毕业论文工业控制器PC在沉降式三层立体车库的应用.docx

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毕业论文工业控制器PC在沉降式三层立体车库的应用

摘要

近年来随着我国国民经济的高速发展，城市汽车保有量的不断增加，停车难的问题也越来越凸显。

自动车库以其占地面积小、操作简单、灵活，安全可靠等特点，成为解决城市静态交通问题的重要途径。

工业控制器PC在自动化自动车库的应用能够使车库的控制实现自动化、网络化，从管理模式上讲便于实现集中与智能管理，能极大地提高各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施的效率。

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，针对社区的停车现状，把典型的升降横移式自动车库作为研究对象，以在经济适用的前提下确保用户停、取车辆方便快捷和安全，实现车辆的自动存、取车操作为目的进行自动控制系统设计。

优化了升降横移自动车库的安装方法，采用了沉降式的安装策略，从而大大简化了车库的机械结构，提高了车库的运行效率，增加了空间的利用。

本课题简要说明了自动车库的主要机械结构、传动原理和控制系统的相互关系，重点研究了用工业控制PC实现沉降式自动车库的自动存取、自动化控制、集中管理的技术手段及方法，完成了这一系统的电气及PC部分的设计。

其中本文以控制系统为主要设计部分，采用可编程控制器PC为主要控制器，进一步完成了控制系统的硬件和软件设计，包括控制系统的控制电路原理图以及PC程序的编写等。

其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统完善的解决所需技术要求。

其中为研究方便，本文选取了3*3地坑升降横移式立体停车库为对象进行研究设计。

关键字：

自动车库PC升降横移式控制系统

Abstract

Stereogarageisthestoragewhichisusedforautomaticparkingandscientificstorageofkindsofautomobile.WiththerapiddevelopmentofChina'snationaleconomyinrecentyears,thequantityofurbanautomobilehasincreasedcontinuously,theproblemsofhard-to-Parkhasbeenmoreandmoreprominent.Thestereogaragewithitssmallfootprint,simpleoperation,flexible,safeandreliablefeatures,becomeanimportantwaytosolvethestaticurbantrafficproblems.

Onthebasisofinvestigationoncurrentsituationanddevelopingtrendofgarageindomesticandabroad,andfortheparkingsituationofuptown.Wetakethestereogaragewhichattheformofliftingandtransferringasaresearchobject.Atthepremiseofeconomicandapplicable,toensurethatcustomersstoportaketheautomobilesconvenientlyandsafe,furthermore,automobilescanbeautomaticallysavedandpickedupforthepurposeofdesign.

Optimizetheliftingandtransferringautomaticgarageinstallationmethod,usingadecanterinstallationstrategies,whichgreatlysimplifiesthemechanicalstructureofthegarageandimprovetheoperatingefficiency,increasingtheuseofspace.Inthispaper,inwhichthecontrolsystemforthemainpartofthedesign,theuseoftheprogrammablecontrollerPCasthemaincontroller,andfurthercompletedthecontrolsystemhardwareandsoftwaredesign,includingthecontrolsystemcontrolcircuitschematicsandPCprogramssuchasthepreparation.Itsstable,reliable,fastandcost-effectivefeaturesmakesthecontrolsystemtoimprovethetechnicalrequirementsneededtosolve.Whichistofacilitateresearch,thispaperselects3*3pitliftingandtransferringgarageastheobjectofstudydesign.

