基于PLC立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué) 生 姓 名：學(xué) 號：專 業(yè)：機(jī)械工程及自動化設(shè)計(論文)題目：基于plc立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用指 導(dǎo) 教 師: 2009年 3 月 22 日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻(xiàn)綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；3“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打

2、?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)gb/t 740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫2000字左右的文獻(xiàn)綜述：文 獻(xiàn) 綜 述摘要 立體車庫是一種高度自動化的自動存取系統(tǒng)，它由監(jiān)控系統(tǒng)、運(yùn)動控制系統(tǒng)、收費(fèi)系統(tǒng)等組成，文章介紹了可編程控制器(p

3、lc)在機(jī)械式立體車庫中的應(yīng)用。對現(xiàn)有立體車庫的形式進(jìn)行了系統(tǒng)分析，討論各種車庫的特點(diǎn)及運(yùn)用前景。關(guān)鍵詞 立體車庫 優(yōu)越性 控制系統(tǒng) 1 立體車庫概述車輛無處停放的問題是城市的社會、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度產(chǎn)生的結(jié)果，立體停車設(shè)備的發(fā)展在國外，尤其在日本已有近30年40年的歷史，無論在技術(shù)上還是在經(jīng)驗上均已獲得了成功。我國也于90年代初開始研究開發(fā)機(jī)械立體停車設(shè)備，距今已有十多年的歷程1。由于很多新建小區(qū)內(nèi)住戶與車位的配比為1:1，為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾，立體機(jī)械停車設(shè)備以其平均單車占地面積小的獨(dú)特特性，已被廣大用戶接受2。機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示

4、出優(yōu)越性。首先，機(jī)械車庫具有突出的節(jié)地優(yōu)勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù)40平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高8090，如果采用地上多層（二十一層）立體式車庫的話，五十平方米的土地面積上便可存放四十輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本35。機(jī)械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內(nèi)或車不停準(zhǔn)位置，由電子控制的整個設(shè)備便不會運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流6。目前，立體車庫主要有以下幾種類型：升降橫移類、垂直循環(huán)類、水平循環(huán)類、多層循環(huán)類、平面移動類、巷道堆垛類、垂直升降類、簡易

5、升降類78。（1）升降橫移類（代號sh）采用以載車板升降或橫移存取車輛的機(jī)械式立體停車庫叫做升降橫移類停車庫。其工作原理為: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。（2）垂直循環(huán)類（代號ch）垂直循環(huán)類機(jī)械式停車庫是采用垂直方向作循環(huán)運(yùn)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(jī)通過減速機(jī)帶動傳動機(jī)構(gòu)，在牽引機(jī)構(gòu)鏈條上，每隔一定距離安裝一個存車托架，當(dāng)電機(jī)啟動時，存車托架隨鏈條起做循環(huán)運(yùn)動，達(dá)到存取車的目的。（3）水平循環(huán)類（代號sx）采用一個水平循環(huán)運(yùn)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

6、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(yùn)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。2 立體車庫自動控制系統(tǒng)現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化大廈和小區(qū)，因此自動化立體停車設(shè)備或車庫的自動控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)的一個重要組成部分。操作簡單、迅速，使用方便，安全可靠，維護(hù)量小，為用戶提供一個安全、簡易的使用環(huán)境，這是自動化立體停車設(shè)備的基本特點(diǎn)。停車設(shè)備的一切運(yùn)行狀況，車輛停放的時間，車輛存放交費(fèi)情況，車庫庫容量，車輛存放高、低峰情況，等信息均可通過網(wǎng)絡(luò)傳送到智能化控制中心，通過智能化控制中心運(yùn)算處理，與廣播系統(tǒng)和各分部管理辦公室相連，達(dá)到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息

