基于PLC垂直升降式立体车库的设计 3.docx
《基于PLC垂直升降式立体车库的设计 3.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于PLC垂直升降式立体车库的设计 3.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
基于PLC垂直升降式立体车库的设计3
分类号：
毕业设计（论文）
题目基于PLC垂直升降式立体车库控制系统的设计
英文并列题目DesignofPLC-basedVerticalLiftingStereoGarageControlSystem
院系班级
学生姓名学号
指导老师职称
答辩委员会主任主答辩人
二零一九年二月
基于PLC垂直升降式立体车库控制系统的设计
摘要：
随着我国工业和经济的不断发展，私家车保有量不断增加。
因此，城市土地日益稀缺，立体车库的使用迫在眉睫。
在许多立体车库中，垂直升降立体车库有许多优点。
因此，本文选择垂直提升车库作为研究对象。
通过对国内外立体车库发展现状的研究，认为立体车库是我国的一个新兴产业。
首先，以单层平面停车库为核心。
本文比较了其与其他类型立体车库的优点，并对其在未来应用前景中的优缺点进行了分析。
其中，垂直车库是他们选择的。
其次，介绍了立体车库的提升装置。
介绍了横向运动装置的结构及安全保护装置的设计思想和具体原理。
阐述了立体车库的工作原理及进出汽车的全过程。
本文主要研究立体车库垂直升降系统的设计，并用PLC对其进行编程。
关键词：
立体车库;垂直升降式;电梯式;可编程逻辑控制器
DesignofPLC-basedVerticalLiftingStereoGarageControlSystemAbstract：
WiththecontinuousdevelopmentofChina'sindustryandeconomy,privatecarownershipisincreasing.Therefore,urbanlandisincreasinglyscarce,andtheuseofthree-dimensionalgarageisimminent.Inmanythree-dimensionalgarages,verticalliftingthree-dimensionalgaragehasmanyadvantages.Therefore,thispaperchoosesverticalliftinggarageastheresearchobject.Throughtheresearchonthedevelopmentstatusofthree-dimensionalgarageathomeandabroad,itisconsideredthatthree-dimensionalgarageisanewindustryinChina.Firstly,thesingle-storeyparkinggarageisthecore.Thispapercomparesitsadvantageswithothertypesofthree-dimensionalgarage,andanalysesitsadvantagesanddisadvantagesinthefutureapplicationprospects.Verticalgarageistheirchoice.Secondly,theliftingdeviceofstereogarageisintroduced.Thestructureoftransversemotiondeviceandthedesignideaandconcreteprincipleofsafetyprotectiondeviceareintroduced.Thispaperexpoundstheworkingprincipleofthethree-dimensionalgarageandthewholeprocessofenteringandleavingthecar.Thispapermainlystudiesthedesignofverticalliftingsystemofthree-dimensionalgarage,andusesPLCtoprogramit.
