【《PLC调节的立体车库双停车库控制系统设计》开题报告4200字】

PLC调节的立体车库双停车库控制系统设计开题报告一、开题依据（研究目的、意义及国内外研究概况，附主要参考文献）（一）研究目的、意义1.研究目的车库管理模式出现了由人工管理向智能化管理转变趋势。目前国内大多数城市都在积极建设或正在进行规划设计中。车库的管理水平对于服务水平以及整个交通系统运行效率都有着直接的影响。传统管理方式以人工管理为主，进行收费和停车等工作，这种模式存在着很多弊端：人工计费的工作量较大。自动化程度低，管理随意性较大。当人类文明进入信息时代，现代建筑已进入智能建筑的时代，网络互连技术、信息发布技术、现代通信技术、数据库技术等以计算机技术为核心的技术已经成为智能信息获取、处理、传输以及应用的关键途径，而自动化控制技术则是其中的关键技术之一。尤其是IC卡技术在最近几年得到了大量的使用，使车库的成本逐渐降低。所以，全人工进行车库管理已经很难满足时代发展的需要，对车库进行监控是非常有必要的。该自动化传输设备具有对数据进行收集，储存以及传输的功能，并且能够自动地完成对车辆进行访问，托举以及计时。整个车库内停取车流程高度自动化、车库空间使用效率较高、设备智能化程度更高。与此同时，这类车库还需对建筑做出专业化的规划，对车库设备提出了更高的专业化需求。2.研究意义伴随着社会的进步，城市中汽车也在不断增加。车辆的中央存储和控制点是必要的，以确保车辆进入有序，车辆安全存储，车辆存储和转向可以补偿。车库控制系统就是以现代电子与信息技术为依托，设置于车库入口与出口处，用于车辆判断、引导、装载、登记、识别、进出/拒行、放行等功能的自动识别设备，通过非接触式卡片或者车牌识别等方式驶入与驶出本地区。旨在对车辆的通行进行有效的管控，人员记录所有细节并自动计算税款金额，以便实施车辆安全管理和现场纳税。因此，对停车控制系统进行研究，具有理论和现实意义。基于PLC的自动控制系统以其操作性强、灵活性好、结构简单、可靠性高等优势得到了大量的使用。用于车库控制系统能够大大提高车库的设计效率，缩短维护周期，提高了系统可靠性。非常具有实用价值。停车管理系统应关注车辆进出规范指示，为司机提供车辆驶入时停车位的精确数量及具体地点，同时要记录好车辆驶入后总人数，从而减少行车过程中车辆的数量。进入车辆的指示可以完全由PLC控制和处理，这大大减少了现代社会的“停车困难”问题。（二）国内外研究概况1.国外研究现状机械停车库首先在美国兴起，并于二十世纪初建成。经过几十年的发展，机械车库已经成为一个成熟行业，并取得良好经济效益和社会效益。但是随着社会经济的快速发展，人们对车辆停放的需求越来越大，这就促使机械立体仓库不断增加。后来因为私人汽车逐渐流行，机械车库在欧洲较发达地区开始推广使用，停车设备研究逐步增多，科技和工业设备较先进的国家为德国与意大利，较知名的公司包括德国Palis公司、意大利Sotefin公司，受益于欧美国家土地辽阔、资源较丰富，他们多使用巷道堆垛式立体设备。日本、韩国的汽车工业水平较为发达，人均汽车拥有量较高，停车问题特别突出，在数十年的发展过程中，参与立体停车设备生产的企业规模也在逐步扩大，此后一直在稳定发展中。并将车辆管理系统作为专业数据库应用软件进行开发。该管理系统由车辆管理公司自主研发，运用了先进技术与手段，通过计算机实现了数据分析，处理与储存，保证了数据的完整性和安全性。人员操作方便，代替以往烦琐手动操作。软件数据比以往更加准确可靠，完全摆脱了人工管理带来的弊端。