Keywords：

StereogaragePCLiftingandtransferringControlsystem

目录

摘要I

AbstractII

1绪论1

1.1课题的背景和意义1

1.2目前现状2

1.2.1国外自动车库的发展历程及趋势2

1.2.2国内自动车库近年发展情况4

1.3国内停车位需求预测分析5

1.4自动车库的分类及选型7

1.4.1自动车库的分类7

1.4.2自动车库的选型8

2自动车库设计原理及技术要求10

2.1自动车库设计原理10

2.2自动车库设计的技术要求10

3自动车库机械结构设计13

3.1自动车库结构部分设计13

3.1.1主体钢架及连接部件13

3.1.2升降横移的传动系统设计14

3.1.3载车板和导轨15

3.2传动机构驱动系统设计15

3.3自动车库安全防护的基本要求及机构设计16

3.4控制系统设计18

4自动车库控制系统硬件的设计19

4.1强电部分设计19

4.1.1控制线路电源19

4.1.2电机控制原理设计20

4.1.3电控柜的设计21

4.2弱电部分设计23

4.2.1统检测点与控制点23

4.2.2控制面板设计24

5自动车库控制系统软件设计26

5.1可编程控制器的选择26

5.1.1PC的概述26

5.1.2PC的特点27

5.1.3PC的选型28

5.2电气控制系统整体设计28

5.3系统操作方式29

5.4PC控制程序设计30

5.4.1程序流程及设计方案31

5.4.2输入输出点定义32

5.4.3控制程序的编写37

总结44

致谢45

参考文献46

附录48

文献综述57

1绪论

1.1课题的背景和意义

在“十一五”期间,国民经济平稳较快发展和人们生活明显改善,为我国汽车工业创造了良好的发展环境。

5年间,我国汽车产销从2005年的571万辆和576万辆增加到2010年的1826万辆和1806万辆,年均增长均超过25%,是我国汽车工业历史上发展最快的阶段。

2009和2010年,我国汽车产销量双双排名世界第一【1】。

由图1-1可见停车位的紧张状况，因此解决停车问题已迫在眉睫。

图1-1常见停车难状况

从公安部交管局获悉，中国机动化发展迅猛，截至2011年底，全国机动车保有量为2.25亿辆，其中汽车1.06亿辆；全国机动车驾驶人达2.36亿人【2】。

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。

就重庆而言，目前停车现状是全市经营性车位34万个，缺口20万个。

目前解决措施，商圈地下停车场连通，限时段占道停车增加周转率，小区车位配套标准提高。

公开资料显示，以渝中区为例，楼盘建设规划时全部是地下停车库，平均每三户一个车位。

小区车位与业主需求严重失调，是造成车位缺乏的重要原因之一。

报道还指出，将来还可以结合主城区的坡地落差，开发能节省大量空间和投资的立体式停车楼。

立体停车楼不仅投资成本低，而且占地面积约为平面停车场的一半，其空间利用率可以大大提高。

据资料显示，同样是停50辆车，传统的停车场需1650平方米的空间，造价约750万元，而采用塔式立体停车库却只需每层50平方米，造价只需400万元（含20万元土建费），可节约47%的投资【3】。

停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通（车辆停放状态）问题，静态交通是相对于车辆行驶状态存在的一种交通形态【4】。

停车设施作为解决静态交通问题的最主要手段，目前解决“买车难，停车更难”问题面临着巨大的压力。

特别是在高中端住宅小区以及一些繁忙的公共地段，比如办公大楼、医院、旅游区、酒店等地方，不得不采取强硬措施开发停车位，而自动车库相对传统地上地下停车库拥有显著地优势，因此现目前自动车库的发展成为解决这一问题的先进手段。

自动车库，占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张、缓解停车难的一个有效手段。

国家计委已明确机械式立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产业。

1998年1月1日起执行的《国家计委6号令》把机械式停车库和立体停车场列入“国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录”国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征进口税”。

上述措施为我国立体停车库产业的成长提了良好的条件、也为我国解决城市停车问题提供了机会。

可以预见自动车库具有非常广阔的市场前景【5】。

1.2目前现状

1.2.1国外自动车库的发展历程及趋势

立体仓库的自动存取是在第二次世界大战之后在生产和技术发展的推动下形成和发展壮大的自动化技术，五十年代初，美国首先研发设计以桥式堆垛起重机为基础的仓库存储设备。

然后五十年代末到六十年代初，出现了以人工操作的巷道式堆垛起重机立体仓库存储设备，并在1963年，美国首次采用计算机控制技术控制仓库存储设备，也就在此刻建立了世界上第一台基于计算机控制的立体存储设备。

自动化立体仓库不仅操作简便、零件容易维修更换,而且降低了工业生产中的物流成本,能有效节约建设费用和土地资源，加之其采用劳动力少，可靠性高等优点，一经上市，便在美国和欧洲得到迅速发展，甚至成为一门专业学科。

20世纪60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，使其成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。

自20世纪70年代末以来，世界经济高速发展，汽车保有量不断增加，迫使地少人多的国家、地区特别是一些发达国家开展了自动车库停车技术的研究。

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，但自动立体停车装备系统在世界各地的发展各有特点。

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，已发展了Ｈ、Ｕ、Ｖ等型号。

日本：

由于国土面积小立体停车库的应用最为广泛。

自1959年引进自动车库建造技术之后，到1983年，日本已在本土完成了25，454座多种形式自动车库的