4836-自动立体车库PLC控制系统设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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4836-自动立体车库PLC控制系统设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,自动,立体车库,plc,控制系统,设计,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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周次 起止日期 工作计划、进度 每周主要完成内容1012年 11月 12日 2月 查阅相关资料，完成开题报告 按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书42月 3日月 20日指导专业实训，要求了解企业结构 进入工厂实习，了解企业生产流程11 2013年 2月 11日6日 查找一篇与论文相关的学术性英文资料，要求是期刊论文 查找一篇关于自动立体车库013年 2月 18日3日 严格按照要求翻译英文资料，其中公式必须用公式编辑器输入 翻译英文资料13 2013年 3月 4日 日 指导完成总体结构方案设计选择所要设计的自动立体车库架构，确定理设计思路14 2013年 3月 4日 日 指导完成电机的选择 通过计算所需功率完成电机的选择15 2013年 3月 11号6日 指导完成输入输出点分配 完成输入输出点分配并绘制表格16 2013年 3月 18日3日 指导完成成013年 3月 25日0日 指导完成接线图和流程图 完成接线图和流程图18 2013年 4月 1日 日 完成各个模块梯形图的绘制 完成工作方式选择模块、自动工作车位选择模块和复位模块的梯形图19 2013年 4月 8日 3日 完成各个模块梯形图的绘制 完成4、5、6号车位下降模块和7、8、9、10号车位下降模块的梯形图20 2013年 4月 15日0日 完成各个模块梯形图的绘制 完成手动方式车位选择模块和手动方式车位运动模块的梯形图21 2013年 4月 22日7日 指导说明书初稿写作 根据所下载的资料，构思并开始写说明书22 2013年 4月 29日日 指导说明书二稿写作、修改将整篇文章的脉络、细节加以完善，用词准确，不出现病句等。23 2013年 5月 6日 0 指导修改说明书并定稿 说明书按照模板进行修改24 2013年 5月 13日8日 说明书及相关资料、图纸打印装订 打印说明书和图纸及相关资料25 2013年 5月 20日 5日 指导学生整理资料，准备答辩 整理资料，并熟读资料，做好充分准备2、本表由各系妥善归档，保存备查。无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械93 学生姓名：祁鹏 课题（设计）名称：自动立体车库 开始日期： 2012年 11月 12日说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。存在问题、改进方法 指导教师意见并签字参考资料不太详细，论文中相关的设计结构比较分散，要将各论文中设计的部件整合起来一起研究分析虽然不是第一次进入工厂实习，但是各方面任然都很欠缺，要增强动手能力，加强熟悉工作流程学术性英文资料比较难找，大多是综述性文章，要多加查阅翻译中遇到很多专业术语，翻译语句不通顺，加强专业英语的练习，使语句通顺设计思路不够完善，存在漏洞，设定计划计算的时候忽略了一些损耗，重复计算，把损耗考虑进去对于各输入输出点关系不太清楚，要理清各点之间的关系对各个阅资料，了解各个型号和功能画法出现错误，参考一些接线图和流程图对各章应写哪些内容比较模糊，可根据设计的图纸，着重介绍个部件有很多细节错误，将文章再复查一边，避免出现语句上的和细节方面的错误格式经常出错，耐心修改，要熟练使用善存在很多细节方面的错误，应认真检查并及时改正2、本表由各系妥善归档，保存备查。对梯形图的画法已经的使用不够熟练，多次使用，是自己对画法和更加熟练。存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械93 学生姓名：祁鹏 课题（设计）名称：自动立体车库 开始日期： 2012年 11月 12日说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。备 注2、本表由各系妥善归档，保存备查。存档编码：无锡太湖学院 2013 届毕业作业周次进度计划、检查落实表系别：信机系 班级：机械93 学生姓名：祁鹏 课题（设计）名称：自动立体车库 开始日期： 2012年 11月 12日说明： 1、 “工作计划、进度 ”、 “指导教师意见并签字 ”由指导教师填写， “每周主要完成内容 ”， “存在问题、改进方法 ”由学生填写。编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 相关资料 题目： 自动立体车库 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923147 学生姓名： 祁 鹏 指导教师： 黄敏 （ 职称： 副教授 ） 2013年 5月 25日 目 录 一、毕业设计（论文）开题报告 二、毕业设计（论文）外文资料翻译及原文 三、学生 “毕业论文（论文）计划、进度、检查及落实表 ” 四、实习鉴定表 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 开题报告 题目： 自动立体车库 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923147 学生姓名： 祁 鹏 指导教师： 黄敏 （ 职称： 副教授 ） 2012年 11月 25日 课题来源 自拟题目 科学依据 （包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等） （ 1）课题科学意义 随着城市规模越来越大，城市人口、车辆日渐增多，市区尤其是中心商业区“停车难”的问题已成为制约城市发展的一大难题。 