droppingdevice,aphotoelectricsensor,spacingprotectors,emergencystopswitch.(2)-RoadwayStackerAislestackinggarageusedasastackingmachinetoolaccessvehicles,Allvehiclesarestackingmachineaccess,sotheStackerhighertechnicalrequirements,singlestackerhighercosts.Soaislestackingapplytotheparkinggarageneedsafewmorecustomers.(3)verticalGarageVerticalGarageElevatorsimilartotheprinciplethatbothsidesofthehoistlayoutspaces.generallyneedagroundvehiclerotarytablescanbesavedbythedriveraway.VerticalGaragegenerallyhigherhigh(tensofmeters),safetyequipment,Installationprecisionmachiningrequirementsareveryhigh,highcost,buthasthesmallestarea.(4)VerticalcycleProductfeatures:1)coversanareaofsmall,twoberthsareacanstop6-10vehicles.2)Thedecorationcanbeaddedonlyroof,firehydrantsavailable.3)lowprices,foundation,externaldecoration,fireandothersmallinvestment,shortconstructionperiods.4)useautomaticcontrol,safeandreliableoperation.Theissuestudiesthetypemechanicalparkingsystemwhichnamedup-downandtranslationstereogarage,andregardsofthetwofactorsofmanufactureandoperationalefficiencysynthetically.Withtherapiddevelopmentofcities,thesettlementofthedifficultyofparkingofcitieshasalreadyreachedtheveryurgentstage.Inthecitycenterwhereeveryinchoflandisprecious,especiallytheareawhichsuchvehiclesasthehotel,market,shoppingcenterlocation,etc.Dr.eye:concentrate,canonlydeveloptothesky,tounderground,sohasbuiltandalreadytoagreatdealofthree-dimensionalgarageparkingsreachedtheessentialstage.Thegaragecanbothbeinstalledwithgroundandunderground,thegreatestadvantagecanfullyutilizethesmallareatodeveloptothehighaltitude,tryone'sbesttostoremorevehicles,theplacethatthelandresourceinshortsupply,thevehicleisbigincapacitytoparkinthewaybest.Largemodernarchitecturalmainstreamareintelligentbuildingsandresidentialcommunities.Soauto-parkinggarageequipmentorautomaticcontrolsystemwillbecomeintelligentbuildingsandresidentialcommunitiesanimportantcomponentofpm.Simple,fast,easytouse,safe,reliable,andlessmaintenance,toprovideuserswithasafe,easytouseenvironment,Thisisauto-parkingfeatureofthebasicequipment.Allparkingequipmentoperatingconditions,vehiclesparkedintime,vehiclestoragemalaysia,garagestoragecapacity,Vehicleskepthighandlowpeaks,andotherinformationcanbetransmittedthroughthenetworkofintelligentcontrolcenter,throughintelligentcontrolcenteroperator,andthebroadcastingsystemandthemanagementofficeofthedivisionlinkedrelatedtoearlyreleasecontrol,managementinformation,thusachievingalltheintelligentmanagement.BuildingandtheCommunitythroughtheintelligentcontrolofthecentercouldalsoassociatedwithsocialnetworkingfunctions.Informationreleasedtothecollectioncomingoutorexpandutilizationofthegaragesocialandeconomicbenefits.Thiswillbetheautomationofthedevelopmentdirectionofthegarage.SolidGarageautomationcontrolsystemincludethefollowingfivemajorsubsystems:automatictollcollectionmanagementsystem,automaticaccesssystems,remotediagnosissystem,automaticGate,controlsecuritysystem.Subsystemsaremoreunifiedcontrolofthecentralcontrolroom,forcustomersplanningGarageformofmanagement,publishedgarageinventorycapacity,trafficcontrolprogram.Onthebasisofinvestigationoncurrentsituationanddevelopingtrendofgarageindomesticandabroad,wechoosetwo-layerandthree-formulisticgaragestructureastheresearchmodel.Accordingtotheformofthedragging-formsofmultiplayerup-downandtranslationear-base,itismadeofthreepares:partofear-basestrucrure,partofdriving-frameworkandpartofcontrolsystem.Thepapersimplyintroducesmainstructureandcharacteristicsofgarageandalsogivesashortintroductiontoitscontrolsystem.Accordingtotheoperationprincipleofup-downandtranslationstereogarage,themechanicswasusedtocomprehensivelyanalyzetheup-downandtranslationstereogarage,includingintensionoftheframework,structure,axes,etc.ThepaperadoptedPLCascontrolsystemindesigningtheup-downandtranslationstereogarage,PLCsoftwareofSIEMENScompanywasusedtoweavetheprogramofcontrolsystem,throughdebuggingrunning.theresultprovedthatadoptedPLCascontrolsystemissimpleandeasytorealize.Thecharacteristicofstabilization,credibility,speedinessandhighcapabilitymadethecontrolsystemveryperfection.Accordingtomechanicalparkingsystems-generalsafetyrequirementandthefactsoftheup-downandtranslationsterelgarage,thepaperintroducedsomesafetytechniquewhichwasusedintheup-downandtranslationstereogarage.Thiscanensureabsolutesafetyforcarandmakethewholestereogaragesafetyandrunningsmooth.Onthebaseoftheproject"Optimaldesignofthemechanismsinthestereoscopicgarage"，somemechanismsintheliftparkgaragehasbeendesignedoptimally.Atthefirst,weestablishedtherunningmodeandthestructureofthemechanismsadaptedtotherunningmode.Andthen,wechosetheimmobilecombastheparkingspaceandthesteelstructureframeworkassupport,theoptimaldesignonthetwomechanismswascarriedthrough.Theoptimaldesignontheimmobilecombandthesteelstructureframeworkwascarriedthroughwithaugmentedmultipliersmethod.Attheend,theresultoftheoptimaldesignisthattheimmobilecombwillbemorereasonableanddecreasedthewholeweightofthegarageandtheloadofthesteelstructureframework,andtheweightofthesteelstructureframeworkbecomemorelight.Atthesametimetherearemanyadvantagestoointhethree-dimensionalgarageparking.First,economizethespace.Generallyspeaking,itsfloorspaceisabout1/2~1/25ofthelevelparkingarea,machinerytype"three-dimensional".Thegaragecanbothbeinstalledwithgroundandunderground,thegreatestadvantagecanfullyutilizethesmallareatodeveloptothehighaltitude,tryone'sbesttostoremorevehicles,theplacethatthelandresourceinshortsupply,thevehicleisbigincapacitytoparkinthewaybest.Forexample,theyaremostsuitableforusing"verticalcirculation"onthelimitedresidentialquartergroundonthespacethree-dimensionalgarageofthetype.8storeysofeverygroupsofthiskindofgarage,thatistosay,onlyparkedthethree-dimensionalgaragebuiltupontheareaofacarandpark8carsoriginally.Second,automationiscontrolled,easytouse.Thethree-dimensionalautomaticdegreeofgarageparkingisveryhigh.Fromacompletesetandinstalltheintellectualadministrativesystemoftheparkingareaafterinstallingthelarge-scaleundergroundparkingofthethree-dimensionalgarage,goononeondutytomanagehourthroughprofessionalstaffmemberoftechnicaltraining.Third,three-dimensionalgaragebuildcostlowerthanthetraditionalparkingareagreatly.Itisreported,theoccupationoflandandbuildingcostinthetraditionalparkingareaisquitehigh.Donotgenerallygetonverywell,ordinaryeachoccupationoflandintheparkingstall,about15squaremeters,thefloors,thefloorspaceofeachparkingstallofundergroundparkingisabove25squaremetersatleastontheground.Ifusethethree-dimensionalgarageparking,canparkonegroupand8parkingstallsofthree-dimensionalgarageparkingonthevacantlotof30squaremeters,theaveragefloorspaceofeachparkingstallislessthan4squaremeters.Inrespecttobuildingcost,thehousepropertydeveloperofthedistrictbuildsanundergroundparkingstalltoneedtoinvest60,000-80,000yuanatpresent,theconstructioncostofsometop-gradeundergroundparkingstallsofofficebuildingisuptomorethantententhousandyuanespecially.Ifinstallthethree-dimensionalgarage,isitincreaseparkingstalliscancoststandthintoreach50,000-60,000yuaneachconstructionofparkingstalltotryone'sbestinasituationthattheareaofspacedoesnotchange.Fourth,itissafeandreliableandbeautifyingtheenvironment.Allocatetheautomaticdetectionsystem,variouskingsofsageorganizations,autoalarm,fire-fightingsystemandotherstickprecautionsfacility.Theautomobilewillnotdamage,loses.Suitmeasurestolocalconditions,utilizefragmentaryvacantlot,shapebeautifulgaragebeyondmix,beautifytheurbanenvironment.Theparkingarea,settotakeseparatecars,vehiclesenteringandleavingeachhisown,toachievetheseparationofpeopleandcars,trucksandcarsdonottouch,completelyavoidtheartificialdamagetovehicles,suchasscratchingrub,trafficintoandoutsmoothly.Idealgaragecanalsosetupotherfunctionslibraryservicearea,suchassettingupcarwashing,theestablishmentofmaintenanceservices,sothatwhenthevehicleinaparkedcarcanbebeauty,repairandmaintenanceservicesforvehicleownerstosavemoretime,evensetupshopinaparticularfloor,diningandentertainmentdistrict,sothatownersenjoymoreconvenience.TheParkingcaristurnedofftorunthestateeffectivelyandreducevehicleexhaustemissionsandnoisedisturbance,environmentalcleantheentireparkinggarage.Warehouseroofcanbeinstalledsolarpowerequipment,theoperationofparkingsupplyandadvertisingpower,butalsoasanelectricvehiclechargingpowersupply,notonlyenergy-savingenvironmentalprotection,toavoidaccidentalpowerfailurecannotaccessthevehicletrouble.Environmentalprotectionisanextremelyidealforparkingproducts,fullymeetthefutureurbanlandscaping,cleaning,orderoftherequest.机械式立体停车库机械式立体停车库拥有许多创新的设计和技术，能够大大的增加车库经营收益的方案措施。它也能够为车辆提供一个大容量，高密集度的存储，平安，环境保护，方便快捷的理想存取车停放空间。在停车领域，对停车难，停车乱问题的综合解决，它开创了一个全新的理想停车解决概念。它能解决大量土地资源，是有限的土地资源得到合理的充分利用，解决了停车与绿化，美化与城市构建的矛盾，大大的提高了城市的运营和管理水平，城市经营的前景是非常的广阔。立体停车库是一个能停放多种车辆的自动和科学的车库。如今，随着城市汽车数量的不断增加，停车难问题变得非常的普遍。机械式立体停车库能够有效的利用土地资源，优化空间结构，最大限度的增加停车位。它已成为解决静态的城市的交通问题的重要途径。目前，立体停车库主要分为一下几个形式：升降横移式，巷道堆垛式，垂直式，垂直循环式，箱型水平循环式、圆形水平循环式。(1)升降横移式升降横移式车停车库模块设计，每个模块能够被设计成两层，三层，四层，五层，半地下等多种形式，比方停车位数量从几个到几百个不等。这种立体停车库适用于地上和地下停车，配置灵活，本钱低。产品特点：节约土地，配置灵活，结构建设周期短低价格，消防系统和外装修，土建等投资少使用自动化控制，结构简单，平安，可靠存取车快捷，等车时间段运行顺畅，噪音低6〕适用商场，办公楼，居民区的需求停