基于PLC的住宅小區(qū)立體停車設(shè)備的設(shè)計電氣自動化技術(shù)畢業(yè)設(shè)計論文

畢業(yè)設(shè)計論文 設(shè)計 (論文 )題目 ： 基于 住宅小區(qū)立體停車 設(shè)備 的設(shè)計 系 （院）： 自動化工程系 專 業(yè)： 電氣自動化技術(shù) 起 迄 日 期 : 2015 年 11 月 日 月 日 設(shè)計 (論文 ) 地點 : 校 內(nèi) 指 導 教 師 : 向 丹 學 生 姓 名： 周燦斌 學 號： 131203158 發(fā)任務(wù)書日期 : 2015 年 月 日 1 緒論 . 錯誤 !未定義書簽。 體車庫概述 . 錯誤 !未定義書簽。 述 . 錯誤 !未定義書簽。 體車庫的分類及其特點 . 錯誤 !未定義書簽。 體車的國內(nèi)外發(fā)展情況 . 錯誤 !未定義書簽。 內(nèi)發(fā)展情況 . 錯誤 !未定義書簽。 外發(fā)展情況 . 錯誤 !未定義書簽。 2 部分立體車庫控制方式的比較 . 錯誤 !未定義書簽。 體車庫的控制形式 . 錯誤 !未定義書簽。 電器控制 . 錯誤 !未定義書簽。 編程控制器（ 制 . 錯誤 !未定義書簽。 片微機 (制 . 錯誤 !未定義書簽。 體車庫控制方式的比較 . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移立體車庫的控制系統(tǒng) . 錯誤 !未定義書簽。 直循環(huán)式車庫的控制系統(tǒng) . 錯誤 !未定義書簽。 道堆垛式 . 錯誤 !未定義書簽。 平循環(huán)式 . 錯誤 !未定義書簽。 種立體車庫的特點及比較 . 錯誤 !未定義書簽。 擇設(shè)計的立體車庫 . 錯誤 !未定義書簽。 3 升降 橫移式立體車庫 . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體車庫的主要組成部分 . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體車庫車位結(jié)構(gòu) . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)及運行規(guī)圖 . 錯誤 !未定義書簽。 4 升降橫移式立體停車庫的硬件系統(tǒng) . 錯誤 !未定義書簽。 制系統(tǒng)控制核心單元的選 擇 . 錯誤 !未定義書簽。 感器的選擇 . 錯誤 !未定義書簽。 程開關(guān) . 錯誤 !未定義書簽。 動元件 . 錯誤 !未定義書簽。 制系統(tǒng) 件接線圖 . 錯誤 !未定義書簽。 5 升降橫移式立體停車庫的軟件系統(tǒng) . 錯誤 !未定義書簽。 件所要完成的控制任務(wù) . 錯誤 !未定義書簽。 制程序流程圖 . 錯誤 !未定義書簽。 6 升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng) . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng) . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體停車庫 3 6 控制系統(tǒng) . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制任務(wù) . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的基本要求 . 錯誤 !未定義書簽。 I/O 口資源配置 . 錯誤 !未定義書簽。 降橫移式立體車庫的梯形圖 . 錯誤 !未定義書簽。 總結(jié) . 錯誤 !未定義書簽。 參考文獻 . 錯誤 !未定義書簽。 致謝 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄 A 立體車庫主程序 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄 B 組態(tài)仿真腳本程序及仿真結(jié)果 錯誤 !未定義書簽。 1 第一章 緒論 體車 庫概述 述 隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，特別是隨著改革開放以來，我國進入了汽車擁有率迅速上升時候。