基于PLC的立体车库控制系统设计毕业设计.docx
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基于PLC的立体车库控制系统设计毕业设计
基于PLC的立体车库控制系统设计
1简述……………………………………………………………………………4
2立体车库的优点与分类…………………………………………………………5
3控制要求……………………………………………………………7
4主要设计……………………………………………………………12
4.1.1机械设计部分…………………………………………12
4.1.2电路设计部分…………………………………………18
5设备维护及检修……………………………………………………48
5.1.1三种立体车库的特点比较……………………………48
5.1.2立体车库日常保养应注意哪些问题………………………50
5.1.3安全操作指南……………………………………………………51
6毕业设计总结………………………………………………………53
１简述
随着经济的发展，城市人口和车辆逐年增多，市区停车出现的很大的问题。
经常有路两边都停着车，传统的停车场不仅越来越不能满足现代人们的需求，而且占用了大量空间，浪费了土地资源。
现代先进的自动化机械立体车库是一种多平面的空间立体车库，它以单层平面停车库为核心，通过计算机对车库进行统一的管理与监控加上PLC控制来进行车位的空间位置变动，使车位由空间转化为平面，从而实现多层平面停车的功能。
２立体车库的优点与分类
立体车库具有以下几个优点：
（1）节省占地面积，空间利用率高；
立体车库占地面积相当于同等地面车库的1/3-1/20，其节地率与机械设备层数成线性反比关系。
对于城市寸金寸土的面积不大的黄金地带，建立体车库是一个既经济又合适的选择，其市场前景看好。
（2）环境效益好
立体式停车库可以将相对分散的停车位集中设置，用很少的面积停车，从而节省了大量的用地，将节省的用地用来做绿化布置，改善停车场周围的环境，车位的集中布置还可以有效地减少汽车对住户的噪音及尾气污染影响，虽然机械设备在运行的过程中会产生一定的噪音，但如果规划合理，位置设置合理，对周围的噪声影响可以在最大限度内得到控制。
（3）安全性能高，可有效避免车辆的丢失损坏
随着经济的不断发展，贫富差距的不断扩大，社会问题也越来越突出，私家车丢失的现象也越来越突出，怎样防范自己的爱车被盗是许多车主非常苦恼的问题，机械式立体车库采用密码输入取车增加了汽车停放的安全性。
另外，立体车库停车可以有效地防止停放过程中意外的刮擦及碰撞，避免引起不必要的麻烦。
（4）可以灵活配置，充分利用零散地皮及对地形的适应性很强
现在的立体车库主要有以下几种形式：
✓升降横移式
✓巷道堆垛式
✓垂直提升式
✓垂直循环式
（一）升降横移式
升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。
此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。
产品特点：
1）节省占地，配置灵活，建设周期短。
2）价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。
3）可采用自动控制，构造简单，安全可靠。
4）存取车迅速，等候时间短。
5）运行平稳，工作噪声低。
6）适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。
（二）巷道堆垛式
巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。
（三）垂直提升式立体车库
垂直提升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，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机调头。
垂直提升式立体车库一般高度较高（几十米），对设备的安全性，加工安装精度等要求都很高，因此造价较高，但占地却最小。
