基于PLC立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用畢業(yè)論文.doc

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第1頁(yè)共51頁(yè)1緒論1.1本課題的提出與意義改革開(kāi)放30年來(lái)，作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)汽車(chē)工業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，汽車(chē)的增多給經(jīng)濟(jì)帶來(lái)繁榮的同時(shí)，也帶來(lái)了一系列的社會(huì)問(wèn)題。城市交通擁擠已成為各地政府關(guān)心的社會(huì)問(wèn)題，城區(qū)內(nèi)交通及車(chē)輛停泊管理越來(lái)越成為難題，特別是在城區(qū)的高級(jí)賓館、飯店、大型商場(chǎng)的車(chē)輛密集區(qū)，由于受到原有占地面積限制而無(wú)法擴(kuò)大泊車(chē)位，停泊困難和交通阻塞已成為一個(gè)突出難題。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)：在上海，每天有40多萬(wàn)輛汽車(chē)停泊在馬路兩邊；而在北京每天又有90萬(wàn)多輛汽車(chē)“無(wú)家可歸”，這些問(wèn)題必將阻礙汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展。機(jī)械車(chē)庫(kù)與傳統(tǒng)的自然地下車(chē)庫(kù)相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車(chē)庫(kù)具有突出的節(jié)地優(yōu)勢(shì)。以往的地下車(chē)庫(kù)由于要留出足夠的行車(chē)通道，平均一輛車(chē)就要占據(jù)四十平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車(chē)庫(kù)，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多層（二十一層）立體式車(chē)庫(kù)的話(huà)，五十平方米的土地面積上便可存放四十輛車(chē)，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開(kāi)發(fā)成本。所以以往的路邊停車(chē)、人行道停車(chē)、地下或地面停車(chē)設(shè)備等均解決不了問(wèn)題時(shí)，機(jī)械式立體停車(chē)設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，并很快得到廣泛應(yīng)用2。立體停車(chē)設(shè)備可以用較小的基地面積停放較多數(shù)量的車(chē)位，免去了坡道式車(chē)庫(kù)的坡道設(shè)計(jì)等空間問(wèn)題。將車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)中的建筑空間問(wèn)題轉(zhuǎn)化為機(jī)械方式的研究，并可采用新技術(shù)、新材料來(lái)解決停車(chē)的問(wèn)題；采用計(jì)算機(jī)控制，庫(kù)區(qū)無(wú)人進(jìn)入，可以有效地防止盜竊和損壞；正是由于機(jī)械式停車(chē)設(shè)備的占地面積省，停車(chē)靈活，既可以大面積使用，也可以見(jiàn)縫插針設(shè)置，還能與地面停車(chē)場(chǎng)、地下停車(chē)庫(kù)和停車(chē)樓組合實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)，已成為解決城市停車(chē)難最有效的手段，是停車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。大中城市地價(jià)不斷上漲，使得固定停車(chē)場(chǎng)成本不斷增加；而汽車(chē)增長(zhǎng)速度，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)停車(chē)場(chǎng)的新建。所以，占地面積小，停車(chē)數(shù)量大的立體停車(chē)設(shè)備受到很多大中城市的歡迎，立體停車(chē)設(shè)備產(chǎn)業(yè)已被譽(yù)為新世紀(jì)的陽(yáng)光產(chǎn)業(yè)。目前香港、澳門(mén)及新加坡、印尼、馬來(lái)西亞、泰國(guó)和東南亞的一些國(guó)家的停車(chē)設(shè)備主要是靠進(jìn)口，因此從現(xiàn)有停車(chē)位情況和今后市場(chǎng)需求可以看出，立體停車(chē)設(shè)備的國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景十分良好1。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第2頁(yè)共51頁(yè)1.2立體車(chē)庫(kù)的類(lèi)型自動(dòng)化停車(chē)庫(kù)是機(jī)電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品,機(jī)械部分相當(dāng)于人的軀體,電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng)。機(jī)與電的高度合一,使自動(dòng)化停車(chē)庫(kù)成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)品。目前市面上常見(jiàn)的機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)有：升降橫移類(lèi)、垂直循環(huán)類(lèi)、多層循環(huán)類(lèi)、水平循環(huán)類(lèi)、平面移動(dòng)類(lèi)、巷道堆垛類(lèi)、垂直升降類(lèi)和簡(jiǎn)易升降類(lèi)等8種，其中升降橫移類(lèi)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)車(chē)庫(kù)市場(chǎng)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的市場(chǎng)份額1。（1）升降橫移類(lèi)（代號(hào)SH）采用以載車(chē)板升降或橫移存取車(chē)輛的機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)叫做升降橫移類(lèi)停車(chē)庫(kù)。其工作原理為:一層車(chē)位只能橫移，中間車(chē)位即可橫移又可升降，上層車(chē)位只能升降，該類(lèi)車(chē)庫(kù)通過(guò)各層車(chē)位的移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的存?。