以往那種單層平面停車場也越來越不能滿足市場的需求。對多停車位、少占空間、使用操作簡單、安全可靠的“立體停車庫”的建設(shè)，是解決目前寸土寸金的大都市內(nèi)停車難的有效辦法。 立體車庫是一種以單層平面停車場為核心、多平面的空間停車車庫，通過可編程控制器 (稱制車位空間位置的變動 ,使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間到平面的轉(zhuǎn)化，實現(xiàn)多重單層平面停車的功能。升降橫移式立體車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道，實現(xiàn)多層車位的升降來存取車輛。 多層式立體車庫采用高架式存放，它的特點是節(jié)省土地面積，即在一個單位的面積上各異容納多個車位，同時，可以根據(jù)場地的大小，變化排列，具有靈活多變的特性。停車位有一個橫移矩形框架及一個懸掛盤組成，懸掛盤為保安全采用鏈條傳動或鋼絲繩傳動。傳動件密封于橫移框架中，可免受風吹雨淋，對延長壽命及降低維護費用有明顯效果。 立體車庫除以上獨特性以外，更具備詳盡完善的安全保護功能以及引進國外技術(shù)與器件的電腦 全自動操作，管理系統(tǒng)。 立體車庫邊緣構(gòu)成的垂直面上，按任意路線 (任意曲線 )自由運動。自由運動裝置內(nèi)裝有一送機構(gòu)，能自動的從停車位上將車取出，運送到車庫相應(yīng)的存車位時，自動將車存入，或者自動的從車庫存車位上將車取出，移送到出車位時，自動將車移出放到出車位上，從而完成存車與取車過程。 自動化停車庫是機電合一的大型復雜產(chǎn)品，機械部分相當于人的軀體，電器部分相當于人的神經(jīng)。機與電的高度合一，使自動化停車庫成了現(xiàn)代科學技術(shù)的綜合產(chǎn)品。 目前市面上常見的機械式立體停車庫有 :升降橫移類、垂直 循環(huán)類、多層循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類和簡易升降類等 8種，其中升降橫移類以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、造價低等優(yōu)點，在國內(nèi)車庫市場占有絕對優(yōu)勢的市場份額。 (1)升降橫移類 (代號 采用以載車板升降或橫移存取車輛的機械式立體停車庫叫做升降橫移類停車庫。其上作原理為 :一層車位只能橫移，中間車位即可橫移又可升降，上層車位只能升降，該類車庫通過各層車位的移動來實現(xiàn)車輛的存取 (見圖 降橫移類 )。 2 圖 降橫移類 特點： （ 1）節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。 （ 2）價格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。 （ 3）可采用自動控制，構(gòu)造簡單，安全可靠。 （ 4）存取車迅速，等候時間短。 （ 5）運行平穩(wěn)，工作噪聲低。 （ 6）適用于商業(yè)、機關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。 (2)垂直循環(huán)類 (代號 垂直循環(huán)類機械式停車庫是采用垂直方向作循環(huán)運動的停車系統(tǒng)來存取車輛的停車設(shè)備。這種停車設(shè)備的工作原理是電機通過減速機帶動傳動機構(gòu)，在牽引機構(gòu) 鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車托架，當電機啟動時，存車托架隨鏈條起做循環(huán)運動，達到存取車的目的 (見圖 直循環(huán)類 )。 特點： （ 1） 控制簡單，動力單一，占地面積小。 （ 2） 存取車迅速，等候時間短。 （ 3） 經(jīng)濟，靈活，省電。 （ 4） 適用于車輛不多的機關(guān)單位，停車區(qū)域等。 3 圖 直循環(huán)類 (3)水平循環(huán)類 (代號 采用一個水平循環(huán)運動的車位系統(tǒng)來存取停放車輛的停車庫叫水平循環(huán)類停車庫。其工作原理是存取停放車輛的車位系統(tǒng)在水平面上作循環(huán)運動，將所需存取車輛的載車板移到出入口處，駕駛員再將汽車存入或取出 (見圖 平循環(huán)類 )。 