完整版本科毕业设计论文开题报告.docx

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完整版本科毕业设计论文开题报告

山东科技大学泰山科技学院

本科毕业设计（论文）开题报告

题目自动立体车库PLC控制系统设计

系部名称机电工程系

专业班级电气工程及其自动化

学生姓名王儒

学号

指导教师刘玉兰

填表时间：

2015年03月15日

填表说明

1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

2.此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见、相关系主任审查后生效。

3.学生应按照学校统一设计的电子文档标准格式，用A4纸打印。

4.参考文献不少于8篇，其中应有适当的外文资料（一般不少于2篇）。

5.开题报告作为毕业设计（论文）资料，与毕业设计（论文）一同存档。

设计（论文）

题目

自动化立体车库PLC控制系统设计

设计（论文）

类型（划“√”）

工程设计

应用研究

开发研究

基础研究

其它

√

√

一、本课题的研究目的和意义

当今世界在经济的快速带动下，汽车的数量也与日俱增，无处停车、道口停车拥挤的问题日益突出起来，尤其是在以区域面积小且经济相对发达的国家和城市特别显著，在我国的一些大中城市情况也不容乐观（例如北京、上海、深圳等地）。

据有关资料介绍，目前我国停车库面积与道路面积之比不足百分之一，而国外是十分之一，严重缺乏停车场地；再由于大中型城市地价日益昂贵，修建大型露天停车场将越来越困难。

在日本、台湾等地车位紧张、地价昂贵的发达区域，自动化立体停车产业已经发展成为年产值数十亿美元的大产业。

据早期专家调查分析，国内市场目前每年需求电梯式自动化立体停车库在100座左右，21世纪初每年需求120座左右，市场的前景相当好。

自动化立体库停车方式充分迎合了城市发展的需要，确保汽车安全停放，创造了存取车时的方便快捷，也符合了环保需要。

立体车库的广泛使用是对现代静态交通的全新革命，并能显著改善恶化的城市动态交通状况。

自动化立体停车设备作为车库的主体设施，集合了光、机、电和自动化技术于一体的成套设备。

另外，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。

其一，立体车库具有突出的节地优势。

普通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，这样就可以大大的节省我国现有的土地资源。

其二，对比于地下车库，自动立体车库能够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，通过可编程控制器控制的整个设备就会停止运转。

总体来说，立体车库已经从管理上已经做到人车分流。

二、本课题的主要研究内容（提纲）

在立体车库PLC控制中其控制量多、逻辑性强是其主要特点，对于PLC控制设计来说，立体车库PLC控制系统具有很强的实用性和典型性，研究、分析立体车库PLC控制系统的逻辑关系，进而实现控制，对于理解和学习PLC都具有很好的意义。

自动化立体车库PLC控制系统运行的PLC系统要求达到载车板运行的“稳、准、快”的运行目的。

该控制系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。

其中包括载车板、横移装置、提升装置、控制系统、交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、结构框架组成，整个系统通过PLC、逻辑控制电路对载车板升降，加、减速，平层，起动、制动控制，本次设计的立体车库为3层。

要求其达到结构简单、运行效率高、平层精度高、使其能够易于理解与掌握。

最后再通过PLC调试软件进行调速，满足设计所需要的要求。

论文提纲：

1绪论

1.1课题设计的目的及意义

1.2国内外研究现状

1.3课题设计的内容

2PLC简介与自动化立体车库的概述

2.1可编程控制器的介绍

2.2PLC控制系统设计的基本原则和步骤

2.3立体停车库概述

3升降横移式立体车库硬件设计

3.1升降横移式立体车库的基本结构

3.2立体停车库的原理框图

3.3主电路图

3.4器件选型

4立体车库控制系统软件的设计

4.1PLC设计流程图

4.2PLC的端子接线图

4.3立体车库的I/O分配表

4.4梯形图设计

4.5程序仿真

5结论与展望

6附录

三、文献综述（国内外研究情况及其发展）

随着人们生活水平的提高，人们消费水平的提高带动了汽车工业的高速发展，汽车已经成为了日常生活中必不可少的部分，而自动化立体车库在一定程度上缓解了目前停车难的状况，其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。

