2023年基于PLC立体车库控制系统的设计与应用3.doc

毕 业 设 计 [论 文] 题目：基于PLC立体车库控制 系统的设计与应用 系 别： 电气与电子工程系 专 业： 电气工程及其自动化 姓 名： 孙丹英 学 号： 091209108 指导教师： 芦明 河南城建学院 2023年 月 日 摘 要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学存放的仓储设施。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本钱和运行效率的双重因素。 本文在对国内外车库现状及开展趋势做了充分调研的根底上，选择三层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成局部而言，可分为三大局部：车库结构局部、传动机构局部和控制系统局部。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统也作了简单的说明，依据升降横移式立体车库的运行原理，运用力学理论对升降横移式立体车库的结构进行了全面的力学分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的强度、横移传动系统中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。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，运用欧姆龙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。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：立体车库，控制系统，可编程序控制器，钢结构 Abstract Stereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-Park Problem has become a common phenomenon. Mechanical stereo garage can use land resource sufficiently and bring space advantage into play, and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage, and regards of the two factors of cost of manufacture and operational efficiency synthetically. On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and three-formulistic garage structure as the research model. According to the form of the dragging-forms of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure、part of driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main structure and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. The finite element reliability checking of steel structure of garage is utilized according to the operation principle of up-down and translation stereo garage, the mechanics was used to comprehensively analyze the up-down and translation stereo garage. Including intension of the framework structure and axes, etc. The paper adopted PLC as control system in designing the up-down and translation stereo garage, PLC software of OMRON company was used to weave the program of control system, through debugging running. The result proved that adopted PLC as control system is simple and easy to realize. The characteristic of stabilization, credibility, speediness and high capability made the control system very perfection. In order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and translation stereo garage the Paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can ensure absolute safety for Car and make the whole stereo garage safety and running smooth. Keywords：Stereo garage, Control system, PLC, Steel structure . 目 录 摘 要 I Abstract II 目 录 III 第一章 绪论 1 1.1本课题的提出与意义 1 1.2立体车库的类型 2 1.3本课题的主要任务与解决方法 4 第二章 PLC与MCGS的介绍 6 2.1 PLC介绍 6 2.2 MCGS的介绍 7 第三章 立体车库的控制总体方案 9 3.1 系统的工作原理及过程 9 第四章 控制系统的详细设计 12 4.1 用MCGS设计监控界面 12 4.1.1 组建新工程的一般过程 12 4.1.2 建立立体车库控制系统工程 13 4.1.3 设计立体车库控制工程的画面流程 14 4.2 系统的操作过程 17 4.2.1 开机准备 17 4.2.2 手动操作 17 4.2.3 自动运行 19 4.2.4 停机 20 4.3 PLC编程设计 20 4.3.1 I/0分配表 20 4.3.2 系统程序的编写 22 4.3.3 传输、调试 25 4.4 PLC控制梯形图的简要说明 26 4.5 PLC的硬件设计 29 第五章 升降横移式立体停车库的结构设计 31 5.1 总体设计 31 5.2 主框架局部 31 5.2.1 钢结构的特点 31 5.2.2 钢结构设计 31 5.3 载车板局部 32 5.4 传动系统 32 5.5 传动链和链轮的选择 32 5.5.1 链的设计计算 33 5.5.2 链轮的设计计算 36 5.5.3 滚子链的静强度计算 39 5.5.4 链条的使用寿命计算 40 5.5.5 链条的耐磨工作能力计算 41 5.6 电动机的选择 43 5.7 减速器的选择 44 5.8 轴承的选择 44 5.8.1 选择材料 44 5.8.2 初步估算轴径 45 5.8.3 轴的强度校核 45 第六章 升降横移式立体车库的安全性问题 47 6.1 防干扰和电力超载装置 47 6.2 光电检测 47 6.3 车辆防滑、定位装置 47 结束语 48 致 谢 49 参考文献 50 第一章 绪论 1.1本课题的提出与意义 车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通开展到一定程度产生的结果，立体车库设备的开展在国外，比方在日本已有快40年的历史，无论是在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国在90年代初开始研究开发立体车库停车设备，到现在也有20多年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比很难实现1：1，为了解决停车位占地面积与住户商用地面积的矛盾，立体车库停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广阔用户接受。 从改革开放以来，作为我国经济开展的支柱产业汽车工业得到了迅猛的开展，汽车的增多给经济带来繁荣的同时，也带来了一系列的社会问题。城市交通拥挤已成为各地政府关心的社会问题，城区内交通及车辆停泊管理越来越成为难题，特别是在城区的高级宾馆、饭店、人型商场的车辆密集区，由于受到原有占地面积限制而无法扩大泊车位，停泊困难和交通阻塞已成为一个突出难题。据有关部门统计:在上海，每天有40多万辆汽车停泊在马路两边；而在北京每天又有90万多辆汽车“无家可归〞，这些问题必将阻碍汽车工业的开展。 立体车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面显示出优越性。首先，立体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，平均每辆车要占据40平方米的面积，而如果采用双层的立体车库，可以使地面的使用率提高将近90%，如果采用地上多层〔20层以上〕立体车库的话，五十平方米的土地面积上便可存放至少40辆的车，这样可以大大的节省我们有限的土地资源，并节省了土建开发本钱。其次，立体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，人在车库内或车不停准位置，有电子控制的整个设备便不会运转。立体停车设备可以用较小的基地面积停放较多数量的车位，免去了坡道式车库的坡道设计等空间问题。将车库设计中的建筑空间问题转化为机械方式的研究，并一可采用新技术、新材料来解决停车的问题;采用计算机控制，库区无人进入，可以有效地防止盗窃和损坏;止是由于机械式停车设备的占地一积省，