特點： （ 1） 不需進出車道，經(jīng)濟環(huán)保。 （ 2） 占地少，而且操作方便、結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、費用低，比較安全。 （ 3） 存取車輛效率 低，一般不能大規(guī)模建設(shè)、大規(guī)模停車。 4 (4)多層循環(huán)類 (代號 多層循環(huán)類停車庫是通過使載車板作上下循環(huán)運動，而實現(xiàn)車輛多層存放的多層循環(huán)式停車設(shè)備，減少了占地面積，提高了存取車的自動化程度 (見圖 。 (5)平 )盯移動類 (代號 采用在同一層上用搬運臺車或起重機平面移動車輛，或使載車板平面橫移實現(xiàn)存取車輛，亦可用搬運臺車和升降機配合實現(xiàn)多層平面移動來存取停放車輛的機械式停車設(shè)備叫平面移動類停車庫 (見圖 面移動類 )。 （ 6） 巷道堆垛式立體車庫 巷道堆垛式立體車庫 借用倉庫式管理模式，采用堆垛機、橋式起重機等搬運設(shè)備，將車輛通過水平移動或垂直移動放到相應(yīng)的載車板上，從而達到存取車輛目的的停車設(shè)備叫做巷道堆垛式立體車庫。巷道堆垛式立體車庫采用先進的控制系統(tǒng)，采用激光自動控制等先進設(shè)備，從而達到全自動的立體車庫，他的出現(xiàn)，解決了當今社會迫切希望得到處理的大型自動化停車難題。巷道堆垛式立體車庫一般適用于大型的、密集型的停車場，地上地下均可，可以有效利用有限的空間。 5 巷道堆垛式立體車庫的每個載車板的移動都相對獨立，故而提高了存取車輛的速度。同時，巷道堆垛式立體車庫采用全封閉式管 理，隔離了人和設(shè)備，安全、可靠。如圖 示： (7)垂直升降式立體車庫 也稱為塔式機械式立體停車庫，它是通過電梯和安裝在相應(yīng)位置的橫移機構(gòu)，以提高車輛或汽車板塊滑動實現(xiàn)獲取車輛的機械式停車設(shè)備升降機機。這就是所謂的塔式庫或機械式停車庫電梯類型。垂直升降停車庫比較快的在中國的發(fā)展，特別是在一些公司，如電梯，由于這類設(shè)備的升降機構(gòu)電梯配件，但其大量的研究，并批量生產(chǎn)。垂直升降停車庫電梯工程上的葫蘆元兩側(cè)布局的空間相似，一般地需要一輛車轉(zhuǎn)盤，省去了司機掉頭。如圖 示： （ 8）簡易升降式立體停車庫 一般在 2 層以上，具有升降機構(gòu)或俯仰機構(gòu)，達到存取車的簡單機械式停車設(shè)備。簡單的起重機械式停車設(shè)備一般為準無人方式。一個停車場停放的兩輛汽車 ,適合擁有多輛汽車的家庭。 結(jié)構(gòu)簡單實用，無需特殊地基的要求?？扇我?6 遷移，搬遷安裝容易或根據(jù)地面情況，獨立及多臺設(shè)備。有防盜的特殊鑰匙開關(guān)和汽車安全防滑裝置。如圖 示 體車的國內(nèi)外發(fā)展情況 內(nèi)發(fā)展情況 自 20 世紀初，全國前前后后舉辦了多個相關(guān)停車設(shè)施的展覽，于 2006 年 10 月 在上海舉行的“ 2006 上海國際停車設(shè)備和智能系統(tǒng)展覽會”同樣熱鬧非凡，吸引了來自德國，日本的參與者，美國和停車設(shè)備，自動停車場設(shè)備能力和技術(shù)能力來完成一個先進程度等世界知名制造商已被廣泛認可和接受的世界 機械車庫的早期研究和開發(fā)工作是從 80 年代中期， 20 世紀90 年代開始引進停車場和生產(chǎn)設(shè)備，已在北京，上海，廣州，深圳等地使用。參見我們的行業(yè)的日本和其他國家的標準，近年來，標準的出臺，目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百個，生產(chǎn)各類停車設(shè)備，停車設(shè)施，部分已經(jīng)開始出口。機械式停車庫是建設(shè)有一個全面的表 現(xiàn)不僅包括機械式停車設(shè)備，規(guī)劃建設(shè)關(guān)系到整個景觀區(qū)，交通控制，建筑結(jié)構(gòu)，動力照明，通訊，監(jiān)控，通風，排水，環(huán)保，消防安全，各種學科，如管理費，停車設(shè)備本身，其發(fā)展一直是機械結(jié)構(gòu)的形成獨有的技術(shù)特點停車設(shè)施，需要多學科，多學科的復合型人才積極參與科技的各個領(lǐng)域，國外停車成熟的技術(shù)為我們的停車產(chǎn)業(yè)，安全，經(jīng)濟，高效，節(jié)能，省的產(chǎn)品，以滿足國內(nèi)外市場的需求發(fā)展。 