7、，從而全部實現(xiàn)智能化管理。通過大廈和小區(qū)的智能化控制中心還可與社會相關(guān)職能部門聯(lián)網(wǎng)，將有關(guān)信息發(fā)布出去或收集進(jìn)來，擴(kuò)大車庫的社會利用率和經(jīng)濟(jì)效益。這將是自動化車庫的發(fā)展方向6。立體車庫自動化控制系統(tǒng)主要包含以下五個子系統(tǒng)：自動收費(fèi)管理系統(tǒng)，自動存取車系統(tǒng)，遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，自動道閘，監(jiān)控安保系統(tǒng)9。（1）自動收費(fèi)管理系統(tǒng)自動收費(fèi)采用非接觸式ic卡。ic卡分長期卡與儲值卡兩種。對固定用戶，發(fā)行長期卡，費(fèi)用可在固定用戶交納管理費(fèi)用時一并交納；對臨時用戶，發(fā)行儲值卡，即：用戶交納的費(fèi)用存在卡內(nèi)，每次停車讀卡自動從卡中扣除費(fèi)用9。（2）自動存取車系統(tǒng)自動存取車系統(tǒng)一般由小型可編程控制器plc控制，包括卡號

8、識別與移動載車盤兩個過程。用戶進(jìn)入車庫時，在門口刷卡進(jìn)入，讀卡機(jī)自動把數(shù)據(jù)傳送到plc控制系統(tǒng)，plc系統(tǒng)通過判斷卡號，自動把對應(yīng)的載車盤移動到人車交接的位置，開啟車庫門，縮短存取車的時間。存車時，司機(jī)按照指示燈信號指引入庫，只有當(dāng)車輛停放在安全位置后，停車正常指示燈才會亮啟。存取車完成后，車庫門自動關(guān)閉。移動載車盤時，系統(tǒng)嚴(yán)格按照各種檢測信號的狀態(tài)進(jìn)行移動，檢測信號包括超長檢測、到位檢測、極限位置檢測、人員誤入檢測、急停信號檢測等。若有載車盤運(yùn)行不到位或車輛長度超出車庫允許的長度，所有載車盤將不進(jìn)行動作，若檢測到急停信號，將停止一切動作，直至急停信號消失。以上信號均為硬件信號，除此之外，還可

9、從控制軟件中設(shè)置保護(hù)信號，比如時間保護(hù)，以保證因硬件損壞而導(dǎo)致信號失靈時保證主體設(shè)備及車輛的安全1012。（3）遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)現(xiàn)場控制器可以通過網(wǎng)卡、hub等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與控制中心的局域網(wǎng)相連接，可以通過moden實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，監(jiān)測現(xiàn)場運(yùn)行情況，當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)故障時，在控制中心即可進(jìn)行解決，方便管理人員、安保人員異地辦公13。（4）自動道閘在車庫出入口處各設(shè)非接觸式讀卡器、感應(yīng)線圈及道閘，用戶在車庫出入口處刷卡后，系統(tǒng)自動判別該卡是否有效，若有效，則道閘自動開啟，通過感應(yīng)線圈后，自動?xùn)艡谧詣雨P(guān)閉；若無效，則道閘不開啟，同時聲光報警14。（5）監(jiān)控安保系統(tǒng)監(jiān)控安保系統(tǒng)是指在中央控制室進(jìn)行監(jiān)視控制車庫現(xiàn)場的

10、運(yùn)行狀況。它具有運(yùn)動檢測、車牌識別、網(wǎng)絡(luò)連接、各種類型的報警系統(tǒng)實現(xiàn)連動等功能，可以實現(xiàn)無人看守15。3 結(jié)束語通過收集相關(guān)的國內(nèi)外資料，研究分析各種類型立體車庫的特點(diǎn)，根據(jù)國內(nèi)的實際需求情況，可以提出立體車庫若以停車方便、存取速度快為主要目標(biāo)，則首推升降橫移式立體車庫。采用plc組成的立體車庫控制系統(tǒng)具有較高的自動化程度，尤其是當(dāng)串聯(lián)車位較多時，可實現(xiàn)車位的自動調(diào)配，滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求。升降橫移式立體停車庫作為一種新興的停車設(shè)備，以其獨(dú)特的特點(diǎn)將被廣泛的應(yīng)用在酒店、賓館、機(jī)關(guān)單位以及居民小區(qū)等各種場所。參 考 文 獻(xiàn)1 魏峰， 等. 大力發(fā)展立體車庫改善城市靜態(tài)交通管理j.

