基于PLC的升降横移式立体车库开题报告

哈尔滨工业大学华德应用技术学院

毕业设计（论文）开题报告

题目：基于PLC 的立体车库的设计

系（部）应用电子与通信技术系

专业电气工程及其自动化

学生张振宇

学号**********

班号0892312

指导教师李冰

开题报告日期2011年10月17日

说明

一、开题报告应包括下列主要内容：

1．通过学生对文献论述和方案论证，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求

2．进度计划是否切实可行；

3．是否具备毕业设计所要求的基础条件。

4．预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施；

5．主要参考文献。

二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。

三、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交所在系（部）保存，以备检查。指导教师评语：

指导教师签字：检查日期：

基于PLC的立体车库的设计

一、课题背景

车辆无处存放的问题是城市的社会,经济，交通发展到一定的程度产生的后果，立体停车设备的发展在国外，尤其是在日本已经有近30年到40年的历史，无论是在技术还是在经验上均已获得了成功。随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化,而作为解决城市静态交通的有效措施——向空间、向高层发展的自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、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。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，机械车库与传统的车库相比具有突出的节地优势。以往的车库由于要流出足够的行车通道，平均一辆车就要占地40平方米的左右，而如果采用双层机械车库，可是地面的使用率提高到80%-90%，如果采用地上多层车库的话，便可以节省大量的土地资源，并节省开发成本。目前市面上常见的机械式立体停车库有：升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等8种,其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点,在国内车库市场占有绝对优势的市场份额。现代化的机械式立体停车库是一种多层的空间立体停车库，是解决大都市停车难问题的现代化的机械式立体停车库是一种多层的空间立体停车库，是解决大都市停车难问题的有效方法。

二、目的意义

机械车库与地下车库相比较可更加有效的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就不会运转，应该说，立体智能车库从管理上完全可以做到彻底的人车分流。

立体车库生产在中国是一个新兴行业，立体车库可缓解日益增加的城市交通压力，改善人们的居住环境，更能有效的利用土地的价值，因此立体车库的发展对当今社会的发展起到举足轻重的地步。不仅如此，立体车库还具有运行安全可靠，维护方便，操作简单，造价低廉等优点。这使得智能车库具有很大的发展和应用前景。立体车库是在不直接进行人工参与的情况下，自动存取物料的系统，只对都市住宅小区，商业区，写字楼等繁华地段，它可以实现空间立体多层停车，不但节省用地面积，而且外观设计可形成成多用途的商业广告效益等，对于解决现代化密集型城市的汽车停放问题具有重要的开发价值和广泛的应用前景。该系统具有操作简便，自动化程度高，运行速度快，可靠性高等优点

三、技术要求

1．实现双层停放五车位车与车进出库时不发生冲突

2．能够使用上位机系统进行控制和监控

四、系统的设计方案

1．整体设计的示意图

升降横移式立体停车库通过升降或横移载车板存取车辆。如图 1 所示。载车板用来承载库存车辆，载车板上有横移电机，带动载车板整体做横移运动。图1所示为2 层5 车位升降横移式立体停车库的工作原理图。图中的空位是无载车板的空间，为车位升降提供通道。空车位是没有存放车辆的车位。存放在地面层的1、2、3车位的车辆可以直接存取，其载车板只做横移运动，不做升降运动；2 层的4、5车位的载车板即可做升降运动，又可做横移运动。

图1. 车位示意图

图2系统整机方框图

2.系统的方框图

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。PLC 经过运算，通过输出通道将输出信号下传给立体停车库，完成对升降电机、横移电机等执行元件的控制动作，控制系统的信息流程如图2所示。当有存取操作时,传感器将车辆的信息传给输入设备，此时PLC会接收和分析操作人员在控制面板按钮或上位机输入的指令,做出合理的工控安排：判断检测元件的状态,读取车库机械驱动部分的信息;然后,将信息反馈到输出设备,通过控制电机拖动车位板,实现其位置移动,完成车辆的存取操作。

3.系统设计的整体流程图

升降横移式立体停车库PLC 控制系统的主要功能是存取车功能，当选择某车位进行存取车时，系统自动确定车位移动方案并调用相应的车位移动程序，自动完成存取车操作。存取车控制的主要问题是解决车位移动问题，当选择某车位进行存取车操作时，需要移开它下面的所有车位，建立下行通道。建立下行通道须遵循高效原则，包括两个方面：建立下行通道的时间最少，即车位移动的距离最短；建立下行通道所需移动的车位数最少。当选择地面层车位存取车时，由于地面层车位车辆可以直接出入，因此不用考虑空位的位置，可以直接进行存取车操作。当选择存取车位为上层车位时，根据高效原则，比较所选车位与其下面各层的空位进行位置比较。若某层空位在该车位左侧，则将该层的相关车位左移，若某层空位在该车位右侧，则将该层的相应车位右移，最终使所选车位的下面形成通道，便于该车位升降，完成存取车操作。

为了保证存取车控制的可靠和高效，建立了存取车复位规则。车位横移复位规则：横移车位不进行列复位。在下行通道的建立过程中，顶层车位需要横移操作，为了保证存取车的效率，规定存取车完毕，横移车位不需要复位，直接参与下次下行通道的建立过程。当系统强行复位操作时，各车位恢复到初始位置。根据上述存取车复位规则，存、取车操作的车位升降动作达成了一致，即无论存车还是取车操作，车位都是先从所在层下降到地面层，等存取车动作完成后，及时上升恢复到原来的层位。因此，可以用相同的控制程序实现同一车位的存取车控制，提高了控制程序的执行效率，节省了存储空间。图3所示为升降横移式立体停车库存取车控制流程图。