仍有在中國的工業(yè)開發(fā)園區(qū)的一些問題，因為沒有統(tǒng)一的技術(shù)標準 ;多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進國外技術(shù)，技術(shù)水平低的 ;企業(yè)缺乏具有一定規(guī)模，生產(chǎn)能力不足的 ;無序的市 場競爭，個別企業(yè)為了搶占市場，價格競爭回吐 ;缺乏參與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴重不足的科研設(shè)計單位 ;政策不配套，停車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展嚴重滯后和管理。解決這些問題，我們需要市場在政策，管理和技術(shù)方面的努力。政策應(yīng)參照有關(guān)政策規(guī)定進行開發(fā)，規(guī)劃確定私人和公共停車位的合理數(shù)量，實現(xiàn)投 7 資主體多元化，以確定物業(yè)及停車場管理費，投資及運營商給予適當?shù)莫剟?，以使其有利可圖。市場化運作機制，建立車庫市場，占道路使用價格杠桿來增加停車費，逐步消除“路滿庫空”的現(xiàn)象。鼓勵按照市場規(guī)律車庫，以及政府監(jiān)督和政策調(diào)控，停車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的實施工作。 外發(fā)展情況 早在 60 年前，就是停車有些在海外的發(fā)展，自動化停車設(shè)備系統(tǒng)在世界各地的發(fā)展很不平衡，德國最早開發(fā)，技術(shù)領(lǐng)先的地位，平維和多層停車庫系列，已開發(fā)小時 - ， U 型和 V 型。由于日本國土面積小，使用最廣泛的，自 1959年以來， 1983 年以后推出的三維機械停車庫建設(shè)技術(shù)，已建成的一共有 25,454對大陸形式的機械車庫，每股平均體積座車達到約 10 輛，可達到一百多輛。從70 年代末起，車庫容量的 5 的年增長速度，已經(jīng)趕上了 4 以上的汽車保有量，技術(shù)特點從來看同期的年 均增長率，日本人更注重垂直自動立體車庫的發(fā)展，集約化自動立體車庫即開發(fā)。自 20 世紀初，在全國舉辦了多個展覽及相關(guān)停車設(shè)施，自動停車設(shè)備和技術(shù)能力完全的能力，先進程度已被廣泛認可和接受的世界。該國的經(jīng)濟發(fā)展和建設(shè)階段，有多種立體車庫外資進入中國市場。 已經(jīng)出現(xiàn)了雙停車設(shè)備適合于家庭使用 ;利用居住空間建造 2升降橫移式停車設(shè)備 ;適合在城市中心商業(yè)區(qū)停車樓和停車塔使用 ;廣場，下面的建筑地下車庫的空間。自從 20 世紀 70 年代后期以來，世界經(jīng)濟，汽車的日益普及，快速發(fā)展增加所有權(quán)，迫使人口密集，車多的國家 ，地區(qū)和一些發(fā)達國家積極在機械式立體停車技術(shù)的研究和開發(fā)，工業(yè)領(lǐng)域。研究在日本，美國，德國和停車技術(shù)領(lǐng)域代表的其他國家處于世界領(lǐng)先地位，韓國和中國的香港，澳門和臺灣地區(qū)也通過引進停車產(chǎn)業(yè)的 - 移植制造，得到了蓬勃發(fā)展在一很好地解決了停車難的地區(qū)，并開始出口出來的技術(shù)和產(chǎn)品出口。 車庫往往是要考慮后期建設(shè)的唯一的事情。他們往往很大，而且注重實用性，只提供必要的停車空間，車輛沒有過多考慮審美需求。它也是開發(fā)商不愿花費一部分的成本，但不能回避然而，隨著城市和交通運輸技術(shù)的進步作用的擴大的作用和大小，車庫必須重 新定義。 第二章 部分立體車庫控制方式的比較 體車庫的控制形式 車庫控制形式是根據(jù)車庫的具體情況選定，要綜合考慮到其規(guī)模、應(yīng)用場合等各方面因素而定，在車庫眾多的控制系統(tǒng)中有三種比較常見的控制形式 :繼電器邏輯電路控制、可編程序設(shè)計控制器控制、單片機控制。 