（四）垂直循环式
产品特点：
1）占地少，两个泊位面积可停6~10辆车。
2）外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。
3）价格低，地基、外装修、消防等投资少，建设周期短。
4）可采用自动控制，运行安全可靠。
下面主要是介绍升降横移式立体车库！
3控制要求
（控制盒外观）
（控制盒内部）
按钮：
START：
立体车库启动按钮，按下启动按钮，左边液晶显示屏出前启动字样，启动按钮内，绿色发光2极管发光，提示启动成功。
STOP：
立体车库的停止按钮，按下停止按钮，左边液晶显示屏出现关闭字样，停止按牛内，红色发光2极管发光，提示系统已经停止。
液晶显示屏：
除了显示启动或停止，当系统发生错误时，也会出现提示。
急停按钮：
当发生意外时，按下急停开关，切断所有电机的电源，系统无法继续运行，以保护人员及设备的安全。
3X2黄色按钮：
不同位置代表不同的车位。
当按下其中一个时，系统会自动将按钮所表示的车位移动到当中一层，这样便可以把车取出。
程序设计要求：
①１号车位、2号车位、3号车位、6号车位、7号车位、8号车位只能上下移动，不能左右移动；
②4号车位、5号车位只能左右移动，不能上下移动；
③中排车位上的汽车可以直接开出；
④上排车位的汽车和下排的汽车，要想开出需要先按下相应车位按键，然后中排车位先左右移动，让出位置，上排车位降至中层，或者下排车位升至中层，再进出车辆。
工作步骤图
4主要设计
4.1.1机械设计部分
（升降横移式立体车库的假想外观）
（升降横移式立体车库的实际外观）
（设计出来后外部）
（设计出来后内部）
（设计出来后底部）
（褐色部分是土地以下）
该设计目的是让升降横移式立体车库在原有的功能外，将最下面一层的停车车位放在地下，这样不仅美化了外观，而且大大节省了空间上的资源。
地下不会有人下去，所以在安全方面也得到了提高。
（顶视图）
（前视图）
（左视图）
4.1.2电路设计部分
系统组成：
系统主要由：
PLC、组态监控部分、电气传动部分、检测部分、手动控制部分、
系统图：
（车辆停放，拿取传感器接线图）
（车位上下移动，左右移动限位传感器）
立体车库I/O表
输入（传感器）
I
输出（电机）
O
车位1
上升到位
I1.0
上升
Q1.0
下降到位
I1.1
下降
Q1.1
车位2
上升到位
I1.2
上升
Q1.2
下降到位
I1.3
下降
Q1.3
车位3
上升到位
I1.4
上升
Q1.4
下降到位
I1.5
下降
Q1.5
车位4
上升到位
I2.0
上升
Q2.0
下降到位
I2.1
下降
Q2.1
车位5
上升到位
I2.2
上升
Q2.2
下降到位
I2.3
下降
Q2.3
车位6
上升到位
I3.0
上升
Q3.0
下降到位
I3.1
下降
Q3.1
车位7
上升到位
I3.2
上升
Q3.2
下降到位
I3.3
下降
Q3.3
车位8
上升到位
I3.4
上升
Q3.4
下降到位
I3.5
下降
Q3.5
PLC接线图（IN部分）
I1.0
K21
I1.1
K22
I1.2
K23
I1.3
K24
I1.4
K25
I1.5
K26
I2.0
K27
I2.1
K28
I2.2
K29
I2.3
K30
I3.0
K31
I3.1
K32
I3.2
K33
I3.3
K34
I3.4
K35
I3.5
K36
I7.1
K41
I6.1
K42
I7.2
K43
I6.2
K44
I7.3
K45
I6.3
K46
I7.4
I6.4
I7.5
I6.5
I7.6
K47
I6.6
K48
I7.7
K49
I6.7
K50
I8.1
K51
I8.2
K52
I0.0
START
I0.1
STOP
I0.2
车位4和车位5停车和取车时不需要传感器，因为当全部归位时，
车位4和车位5能随时停车，不用检测到车辆信号后动作。
PLC接线图（OUT部分）
Q1.0
K1
Q1.1
K2
Q1.2
K3
Q1.3
K4
Q1.4
K5
Q1.5
K6
Q2.0