ㄒ?jiàn)圖1.1升降橫移類(lèi)）。圖1.1升降橫移類(lèi)（2）垂直循環(huán)類(lèi)（代號(hào)CH）垂直循環(huán)類(lèi)機(jī)械式停車(chē)庫(kù)是采用垂直方向作循環(huán)運(yùn)動(dòng)的停車(chē)系統(tǒng)來(lái)存取車(chē)輛的停車(chē)設(shè)備。這種停車(chē)設(shè)備的工作原理是電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引機(jī)構(gòu)鏈條上，每隔一定距離安裝一個(gè)存車(chē)托架，當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，存車(chē)托架隨鏈條起做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到存取車(chē)的目的（見(jiàn)圖1.2垂直循環(huán)類(lèi)）。圖1.2垂直循環(huán)類(lèi)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第3頁(yè)共51頁(yè)（3）水平循環(huán)類(lèi)（代號(hào)SX）采用一個(gè)水平循環(huán)運(yùn)動(dòng)的車(chē)位系統(tǒng)來(lái)存取停放車(chē)輛的停車(chē)庫(kù)叫水平循環(huán)類(lèi)停車(chē)庫(kù)。其工作原理是存取停放車(chē)輛的車(chē)位系統(tǒng)在水平面上作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，將所需存取車(chē)輛的載車(chē)板移到出入口處，駕駛員再將汽車(chē)存入或取出（見(jiàn)圖1.3水平循環(huán)類(lèi)）。圖1.3水平循環(huán)類(lèi)（4）多層循環(huán)類(lèi)（代號(hào)DX）多層循環(huán)類(lèi)停車(chē)庫(kù)是通過(guò)使載車(chē)板作上下循環(huán)運(yùn)動(dòng)，而實(shí)現(xiàn)車(chē)輛多層存放的多層循環(huán)式停車(chē)設(shè)備，減少了占地面積，提高了存取車(chē)的自動(dòng)化程度（見(jiàn)圖1.4多層循環(huán)類(lèi)）。圖1.4多層循環(huán)類(lèi)（5）平面移動(dòng)類(lèi)（代號(hào)PY）采用在同一層上用搬運(yùn)臺(tái)車(chē)或起重機(jī)平面移動(dòng)車(chē)輛，或使載車(chē)板平面橫移實(shí)現(xiàn)存取車(chē)輛，亦可用搬運(yùn)臺(tái)車(chē)和升降機(jī)配合實(shí)現(xiàn)多層平面移動(dòng)來(lái)存取停放車(chē)輛的機(jī)械式停車(chē)設(shè)備叫平面移動(dòng)類(lèi)停車(chē)庫(kù)（見(jiàn)圖1.5平面移動(dòng)類(lèi)）。圖1.5平面移動(dòng)類(lèi)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）第4頁(yè)共51頁(yè)1.3本課題的主要任務(wù)與解決方法（1）控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)立體停車(chē)設(shè)備很多，各有各的適用形式，其中升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)是中小型車(chē)庫(kù)的一種典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，由于占地面積小，型式比較多，規(guī)?？纱罂尚?，對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性強(qiáng)，這種車(chē)庫(kù)在國(guó)外應(yīng)用十分廣泛，所以是公司及單位在建造立體停車(chē)庫(kù)時(shí)的理想選擇6。本文就三層七車(chē)位的升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)做一詳細(xì)闡述和討論。整個(gè)系統(tǒng)將由PLC、變頻器、條碼打印機(jī)和條碼掃描器組合控制，用轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)來(lái)控制設(shè)備的手動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)運(yùn)行和正常停止。（2）組態(tài)軟件的控制界面設(shè)計(jì)本系統(tǒng)以MCGS組態(tài)軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控界面，利用數(shù)據(jù)通信手段，實(shí)時(shí)接收和處理PLC從現(xiàn)場(chǎng)采集的各種狀態(tài)、控制、報(bào)警信號(hào)，并利用這些信號(hào)驅(qū)動(dòng)PC控制界面中的各種圖形，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)的各種狀況，在操作員和停車(chē)庫(kù)之間構(gòu)造出形象、直觀的界面，對(duì)操作運(yùn)行和故障給出提示、報(bào)警等5。（3）PLC電路的設(shè)計(jì)軟件PLC是一種基于PC機(jī)開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，它具有硬PLC在功能、可靠性、速度、故障查找等方面的特點(diǎn)，利用軟件技術(shù)可以將標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)PC轉(zhuǎn)換成全功能的PLC過(guò)程控制器。軟件PLC綜合了計(jì)算機(jī)和PLC的開(kāi)關(guān)量控制、模擬量控制、數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)值處理、網(wǎng)絡(luò)通信、PID調(diào)節(jié)等功能，通過(guò)一個(gè)多任務(wù)控制內(nèi)核，提供強(qiáng)大的指令集、快速而準(zhǔn)確的掃描周期、可靠的操作和可連接各種I/O系統(tǒng)的及網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放式結(jié)構(gòu)10。根據(jù)所設(shè)計(jì)的輸入輸出點(diǎn)數(shù)選擇合適的PLC型號(hào)，畫(huà)出PLC硬件設(shè)計(jì)圖。（4）PLC梯形圖的程序設(shè)計(jì)用GPP編寫(xiě)梯形圖，SW3D5-GPPW-E是三菱電氣公司開(kāi)發(fā)的用于可編程控制器的編程軟件,可在WindowsXP及Windows98下運(yùn)行，在GPP軟件中,你可通過(guò)線(xiàn)路符號(hào),助記符來(lái)創(chuàng)建順控指令程序，建