電器控制 繼電器通俗意義上說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或開啟。我們生活中常用的一種控制設(shè)備在條件滿足的情況下開啟和關(guān)閉。 繼電器控制系統(tǒng)具有電路直觀、結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉等優(yōu)點。繼電器控制系統(tǒng)適用于簡單一些的 邏輯控制電路，在電路中繼電器類似計算機中的基本邏輯電 8 路，組成了各種各樣的控制電路。隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，要求控制系統(tǒng)的越來越復雜，同時其可靠指標也越來越高，在實際應(yīng)用中僅依靠繼電器觸點的通斷來實現(xiàn)控制不可避免存在一些缺點：觸點轉(zhuǎn)換時間造成響應(yīng)速度慢，降低了控制精度；觸點頻繁通斷容易產(chǎn)生電火花，耗電量大，影響使用壽命；不同電路繼電器不能通用，對復雜邏輯關(guān)系設(shè)計不容易實現(xiàn)；繼電器觸點長時間使用容易磨損；繼電器的觸點容易產(chǎn)生電弧，甚至會熔在一起產(chǎn)生誤操作，引起嚴重后果。對一個裝有上百個繼電器的設(shè)備，其控制箱是龐大而 笨重的。繼電器控制系統(tǒng)必須是手工接線、安裝，在全負荷運載的情況下，大的繼電器將產(chǎn)生大量的熱及噪聲，并且如果有簡單的改動，也需要花費大量的時間及人力物力去改動、安裝和調(diào)試，使用調(diào)整很不方便。 編程控制器（ 制 已經(jīng)完成系統(tǒng)設(shè)計的一種控制設(shè)備，特點是具有通用性強、使用方便、適用面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等。只要規(guī)劃好輸入輸出信號，再用 令根據(jù)控制要求編排出 制程序即可。同時， 令比匯編語言或 C 語言要容易掌握的多。 但可以很容易 的完成順序邏輯、運動控制、定時控制、計數(shù)控制、數(shù)字運算、數(shù)據(jù)處理等功能，而且可以通過輸入輸出接口建立各種生產(chǎn)機械的數(shù)字量和模擬量的聯(lián)系，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制。 繼電器控制系統(tǒng)、單片機控制系統(tǒng)和 制系統(tǒng)是現(xiàn)代機電設(shè)備及生產(chǎn)過程常用的控制方式，研究選擇哪一種控制方式更適合，需要通過對系統(tǒng)的可靠性、技術(shù)的適用性、經(jīng)濟的合理性等方面進行比較論證，最后確定系統(tǒng)控制方案。對于有如下設(shè)計要求的系統(tǒng)，應(yīng)該選擇 制系統(tǒng)。 （ 1） 輸入 /輸出信號較多，且以開關(guān)量為主，也有少量模擬電路。 （ 2） 控制對象工藝復雜 ，邏輯設(shè)計部分用繼電接觸器控制難度大。 （ 3） 有工藝變化或控制系統(tǒng)擴充的可能性。 （ 4） 現(xiàn)場處于工業(yè)環(huán)境，又要求控制系統(tǒng)具有較高的可靠性。 （ 5） 系統(tǒng)調(diào)試比較方便，能現(xiàn)場進行。 下圖為 制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試一般步驟： 9 片微機 (制 單片機就是我們通常所說的微控制器，是 定時器/計數(shù)器， 1/0 接口全部集成在一個單一的硅芯片。單片機在機械和電氣設(shè)備的控制是一個比較常見的一種，由于它的控制功能，體積小，成 本低，功耗低，成本低，使用方便，可直接安裝在設(shè)備，所以在 20 世紀自上世紀 80 年代迅速發(fā)展起來。理論上也可用于停車場設(shè)備系統(tǒng)，但實際上在圖書館停車場控制系統(tǒng)，單片機控制還沒有得到廣泛的應(yīng)用，其原因主要有以下幾點： 1 單片機控制系統(tǒng)的開發(fā)周期較長，耗費更多的時間系統(tǒng)調(diào)試 ; 2 單片微處理器的抗干擾能力比較弱，所以在現(xiàn)場的工作環(huán)境非?？量?; 3 單片機驅(qū)動器本身較弱