立体车库的机械设计和PLC控制开题报告.doc

本文档系作者精心整理编辑，实用价值高。毕业设计（论文）学生开题报告课题名称立体车库的机械设计和PLC控制课题来源自选课题类型BX指导教师严明霞学生姓名孙雪娟学 号0710111829专业班级07机自（八）班本课题的研究现状：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，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近3040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，距今已有十年的历程。随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化,而作为解决城市静态交通的有效措施向空间、向高层发展的自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点,越来越受到人们的青睐。立体停车库使用时涉及到人身和车辆的安全,所以对设备的安全性和可靠性要求非常 高。PLC采用了以计算机为核心的通用自动控制装置,集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体,可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便,适用于频繁启动和恶劣的环境,因此在立体停车库控制系统中通常采用PLC作为电控系统的核心。汽车在改变人们生活方式的同时，正在给城市管理带来前所未有的矛盾与挑战，其中大中城市停车难的问题已经迫在眉睫，亟待解决。据国家交通运输部科学研究院城市交通研究中心最新研究表明：根据国际通行标准，城市的机动车保有量与停车泊位总数之比最低应为1：1.2，其中居民自用车位满足率应达到百分之百及一车一位。只有这样，车辆停泊才不会对交通运行与城市管理造成负面影响。而在中国随着汽车产业迅猛发展，加之城市建设与城市交通规划相对滞后，目前绝大多数城市的泊车位供给已经无法达到国际标准。道路堵塞，车辆停放已经成为当前城市运行管理中难以彻底解决的棘手问题。研究的目的及意义：对于立体车库，有如下优点：1 具有突出的节地优势。2 可以更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转，从而在管理上做到彻底的人车分流。3 可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低的多。随着家庭轿车的增加，经济实用的立体车库必将兴起，车库实现自动化控制是未来车库技术发展的主方向。在现代化大都市中，立体车库已经渗入到人们的各个生活领域。在机关、宾馆酒店、医院和居民区等许多地方，立体停车库成了一个必不可少的基础设施。因此立体车库的设计具有重要的现实意义，本课题通过立体车库的机械设计和PLC控制来体现这一点。课题类型：（1）A工程实践型；B理论研究型；C科研装置研制型；D计算机软件型；E综合应用型（2）X真实课题；Y模拟课题；（1）、（2）均要填，如AY、BX等。本课题的研究内容： 查阅相关资料，了解到立体车库主要有九种类型：升降横移类、垂直升降类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、巷道堆垛类、简易升降类、平面移动类、汽车升降机。其中尤以升降横移类因其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点而应用最为广泛。 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、四层等多种形式，车位数从几个到上百个。其工作原理为：一层车位只能横移，中间车位既可横移又可升降，上层车位只能升降。要求除顶层外，中间层和底层都必须预留一个空车位，供出车升降之用。遵循升降复位，横移不复位的原则。通过控制横移小电机和升降大电机的正反转来操作车位，用光电开关来判断载车台上有无车辆。为了保证存取车安全可靠，系统精确定位，采用行程开关来保证载车台能横移和上升或下降到指定位置。为了保证载车板运行过程的安全性,必须采取传动系统自锁保险设计和安全挂钩保险设计：如链传动采用制动电机，无论发生什么情况，都处于自我保护状态；控制安全挂钩运动的电磁铁上必须有一反馈信号，以指示挂钩是否已把托盘挂好等。根据上述原理和要求，初步确定系统由以下几部分构成：1 主框架部分：主体钢架结构采用H型钢、槽钢、钢板焊接成型，用高强度螺栓连接成框架结构，具有较好的强度和刚度。2 载车台：采用镀锌板压弯成型，左右边梁采用槽钢成型。边梁用高强度螺栓和载车台连接，以保证载车台的刚度和强度。3 传动系统：采用链条传动或钢丝绳曳引传动。上层载车板由减速器长降电机通过链条驱动带动卷筒，再由卷筒通过钢丝绳驱动载车台升降。下层载车板由电机减速机通过链传动驱动行走轮沿横移轨道运动。4 控制系统：核心部分采用PLC。其操作大致分为三类：以故障诊断和处理为主的操作；联系现场状况的数据I/O操作；执行用户程序以及响应与PLC相连的外部设备的命令操作。控制方式分为手动和自动两种方式。手动优先级别高于自动方式。5 安全机构：设有断电、缺相、断相和相序保护；延时保护；防人、异物误闯入红外线检测装置；车辆定位用限位装置；防止载车台坠落装置；汽车长度限制装置；紧急停车装置；防止超限运行装置；警示灯及警示蜂鸣器；电机自带自锁装置。 本课题研究的实施方案、进度安排：实施方案：查找资料，明确设计内容及要求，分析工作情况及设计要求。首先确定硬件和软件设计方案，说明系统工作原理，画出控制系统结构图和控制系统流程图。再对总体方案进行初步验证。然后进行硬件设计，包括PLC、I/O口分配及电路、电气部分和外围设备。接着进行硬件结构设计和关键零部件的强度校核，控制系统方案设计。最后进行调试。进度安排：第1周：查资料，了解设计任务，完成开题报告。第2、3周：对硬件和软件进行方案设计，并进行初步可行性验证。第4、5周：对系统硬件设计，完成系统硬件设计图。第6、7、8周：编制控制程序，编写梯形图程序并进行调试。第9周：完善设计内容。第10周：编写毕业设计说明书，准备答辩。 已查阅的主要参考文献1 PLC在立体车库中的应用J，南昌航空工业学院学报（自然科学版）,2003（04）2 马红麟，基于PLC控制的升降横移式立体车库的研究与设计J .智能建筑与城市信息，2007（9）3 廖常初.可编程序控制器的编程方法与工程应用M.重庆：重庆大学出版社，2001.4 基于PLC的多层升降横移立体停车库控制设计.有道工控网5 黄敏，花有清.基于PLC的立体车库控制系统J.机电工程2009.10(10)6 邓星钟.机电传动控制M . 第3版.武汉：华中科技大学出版社，2001.7 李广慧，李波机.械制图简明手册M.上海：上海科学技术出版社，2010.8 唐增宝，常建娥.机械设计课程设计M .第3版.武汉：华中科技大学出版社，2006.9