升降横移式立体车库控制系统设计.doc

中 北 大 学 信 息 商 务 学 院毕业设计开题报告学 生 姓 名：赵文卿学 号：08020142X27学 院、系：中北大学信息商务学院专 业：机械设计制造及其自动化设 计 题 目：升降横移式立体车库控制系统设计指导教师:赵俊生 年 月 日毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1. 什么是立体式车库 现在所知的最早的立体车库建于1918年，位于美国伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家宾馆(Hotel La Salle)的停车库，设计师是Holabird 和 Roche。1经过近一个世纪的发展，立体式车库的技术越来越成熟，应用越来越广泛。到目前为止， 立体车库发展到有九种主要类型：升降横移类(PSH)、巷道堆垛类(PXD)、垂直升降类(PCS)、垂直循环类(PCX)、水平循环类(PSX)、多层循环类(PDX)、简易升降类(PJS)、平面移动类(PPY)、汽车升降机(PQS)。2在以上九种类型尤以升降横移类(PSH)立体车库应用最为广泛。采用以载车板升降或横移存取车辆的立体停车设备的停车库叫做升降横移类停车库。升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成半地下、两层 三层、四层、五层等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场 配置灵活，造价较低。其工作原理为：一般一层车位只能横移，中间车位即可横移又可升降，上层车位只能升降，该类车库通过各层车位的移动来实现车辆的存取，由于升降横移式立体停车库对场地的适应性较强，可根据不同的地形和空间任意组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低，因此 升降横移式立体停车库应用十分广泛普遍。22. 国外立体车库的研究现状 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。13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世界领先水平，韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进-移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。15如下图是国外先进的垂直升降式立体车库。 国外高容量垂直升降式立体车库33. 国内立体车库的研究现状5我国机械式车库的早期研究开发工作是从80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。参照日本等国标准制定的我国行业标准也于近几年出台，目前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型的停车设备，有些停车设备已开始出口。7但在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。8解决上述问题，需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。政策方面应参照发达国家的有关政策法规，规划确定出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。鼓励按市场规则经营车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。6下图是我国一升降横移式立体车库。 升降横移式立体车库34. 研究立体式车库的意义 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。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。1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。10 Oz6W. 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。首先，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8090，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，并节省土建开发成本。14采用机械式立体停车设备占地空间小，并可以最大限度地利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。6参考文献：1中国重型机械工业协会，停车设备管理委员会编机械式立体停车库北京市 海洋出版社2001 2张启君.立体车库的主要形式及技术特点.机械工业出版社，2004 3中国重型机械工业协会，停车设备管理委员会编机械式立体停车库北京市 海洋出版社20044任伯淼，机械式立体停车库海洋出版社20015付翠玉，关景秦.立体车库发展的现状与挑战.机械设计与制造，2005（9）6王瑞刚，吴成东.立体停车场的发展现状与趋势.交通与运输，2005,2（1） 7杨智.浅谈立体车库自动化控制系统及运用.科技情报开发与经济，2008（1）8蒋圣平，颜景龙，裴焕斗等，PLC在立体车库系统控制中的应用.华北工学院测试 技术学报，2000（2)9岳亮，李瑞斌.浅析自动化立体停车系统中的技术应用.交通标准化，2002,10（2）10忠晓强横移立体车库控制系统的研究与设计自动化应用，2011,111黄敏，花有清 基于PLC的立体车库控制系统设计实践与应用，2009.10 ，26-1 12李果，张广明，凌祥.多层横移立体车库控制系统设计与实现.机械设计与制造， 2011,3（3）13Transations of the ASME,jouranal of Engineering for power,198014Nealy DA,Relder SB.Evaluation of laminated porous wall material for combustor liner cooling15RJ.Schilling,Fundamentals of robotics,Analysis and control,Prentice Hall ,Englewoods,1990 毕 业 设 计 开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、拟研究解决的问题：1、根据立体车库的控制系统的功能要求，确定系统的设计系统结构。2、根据所设计的场所，选择电动机的类型。3、根据I/O的点数选择合适的PLC的类型。4、立体车库控制系统的PLC梯形图设计及程序调试。二、拟采用的设计路线 本次毕业设计的课题是: 立体车库的控制系统设计。分为三个部分。（1）电气控制系统整体设计 整个车库由一台PLC对车库进行统一的管理和监控，通过PLC控制平台传动装 置以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的调入、调出由PLC根据当前各车位的 车辆存放情况，按照相应的调度策略调度车辆进出。（2）电气系统关键部分设计 立体车库控制系统的关键技术是使汽车迅速准确地对号入位。为使载车装置自动准确到达对应泊位，采用步进电机驱动载车装置，使载车台升降。为提高存取效率和载车设备的平稳性，电机采用变频器调速。每层设有行程开关和接近开关，升降机构碰到接近开关时，异步电机开始减速，碰到行程开关后，电机停止运动。汽车进入泊位时，装在承载汽车上的步进电机驱动托板平移。电动机正转，平移工作台向前平移，送车入号；反之，送车出号。一个存取任务完成后，升降载车系统等待下一个存取指令。在升降横移式立体车库中，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，如指示灯及其各种安全设施等。为了判断载车板上有无车辆，将采用光电开关或者压力传感器。在电机控制及接线设计方面，存取车时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） PLC控制程序设计 根据车库的运行控制要求，应用程序采用模块化结构， 由主循环程序和若干子程序构成。控制程序采用模块化编程形式，车位运行过程中只需调用子程序模块，这样大大降低了程序的复杂程