Keywords:
Three-dimensionalgarage;Verticallift;Elevator;Programmablelogiccontroller
第一章绪论
1.1选题的背景和意义
在我国的经济欣欣向荣的发展的同时,每一年买车的人越来越多,但是呢，停车的状况却没有因此好转，反而变得越来越难停车。
特别是在一些发展程度、发展水平都比较高的城市中，这种难停车的状况更加是没办法缓解。
通过相关的数据调查，早些年，大约2003年底，我国人均拥有的机动车的数量总和就已经高达480万了，跟前一年的2002年相比较就已经增加了40%都不止。
而这些年我们国家经济水平不断地提高，我国的机动车的数量就更多了。
根据调查来的相关数据,我们国家多个城市的机动车的数量都在不断的增长，差不多涨了15%到20%左右的。
不过与此同时，一个问题也随之出现，停车的地方，以及停车的设施都不够完善，它的增长只有2%到3%，已经跟不上机动车数量的增长了。
如果机动车停车场地和停车的数量的涨幅一直是跟不上机动车的数量的涨幅，那每个城市中的停车的问题是永远不能解决的。
所以，怎么样让机动车数量的涨幅能和停车场地，即停车位的数量达成相平衡的一个状态，就是当下必须快速解决的事情。
照当前的形势来看，解决难以停车的问题的方法主要就两个：
第一个是从根源来解决，我们可以称之为“开源”。
整个停车问题的根源就是缺少了停车的设备设施，所以，我们可以大幅度的向广大市民以及企业推广立体式的停车的设备。
第二个就是从政府的政策方面入手，我们可以称之为“节流”。
我们可以把所有的空间合理的运用起来，减少停车场的使用，节约资源，通过一些政策或者宣传向市民推广公共交通工具，例如公交、地铁。
1.2立体车库的国内外研究状况
1.2.1国外的立体的停车的设备的研究的现状
1.2.1.1美国立体的车库的研究现状
美国是第一个开始研究发展立体的车库的,美国在20世纪20年代就已经把立体的车库研究制造成功并且投入使用了。
美国研发的立体的车库的自动化的水平很高，在这种立体的车库的设计中融入了大量的计算机技术以及人工智能的技术。
其立体车库的专业化水平以及实用性都是领先于全世界的。
随着这项技术的推广、大多的国家的经济水平的发展、以及多数国家对于土地的需求都在增加的，这项技术被大力的想很多企业推广，并且应用起来。
1.2.1.2日本立体的车库的研究现状
日本也是比较早的研发立体的车库的国家。
日本大约是在20世纪50年代左右就开始针对升降式的横幅类的立体的车库来进行研究，并不断的支持他们国家的立体的车库的产业发展。
大约是20世纪60年代左右，两层的四个车位的机械式的立体的车库终于是被日本研制成功了。
截止目前，日本的两层的四个车位的机械式的立体的车库是处于世界先列的，并且日本的机械式的停车的设备的数量、储存车辆的数量也是处在世界先列的。
1.2.1.3韩国立体的车库的研究现状
韩国的立体的车库的发展的形势和日本立体的车库发展的形势很像。
韩国的立体的车库大约是20世纪70年代开始出现，稍稍落后于日本。
和日本差不多的是，他们好过也是差不多20年的时间开始将立体的车库开始投入使用。
韩国能够快速的将机械的停车的设备快速的发展起来，肯定离不开政府的扶持。
足以见得，韩国政府对于他们国家机械的停车的设备的一个重视的程度。
1.2.1.4总结西方的立体的车库的发展现况
很多的西方国家的人口数量实在太少，而且对于立体的车库的研发也是比较早的，所以相对来说，西方国家的机动车的停放的问题都普遍比我国少。
不得不提到的是，亚洲的人口实在太多了，并且土地也不多，于是就导致车辆没有办法停放。
所以，韩国、日本、中国等亚洲国家就越来越重视建造立体的车库了。
