基于PLC立体车库控制系统的设计与应用开题报告.doc

1、毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：学 号：专 业：机械工程及自动化设计(论文)题目：基于PLC立体车库控制系统的设计与应用指 导 教 师: 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述摘要 立体车库是一种高度自动化的自动存取系统，它由监控系统、运动控制系统、收费系统等组成，文章介绍了可编程控制器(PLC)在机械式立体车库中的应用。对现有立体车库的形式进行了系统分析，讨论各种车库的特点及运用前景。关键词 立体车库 优越性 控制系统 1 立体车库概述车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到

2、一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30年40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十多年的历程1。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受2。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8090，如果采用地上多层（二十一

3、层）立体式车库的话，五十平方米的土地面积上便可存放四十辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本35。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，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流6。目前，立体车库主要有以下几种类型：升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简易升降类78。（1）升降横移类（代号SH）采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式立体停车库叫做升降横移类停车库。其工作原理为:一层车位只能横移，中间车位即可横移又可升降，上层车位只能升降，该类车库通过

4、各层车位的移动来实现车辆的存取。（2）垂直循环类（代号CH）垂直循环类机械式停车库是采用垂直方向作循环运动的停车系统来存取车辆的停车设备。这种停车设备的工作原理是电机通过减速机带动传动机构，在牵引机构链条上，每隔一定距离安装一个存车托架，当电机启动时，存车托架随链条起做循环运动，达到存取车的目的。（3）水平循环类（代号SX）采用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆的停车库叫水平循环类停车库。其工作原理是存取停放车辆的车位系统在水平面上作循环运动，将所需存取车辆的载车板移到出入口处，驾驶员再将汽车存入或取出。2 立体车库自动控制系统现代大型建筑的主流是智能化大厦和小区，因此自动化立体停车设备

5、或车库的自动控制系统将成为智能化大厦和小区的一个重要组成部分。操作简单、迅速，使用方便，安全可靠，维护量小，为用户提供一个安全、简易的使用环境，这是自动化立体停车设备的基本特点。停车设备的一切运行状况，车辆停放的时间，车辆存放交费情况，车库库容量，车辆存放高、低峰情况，等信息均可通过网络传送到智能化控制中心，通过智能化控制中心运算处理，与广播系统和各分部管理办公室相连，达到提前发布相关控制、管理信息，从而全部实现智能化管理。通过大厦和小区的智能化控制中心还可与社会相关职能部门联网，将有关信息发布出去或收集进来，扩大车库的社会利用率和经济效益。这将是自动化车库的发展方向6。立体车库自动化控制系统

6、主要包含以下五个子系统：自动收费管理系统，自动存取车系统，远程诊断系统，自动道闸，监控安保系统9。（1）自动收费管理系统自动收费采用非接触式IC卡。IC卡分长期卡与储值卡两种。对固定用户，发行长期卡，费用可在固定用户交纳管理费用时一并交纳；对临时用户，发行储值卡，即：用户交纳的费用存在卡内，每次停车读卡自动从卡中扣除费用9。（2）自动存取车系统自动存取车系统一般由小型可编程控制器PLC控制，包括卡号识别与移动载车盘两个过程。用户进入车库时，在门口刷卡进入，读卡机自动把数据传送到PLC控制系统，PLC系统通过判断卡号，自动把对应的载车盘移动到人车交接的位置，开启车库门，缩短存取车的时间。存车时，

7、司机按照指示灯信号指引入库，只有当车辆停放在安全位置后，停车正常指示灯才会亮启。存取车完成后，车库门自动关闭。移动载车盘时，系统严格按照各种检测信号的状态进行移动，检测信号包括超长检测、到位检测、极限位置检测、人员误入检测、急停信号检测等。若有载车盘运行不到位或车辆长度超出车库允许的长度，所有载车盘将不进行动作，若检测到急停信号，将停止一切动作，直至急停信号消失。以上信号均为硬件信号，除此之外，还可从控制软件中设置保护信号，比如时间保护，以保证因硬件损坏而导致信号失灵时保证主体设备及车辆的安全1012。（3）远程诊断系统现场控制器可以通过网卡、Hub等网络设备与控制中心的局域网相连接，可以通过