从国外的研究成果来看，美、德、日、英、韩等国对车库管理的软硬件设施都有较大的研究投入，效果明显。迄今为止，国外的车库管理系统已经发展了大半个世纪了，基本进入了人工智能化收费阶段。而且国内车库的管理尚处在初始阶段，比国外落后许多。国外车库的收费系统采用的是高度智能化的专业设备，能较好地完成进出收费操作。它的产品技术水平已达到相当高的程度。司机司机在家可预选停车位，在线支付相关费用。无可否认，车库管理系统若使用了许多前沿的科学技术，其系技术难度及统造价都将提高。2.国内研究现状近年来，国内很多企业针对国内行业的特点和现状，研究和开发了相对较低水平的设备，相关技术亦得到较大改进。此前，全国车库面积约为200个，其中，40家企业已具备一定的研发水平。在广州、上海、北京、深圳停车管理系统产业中，该技术已开始使用。虽然如此，但国内停车管理系统行业在核技术和装备方面仍有一定距离。国际停车管理在理论上能够对出入口进行智能化管理，但是已经付诸了实践。受构造或者设计等外在因素影响，车辆信息、位置剩余信息等都会引发众多问题，需要对车辆信息、位置信息进行再记录，这些都会严重影响系统功能发挥，进而给车库管理带来额外人力支出。伴随着我国数量众多的公共车库不断涌现，车库管理系统在国内已逐渐得到开发。国内以往的停车管理系统都是在国外同类系统的基础上逐步开发出来的，并且对国外同类系统作了完善。受我国经济条件与技术水平的限制，想要真正构建起一套完整的停车管理系统很难。开发之初，许多关键设备国内还不能投产，所以，停车管理系统硬件国外已基本投产，以及中西结合演示家用停车管理系统。我国对立体停车库的开发相对较晚，多数仍沿用上世纪其他各国的工艺。现有的技术在存取车辆方面的效率很低，极大的降低了住户的使用体验，很多立体停车库都是依赖进口的，售后服务也得不到保证，要想突破这一现状，必须对现有的技术进行改革与创新，所以，将立体车库作为研究对象，有着十分重要的作用。（三）主要参考文献[1]李昌,王萍.基于PLC的车辆出入库管理系统设计[J].科学与信息化,2021(3):1.[2]李泽恒,冯馨莹,王玥,等.基于RFID的非机动车辆出入库管理系统[J].现代信息科技,2020,4(4):4.[3]骆雪汇,产文良,桂存兵.用于立体车库模型的车辆出入库控制系统:,CN211506913U[P].2020.[4]王永壮.对自动驾驶技术的地铁车辆段出入库思路的几点阐述[J].2020.[5]鹿玉风.基于PLC电子技术的智能车库管理系统设计[J].电子测试,2021(2):3.[6]李波.基于PLC控制技术的智能车库管理系统设计[J].内燃机与配件,2020(17):3.[7]武玉娇.基于互联网技术的智能车库管理系统设计[J].2020.[8]邹建平.升降横移式立体车库控制方案分析[J].科技经济导刊,2020,v.28;No.704(06):72-73.[9]华军杰,孟文生,单迎歌,等.垂直移动式自动化立体车库控制系统设计[J].起重运输机械,2020(6):4.[10]赵少侠.带电作业智能库房及车库管理系统的研究[J].通讯世界,2021,28(4):2.[11]曹誉山,马林博,吕仕宪.智能车库管理系统[J].电子世界,2020(7):2.二、主要研究内容（说明研究课题的具体内容及课题的新颖性，并明确重点解决的科学问题及预期结果）（一）主要研究内容本设计是由PLC调节的立体车库双停车库控制系统，PLC智能高效响应快、操作简单。设计中实现了通过光电传感器探测车辆信号以计数车辆出入车库、道闸控制、追尾报警来实现对车库的全方面智能控制的作用。