伴随科技的不断发展，很多国家的立体的车库也随之不断地创新、进步了。
目前,随着国外的立体停车设备不断的革新与发展,安全可靠的停车设备得以广泛利用。
国外的一些国家,将新的技术应用到立体车库上,增加了立体车库的运行效率与自动化程度,无论是安全方面,还是效率方面,都是今非昔比。
1.2.2国内立体停车设备的研究现状
我们国家在1980年左右基本上就也开始对立体的车库车库进行研究，大约到了80年代的中期，我国的立体的车库就已经进入了一个起步的阶段了。
而且同时不间断的把国外先进技术向我国引进。
1999年左右，中国一步步的引进，并且学着自己来生产一些立体的停车的设备，这些设备大多先在北京进行实验性的推广，然后相继的将市场从北京拓展至上海以及广州等稍大的城市。
我国在发展立体的车库的时候大多都是向国外学习，学习他们先进的技术，和应用的经验。
这其中，主要都是向日本学习的，然后根据我国的实际情况再自己探索研究开发出了我们国家自己的立体的车库。
一开始我们的产品也只是在模仿日本的立体的车库。
但是现在已经过儿30多年，我们国家经济水平也提升了很多，如今我们对于立体的车库的研究和应用也已经进步了很多，并且在市场上也能有一席之地。
举个例子吧，我们国家已经研究出怎么样让车库的运行的速度能够很好的加快呢？
其实我们可以引进先进的电梯的技术，和先进的控制的理论。
那么如何控制车库呢？
我们可以使用不同种类的按钮来控制车库，比如触屏的或者是按键的或者是密码的，又或者是遥控的。
这些机械的结构，基本上都是采用了一个一个模块的设想，这样的话就会大大地把整体的工作的时间给变短，这样就会让拆下来或者开扩的时间也变得容易一点。
说实在的，虽然我们国家现在的立体的车库已经有了很大的发展和进步了，但是我们需要再一次的多看看。
中国的立体的三维车库，其能够利用的完全就不能大家想象的一样。
现在有很多的立体的车库，他们投进去的钱和实际上能赚到的钱一点都不一样。
我认真地想了想，我觉得变成这样主要是这样的：
第一个是因为立体车库仍然属于新兴产业,大家对立体车库还是很陌生的,很多人都会怀疑这个东西到底可不可信，能不能相信呢？
第二个是在储存拿取车的时候，立体的车库的缺点就显示出来了。
第三点是因为去造立体的车库的时候，花下去的钱很多。
虽然说立体的车库缺点还不少，但是总的来说，这个立体的车库还是会有很好的发展的。
而目前我们的国家的政府已经在支持这些立体车库的研究与实施,会很大的让立体的车库的变得很好。
我们国家因为能够把自动的智能的立体的车库当成比较重要的一种行业，所以立体的车库的发展的势头才会越来越好，前景也变得可以。
1.3立体的车库的大概的介绍和分类
1.3.1立体车库的概述
三维立体的车库，其全部的名称是自动的三维的停车的设备。
它的一个主要的目的是来实现车辆能够自动的进入。
其实它是三维立体的一个多空间的自动的机械的车库。
它主要包含了这几个系统：
机械的系统，控制的系统，液压辅助的系统，电气的系统以及传感器的系统。
它主要结合许多种类的技术，实质上是种相对已经智能化了的三维立体的物流的储运系统。
1.3.2立体的车库的主要的类型
立体的车库主要是有这样的几种。
表1.1每一种立体的车库的比较
号码
样子
好的方面
不好的方面
1
让横幅上下降的
1、完成的方法有很多的；
2、可以快点感同身受；
1、必须要提前把最少一个没有人的位置留下；
2、没办法不让它变斜掉下来；
2
竖着的可以重复的利用的
1、利用地的能力不够；
2、能够乘的东西比较高；
1、东西的内部的东西不简单；
2、出问题的机会变得很多；
3、把锁给关掉
3
竖着的让它上下的动
1、地方高的地方的用的效果比较高；
2、应该会在比较好的地方的中间位置
1、东西不错就是容易出问题；
2、实用性相对较差；