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，平均一辆车就要占据 40平方米的面积，而如果采用双层机械 立体 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。 立体 车库与地下车库相比可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。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。 在地下 立体 车库中采用机械存车，还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得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。 （ 2） 自动立体车库 制系统的 研究状况及其发展前景 立体车库在中国是个新兴行业。但随着经济的发展和人民生活水平的提高，小轿车的数量增长迅猛，人们对车库的需求也越来越高，生产厂家逐渐增多。由于绝大部分的轿车集中在大、中城市 ,城市轿车数量的大幅度增加必然引起对停车位需 求的增加 ,预计在今后 5 年内我国城市至少要有约 250 万个停车库才能满足需求。车库门的年需求量高达 300 万套 ,而实际产量为 150 万套。自动门、工业门的需求量为 460 万平方米 ,其中自动门的需求量为 250 万平方米，前景十分明朗。 研究内容 了解自动立体车库的工作原理，国内外的研究发展现状； 完成自动立体车库 制方案设计； 完成有关控制系统的主电路、控制电路及控制元气件的选型设计；并完成 序编制； 完成设计说明书的撰写，并翻译外文资料 1 篇。 拟采取的研究方法、技术路线、实 验方案及可行性分析 实验方案 ： 结合现实生活中已经建成的升降横移式立体车库的项目，了解立体车库运行的基本原理和轿车停车流程，记录立体车库使用注意事项等。参阅了国内外的几种升降横移式立体车库的相关资料，对当前的车库技术发展前沿有了大概的了解，从而把握国内外车库技术的发展趋势和方向；通过网上检索，了解立体车库最新国内外发展概况等。了解建设立体车库的钢材选用，电机选择，建设方法等。 研究计划及预期成果 研究计划： 1012 年 11 月 12 日 2012 年 12 月 12 日： 查阅与毕业设计相关的资料，并填写开题报告 。 2012 年 12 月 03 日 2013 年 01 月 20 日： 进入工厂实习， 填写毕业实习报告。 2013 年 02 月 11 日 2013 年 02 月 23 日：查找一篇有关于自动立体车库 制系统的学术性英文文献并翻译。 2013 年 03 月 04 日 2013 年 04 月 20 日：自动立体车库 制系统设计。 2013 年 04 月 22 日 2010 年 05 月 23 日：说明书的写作及相关资料、图纸的打印装订，并准备答辩 预期成果： 这套低成本、高效率、高可靠性、人性化的自动车库门 ,能在市场竞争中处于有利地位。自动车库应用范围广泛 ,既可用于商业性车库 ,又 可用于住房配套用车库 ,其推广应用社会经济效益十分显著 ,对改善城市面貌有重大意义。 特色或创新之处 使用 程软件 编程仿真，效果明显，方便改变参量，能够直观判断 设计 结果。 采用固定某些参量、改变某些参量来研究问题的方法，思路清晰，简洁明了，行之有效。 已具备的条件和尚需解决的问题 实验方案思路已经非常明确，已经具备使用 程软件 编程仿真的能力和 数据 处理方面的知识 使用 程软件 编程的能力尚需加强。 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 教研室（学科组、研究所）意见 教研室主任签名： 年 月 日 系意见 主管领导签名： 年 月 日 英文原文 A LC by of of to is in 960s in lc is to of is is to as of is to of in to of In lc as a lc is no is a in It to in as of of or to a to is a be to a is a . 968, in At LC or a 1999. C to to of to in to a on LC 1995, an of 5 of S of is of LC as a 5at in LC is on is or in a by If a LC to to of of is an in so be In in LC is to in to LC a of In of is LC In LC to of A a is in of is to a LC on as a of to a of is to a to in of is to of on of is LC LC PU I/O a do LC PU I/O or a be to In a of PUs of of PU by it PU of by in a or of it is is LC of LC so to is of a is of 051, 62is ll LC of LC up of an is by a a it a to a be in is to be V on a is