基于PLC的PSH16D型立体停车库控制系统设计【含全套CAD图纸】【答辩毕业资料】

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关键词：: 基于 plc psh16d 立体车库控制系统设计全套 cad 图纸答辩毕业资料

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摘要 ………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract……………………………………………………………………………Ⅱ

1 绪论…………………………………………………………………………………1
1.1 立体停车库的简介……………………………………………………………1
1.2 本课题设计的背景 …………………………………………………………3
1.3 本题设计的内容………………………………………………………………4
1.4 本题设计的目的及意义………………………………………………………4

2 立体停车库控制方案的……………………………………………………………6
2.1系统设计的基本步骤…………………………………………………………6

3 升降横移式立体停车库的构成及工作原理………………………………………7
3.1升降横移式立体停车库的构成 ………………………………………………7
3.2 升降横移式立体停车库的工作原理…………………………………………7

4 立体停车库部分硬件的设计………………………………………………………9
4.1安全防护装置 …………………………………………………………………9
4.2 传感器的选择 ………………………………………………………………9
4.2.1感烟感温传感器 …………………………………………………………10
4.2.2红外线传感器 ……………………………………………………………10
4.2.3行程开关 …………………………………………………………………11
4.3系统控制箱设计 ………………………………………………………………11
4.4电动机的选型 …………………………………………………………………12
4.4.1升降传动电机 ……………………………………………………………12
4.4.2 横移传动电机 ……………………………………………………………12
4.5 PLC 的选型 ……………………………………………………………………13
4.5.1 PLC的选型 ………………………………………………………………13
4.5.2 PLC外部接线图 …………………………………………………………15

5 立体停车库控制系统软件设计 ……………………………………………………16
5.1 PLC工作过程 ………………………………………………………………………16
5.2 PLC程序编制原则 …………………………………………………………17
5.3 I/O点地址分配 …………………………………………………………………17
5.4 控制系统设计流程图……………………………………………………………19
5.5 PLC控制系统的梯形图设计…………………………………………………………21

6 总结 …………………………………………………………………………………22

致谢 ……………………………………………………………………………………23

参考文献 ………………………………………………………………………………24

文献综述 …………………………………………………………………………25

附录 PSH16D型立体停车库PLC梯形图……………………………………………32

摘要

立体车库是用来实现部分车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车数量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可更好的利用上地资源，发挥空间优势，更大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较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可行性的双重因素。
本文是在对国内外车库现状及发展趋势做了调研的基础上，选择三层六列式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：车库的结构部分、传动装置部分以及控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统作了比较详细的说明。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的可编程序控制器(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，采用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：立体车库；控制系统；可编程序控制器

Abstract

Stereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo garage can use land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage, and regards of the two factors of cost of manufacture and operational efficiency synthetically.
On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and six-formulistic garage structure as the research model. According to the form of the dragging-forms of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure、part of driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main structure and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. The paper adopted PLC as control system in designing the up-down and translation stereo garage, PLC software of SIEMENS company was used to weave the program of control system, through debugging running. The result proved that adopted PLC as control system is simple and easy to realize. The characteristic of stabilization, credibility, speediness and high capability made the control system very perfection. In order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and translation stereo garage the Paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can ensure absolute safety for Car and make the whole stereo garage safety and running smooth.

Keywords：Stereo garage; Control system; PLC

1绪论

1.1 立体停车库的简介
停车库系统就其结构特征来分类，可分为平面式和立体式两种，平面式又分为地下平面式停车库、地上平面式停车库；立体式停车库又可分为自行式立体停车库、半自动立体停车库和全自动立体停车库，而全自动立体停车库还可分为两层或多层平面式全自动立体停车库、竖向密集型全自动立体停车库以及特殊造型结构全自动立体停车库。

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正式立体停车库控制电路.gif

内容简介：: 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 2013.3 1、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立过程。当系统强行复位操作时，各车位恢复到初始位置。根据上述存取车复位规则，存、取车操作的车位升降动作达成了一致，即无论存车还是取车操作，车位都是先从所在层下降到地面层，等存取车动作完成后，及时上升恢复到原来的层位。因此，可以用相同的控制程序实现同一车位的存取车控制，提高了控制程序的执行效率，节省了存储空间。4、完成本课题所需的工作条件（如工具书、计算机、实验、调研等）及解决办法（1）查找了大量的工具书，有机电一体化设计机电传动控制可编程控制器使用说明书。（2）学校有图书馆，拥有大量丰富的文献和资料，能够使用相关指导书、技术手册、图册等专业书籍。（3）做过一些市场调研，并了解国内智能化立体车库存在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等缺点。而随着微电子技术、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。（4）有相关的软件，如CAD制图软件、controlsdtar编程软件等。解决所提出的问题：首先要查阅相关的资料、书籍，确定出解决问题的可行方法以及所需步骤；然后通过通过查询的资料选择PLC和其他的元器件。再建立他们的通信，然后分析车库的工作原理编制程序。最后在相关软件上去调试。5、工作方案分析及进度计划熟悉立体车库的工作原理，深入了解可编程控制器的编程方法，以及对各模块熟悉，熟练使用contorlstar编程软件。进度计划： 2013 年 2 月 25日-2013 年 3月 3 日：查阅资料、学习相关基础知识； 2013 年 3 月 4 日-2013 年 3 月10 日：制定设计计划，起草开题报告； 2013 年 3 月 11日-2013 年 3 月24日：开题报告的修改整理，写文献综述、

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