4
巷道堆垛类
1、为闭合地车库，隐患少；
2、多出现于大规模存车；
1、需要依次取车，实用性差；
5
横着的可以重复用的
1、能够把车子走的路给节约了；
2、能够一层一层加上去；
1、只有一个地方可以进去出来，拿车的时间也会变多
6
不止一层的叠加的用的
1、不用小坡；
2、让地方节省起来；
3、自动的性能很高；
1、东西的设计不错容易出错
2、人多的时候拿车就困难；
7
给特定的人用的
1、可以用的停车的地方比较多；
1、只能用来挪动；
8
比较方便的可以上可以下的
1、可以简单地做；
2、可以合理的用空间；
1、想法危险；
上面讲的，我可以发现一些事情，立体的车库的好处还是挺多的，用的地方也比较小，拿车的东西和方法都不复杂，毕业不用排队，用的时间也不长。
1.4思考的标准和里面的东西
由于城市停车难,车位紧缺的因素,本文从这一点出发,首先了解到了国内外在立体停车东西怎么样，接下来就给立体的车库去给介绍一下。
跟其他的停车的设施一比我们就可以看出来竖着的可以上去下来的车库就非常不错，以后肯定就会有属于它的一片广阔土地，会有美好未来，因此我们这次就针对这个样子的停车的地方来看。
看的东西是这样的：
（1）竖着的能够上下的动的东西的大概的样子。
给出垂直升降式立体停车设备的钢架结构。
根据车库建设规范以及车辆外廓尺寸,明确垂直升降式立体停车设备得的体布局。
对立体车库的上下的和横着的过程来看。
（2）竖着的能够上下动的立体的把车停下来的东西。
我们要看一看搞这个东西要那些东西，然后再把这些东西给介绍一下，在这个标准上再把参数给他算出来，然后再搞出来I/O分配表、硬的东西的连接线路的图。
（3）垂直升降式立体停车东西的规划。
一开始就先把搞这种系统要的东西给确定下来，然后再用PLC把垂直升降式立体车库的程序给搞出来。
第二章总体设计
2.1结构设计
2.1.1车库指标
（1）车辆外廓尺寸
机动车的车库应该按照停放车的车辆的型号以及尺寸都是需要按照“汽车车库建筑设计规范”JGJ100-2015第4.1.1条的规定设计。
主要的模型的尺寸如下所示。
如表2.1所示。
表2.1机动车车型的外廓尺寸
大小
外面的大小
一共的长度（mm）X一共的宽度（mm）X一共的高度（mm）
特别小的车
2822*3434*2656
小的车
5123*2514*1615
特别轻的车
3566*3452*6789
中间大小的车
客车
15789*35678*1222
货车
1534*3567*2522
大型车
客车
23345*3634*4134
货车
16355*3433*5666
（2）会动的车和保护停车的栏杆里的长短
通过表2.1我们就能看出来,每种车子外围的一个状况。
同时在搞车库的时候呢,我们也得把最安全的生下来的数量距离给他想到。
表2.2会动的机动车与车库内防护物的间距
机动车类型
项目
微型车、
小型车
轻型车
中型车、
大型车
平行式停车时机动车间纵向净距（m）
1.20
1.20
2.40
竖着的、歪着的停车的时候车子竖着的距离（m）
1.33
1.23
1.55
车子和车子之间的横着的距离（m）
6.22
1.33
6.22
车子和柱子之间的距离（m）
2.45
2.65
1.75
车子和站着的物体之间的距离（m）
竖着的
1.23
2.22
7.85
横着的
1.33
1.06
2.35
2.2整个的用钢做成的东西的框架
竖着的能上能下的立体的停车的地方就有能够用不同的方法完成,举个例子吧，就像圆形的柱子一样的，或者电梯一样的（特点1，纵向的分布，并且是带有升降的平台来旋转的。
特点2，同样是纵向分布的，并且在车里旋转）。
还有在平面移动的类型的，还有在平面能够转动的类型的，十字型等。