其中，现有的立体车库种类繁多，功能各不相同,目前的自动化立体车库主要有：

升降横移式、垂直循环式、仓储式、电梯式、简易式等。

自动化立体车库控制技术中出现的继电器逻辑控制、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，而且运行可靠性好，编程方便，可现场编程控制且编程易学易用，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普遍应用的发展方向之一。

四、拟解决的关键问题

自动化立体车库控制系统主要分为控制部分设计和机械部分设计。

采用PLC作为控制系统的核心，由它对车库进行统一的管理和监控。

其设计应综合考虑立体车库的经济性，实用性，操作方便性，整体外观协调性，存取车时间是否足够快捷等多方面因素，规划出合理而实用的设计方案。

（1）控制部分设计的重点

1）控制系统的功能要求，列出该立体车库的输入与输出

2）检查输入与输出，选取PLC

3）PLC的编程

4）自动立体车库PLC运行状态的分析

5）PLC外部接线及主电路设计

6）系统信号的确定以及软元件的选取

7）仿真软件的介绍与调试运行

（2）机械部分设计的重点

主要机械部分的设计包括升降机构、存取机构和传动结构的设计。

选用合适的电动机、减速装置和链条牵引装置。

立体车库的总体机械设计结构采用电梯提升机和平移存取机构组成，存取机构由头盘和传动板组成。

升降机构的驱动装置采用交流变频调速技术。

（3）预期结果

自动立体车库PLC控制系统会满足人们的需求，基于PLC的立体车库自动控制系统，使操作过程简单、运行可靠、减少维护费用，实现了控制过程的智能化、方便化和快捷化。

本系统在存取车流程上尽量使一些动作同时运行，如载重箱升、降和前、后移动等，大大节省存取车时间。

另外，本系统还可以向高层、多库位方向扩展，适合汽车密集社区或停车场。

根据程序的要求，分别给予相应的输入信号，观察是否有预期的输出，如运行合理，则按步骤仿真，直至结束；若不满足要求，返回到梯形图编写窗口检查错误，进行修改，直至程序运行合理。

五、研究思路和方法

自动立体车库PLC控制系统设计包括机械部分设计、PLC控制系统的硬、软件设计和调试仿真。

根据总体方案的确定选择适当的硬件设施，再进行适当的PLC控制设计，最后进行立体车库PLC控制系统的在线仿真。

其中硬、软件设计如下：

硬件设计：

1）升降横移式立体车库的基本结构

2）立体停车库的原理框图

3）主电路图

4）器件选型

软件设计：

1）PLC设计流程图

2）PLC的端子接线图

3）立体车库的I/O分配表

4）梯形图设计

5）程序仿真

六、本课题的进度安排

1-2周：

布置设计题目，强调注意事项。

3周：

确定毕业设计题目。

4-5周：

查阅文献，写开题报告。

6-7周：

酝酿总体技术方案、毕业实习。

8-9周：

确定设计方案、绘制单元电路。

10-12周：

绘制总电路图、编制软件流程图。

13-14周：

书写论文。

15周：

毕业设计答辩。

七、参考文献

[1]张启君.立体车库的主要型式及技术特点.机电产品开发与创新，1999

[2]任伯森等.机械式立体停车库.海洋出版社，2001

[3]刘炜，张云生.立体车库监控系统.昆明理工大学研究生论文集，1998

[4]廖庆.垂直升降式机械立体停车系统的研究:

硕士学位论文.武汉理工大学2005

[5]张云生，刘炜，张寿明等.多层升降平移式立体车库监控系统.电气传动，2000

[6]蒋圣平等.PLC在立体车库系统控制中的应用.华北工学院测试技术学报，2000

[7]ElevatorWorld.U.S.A:

ElevatorWorld,INC,

[8]Holton,AmyE.,Fisher,DonaldL.Advancedparkingmanagementsystems:

Modelsofdrivers'parkingstrategies.ProceedingsoftheHumanFactorsandErgonomicsSociety,2003

[9]JohnKeble.ProblemParking.ConcreteEngineeringInternational,2001

指导教师意见

指导教师（签名）：

年月日

所在系（所）意见

负责人（签章）：

年月日