11、 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 1998, 6.2 張秀葵，等.解決城市停車問題發(fā)展城市停車產(chǎn)業(yè)j. 工程建設(shè)與設(shè)計，1999，5.3 任伯淼. 機(jī)械式立體停車庫m. 海洋出版社，2001年. 4 中國重機(jī)協(xié)會停車設(shè)備管理委員會， 借鑒國外經(jīng)驗，用市場手段解決停車難問題j.城市停車，1998,4.5 楊家軍. 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)m. 華中科技大學(xué)出版社，2002年.6 蔣圣平, 等.plc在立體車庫系統(tǒng)控制中的應(yīng)用j. 測試技術(shù)學(xué)報，2000，2.7 鄭堤. 機(jī)電一體化設(shè)計基m. 機(jī)械工業(yè)出版社，2004年.8 李雪雪, 柯尊忠. plc在立體車庫自動控制中的應(yīng)用研究j. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2003年.9

12、 姚壽文. 自動控制理論基礎(chǔ)m. 北京理工大學(xué)出版社，2006年.10 孫毅. 三菱fx/q系列plc應(yīng)用技術(shù)m. 人民郵電社出版社，2006年.11 張金遠(yuǎn). 變頻器應(yīng)用經(jīng)驗m. 中國電力出版社，2006年.12 程子華. plc原理與編程實例分析m. 國防工業(yè)出版社，2007年.13 張輝. 現(xiàn)代通信原理與技術(shù)m. 西安電子科技大學(xué)出版社，2002年.14 王慶有. 光電傳感器應(yīng)用技術(shù)m. 機(jī)械工業(yè)出版社，2007年.15 叢爽. 實用運(yùn)動控制技術(shù)m. 電子工業(yè)出版社，2006年. 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）開 題 報 告本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：1 課題目的與預(yù)期

13、目標(biāo)基于可編程控制器(plc)和profibus總線的車庫控制系統(tǒng)，設(shè)計三層三列式七車位升降橫移式立體停車庫（見圖1車庫結(jié)構(gòu)示意圖），并通過plc軟件設(shè)計及其優(yōu)化，實現(xiàn)立體車庫的自動控制。整個系統(tǒng)由鋼結(jié)構(gòu)部分、載車板部分、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)措施等組成。該系統(tǒng)分為三個工作過程：自動運(yùn)行、手動運(yùn)行和停止運(yùn)行，可用轉(zhuǎn)換開關(guān)來控制。又具有以下保護(hù)功能：急停、斷電保持、超長提示和離車保護(hù)。圖1 車庫結(jié)構(gòu)示意圖2 主要研究的問題（1）程序設(shè)計本車庫中使用的plc是三菱fx2n系列的，用plc內(nèi)的預(yù)置程序來控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制車位的上下左右移動，電機(jī)的轉(zhuǎn)速和正反轉(zhuǎn)則由變頻器來控制，存車則由條碼打印機(jī)來打出憑條，取車則把該憑條用條碼掃描器掃進(jìn)pc機(jī)，在通過profibus總線傳到plc中去，實現(xiàn)存取車的自動化。（2）主要傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計主要傳動機(jī)構(gòu)分為升降機(jī)構(gòu)的設(shè)計、存取機(jī)構(gòu)的設(shè)計和傳動板的設(shè)計。選用合適的電動機(jī)，減速裝置和鏈條拽引輪對稱安裝。立體車庫的總體機(jī)械結(jié)構(gòu)采用電梯提升機(jī)和平移存取機(jī)構(gòu)組成，取機(jī)構(gòu)用托盤和傳動板組成。升降機(jī)構(gòu)的驅(qū)動裝置采用了交流變頻調(diào)速技術(shù)。 畢 業(yè) 設(shè)