我们要想东西是简单还是难，危不危险，还有怎么用能省空间，所以才选择的跟电梯很像的竖着的能上去能下来的立体的停车的场地，所以这个文章才会想出有四排五个车位的立体的停车的场地，就像图2.1显示的那样。
图2.1立体车库的结构示意图
立体的停车的地方主要用的框架就是立着的钢铁，再把他们都接起来，把连接的地方给他定住，同样整个东西得承受的住车子自己本身的分量，还有各种零部件的分量。
我们想了这种样子的立体的停车的地方，到底简单不简单，让井里面的路置于三维立体的车库的中间部位，停车的位置纵向被设置于井道旁边的这一边和另外一边。
2.3是如何工作的
取车时,按下所需车位按钮（按"取消"可重新选择取车车位）,当系统正确回应时,立体车库开始运作,并且慢慢的完成整个的挑选的过程。
2.3.1取车过程
用户取车时,选择所需车位并按下车号（按"取消"可重新选择存车车位）,当触摸到每一层的传感器的时候，每一层的传感器就有它的动作，能够使得主要的电机制动并且能够停下制动。
当主要的电机停下来之后，启动的框架里的电机以及停车的空间里的电机的启动。
同时，停车的空间里的马达会向前方旋转，而且框架的马达就会旋转（朝相反方向）和其他车辆一起区驱动别的车辆。
当电路的板被传送至升降的平台上时。
当许多汽车已经到达了提升的架子上的时候，外面的传感器就会被触发了，外面的传感器开始有了动作，并且同时框架的电机以及停车的空间里面的电机也会停止。
外面的能够感觉到的机器也能回到原来的样子。
能够又上去又下来的机器就会开始工作，然后会转，会旋转。
每次能上去能下去的机器下去的时候，就会碰到速度的接触的传来传去感应的机器，这个机器会做出动作让主要的用电的机器的电机的闸门停下。
图2.3取车流程图
第三章升降装置的设计
3.1能上去又能下去的机器的整体的设计
能把重的东西吊起来的机器里面有的部分主要是下面几个：
（1）牵引的系统（绕线的机器，能牵引钢丝绳的，导轮，回程的绳子）;
（2）、指挥的部分;（3）、能让重量和补偿不会丢失掉比例的（重量和补偿的链子）。
比如下面的图2.2所展示的那样
1.固定的几个滑轮;2.用钢丝做的绳;3.导轮;4、曳引的轮子;5、对重的图
图2.2升降系统示意图
3.1.1曳引的部分
曳引让它动的东西普通的情况下都是用在电梯上的，曳引的机器能让它动的东西的框架，用钢丝做的绳子挂在曳引的机器上面的滑轮上，升降的平台就挂在绳子的一端，配重就挂在绳子的另外一端。
当牵引的机器旋转的时候，用钢丝做的绳子和滑轮与滑轮间的产生的摩擦的牵引的力量就用来驱动着升降的平台向上或者向下运动。
牵引的机器的示意图就像图2.3所展示的那样。
图2.3曳引的机器的展示的图片
3.1.2指挥的部分
指导的部分普通的都是由可以上去又可以下来的机器和井里的道路一起合成的了。
这样设定就是为了不让可以上去又可以下去的机器和相对很重的机器能够自由的去活动，然后他们只能就井里的道路活动。
可以上去又可以下去的机器的框架的样子就和图2.4差不多。
我们可以在这个图里看出，这个可以上去又可以下去的机器在头部和末端都是放了两根横着的梁子的。
以用于防止载车板,并且在横梁上放置了一些小型滑轮（滑的轮子都是根据实际的情况来定的）,这样做是为了能够在可以上去又可以下去的机器在跑到够得着停车场地的位置的附近的时候，把可以上去又可以下来的机器上的承载车辆的板子动到车子的位置的时候的摩擦力给变少。
还有的,在可以上去又可以下去的机器上面用非常保险的扣子的想法,这样做的宗旨是不让很多承载车子的板的变滑。
这样就举个例子吧，比如说,我们在储存车辆的时候，因为比较保险的扣子上面有很多很多的弹簧，横着移动的机器会把比较保险的钩子给压垮的，把电路的板就放于停车的位置那里。
待这些动作都完成以后，安全的钩就能通过弹簧的作用来自动去恢复，并且能重新的钩住车的板。
