基于PLC的升降横移式立体车库的设计毕业设计.docx

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基于PLC的升降横移式立体车库的设计毕业设计

继续教育学院毕业设计（论文）

题目：

基于PLC的升降横移式立体车库的设计

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基于PLC的升降横移式立体车库的设计

摘要

随着科技的不断进步，城市人口的不断增加，人与地的矛盾也日益凸显出来。

近年来我国经济飞速增长，人们的生活水平不断提高的同时汽车拥有率也迅速上升，以往那种单平面的停车场或者停车坪已经不能够满足人们的需求。

多停车位、少用空间、操作简单、安全可靠是人们对车库改造的目标，而立体车库的出现则消除了车多地少、有车没处停的局面。

立体车库在中国是一个新兴行业，立体车库可以缓解城市动静态交通问题、改善居住环境有效利用土地价值。

立体车库是一种以单层平面停车场为核心、多平面的空间停车车库，通过可程序设计控制器（programmablelogiccontroller,简称PLC）控制车位空间位置的变化，使汽车的位置发生从平面到空间的变化，实现了单层平面停靠多辆汽车的可能。

升降横移式立体车库利用托盘位移产生垂直通道，实现多层车位的升降来存取车辆。

目前，立体车库主要有一下几种升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式等。

本文主要通过对升降横移式立体车库原理的研究，探讨了应用可程序设计控制器PLC在计算机自动化控制系统中的应用，介绍了3x6立体车库模型实现情况。

由于系统采用了PLC控制，按动控制按钮即可完成汽车的存取过程，操作简单、存取方便。

控制电路部分采用交流接触器的传统控制方式，运行安全可靠。

机械车库具有突出的节地优势以往的地下车库要留出足够宽的行车信道，平均一辆车就要占据40平米的面积，而采用立体车库可使地面的使用率提高80%-90%，如果采用地上多层（21层）立体车库的话，50平米的面积就可以停放40辆车，这可以大大的节省有限的土地资源，并节省土地开发成本。

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。

1绪论

1.1立体车库概述

1.1.1概述

机械式立体车库就是以立体化的方式用机构来存取、停放车辆的整个停车设施，即用机械设备将汽车存放到立体化的停车位或从停车位元取出的方式。

机械式立体停库是近几十年顺应市场经济发展，在市场需求的迫切影响下应用而生的一种新型停车系统，与传统的自走式停车库不同，用地紧张、车多地少的状况下，将车辆多层存放，其最大优点是能够大量节省有限的地表面积，将停车位向空间和地下发展，采用光机电方式存取汽车，自动化程度较高，代表了停车场的发展方向。

1.1.2立体车库的分类及其特点

机械式立体车库种类较多运行原理和组成结构各有特点，目前我国把机械式停车设备共分为九大类，即：

升降横移式（psh）、垂直循环式（pcs）、简易升降式（pjs）、垂直升降式（pcs）、平面移动式（ppy）、巷道堆垛式（pxd）、多层循环式（pds）、汽车专用升降机式（pqs）。

上述各类型的停车设备，采用不同的工作原理和技术，适用于不同的场地条件，各有特点和优势。

（1）升降横移式立体车库：

采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设备的立体车库叫做升降横移机械式车库。

升降横移式立体车库采用模块化设计，车位数从几到上百均可采用，能够利用多种场地条件，运用多种组合方式，有效利用场地现有空间，也能广泛适用于地下停车场及地面停车场的改造，主要应用在住宅小区的的公用停车场、机关单位、商用写字楼、宾馆的地上地下停车场，存取车快捷便利，独特跨梁设计，车辆出入无障碍。

采用PLC控制，自动化程度高。

环保节能，低噪音。

如图1-1所示。

1-1升降横移式立体车

（2）垂直循环式立体车：

库采用垂直方向做循环运动的停车系统存取车辆的停车设备直循环类立体车库。

这种停车库设被动力单一、控制简单、占地面积小，适合散地块、下小规模停车场，也可用于机关单位车辆不多、停车区域小又分散车场。

在58m2的地方建起大型垂直循环类机械停车库，可容纳34辆轿车或24两面包车。

方便：

使用PLC自动调车，一次按键即可完成存取车。

迅速：

调车时间短，取车快速。

灵活：

可设置在地面上或半地上半地下，可独立或附设在建筑物内，还可多台组合。

经济：

可省去购置土地的大量费用，有利于合理规划和优化设计。

省电：

一般不需要强制通风，无大面积照明，耗电量仅为普通地下车库的35%。

如图1-2所示

1-2垂直循环式立体车库

（3）水平循环式立体车库：

采用一个循环运动的车位系统存取停放车辆的机械设备的车库叫做水平循环式立体车库。

1-3水平循环式立体车

（4）多层循环式立体车库：

是通过使载车板作上下循环运动，来实现车辆多层循环式停车的，从而减少占地面积，提高存取车自动化程度的机械式立体车库。

多层循环式立体车库最适宜建造于地形细长且地面只允许设置一个出入口的场所，如建筑在地下室、广场、便道的地下及高架桥下面，如图1-4所示。

1-4多层循环式立体车库

（5）平面移动式立体车库：

采用在同一层上用搬运台车或者起重机平面移动车辆，或使载车板平面横移实现存取停放车辆，也可用搬运平台和升降机配合实现多层平面移动存取停放车辆的机械式停车设备叫平面移动类立体车库。