8、MODEN实现远程管理，监测现场运行情况，当现场出现故障时，在控制中心即可进行解决，方便管理人员、安保人员异地办公13。（4）自动道闸在车库出入口处各设非接触式读卡器、感应线圈及道闸，用户在车库出入口处刷卡后，系统自动判别该卡是否有效，若有效，则道闸自动开启，通过感应线圈后，自动栅栏自动关闭；若无效，则道闸不开启，同时声光报警14。（5）监控安保系统监控安保系统是指在中央控制室进行监视控制车库现场的运行状况。它具有运动检测、车牌识别、网络连接、各种类型的报警系统实现连动等功能，可以实现无人看守15。3 结束语通过收集相关的国内外资料，研究分析各种类型立体车库的特点，根据国内的实际需求情况，可以

9、提出立体车库若以停车方便、存取速度快为主要目标，则首推升降横移式立体车库。采用PLC组成的立体车库控制系统具有较高的自动化程度，尤其是当串联车位较多时，可实现车位的自动调配，满足了车库的控制功能与使用性能的要求。升降横移式立体停车库作为一种新兴的停车设备，以其独特的特点将被广泛的应用在酒店、宾馆、机关单位以及居民小区等各种场所。参 考 文 献1 魏峰， 等. 大力发展立体车库改善城市静态交通管理J. 机电产品开发与创新, 1998, 6.2 张秀葵，等.解决城市停车问题发展城市停车产业J. 工程建设与设计，1999，5.3 任伯淼. 机械式立体停车库M. 海洋出版社，2001年. 4 中国重机

10、协会停车设备管理委员会， 借鉴国外经验，用市场手段解决停车难问题J.城市停车，1998,4.5 杨家军. 机械设计基础M. 华中科技大学出版社，2002年.6 蒋圣平, 等.PLC在立体车库系统控制中的应用J. 测试技术学报，2000，2.7 郑堤. 机电一体化设计基M. 机械工业出版社，2004年.8 李雪雪, 柯尊忠. PLC在立体车库自动控制中的应用研究J. 机电产品开发与创新，2003年.9 姚寿文. 自动控制理论基础M. 北京理工大学出版社，2006年.10 孙毅. 三菱FX/Q系列PLC应用技术M. 人民邮电社出版社，2006年.11 张金远. 变频器应用经验M. 中国电力出版社，

11、2006年.12 程子华. PLC原理与编程实例分析M. 国防工业出版社，2007年.13 张辉. 现代通信原理与技术M. 西安电子科技大学出版社，2002年.14 王庆有. 光电传感器应用技术M. 机械工业出版社，2007年.15 丛爽. 实用运动控制技术M. 电子工业出版社，2006年. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1 课题目的与预期目标基于可编程控制器(PLC)和Profibus总线的车库控制系统，设计三层三列式七车位升降横移式立体停车库（见图1车库结构示意图），并通过PLC软件设计及其优化，实现立体车库的自动控制。整个系统由

12、钢结构部分、载车板部分、传动系统、控制系统、安全防护措施等组成。该系统分为三个工作过程：自动运行、手动运行和停止运行，可用转换开关来控制。又具有以下保护功能：急停、断电保持、超长提示和离车保护。图1 车库结构示意图2 主要研究的问题（1）程序设计本车库中使用的PLC是三菱FX2N系列的，用PLC内的预置程序来控制整个系统的运行，用电机的正反转来控制车位的上下左右移动，电机的转速和正反转则由变频器来控制，存车则由条码打印机来打出凭条，取车则把该凭条用条码扫描器扫进PC机，在通过Profibus总线传到PLC中去，实现存取车的自动化。（2）主要传动机构的设计主要传动机构分为升降机构的设计、存取机构

13、的设计和传动板的设计。选用合适的电动机，减速装置和链条拽引轮对称安装。立体车库的总体机械结构采用电梯提升机和平移存取机构组成，取机构用托盘和传动板组成。升降机构的驱动装置采用了交流变频调速技术。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：该生在文献综述中，对立体仓库的方展现状及功能进行了较为详细的综述，紧扣研究课题。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：该课题设计小型立体仓库地控制系统，其中涉及到PLC的使用及传感器地应用。其课题深度、广度及工作量符合本科毕业设计地要求。预测：小型立体仓库地基本功能可以实现。 指导教师： 年 月 日所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日