图2.4升降台示意图
3.1.3重量平衡系统
重量的平衡的系统，其主要的功能就是可以来平衡升降的平台并且去补偿升降的绳索会在比较高的楼层的电梯里面就会因为分量而变得不行。
比方就像下面的图2.5展示的
图2.5重量平衡系统示意图
3.2能上去又能下去的让它动的部分
曳引的发电的机器的好坏,可能会直接关系到曳引的发电的机器的控制的能上去又能下去的部分发动的时候，还有运营的时候，以及停止的时候，假设说曳引的发电的机器的持久力不是那么的号,就可能会让可以上去又可以下去的部分变得也不好，有的时候还可能会让一些不好的事情发生。
把这些问题都除掉的话，可以上去又可以下去的部分要是需要比较准确的确定位置的话，就不单单要和停止的距离还有可以停止的力的距离等别的方面相联系，也和曳引的机器的性能有着非常大的关系。
牵引的电机，其机械的特点必须要能够在所有象限之中运行，而且其速度要是可以调控的。
在车库的运行的期限里，牵引的电机必须要频繁的去启动，去制动，去正向旋转，去反向旋转，负载的变化发生了许多。
它一般都在比较关键的短时间的状态，电气的状态以及制动的状态下去工作。
工作的性质，也主要是因为电机有以下几个特征：
（1）能够承受多达100次/小时甚至更多的制动频率;
（2）比较小的开始的电流。
在用电的机器上,必须是小的电阻做的东西才可以成为导条，还有就是转换的短路的东西都是必须要比较高的电阻的。
（3）吵闹的声音比较小。
在降低噪音的方面，滑动的轴承能够用在增添定子芯有效的外径时同时改进定子芯冲头之样貌。
第四章存取装置的设计
4.1存取方式的选择
现代立体车库中,在存取车的方式上主要有如下几种:
（1）滑叉式的通道：
进去的方法上有装载的板，将其放在升降的平台之上，车和装载的板会一块上升。
升降的平台能够到已经被指定了的停车的位置的时候，通过三级滑叉装置横移到车位上。
（2）链子传动的卡车一样的通道：
进去出来的方法就有个装载的板，放在那个升降的平台上面。
和载车板一起上升,到达制定的停车位旁边,一起通过链传动横移至车位上。
（3）履带式的输送的机器：
在升降的平台上面有两条履带。
在到已经指定好的位置之后，两个会主动的履带就会驱动着停放在空间上面的比较不主动的带子，能够实际上做到让车子出来和进去。
（4）叉子一样的装载的的车子一样的储存和拿取:
该类型是没有载车板,车辆随着能够上去又能够下去的机器，然后一起上去的时候，去到定好了的地方，停车的地方和上去又下去的机器交错的横着的移动，再把车子放在停车的地方。
这种方法要有停车的场地也要可以上去又可以下降的机器没有什么有联系的地方。
总的来说，这种方案还是很可靠的，既比较实用，又比较可行，在拿车或者是储存车子的时候，承载车子的板子都会动到可以上升又可以下降的地方就可以完成储存拿车的运动。
4.2载车板的结构
车辆的板的安防，是在钢的结构的框架中，能够承载的板的框架上面，同时能够作用在车的安放以及操纵。
用做汽车板的是不会燃烧的材料，汽车的板不仅仅是非常轻，还必须要有很大的强度，能够来支撑起车辆。
还要能够可以防晒，承载车辆的框架一般都是变成下面两种：
（1）板样的装载的板能够经过冲压或者是经过轧制，再和镀锌的钢板融合而形成，然后能够组合起来成为承载的板，最后再使用螺栓去紧固。
组装前，我们需要对各个部件去进行各种类型的表面上的处理，从而使的装载的板轻盈并且美观。
车板的整体形状是弯弯曲曲的，运输起来非常方便，并且它们的通用互换性非常之强，它们的强度也非常高，以及它们的刚性也很好，还有它们的重量非常轻，极大地减少了地基承载的力度。
除此之外，由于它们的整体的形状都是弯弯曲曲的，车辆的板的厚度也非常小，它们的厚度大多为50-55mm
升级会员 