K7
Q2.1
K8
Q2.2
K9
Q2.3
K10
Q3.0
K11
Q3.1
K12
Q3.2
K13
Q3.3
K14
Q3.4
K15
Q3.5
K16
PLC编程程序
功能：
这个程序完成了按哪个按钮，就下来那个车位，自动判断车位位置，和自动调整车位，每当停车或者取车后，传感器反映后10秒后，自动恢复原来车位的位置。
5设备维护及检修
5.1.1三种立体车库的特点比较
自走式钢架活动承台板立体车库、机械（自动化）立体车库、传统混凝土结构多层车库
一、自走式钢架活动承台板立体车库
自身特点：
具有轻型美观、成本低、施工周期短、安全可靠等优点。
由于具有显著的安全性高，轻巧美观，平台面材料透气、透水、采光等特点，令到该车库的适建地段最广，甚至可以建设在小区的道路或绿化带的上空，最大地利用空间资源。
与传统混凝土结构多层车库的比较：
一、材料强度高，安全可靠：
与其它建筑材料相比，钢的强度很高，钢材质地均匀，各向同性，弹性模量大，有良好的塑性和韧性；而且钢结构计算准确，可靠性强。
二、钢架结构整体自重小：
自重仅为钢筋混凝土结构的1/8-1/3，可大大降低基础的造价。
三、工业化生产程度高：
钢材部件的工业化生产程度最高，能成批大量生产，制造精确度高。
四、便于改建、重复利用：
钢架主体及活动承台板主要采用螺栓、安装夹等连接，方便拆卸、加固或改建，甚至搬迁异地重新组合使用。
五、工期短，利于文明施工：
采用工厂化制造、工地安装的施工方法，可大大缩短工期，提高经济效益，且利于改善施工环境和文明施工。
六、抗震性能好：
由于主要承重构重构件为钢结构，其韧性和弹性较大，檩条的抗剪和抗扭作用以及柱、梁间的支撑，大大加强了整体结构的稳定性。
七、节约资源，保护环境：
大大减少砂、石、灰的用量，减轻对不可再生资源的破坏；而钢材可以循环利用。
二、机械（自动化）立体车库
自身特点：
本类型的车库在三种立体车库中，是最大地节约用地，空间利用率最高的一种。
与传统平面停车场及多层混凝土车库的比较：
一、垂直立体的特点与平面停车场比较更加充分利用空间，即使与多层混凝土车库比较，也有节省坡道、通道，所以空间利用率最高。
如果单单与平面停车场相比，设计同样的车位数量，其占地面积约为平面停车场的1/2至1/10，空间利用率比平面停车库提高75%以上。
二、造价较低，对比建筑自走式混凝土结构车库，每个停车位分摊的建设成本可以节约几万元左右。
三、对于司机而言使用方便，司机不需入库，通过机械系统进行车辆存取。
四、但是日常使用需要动力电源，需要专业人员操作，需要对设备作经常性的维护保养。
三、传统多层混凝土结构车库
自身特点：
与最传统的平面停车场相比，利用了垂直高度空间实现多层停车。
使用简单，无需维护保养。
与钢架活动承台板立体车库、机械（自动化）立体车库的比较：
一、耐潮湿、耐腐蚀性能好。
二、防火性能好。
三、无机械故障点，免维护保养。
四、但是建设周期长，施工影响大。
五、报建手续属于建筑物范畴，手续复杂。
六、外观不轻巧，适建地段、适建区域受限。
七、固定建筑，不可异地重复利用，建设成本总体上较高。
立体车库要由生产厂家或专业公司进行日常保养
1．立体车库由机械和电器两大部分组成。
如果日常不对立体车库进行保养，立体车库的安全性就得不到保障，如果立体车库需要加油的时候而没有加油，就会造成立体车库机械部件的磨损和破坏，使立体车库使用寿命大大缩短，无法正常使用立体车库。
2．立体车库在使用过程中，一些立体车库用户为了减少成本、节约资金，找来临时工或没有资质的公司做立体车库维护保养，一旦出了安全问题连责任单位都找不到。
如果是由立体车库厂家或有资质的专业公司来维保的话，一方面维保技术和质量有保证，另方面一旦出了问题也有人负责。
5.1.2立体车库日常保养应注意哪些问题
立体车库维护保养单位在维护保养时发现立体车库存在安全隐患且超出维护保养内容时，应及时书面告知立体车库使用单位，提出消除隐患建议。
立体车库维护保养作业中，各控制回路原则上不允许短接，但由于作业需要必须进行短接时，应使用专用短接线；短接操作应符合企业标准的要求，在该作业结束后应立即复原。