a in a is of a of an is 1”or 0”in a or in of to in or be in of be a LC a if s a in is of to is it is to a It is to to in a to in LC to of a on of I/O up in as as a is to of or be or a to a if be up a of up to a a on so it to is in to LC 4 20 On LC ll as a LC to to “LC we it of LC a a A to LC in of in by by a of of to be be as to or a a to as to n to on In is to In by to to A is to in to be in a in in to in of on a As a in a of 0% of LC 0848, 1999; 1993; 1499, 1998; 57451999 to in of A of to it be to on as is as a in of is on in on of in a of 5 to of of a , on of to of is a of 80of to of is on or of of is to of by it to of A is of to a or in a a of in as in a is to of a 1996. is a a At At is In a is a as LC 703 of 703 of on of a of an to of is 703 is Telecontro 编号 无锡 太湖学院 毕业设计（论文） 题目： 自动立体车库 信机 系 机 械 工 程 及 自 动 化 专业 学 号： 0923147 学生姓名： 祁 鹏 指导教师： 黄敏 （ 职称 ： 副教授 ） （ 职称： ） 2013 年 5 月 25 日 无锡 太湖学院本科毕业设计（论文） 诚 信 承 诺 书 本 人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 自动立体车库制系统设计 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。 班 级： 机械 93 学 号： 0923147 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 无锡 太湖学院 信 机 系 机械工程及自动化 专业 毕 业 设 计论 文 任 务 书 一、题目及专题： 1、 题目 自动立体车库 制系统设计 2、专题 二、课题来源及选题依据 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。自动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。它可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。 近年来，我国许多大城市如北京、上海、深圳都开始大力发展自动立体车库产业。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了无比的优越性。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 了解自动立体车库的工作原理，以及最近十几年来国内外的研究状况 ； 完成自动立体车库 电气控制系统整体设计 ； 掌握 程软件； 完成有关控制系统的主电路、控制电路及控制元气件的选型设计；并完成 序编制； 完成自动立体车 库 制方案设计 ； 四、接受任务学生： 机械 93 班 姓名 祁 鹏 五、开始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导教师 签名 签名 签名 教 研 室 主 任 学科组组长研究 所所长 签名 系主任 签名 2012 年 11 月 12 日 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 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 (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。 is of of a of of to of to of to as of In at on of of as in of be of In of LC of of as is In to to of in so of be V 目 录 摘 要 . . 录 . V 1 绪论 . 1 动立体车库的研究现状及发展趋势 . 1 动立体车库的研究现状 . 1 动立体车库的发展趋势 . 1 题设计的目的和意义 . 2 题设计的内容 . 2 动立体车库的定义与简介 . 2 立体车库的结构及组成部件 . 5 2 总体方案设计 . 7 体方案设计 . 7 定自动立体车库的架构 . 7 层十车位升降横溢式自动立体车库工作原理 . 7 体设计方案 . 8 制方式选择 . 8 动立体车库 制系统的基本结构 . 8 3 可编程控制器概述 . 9 编程控制器的产生及发展 . 9 编程控制器的定义及特点 . 9 编程控制器的结构 . 11 编程控制器的组成及其工作原理 . 12 编程控制器的组成 . 12 编程控制器的工作原理 . 14 4 自动立体车库控制系统的硬件设计 . 15 制系统总体架构 . 15 动立体车库控制系统设计分析 . 15 入输出点分配 . 16 车板的参数 . 