南通纺织职业技术学院 PLC在立体车库中的应用
南通纺织职业技术学院毕业设计
PLC在立体车库中的应用
陈晶晶
班 级 09机电二 专 业 机电一体化 教 学 系 机电系 指导老师 鲍燕伟
完成时间 2011 年 10 月 1 日至 2011 年 11 月 27 日
南通纺织职业技术学院 PLC在立体车库中的应用
摘 要
立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。
本设计主要的是对车库的控制系统设计及设备总体结构设计，确保客户停车取车方便快捷和安全。详细论述了控制系统设计的基础上，选择三层四列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。依据升降横移式立体车库的运行原理，在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的PLC控制，运用三菱公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。
本文概述了我国停车场的现状，提出了在市区建设立体车库的必要性；并简单概括了自动化立体车库的类型、特点和选型标准等等；还介绍了PLC的系统结构、工作原理、工作方式和编程的规则等；最后详细介绍了升降横移式立体车库和控制系统结构、工作原理、软件的实现，分析了系统的控制流程和PLC控制的梯形图。该系统实现了立体车
库的有效控制与管理，充分发挥该车库的特点。
关键词：立体车库，控制系统，可编程序控制器，钢结构
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目 录
摘要 .................................................................... 0
第一章 绪论 ............................................................. 3 1.1本题设计的背景 ......................................................... 3 1.2本题设计的内容 ......................................................... 4 1.3本题设计的目的及意义 .................................................... 4 第二章 立体车库的简介 .................................................... 6 2.1 自动化立体车库的描述 .................................................... 6 2.2升降横移式立体车库的基本结构 .............................................. 6 第三章 PLC的简介 ......................................................... 11 3.1 PLC的概述 ............................................................ 11 3.2 PLC的选型及特点 ....................................................... 11 第四章 PLC在升降横移式立体车库中的应用....................................... 13 4.1可编程控制器的选择 ..................................................... 13 4.2 PLC在升降横移式立体车库电气控制中的应用 ................................... 13 4.3 PLC定位控制系统的梯形图设计 ............................................ 18 第五章 结束语 .......................................................... 38 致 谢 ................................................................ 39 参考文献 ................................................................ 40
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第一章 绪论
1.1本题设计的背景
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。以北京市为例，截止2007年底，市区仅有公共停车场828处，共计车位5.7万个，仅占市区机动车拥有量的8.6％，停车环境与城市规划的矛盾十分突出。上海的情况也让人无法乐观，仅有的229个地下车库使用面积不足60万平方米，只能满足1.3万辆机动车停放的要求，路边停车渐呈泛滥之势，比例高达64％，而且还有继续上升之势。据建设部城市交通工程技术中心对全国15个大城市停车现状的调查，城市机动车保有量与停车位之比平均为4：84：1，这一比值对于渴望“车者有其位”的车主来说，形式不容乐观。停车难产生最主要的原因是城市建设规划上的准备不足。上世纪80年代初期，北京市权威部门对2000年北京汽车发展数的预测仅仅是70万－80万辆，而事实上到新世纪钟声敲响之前，北京市汽车总量则足足比预期多了100万辆，其中私人小客车的数量就高达45万辆。面对迅速发展的城市车流，停车设施建设的落后也就不足为奇。据建设部停车技术开发推广中心介绍，北京市停车设施的“欠账”最保守估计应为20－30％。
停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通问题，静态交通是相对于动态交通而存在的一种交通形态，二者相互联系，互相影响，停车设施是城市静态交通的主要内容，随着城市的不断发展，各种车辆的不断增加，对停车设施的需求也在不断增加，如果两者之间失去平衡，城市里就会出现停车难的一系列问题。数据显示，最近几年我国城市机动车辆平均增长速度在15%-20%，而同时期城市停车基础设施的平均增长速度只有2%-3%，特别是大城市的机动车拥有量的增长速度远远超过停车基础设施的增长速度，因此，我们必须重视城市停车难的问题，并积极探求解决的措施。
专家们指出，解决城市静态交通问题，大体分为软硬两种措施。所谓软措施，就是通过政策法规，限制路面停车，提高停车场利用效率，使部分车主更愿意改乘公共交通工具，以减少机动车对停车场的需求。而硬措施，主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其它空间满足停车需求。而无论采取什么措施，在规划后再收拾残局，于局限内弥补不足，政府和管理部门所需投入得精力和资金都不小
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1.2本题设计的内容
本课题的主要内容是基于三菱FX2N系列PLC的立体车库控制系统的设计，升降横移类机械停车库利用托盘移位产生垂直通道,实现高层车位升降存取车辆。其车位结构为2维矩阵形式,可设计为多层和多列。由于受收链装置及进出车时间的限制,一般为2~4层(国家规定最高为4层),2层、3层者居多,现以典型的地上3×4升降横移式为例,说明停车库的运行原理。
立体车库结构特点是：底层只能平移,顶层只能升降，中层既能平移又能升降。除顶层外,底层和中层都必须预留一个空车位,供进出车升降之用。当底层车位进出车时,无需移动其他托盘就可直接进出车;顶层和中层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行相应的平移处理,直到下方为空才可进行下降动作,进出车完成后再上升回到原位置。其运动的总原则是：升降复位,平移不复位。
1.3本题设计的目的及意义
作为现代大都市的标志，城市中心商住区高楼大厦林立，社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路，编织出城市立体交通网，汽车的住宅--停车场也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械车库向计算机管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性、观赏性和适合城市环境的建筑。作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著发展，道路拥挤、车满为患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。目前我国经济正处在高速发展时期，随着人们生活水平的不断提高，汽车进入家庭的步伐正在加快，停车产业市场前景广阔。机械式立体车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难最有效的手段，机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上21层立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。
机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不
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