所使用的短接线应如数拆除清点，并由相关人员确认。
立体车库维护保养单位应配合立体车库检验机构对所维护保养的立体车库进行定期检验。
机械部件：
1．立体车库的曳引机需要油的润滑。
在曳引机的外罩上有两个刻度，打开油嘴查看油应在两个刻度中间，如果油低于下面的刻度，就表示应该给曳引机加油了，如果不加油，立体车库长时间的运行就会得不到很好的润滑，从而导致立体车库曳引机和电动机的烧毁。
立体车库运行时间长了以后应该及时更换油，使曳引机始终保持清爽良好的润滑。
2．立体车库轿厢导靴的清洗和润滑。
大家都知道导靴在导轨上运行，导靴上面有油杯，要使立体车库在运行中不产生磨擦声就必须定期给油杯加油和清洗导靴。
电气部分维护
要求维护人员具有相关的电路知识，平时需要关注导线的老化情况以及各电路元器件的工作情况。
机械部分维护
同样要求维护人员具有一定的机械方面的知识与经验。
关注机械零件的磨损情况，注意连接件及紧固件是否有松动。
5.1.3安全操作指南
接线注意事项
元件的布置和柜体结构,元件类型,安装空间需要,安全,检修等方面考虑,参照原理图和系统图布置好主要元件,然后才是端子,当然布置也有规范要求的,规范是范围性的,这些主要元件定好了,接线只要满足横平竖直.简洁明了,便于维护和改线。
漏电保护装置
在工业用机械中不可缺少漏电保护装置，下面就漏电保护装置
漏电保护器弥补TT和TN系统的不足
在TT系统中由于中性点不接地，当设备外壳漏电或人员触电时，通过人体的故障电流仅为低压电网的电容电流，其数值不足以引起首端保护装置动作，但对人体的安全已构成极大的危险，而安装漏电保护器能保证在人身触电的瞬间立即断开电源，既保证了人身安全，又从根本上消除了故障。
在TN系统中主要存在以下弱点：
保护零线，由于截面小，容易折断，一旦零线断开，在设备漏电时，将使故障设备的外壳长期存在危险电压，其数值可高达220V；
当架空供电线路相线落到潮湿地区或接地的金属建筑物上，由于接地电阻很小，接地短路电流很大，在保护装置未动作之前，零线上就会产生较高电压，如果人体触及用电设备外壳时，就会受到电击；
在低压网络中，如果变压器中性点接地线发生断线，在三相负荷严重不平衡时，将使变压器中性点发生位移，这样将使中性点位移电压加到设备的外壳上，使非故障设备外壳出现危险电压，而导致人身触电；
当三相电源某相线和中性线接错时，就会使用电设备外壳直接接到相线上，如果人体触及用电设备外壳时，便会发生触电危险；
当路线绝缘损坏导致供电线路漏电时，由于短路电流不大，保护装置不能及时或需较长时间才能动作切断故障电路，此时，短路或漏电的地方就可能由热量集聚引起电气火灾事故，造成人身伤亡和经济损失；
根据电气设备的供电方式选用不同的漏电保护器。
单相220V电源供电的电气设备，应选用二极二线或单极二线式漏电保护器；
三相三线式380V电源供电的电气设备，应选用三极式漏电保护器；
三相四线式380V电源供电的电气设备或单相设备与三相设备共用的电路，应选用三极四线或四极四线式漏电保护器。
根据电气线路的正常泄漏电流，选择漏电保护器的额定漏电动作电流。
选择漏电保护器的额定漏电动作电流值时，应充分考虑到被保护线路和设备可能发生的正常漏电流值；
选用的漏电保护器的额定漏电不动作电流，应小于电气线路和设备的正常漏电电流的最大值的2倍；
漏电保护器的额定电压、额定电流、短路分断能力、额定漏电电流、分断时间应满足被保护供电线路和电气设备的要求。
漏电保护器安装应注意的事项
漏电保护器负载侧的中性线，不得与其他回路共用；
漏电保护器标有负载侧和电源侧时，应按规定安装接线，不得反接；
安装带有短路保护的漏电保护器，必须保证在电弧喷出方向有足够的飞弧距离。
飞弧距离大小按漏电保护器生产厂家的规定；
安装时必须严格区分中性线和保护线，三极四线式或四极式漏电保护器的中性线应接入漏电保护器。
经过漏电保护器的中性线不得作为保护线，不得重复接地或接设备外漏可导电部分。
保护线不得接入漏电保护装置。
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