19 机的选择 . 19 级电机的选择： . 19 移电机的选择 . 19 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 . 20 动立体车库运行流程图 . 20 形图 . 20 真软件的选择 . 20 形图的绘制 . 21 6 结论与展望 . 29 论 . 29 足之处及未来展望 . 29 致谢 . 30 参考文献 . 31 自动立体车库 制系统设计 1 1 绪论 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（ 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。 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。 我国 自动立体车库的研 发工作是从 上世纪 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 德国 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。机械式立体车库是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑结构、供电照明、通讯监视、通风排水、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备本身而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要多学科、多专业的复合型人才积极参与，把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品，满足国内外市场的需求 2。 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。 无锡太湖 学院学士学位论文 2 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 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。 图 市停车困难 题设计的内容 （ 1） 主要包括以下几个方面 （ 2） 自动立体车库基本机构及工作原理，简明介绍电梯基本结构和工作原理。 （ 3） 可编 程控制器结构及原理。 （ 4） 重点分析了可编程控制器自动立体车库的硬件设计。 （ 5） 重点分析了可编程控制器自动立体车库的软件设计。 （ 6） 结合以上设计思想，提出自动立体车库控制系统设计的实现方案。 动立体车库的定义与简介 一种用来存取储放车辆的机械或者机械设备系统，俗称立体车库。自动立体车库是机自动立体车库 制系统设计 3 电合一的大型复杂产品，机械部分相当于人的躯体，电器部分相当于人的神经。机与电的高度合一，使自动化停车库成了现代科学技术的综合产品。 目前市面上常见的机械式立体停车库有 :升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等 8 种， 这些类型中升降横移类自动立体车库以 其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在国内 自动立体车库市场 上 占有绝对 的 优势。本设计就升降横移类自动立体车库的控制系统，采用可编程控制器设计自动立体车库，实现 统对自动立体车库的运行状态的控制效果 3。 （ 1）升降横移式 升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数 量也随层的数增加而增加。这种 立体车库节省占地，配置灵活，建设周期短；价格低廉，消防 、外装修、土建地基等投资少；可采用自动控制，构造简单，安全可靠；并且存取车迅速，等候时间短；运行平稳，工作噪声低；适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。 图 升降横移式自动立体车库。 图 降横移式自动立体车库 （ 2）垂直循环式 垂直循环式 自动立体车库 是采用垂直方向作循环运动的停车系统来存取车辆的停车设备。这种停车设备的工作原理是电机通过减速机带动传动机构，在牵引机构 链条上，每隔一定距离安装一个存车托架，当电机启动时，存车托架随链条起做循环运动，达到存取车的目的。 图 垂直循环式自 动立体车库。 无锡太湖 学院学士学位论文 4 图 直循环式自动立体车库 （ 3）水平循环式 采用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆的停车库叫水平循环类停车库。其工作原理是存取停放车辆的车位系统在水平面上作循环运动，将所需存取车辆的载车板移到出入口处，驾驶员再将汽车存入或取出。 图 水平循环式自动立体车库。 图 平循环式自动立体车库 （ 4）多层循环式 多层循环式停车库是通过使载车板作上下循环运动，而实现车辆多层存放的多层循环式停车设备，减少了占地面积，提高了存取车的自动化程度。 图 多层循环式自动立体车库 。 自动立体车库 制系统设计 5 图 层循环式自动立体车库 （ 5）巷道堆垛式 巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。 图 巷道堆垛是自动立体车库。 图 道堆垛式自动立体车库 立体车库的结构及组成部件 升降横移类自动立体车库通过操作面板或上位机操控载车盘（载车盘或者载车板）的升降或横移来存取车辆，它的主要结构是由主体框架、载车盘、传动机构、控制系统及安全防护设备等 部分组成。具体组成及作用如下： （ 1）主体框架 主体框架式自动立体车库的支撑结构，通常采用钢结构。 （ 2）载车盘（载车盘或载车板） 无锡太湖 学院学士学位论文 6 载车盘主要作用是承载车辆，通过其上的横移电机和升降电机，带动载车盘作水平横移运动和上下升降运动，载车盘上的搬运器由 4 根钢丝绳与框架连接，可以实现上下升降运动。 （ 3）传动机构 传动机构主要由升降传动机构和横移传动机构组成，它是整个自动化立体车库的关键部分，是系统控制的主要执行部分。 （ 4）控制系统 控制系统是车库系统大脑部分，可以采用可编程控制器（ 单片机等硬件控制器控 制继电器或接触器完成升降、横移动作，通过下位机控制器不仅实现对现场设备的控制，而且可以将现场各设备状态传送到上位机，以便对现场状态进行监控和管理。 （ 5）安全设备 安全设备主要有急停开关、超限装置、车长检测、阻车装置、防坠装置、报警装置等，以便使车库能安全、可靠运行。 自动立体车库 制系统设计 7 2 总体方案设计 体方案设计 定自动立体车库的架构 此论文是针对三层十车位升降横移式自动立体车库进行 制系统的方案设计，如图 示。 图 层十车位升降横移式自动立体车库 层十车位升 降横溢式自动立体车库工作原理 自动立体车库的每个车位都有一个载车板，所需要存取车辆的载车板通过升降横移到达第一层，然后由司机进入汽车，完成存取车辆的操作。此车库的第一层载车板只做横移运动，第二层和第三层的车位载车板需要升降横移。整个车库需要两台电机，分别提供升降动力和横移动力。具体存取车方案如下：图 1、 2、 3 号车位直接存取车， 10 号车下降到地面层后存取车； 4， 5， 6 号车位须通过 1, 2, 3 号车位 进行 横移 操作留出空位，然后再 下降到地面层存取车。 7， 8， 9， 10 号车位通过 4， 5， 6 号车位和 1， 2， 3 号 车位的横移让出空位后，再下降到地面层存取车。如需在 7 号车位存取车，则将 4， 5， 6 号车位和 1， 2， 3 号车位向右移动， 7 号车位下降即可，如需在 5 号车位存取车，则 2， 3 号车位向右横移， 5 号车位下降即可。同样 n 层 m 排的存取车原理都是相同。除最上层外，每层均留有一个空车位，允许载车板左右移动一个车位位置，为上层托板下移留出通道。 无锡太湖 学院学士学位论文 8 体设计方案 整体设计方案设计如图 示 图 体 设计 方案 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（ 制系统 （ 3）可编程控制器（ 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（ 为控制方式。 自动立体车库 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 机及扩展、机械系统等。 系统控制核心为 机、操纵盘，安全保护信号通过接口送入 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。 自动立体车库 制系统设计 9 3 可编程控制器概述 编程控制器的产生及发展 在可编程序控制 器问世之前，继电器接触器控制在工业控制领域中占有主导地位。通过有关电气控制知识的学习可知，继电器接触器控制系统是采用固定接线的硬件实现控制逻辑，如果生产任务或工艺发生变化，就必须重新设计，改变硬件结构，这样造成时间和资金的浪费。另外，大型控制系统用继电器接触器控制，使用的继电器数量多，控制系统的体积大，耗电多，且继电器触点为机械触点，工作频率低，在频繁动作情况下寿命较短，造成系统故障，系统的可靠性差 4。随着工业的发展，设备和生产过程越来越复杂。复杂的系统可能使用成百上千种各式各样的继电器，并用成千上万根 导线以复杂的方式连接起来，执行相应的复杂的控制任务。作单台装置，继电器本身是比较可靠。但是，对于复杂的控制系统，继电器控制系统存在两个缺点：一是可靠性差；二是灵活性差。现代社会要求制造业对市场要求做出迅速的反应生产出小批量、多品种、多规格、低成本和高质量的产品，传统的继电器已经成为实现这一目标的障碍。 在世界性工业技术改造浪潮的冲击下，美国公司率先研制出世界上第一台可编程序控制器，并在 司汽车自动装配线上试用，获得成功。其后，在日本，德国等相继引入这项新技术，可编程序控制器由此迅速发展起来。 个人计算机 （ 展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程控制器定名为 ,现在，仍常常将 称 功能不断完善。随着计算机技术、信号处理技术、控制技术网络技术的不断发展和用户需求的不断提高， 开关量处理的基础上增加了模拟量处理和运动控制等功能。今天的 再局限于逻辑控制，在运动控制、过程控制等领域也发挥着十分重要的作用5。 二十世纪八十年代至九十年代得到了迅速发展，世界范围内的 增长率保持 为 20% 30%。随着工厂自动化程度的不断提高和 场容量基数的不断扩大，近年来 工业发达国家的增长速度放缓。但是，在中国等发展中国家 增长十分迅速。综合相关资料， 2004 年全球 销售收入为 100 亿美元左右，在自动化领域占据着十分重要的位置 6。 近 10 年来，随着 格的不断降低和用户需求的 持续增长 ，越来越多的中小设备开始采用 行控制， 我国的应用增长十分迅速。随着中国经济的高速发展和基础自动化水平的不断提高，今后一段时期内 我国仍将保持高速增长势头。 程控制器的定义及特点 在可编程序控制器发展初期，不同的开发商对 使这一新型的工业控制装置的生产和发展规范化，国际电工委员会曾于 1982年 11月颁发了可编程序控制器标准草案第一稿， 1985年 1月又发表了第二稿， 1987年 2月颁布了第三稿。