基于PLC的PSH16D型立体停车库控制系统设计开题报告.doc

重庆理工大学毕业设计（论文）开题报告题目基于PLC的PSH16D型立体停车库控制系统设计二级学院机械工程学院专业机械设计制造及其自动化班级109040204姓名邹正明学号10904020437指导教师系主任时间2013.31、本课题的研究目的及意义1.1背景车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，车辆的增加，交通拥挤所造成的商场、酒店车位限制，使得车主为停车而发愁，扩展停车场引起人们的广泛关注。普通露天停车场和建筑物下的停车库虽然停放方便，但占地面积广，且停车数量有限，尤其是土地价格突飞猛进增长的今天，投资商不得不考虑土地占用的成本，为了充分利用立体空间，规范和科学管理汽车的停放，建造智能立体车库已刻不容缓。目前，在国内一些经济较发达、人口密度较大的城市中，己经着手开发推广立体停车库。本设计即是基于日趋成熟和自动化程度不断提高的PLC技术，针对目前车库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、自动化程度较高的车库智能管理系统。具有智能化的智能立体车库占用土地少、充分利用空间，缓解了城市中道路空间小的矛盾，又适应了城市高节奏快速发展的需要，更重要的是顺应社会的发展，减少了污染，为城市向更大规模发展提供有利的条件。随着微电子技术、通讯技术、控制技术的迅猛发展，计算机更加广泛的进入工业控制的各个领域，并正发挥着越来越重要的作用。计算机技术在车库系统中的应用，可使设施集自动化、系统化、综合化为一体，提高智能立体车库的中存取车辆的速度，提高智能立体车库工作的可靠性。利用计算机进行实时控制和管理车库运行成为发展趋势，降低车库的投资成本，实现无人化管理，增强车库的智能化程度，将会对我国智能立体车库的发展起到很好的推动作用。而且智能立体车库技术空间利用率高，智能化控制，安全可靠等优点为解决停车难问题也有一定的促进作用。1.2目的1.更加深入的了解智能立体车库的工作原理。2.能够熟练掌握PLC在立体车库中的运用。3.能够自主的对立体停车库的控制系统进行设计。1.3意义1.掌握了控制系统的设计步骤流程以及方案制定方法。2.具备了控制系统硬件设计、软件编制与调试等基本能力。3.提升了自己对于设计智能控制系统这方面的能力，而且能够与社会实践相结合。2、本人对课题任务书提出的任务要求及实现目标的可行性分析本课是基于日趋成熟和自动化程度不断提高的PLC技术，针对目前车库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，设计一种技术较先进、性能可靠、自动化程度较高的车库智能管理系统。1.其需要解决的任务为：（1）查阅相关领域的参考文献；（2）对PSH16D型升降横移式立体车库工作原理的分析；（3）拟订PSH16D型升降横移式立体车库控制系统的设计方案，确定控制系统所需控制输入和输出点数，从而根据控制点数选择合适的PLC。根据输入信号，选择合适的传感器，并且选择合适的继电器及接触器；（4）对PLC进行编程，使其满足PSH16D型升降横移式立体车库的控制功能；（5）完成使用说明书和设计说明书的撰写。2.实现目标的可行性分析：（1）在知识储备上可行本人在大学期间系统的学习了机械原理、机械设计、现代工程图学、机械制造技术基础课程设计、CAD实用软件实训、机械设计课程设计、现代设计法、机电一体化系统设计、机电传动控制、机械工程测试技术等相关专业知识。（2）在客观环境上可行学校新图书馆提供了良好的学习、设计环境。能够使用相关指导书、技术手册、图册等专业书籍。网上拥有大量丰富的文献和资料，供我参考学习。（3）自身能力上可行自己也掌握了CAD制图软件、contorlstar编程软件、自主学习了EC10系列可编程控制器用户手册，相信在指导老师的引导和帮助下，一定能够完成设计。3、本课题的关键问题及解决问题的思路1.关键问题之一PLC的选型在本课题研究中，PLC是控制系统的一个核心部分，所以PLC的选型是关键问题之一。问题解决思路：解决这个问题分如下几个步骤，1.控制功能的选择；2.输入输出（I/O）点数的估算；3.PLC的类型（模块型）；4.输入输出模块的选择；5.存储器容量的估算；6.存储器的选择；7.电源的选择；8.冗余功能选择；9.经济性考虑。2.关键问题之二控制系统的电路整个车库设计由一台PLC对车库的汽车存取进行控制，实现联锁保护。使用工控机进行统一的管理和监控。各车位内车辆的调入调出由工控机进行管理，通过数据通讯，指挥PLC完成车辆进出。所以其控制电路设计非常重要。控制电路问题实际上就是本课题的硬件设计部分，这部分可以说是相当的复杂，也是本课题研究的重难点之一。问题解决思路：在升降横移式立体停车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，控制系统就是使它们在不同的时间内实现正反转，其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯及各种安全设施等。为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用行程开关。为了判断载车板上有无车辆，采用光电开关。同时在车库中还采用一些传感器，如烟温传感器以及安全预警装置。在存取车是车位的升降不能同时进行，车位的升降和横移也不能同时进行，这两个动作必须是互锁的，即当上层车位在升降时，地面层车位不能移动，反之亦然，并且上层车位每次只能有一个车位进行上下升降运动。这些在程序中可采用联锁和互锁的方法来解决。3.关键问题之三控制系统PLC程序设计设计PLC应用程序的基本原则是：第一，最大限度满足车库的控制要求，即完整性原则。第二，确保计算机控制系统的可靠性。第三，力求控制系统简单、实用、合理。第四，考虑到扩展的需要，即接口和通信等留有适当的余地。本课题主要为控制设计，所以程序设计也是相当关键的一个问题。问题解决思路：升降横移式立体停车库PLC控制系统的主要功能是存取车功能，当选择某车位进行存取车时，系统自动确定车位移动方案并调用相应的车位移动程序，自动完成存取车操作。存取车控制的主要问题是解决车位移动问题，当选择某车位进行存取车操作时，需要移开它下面的所有车位，建立下行通道。建立下行通道须遵循高效原则，包括两个方面：建立下行通道的时间最少，即车位移动的距离最短；建立下行通道所需移动的车位数最少。当选择地面层车位存取车时，由于地面层车位车辆可以直接出入，因此不用考虑空位的位置，可以直接进行存取车操作。当选择存取车位为上层车位时，根据高效原则，比较所选车位与其下面各层的空位进行位置比较。若某层空位在该车位左侧，则将该层的相关车位左移，若某层空位在该车位右侧，则将该层的相应车位右移，最终使所选车位的下面形成通道，便于该车位升降，完成存取车操作。为了保证存取车控制的可靠和高效，建立了存取车复位规则。车位横移复位规则：横移车位不进行列复位。在下行通道的建立过程中，顶层车位需要横移操作，为了保证存取车的效率，规定存取车完毕，横移车位不需要复位，直接参与下次下行通道的建