基于PLC升降横移式立体车库控制系统设计.docx

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基于PLC升降横移式立体车库控制系统设计

毕业设计（论文）

题目：

基于PLC升降横移式立体车库控制系统设计

学院:

电子信息学

专业班级:

测控技术与仪器2009级2班

指导教师:

贾江涛职称:

讲师

学生姓名:

梁鹏飞

学号:

40903050218

摘要

自从1994年国家制定了汽车产业政策，将汽车产业作为国家的支柱产业以来，有效地刺激了汽车工业的生产和发展，特别是近年来人们经济收入的快速增长和生活水平的不断改善，轿车急增使城市停车难问题日益突出，不仅影响了道路交通顺畅，破坏了城市的绿化和美化，而且污染了城市观瞻，随着中国加入WTO之后，这些问题将会越来越严重,从新加坡、日本等许多经济发达国家的成功经验可以看出，建立立体停车库不失为解决城市“停车难”的理想手段，而且必将成为一个独具特色的阳光产业。

目前常见的机械式立体停车库有升降横移式、垂直循环式、多层循环式、水平循环式、平面移动式、巷道堆垛式、垂直升降类和简易升降式8种，其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在国内车库市场占有83％的市场份额。

可编程控制器（PLC）集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体，可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便，因此在自动停车系统中通常作为电控核心。

对于规模较大的系统，还可使用工业现场总线构成PLC网络，实现自动控制。

关键字：

自动控制，立体车库，PLC

ABSTRACT

Since1994,thestatepolicytodeveloptheautomobileindustry,thecarindustryasapillarindustryofthecountryhasbeeneffectiveinstimulatingtheproductionanddevelopmentoftheautomotiveindustry,especiallyinrecentyearstherapidgrowthofincomeandlivingstandardscontinuetoimprove,caremergencyincreasesothatthecityparkingisdifficultproblemshavebecomeincreasinglyprominent,notonlyaffectsthesmoothroad,destroyedthecity'sgreeningandbeautification,andpollutionofthecityunsightly,asChinajoinedtheWTO,theseproblemswillbecomemoresevere,fromSingapore,Japanandmanysuccessfulexperiencesofdevelopedeconomiescanbeseen,theestablishmentofsolidgaragemaywellsolvethecity,"parkingisdifficult,"theidealmeans,butthesunwillbecomeauniqueindustry.

Currentcommonmechanicalparkingequipmentwithliftingandtransferring,verticalcirculation,multi-loop,horizontalcircular,flatmobile,laneway,verticalliftingtypeandeasylifteightkinds,includingliftingandtransferringclassofitssimplestructure,convenientoperation,safeandreliable,andlowcostinthedomesticmarketshareof83%ofthegarageofthemarketshare.Programmablecontroller（PLC）setofcomputertechnology,automationtechnology,communicationstechnologyasawhole,reliable,cost-effective,compactdesign,scalability,andeaseofoperation,sotheautomaticparkingsystem,usuallyusedaselectroniccontrolcore.Forlargersystems,butalsotheuseofindustrialfieldbusconstitutePLCnetwork,andautomaticcontrol.

KEYWORDS:

Automaticcontrol,Parking,PLC

第1章绪论1

1.1自动化立体车库的发展与现状简介1

1.2研究自动化体力车库的意义3

1.3自动化立体车库的技术分类及其特点4

第2章PLC的基础知识5

2.1PLC简介5

2.1.1PLC的产生5

2.1.2PLC的定义6

2.1.3PLC的种类6

2.2PLC的特点8

2.3PLC的组成及工作原理10

2.3.1PLC的组成10

2.3.2PLC的工作原理17

2.4PLC的编程语言19

2.4.1梯形图语言（LD）19

2.4.2指令表语言（IL）19

2.4.3功能模块图语言（FBD）20

2.4.4顺序功能流程图语言（SFC）20

2.4.5结构化文本语言（ST）20

第3章立体车库硬件设计22

3.2.2车库外观图设计25

3.2.3PLC原理图设计25

第4章PLC控制系统软件设计29

4.1PLC型号的选择29

4.1.1I/O点数的确定29

4.1.2选定PLC29

4.1.3控制系统I/O地址分配29

4.2.2闸门控制程序32

4.2.3指示灯控制程序35

第5章结论38

参考文献39

附录A立体车库运行梯形图41

附录BI/O控制原理图50

第1章绪论

1.1自动化立体车库的发展与现状简介

据现在所知道的立体车库最早建于1918年，位于美国的伊利诺斯州芝加哥市华盛顿西大街215号的一家旅馆的停车库。

立体车库的发展可以说有第一辆车的时候它就产生了，而在近一百年的时间里，它远不如汽车发展引人注目，不为人关注。

到现在为止仍然没有人把它严格的归为哪一类，但是它涉及多领域，多空间，比如我们经常能见到的物流仓库、建筑结构等。

立体车库是一种为减少占地面积，增加停车位而发明的一种车库，主要有升降横移式、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，升降横移式约占70%。

