升降横移式立体停车库的plc设计

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。

本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，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。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。

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.

目录

1. 绪论 (3)

1.1本课题提出的背景 (4)

1.2升降横移立体停车库发展现状及市场前景分析 (4)

1.3本论文的主要内容 (5)

2 升降横移立体停车库的类型特点及选型 (6)

2.1升降横移立体停车库的类型 (6)

2.2升降横移立体停车库的选型。 (7)

3.1升降横移式立体停车库的运行原理 (8)

3.2升降横移立体停车库结构特点： (8)

3.3升降横移式体停车库主要技术参数 (9)

4 升降横移式立体停车库的硬件系统 (10)

4.1 概述10

4.2PLC简介 (10)

4.3硬件电源及负荷 (10)

4.4PLC的选用原则及本设计中选用的PLC (11)

5.1控制系统方案的确定 (12)

5.2系统硬件设计 (13)

5.3系统软件设计及调试过程 (18)

5.5停车库主电路 (44)

6.1防干扰和电力超载装置 (45)

6.2车辆防滑、定位、制动装置 (45)

6.3减振装置 (45)

附录 (49)

附录1：各停车盘顺序功能图 (49)

附录2:升降横移立体停车库主电路图 (52)

中文摘要

英文摘要

第一章绪论

1.1本课题的提出的背景及意义

1.2 升降横移立体停车库发展现状及市场前景分析第二章升降横移立体停车库的类型特点及选型

2.1 升降横移立体停车库的类型

2.2升降横移立体停车库的选型

第三章车库工作原理、结构特点和主要技术参数

3.1升降横移式立体停车库的运行原理

3.2升降横移立体停车库结构特点

3.3升降横移式体停车库主要技术参数

第四章升降横移式立体停车库的硬件系统

4.1 概述

4.2 PLC简介

4.3硬件电源及负荷

4.4 PLC的选用原则及本设计中选用的PLC

第五章系统设计

5.1 控制系统方案的确定

5.2 系统硬件设计

5.3系统软件设计及调试过程

5.5停车库主电路

第六章升降横移式立体车库的安全性问题

6.1 防干扰和电力超载装置

6.2 车辆防滑、定位、制动装置

6.3减振装置

第七章结束语及附录

1. 绪论

近几年来，随着城市经济的腾飞、人民生活水平的不断提高、汽车工业和建筑业两大支柱产业的快速发展、汽车价格一降再降、汽车数量急剧增加，在寸土寸金的城市中，出现了道路上动态交通严重堵塞，而且占用道路停车和占用居住区绿地停车的现象越来越严重，从而进一步加剧了交通的拥挤，破坏了城市的居住环境。停车难已经成为当今社会急需解决的不可忽视的问题。为了解决在城市有限的土地面积上，特别是楼、堂、宾馆、商场、购物中心、住宅小区等车辆集中的地区满足停车位的要求，国家出台了新的政策，即向空中、向地下发展。这样一来立体停车库迎来了新的发展空间。

1.1 本课题提出的背景

作为解决城市静态交通的有效措施——升降横移立体停车库。自动化立体停车设备已向空间、高层发展，以其占地面积小、停车效率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点，越来越受到人们的青睐。立体停车设备的发展在国外，尤其在日本有近30—40年的历史。无论在技术上还是在经验上均已获得成功。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10年历程。

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30余平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多层立体式车库的话，土地面积将大大减少，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，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转，从而保证了人车安全。

在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。1.2升降横移立体停车库发展现状及市场前景分析

发展立体停车库是当今社会的必然趋势，机械式立体停车库占地少、存车多，其在停车场听优势是明显的，适合于城市建设的各种场所。

我国城市停车还处在初级阶段，专用和公共停车位数量距合理的车位与车辆比率相差甚远，停车难到处可见。目前我国的停车场仍以平面停车场、路上停车场、路外停车场、自行式停车场为主，立体停车库和机械式停车场数量还很少。以我国停车产业发展较快的上海为例。路上、路外停车仍占有相当比例，已建设的信这车场大部分是地下自行式停车场和在自行式停车场的基础上安装简易停车设备，增加存容数量。行式停车场

存有较多缺陷，近年来在发达国家已很少新建。大量兴建的是具有现代水平的升降横移式立体停车库。随着社会经济的不断发展进步，对于升降横移立体停车库的需求是会越来越大。

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和加入世界贸易组织步伐的加快，汽车普遍进入家庭已为期不远，停车市场前景广阔。机械式立体停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、地下停车库和停车楼组合实施。是解决城市停车难最有效的手段，是停车产业发展的必经之路。

1.3本论文的主要内容

2 升降横移立体停车库的类型特点及选型

2.1 升降横移立体停车库的类型

目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式等。在这主要介绍以下两种类型。

2.1.1升降横移类及特点

升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低，产品特点：

1) 节省占地，配置灵活，建设周期短。

2) 价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。

3) 可采用自动控制，构造简单，安全可靠。

4) 存取车迅速，等候时间短。

5) 运行平稳，工作噪声低。

6) 适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。

7）安全装置：防坠装置，限位保护器、急停开关等。

2.1.2垂直提升类及特点。

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，产品特点：

1) 占地少，两个泊位面积可停6～10辆车。

2) 外装修可只加顶棚，消防可利用消防栓。

3) 价格低，地基、外装修、消防等投资少，周期短。

2.2 升降横移立体停车库的选型。

通过对上述三种不同形式的立体停车设备的特点、运行功能进行比较分析和根据本人已学知识的程度及实际学习水平。故选择更易操作、更安全的升降横移立体停车库(3×3)作为设计对象。如图2-1所示。

图2-1 3×3升降横移立体停车库图

2.3升降横移式立体停车库的运行原理

升降横移立体停车库的运行原理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。

图3-1 3×3升降横移立体停车库运行原理图

由于受收链装置及进出车时间的限制，一般为2~4层，2层、3层者居多，现以较为典型的地上3×3升降横移式为例，说明停车库的运行原理。

2.3升降横移立体停车库结构特点：

底层只能平移，顶层只能升降。除顶层外，底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，平移复位。