自动立体车库PLC控制系统设计
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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。随着城市里面汽车数量的不断增加，停车困难的问题己经成为大中型城市的普遍现象。自动立体化立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市停车困难问题的重要途径。本课题以最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等因素进行设计。
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，选择三层十车位式自动立体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特点和传动机构部分。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的PLC控制，运用西门子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：自动立体车库；控制系统；可编程序控制器。
目 录
摘 要III
AbstractIV
目 录V
1 绪论1
1.1自动立体车库的研究现状及发展趋势1
1.1.1 自动立体车库的研究现状1
1.1.2 自动立体车库的发展趋势1
1.2 课题设计的目的和意义2
1.3 课题设计的内容2
1.4 自动立体车库的定义与简介3
1.5 动立体车库的结构及组成部件5
2 总体方案设计7
2.1 整体方案设计7
2.1.1 确定自动立体车库的架构7
2.1.2 三层十车位升降横溢式自动立体车库工作原理7
2.1.3 整体设计方案8
2.2 控制方式选择8
2.3自动立体车库PLC控制系统的基本结构8
3 可编程控制器概述9
3.1 可编程控制器的产生及发展9
3.2可编程控制器的定义及特点9
3.3 可编程控制器的结构11
3.4可编程控制器的组成及其工作原理12
3.4.1 可编程控制器的组成12
3.4.2 可编程控制器的工作原理13
4 自动立体车库控制系统的硬件设计15
4.1 控制系统总体架构15
4.2 自动立体车库控制系统设计分析16
4.3 输入输出点分配16
4.4 载车板的参数19
4.5 电机的选择19
4.5.1 升级电机的选择：19
4.5.2 横移电机的选择19
4.6 自动立体车库主电路图19
5 自动立体车库可编程控制系统的软件设计21
5.1 自动立体车库运行流程图21
5.2 PLC梯形图21
5.2.1 PLC仿真软件的选择21
5.2.2 PLC梯形图的绘制21
6 结论与展望30
6.1 结论30
6.2 不足之处及未来展望30
致谢31
参考文献32
1 绪论
1.1自动立体车库的研究现状及发展趋势
自动立体车库作为现代城市存放汽车的工具，在人们生活中得到越来越广泛的应用，为此，催生了自动立体车库控制技术的发展。自动立体车库控制技术中出现过继电器逻辑控制、计算机控制、可编程序控制器控制等方式，由于可编程控制器（PLC）是利用计算机技术专门针对机电控制而开发的一种控制器，其组成的控制系统内的软逻辑开关可以替代传统的继电器逻辑控制，而且运行非常可靠又由于它可现场编程控制且编程易学，故其具有使用灵活及产品开发周期短，在实际应用中维修方便，抗干扰性强等优越性。现代可编程控制器组成的控制系统己成为目前自动立体车库控制的发展方向之一。
1.1.1 自动立体车库的研究现状
早在50多年前，自动立体停车在国外就已经有所发展，先后分别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。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。以美国、德国和日本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、台区域的停车业也通过引进移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了停车难的问题，并开始向外输出技术和出口产品[1]。 1.1.2 自动立体车库的发展趋势
随着自动立体车库技术的发展，绿色化、低能耗和智能化将成为一段时间内的发展趋势。
（1）绿色化。绿色理念是自动立体车库的发展总趋势。不断改进产品的设计、生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染的自动立体车库。
（2）降低能耗。减少自动立体车库能耗的措施是多方面的。主要包括：选择减小电梯机械系统的惯性和磨擦阻力；驱动系统使用永磁同步无齿轮曳引机等技术。可以利用太阳能作为自动立体车库的补充能源也将是新的研究课题。
（3）智能化。随着计算机技术，讯技术与控制技术的发展使大厦的智能化成为现实。
1.2 课题设计的目的和意义
伴随着经济的快速发展以及汽车数量的明显增加，“停车难”的问题日益突出起来，尤其是以国土面积小且经济发达的国家和地区特别显著（例如日本、台湾等），在我国的一些大中城市情况也不容乐观，如图1.1所示。在城市化发展寸土寸金的今天，要解决“停车难”的问题，最好的方式就是建造自动化立体车库。自动化立体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，立体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，平均每辆车要占据40平方米的面积，而如果采用双层的立体车库，可以使地面效率提高将近90%，如果采用地面上多层（20层以上）立体车库的话，五十平米左右便可存放至少40辆的车，这样可以大大的节省我们有限的土地资源。其次，与地下车库相比，自动立体车库可更加有效地保证人和车辆的安全，人在自动立体车库内或者汽车没有停准位置，由可编程控制器控制的整个设备就会停止运转。从某种意义上说，立体车库从管理上已经彻底的做到人车分流。2.2 控制方式选择
自动立体车库的控制方式有：
（1）电磁继电控制系统
（2）微机（PC）控制系统
（3）可编程控制器（PLC）控制系统
（4）单片机控制系统等。
本次课程设计采用可编程控制器（PLC）作为控制方式。
2.3自动立体车库PLC控制系统的基本结构
自动立体车库PLC的控制系统主要由信号控制系统和拖动控制系统两部分组成，主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统等。
系统控制核心为PLC主机、操纵盘，安全保护信号通过接口送入PLC，存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号，向拖动控制系统发出控制信号。
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