图1-1为国外立体车库：

图1-1自动化立体车库

随着经济发展，城市人口、车辆逐年增加，停车难就显现出来。

传统的二维平面停车场占用了大量宝贵土地资源，但是远远不能满足社会需求。

而先进的自动化立体车库是空间立体车库，它是以单层面的停车库为核心，通过微型计算机的控制来实现，即通过上位机对车库进行统一管理、监控与PLC控制进行车位空间位置变动，让车位能够从空间到平面的转化，来实现多层平面的停车功能。

自动化立体车库在世界各地的发展是不平衡的，德国开发的最早，所以技术较为领先，主要有二层面和多层面的立体车库，在这一系列中，已经有H型，U型还有Ｖ型。

由于日本国土面积小，机械化发展程度高，汽车拥有量惊人，所以最为广泛使用，自1959年引进机械化立体车库的建在技术以后，到1983年为止，总共建造了25454做各式的机械化立体车库，基本上每座车库能容纳十辆汽车之多，最多的能停上百辆汽车。

从1970到1980年起，机械车库容量每年递增大约为5%-7%，已经超过了同一时期汽车年增长率4%-6%，从技术上看，日本很重视升降式立体车库的发展。

1993年，日本在其首都东京举行的世界自动立体车库设备展览会取得了空前的成功。

图1-2为国外高容量立体车库。

图1-2国外高容量立体车库

自20世纪来，我国也相继举办了多场与停车设备有关的展览会，2006年的10月，上海举办了名为“2006上海国际停车设备和智能系统展览会”，取得了很好的效果，同时吸引了包括德国、日本、美国等世界上停车设备知名的制造商。

其立体车库的全自动性能以及容车能力、先进程度被世界各国广泛接受和认同。

种类繁多的停车设备，在做出决断前，一定要通过详尽的技术分析，细致的经济报告，尽最大可能利用一切有利因素，造出合理的车库。

总之，在现经济迅猛发展，土地资源日益紧张的情况下，设计、生产以及使用这一设备是可行的、明智的选择。

因此立体车库的前景是无限广阔的。

1.2研究自动化体力车库的意义

截止2011年8月，我国汽车拥有量仅次于美国，位居世界第二，而且其每年以两位数的速度增长。

据统计2006年我国汽车销售量第一次超过日本，比同期增长超过25%，成为汽车第二大消费国。

2007也将以15%的速度增长，销售总量超过800万辆。

虽然我国人均汽车拥有量水平较为低下，但是随着经济增长，其提升幅度很大，“停车难”变成了随之而来的主要问题。

例如，位于我国沿海有东海之滨之称的上海市，位于中心地带的黄浦区，占地约4.16平方公里，在每天的停车高峰段，会有4000辆以上的轿车停放在这一区域，也就是说将近每一平方公里就要停放1000辆左右的轿车，而黄浦区是上海的黄金地段，商家林立，人口流动相当大，停车自然成了一个难题。

又如，随着西宁市经济迅猛增长，人民生活水平不断提高，西宁市民汽车拥有量也快速增长。

根据调查，戒指2012年12月25日，西宁机动车拥有量为290647，意味着在即将到来的2013年，西宁机动车将会突破30万辆，但是，停车却成了有意亟待解决的难题。

西宁市的市民有这样回答记者：

“不买车后悔，可买了车更后悔。

”有些市民为了一个停车位竟然苦苦等了20多分钟，平均每12辆轿车才有一个停车位。

更让人担忧的是，西宁市泊位缺口每年正以2000到3000的说量上升。

立体车库在这严峻的形势下应运而生，而大力推广它既能有效地缓解停车难的问题与城市道路空间狭小的矛盾，又能优化城市空间格局，配合市政建设，可以说百利而无一害。

图1-3为拥挤的车道。

图1-3马路变身停车场

1.3自动化立体车库的技术分类及其特点

根据车库的结构特征来分类，有平面式和立体式两种，平面式停车库的种类有：

地下平面式车库和地上平面式车库；立体式停车库主要有升降横移式、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。

立体停车系统，特别是立体车库在世界各地倍受青睐，其发展速度极其迅猛，其原因有：

a.高倍率的技术经济指标

　　立体车库不仅停车容量大，而且占地面积小，同时可以停放各种类型的车辆，由其是轿车。

同时资金投入却比同等容量的平面停车库少，施工周期短，占地面积也远远比平面停车库少。

　b.外观同建筑协调，操作方便

　　立体停车库适合各种场所，例如：

商场、宾馆、办公楼前、旅游区。

在独具风格的老式建筑物前，采用优质的合金材料，用先进装