该草案中对可编程序控制器的定义是：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时，计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类无锡太湖 学院学士学位论文 10 型机 械的生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都按易于与工业系统连成一个整体、易 于扩充其功能的原则设计。 综合了继电器接触器控制的优点以及计算机灵活、方便的优点而设计制造和发展起来的，这就是 有许多其他控制器所无法相比的特点。 （ 1）行稳定可靠，抗干扰能力强 专门为工业环境下应用而设计的，因此人们在设计 ，从硬件和软件上都采取了抗干扰的措施，提高了其可靠性。 对于硬件措施， 电源变压器、内部 程器等主要部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，以防外界的电磁干扰；输入输 出线路采用了多种形式的滤波，以消除或抑制高频干扰；内部的微处理器和输入输出电路之间，采用了光电隔离措施，有效地隔离了输入输出间电的联系，减少了故障和误动作；采用模块式结构，有助于在故障情况下短时修复，一旦查出某一模块出现故障，就能迅速更换，使系统恢复正常工作。 对于软件措施， 计了故障检测软件定期地检测外界坏境。如掉电、欠电压、强干扰信号等，以便及时进行处理；信息保护和恢复软件使 发性故障条件出现时，将部信息进行保护，不遭破坏。一旦故障条件消失，恢复原来的信息，使之正常工作。如果 序每次循环执行时间超过了 定的时间，预示程序进入死循环，立即报警。对程序进行检查和检验，一旦程序有错，立即报警，并停止执行，这样可使一般 （ 2）通用性强，使用方便 品已经系列化和模块化， 开发制造商为用户提供了品种齐全的 I/O 模块和配套部件。用户在进行控制系统的设计时，不需要自己设计和制作硬件装置，只需根据控制要求进行模块的配置 。用户所做的工作只是设计满足控制对象的控制要求的应用程序。对于一个控制系统，当控制要求改变时，只需修改程序，就能变更控制功能。 （ 3）采用模块化结构，使系统组合灵活方便 各个部件，均采用模块化设计、各模块之间可由机架和电缆连接。系统的功能和规模可根据用户的实际需求自行组合，使系统的性能价格更容易趋于合理。 （ 4）编程语言简单、易学，便于掌握 由继电器接触器控制系统发展而来的一种新型的工业自动化控制装置。其主要的使用对象是广大的电气技术人员。 开发制造商为了便于工程技术人员方便学习和掌握 编程，采取了与继电器接触器控制原理相似的梯形图语言，易学、易懂。 （ 5）系统设计周期短 由于系统硬件的设计任务仅仅是根据对象的控制要求配置适当的模块，而不要去设计具体的接口电路，这样大大缩短了整个设计所花费的时间，加快了整个工作的进程。 （ 6）对生产工艺改变适应性强 核心部件是微处理器，它实质上是一种工业控制计算机，其控制功能是通过软件编程来实现的。当生产工艺发生变化时，不必改变 件设备，只需改变 的程序。这对现代化的小批量、多品种产品的生产尤其适合。 （ 7）安装简单、调试方便、 维护工作量小 自动立体车库 制系统设计 11 制系统的安装接线工作量比继电器接触器控制系统少的多，只需将现场的各种设备与 应的 I/O 端相连。 件设计和调试大多可在实验室里进行，用模拟实验开关代替输入信号，其输出状态可以观察 的相应发光二极管，也可以另接输出模拟实验板。模拟调试好后，再将 制系统安装到现场，进行联机调试，这样既省时间又很方便。由于 身的可靠性高，又有完善的自诊断能力，一旦发生故障，可以根据报警信息，迅速查明原因。如果是 身，则可用更换模块的方法排除故障。这样提高了维护的工作效率，保 证了生产的正常进行。 编程控制器的结构 质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。 （ 1）中央处理单元 ( 中央处理单元 ( 控制中枢。它按照 统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、 I/O 以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当 入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O 映像区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序 7，经过命令解释后按指令的规定 执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O 映像区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将 I/O 映像区的各输出状态或输出寄存器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行 8。 为了进一步提高 可靠性，近年来对大型 采用双 成冗余系统，或采用三 表决式系统。这样，即使某个 现故障，整个系统仍能正常运行。 （ 2）存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器，存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 （ 3）电源 电源在整个系统中起着十分重要得作用。如 果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此 制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在 +10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将 接连接到交流电网上去。 （ 4）
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