整机特点：

每层的车台和升降机分别动作，提高了车辆的出入库速度，可自由利用地下空间，停车规模可达到数千台。

部分区域发生故障时，不影响其他区域的正常运行，因此使用更加方便；采用以车辆驾驶员为中心的设计方法，提高了舒适性。

采取多重保险措施，安全性能卓越；通过计算机和触屏接口进行综合管理，可全面监视设备的运行状况，并且操作简单。

如图1-5所示：

1-5平面移动式立体车库

（6）巷道堆垛式立体车库：

采用以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运机器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆的机械式停车设备。

这种停车设备是20世纪60年代后欧洲更具自动化立体仓库原理设计的一种专门用于停放小汽车的立体车库。

该种立体车库的设备采用先进的计算机控制，是一种集机光自动控制的为一体的全自动化立体停车库，它的出现解决了人们希望解决的大型自动化停车难题：

巷道堆垛式立体车库主要适用于需要大型密集式停车的地方，可设置于地上或地下，充分利用有效空间。

载车板的升降和行走同时运行，存取车方便快捷。

全封闭式管理，安全可靠，保障人、车安全。

如图1-6所示：

1-6巷道堆垛式立体车库

（7）垂直升降式立体车库：

也称为塔式机械式立体停车库，它是通过升降机的升降和装在提升机上的横移机构将车辆或载车板横移，实现存取车辆的机械式停车设备。

它又称为塔式机械式立体停车库或电梯式立体停车库。

垂直升降式立体车库在我国发展比较快，特别是一些电梯企业因这类设备的升降机构部件与电梯类似，而对其进行了大量的研究，并且大量生产。

垂直升降式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位元，一般地面需要一个汽车旋转台，可以省去司机调头。

如图1-7所示：

1-7垂直升降式立体车库也称

（8）简易升降式立体停车库：

分为上下两层或二层以上，借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出的简易机械式停车设备叫做简易升降式立体停车库。

简易升降类机械式停车设备一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。

一个车位泊两台车。

（最适宜多车型家庭用）构造简单实用，无需特殊地面基础要求。

适合装置于工厂、别墅、住宅停车场。

可任意迁移，搬迁安装容易或根据地面情况，独立及多台设备。

备有专用锁匙开关，防止外人开动设备。

车板防下滑保险装置。

如图1-8所

1-8简易升降式立体停车库

（9）汽车专用升降机是专用于处于不同平面的汽车搬运的升降机，它只起搬运作用，无自接存取功能。

当前，由于土地资源稀缺，建设立体车库时往往会遇到土地狭小而无法采用建设自走式坡道车库的情况，这个时候就可以采取汽车升降机的办法，将汽车直接升降，替代汽车进入车库的斜坡道，大大节省了空间，提高了车库的利用率。

汽车升降机适用于小区、医院、酒店、写字楼、空港等多层车库，替代汽车自走坡道，节省了大量的土地。

如图1-9所示：

1-9汽车专用升降机

1.2立体车的国内外发展情况

1.2.1国内发展情况

进入20世纪以来，在国内举办了多个与停车设备相关的展览会，2006年十月在上海举办的“2006上海国际停车设备和智能系统展览会”同样热闹非凡，它吸引了来自德、日、美等世界上知名的停车设备制造商，全自动立体停车设备的容车能力及其技术完备，先进程度已被世界广泛承认和接受

我国机械式车库的早期研究开发工作是从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。

参照日本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。

在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水准低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研设计单位的参与，技术创新能力严重不足；政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。

解决上述问题，需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。

政策方面应参照发达国家的有关政策法规，规划确定出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。

市场方面应建立车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满库空”现象。

鼓励按市场规则经营车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。

1.2.2国外发展情况

早在60多年前，立体停车就在国外有所发展，自动立体停车装备系统在世界各地的发展是极不均衡的，德国开发最早，技术居于领先地位，在二层及多层平面式立体停车库系列中，它已发展了H型、U型和V型。

日本由于国土面积小而应用最广，自从1959年引进了建造机械式立体停车库技术之后，到1983年，就已经在本土上共建造了25454座多种形式的机械式车库，平均每座容车量达到十辆左右，最多的能达到百辆以上。

从上世纪七十年代末期起，车库容量年递增率为5%-7%，已经赶上了同期汽车拥有量的年递增率4%-6%，从技术特征上看，日本更重视竖式自动立体车库的发展，即密集型自动立体停车库的发展。

进入20世纪以来，在国内举办了多个与停车设备相关的展览会，全自动立体停车设备的容车能力及其技术完备，先进程度已被世界广泛承认和接受。

国内正处于经济与建设发展阶段，目前已有国外多种立体车库进入中国市场。

先后出现了针对家庭使用的双层停车设备；利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备；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。

以日本、美国、德国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、台地区的停车业也通过引进--移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。

车库往往是建筑后期才会考虑的事情。

他们往往宽大而偏重实用