本文在PLC对步进电机进行控制的系统中，利用PLC的内部结构，将采集的信号通过预定的程序进行控制。以西门子S7-200PLC作为核心控制器并采用PLC内部预置程序来实现整个系统的运行，车位在运行时，仅调用子程序模块，利用电机反转来控制移动车辆上下车库自动化移动，控制系统灵活可靠。进而给维修与故障诊断提供了多种可能，这就极大地减少了手续的复杂性，便于对程序进行改造，具有很高的普及与实用价值。（二）重点解决问题因为人民生活质量的不断提升，车辆逐年增加，车库的管理需要进一步优化，在这一情况下，以PLC为核心设计车辆出入库管理系统。结合有关电子元器件连接图以及之前学过的基本理论知识完成了该器件的实施说明、制定与构思以及方案的设计。完成了车位数量显示、车辆出入检的设计、数字时钟和道闸升降。（三）预期结果完成5000字论文三、研究方案（研究方法、研究工作的总体安排和进度，理论分析、计算、实验方法和步骤及其可行性，可能遇到的问题及解决办法）（一）研究方法在本次设计中主要是要从出入库信息管理系统、出入库控制系统、LCD及车位状态显示系统、以及安全保护子系统设计五个部分的设计需求出发对PLC控制系统进行设计。1.出入口信息管理模块该模块的设计，主要是通过智能立体车库和ID卡，共同实现对用户以及其车辆信息进行管理。该模块还包含了对ID卡的发放、收回以及挂失、初始化以及信息查询等相应的功能操作。2.出入库控制模块PLC依据接收到的车辆检测信号判断是否允许车辆通过道口。PLC依据接收到的车辆检测信号判断是否允许车辆通过道口。（1）PLC输入电路设计PLC依据接收到的车辆检测信号判断是否允许车辆通过道口，因此车辆检测器的选用与输入通道的接口电路设计是非常重要的。车辆检测器又称车辆感应器、地感感应器或地感线圈，由一组环线圈与电流感应数字电路板组成,地感线圈埋于道口栏杆前后地下5~10cm处，当线圈上面没有车辆时，车辆感应器和地感线圈之间产生一个平衡点,车辆感应器输出一个低电平到CPU;当地感线圈上面有车辆时，地感线圈形成的磁场分布状况发生改变，车辆感应器输出高电平到CPU。PLC通过对两个信号进行检测判断，即可得到所需的车辆检测信号。输入接口电路。为了保证能在恶劣的环境中使用,PLC输入接口需采用隔离措施.采用光电耦合器为电流输入型,能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰。（2）PLC输出电路设计PLC通过控制直流电动机的起、停、正转、反转和调速来驱动道闸按要求抬起和降落,从而对出入道口的车辆进行放行或禁行。此外通过控制指示灯指示车辆通行情况,控制显示牌显示车库存放车辆情况。3.车位状态显示模块通过LCD显示模块来实现，LCD显示器具有低功耗、易于色彩化、显示信息量大等优点,在车库人口处醒目位置装配LCD显示屏，用于显示各层车库车位情况,方便司机寻找车位,节约时间。根据车位探测器反馈的信号,PLC控制器可对寄存器数据自动进行加减运算,例如:某楼层一辆车驶离车位，探测器指示灯由红转绿，PLC的寄存器接收到该信号后自动将该楼层剩余可用车位数量加1;反之,探测器指示灯由绿转红，寄存器将该楼层剩余可用车位数量减1。然后将相应的各层车位空闲数量信号传递给LCD显示屏并点亮显示屏，车库入口处即可直观、清楚地显示所有层的车位情况。（二）总体进度安排毕业前一学期:最后1-2周:查阅相关文献并确定题目，接受任务书；毕业学期:第3周末前:撰写文献综述，完成开题报告；第7周末前:按计划撰写论文初稿，接受中期检查；第9周末前:反