基于PLC的垂直提升平移式双层立体车库控制系统设计.docx

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1、摘要立体车库是用来实现各种车辆的自动存储。由于社会经济水平的不断提高，基本每个家庭都有小汽车。没有车位停车，每个地方都会出现。立体车库只要是在土地平整的地方都可以建造，根据要求，尽它所能停满车辆。垂直立体车库的P1C控制系统设计作为我这次设计的课题。立体车库的风格有很多，比如说，像小区，商场这种地方就可以用到升降横移式的立体车库，这种车库特别方便，对环境什么的没太多的要求，可以建在地面上也可以在地下，这种车库可以自己的观点，想要组成几层几列就可做成几层几列的，十分便捷。像在办公楼，医院这种地方，垂直升降类的车库就比较多见了，占用的空间很小。我这次设计的就是升降横移类的车库。本文讲解了它的发展情

2、况，工作原理以及设计的总体结构和它的控制系统。关键词：立体车库；P1C；控制；车辆AbstractStereogarageisusedtorea1izetheautomaticstorageofvariousvehic1es.Duetothecontinuousimprovementofthesocia1andeconomic1eve1,a1mosteveryfami1yhasacar.Thereisnoparkingspace,andeverywhereitwi11appear.Thestereogaragecanbebui1tas1ongasthe1andisf1at,accordingt

3、otherequirements,itcantoparkvehic1es.ThedesignoftheP1Ccontro1systemofthevertica1stereogarageisthesubjectofthisdesign.stereogaragesty1ehasa1otof,forexamp1e,1ikevi11age,ma11thisp1acecanusethe1ifttransversetypestereogarage,thegarageisparticu1ar1yconvenient,whattheenvironmentisnottoomuchrequirements,can

4、bebui1tonthegroundcana1sointheunderground,thegaragecantheirownpointofview,wanttoformsevera11ayersofsevera1co1umnscanbemadeintosevera11ayersofsevera1co1umns，veryconvenient.1ikeintheofficebui1ding,thehospita1thisp1ace,thevertica11iftingc1assofthegarageismorecommon,occupyaverysma11space.Idesignedamovin

5、gandmovinggaragethistime.Thispaperexp1ainsitsdeve1opment,itsworkingprincip1eandtheovera11structureofthedesignanditscontro1system.Keywords:stereogarage;P1C;contro1;vehic1e1绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外现状和发展趋势11.2.1 国外现状和发展趋势11.2.2 国内现状和发展趋势11.3 设计内容11.3.1 设计框架21.3.2 设计理念21.3.3 设计思路22机械各个部件的设计42.1 车库的简单介绍42.

6、1.1 升降横移种类的立体车库工作方式42.1.2 各个机器部分的功能要求52.2 垂直立体车库机械结构设计62.2.1 横向移动部件的设计72.2.2 提升部件的设计82.2.3 载车板结构设计82.2.4 安全保护措施93硬件设计103.1 整体硬件设计103.2 拖动系统设计113.2.1 拖动系统主电路113.2.2 拖动系统电气保护设计113.3 查验系统的设计113.3.1 车位识别位置信号123.3.2 车位停车信号123.3.3 车位正确停车信号133.3.4 乱入报警133.3.5 险情警告信号133.4 控制系统P1C的设计143.4.1 输入点/输出点143.4.2 P1

7、C选型设计173.5 控制面板的设计184P1C程序设计204.1 P1C控制程序设计思想204.2 主程序设计224.3 自动子程序234.4 手动子程序25结论26参考文献28错误!未定义书签。致谢1绪论1.1 研究背景及意义人们有钱了，买车的人变多了，城市里面停车的地方也受到了限制。停不了车成为了道路两侧停车位和城市空间中的一个重要矛盾，这将不可避免地使已经本来就很小的路更加停不了车。所以我们必须想尽办法来搞定这个问题。老百姓的生活水平质量也起来了，但城市交通拥堵是一个非常严重的问题，主要是由于难以找到地方来停车。我们要造个东西来停车，那就是立体车库。我们主要有两个方向：一个是多造一点停

8、车位，另一个是有规律的停车，腾出足够的空间。控制系统采用P1c主要的原因是P1C不容易发生错误、编程容易、功能全面、很多地方用的到等优点。我们可以利用P1C这种优点来造一个立体车库。1.2 国内外现状和发展趋势1. 2.1国外现状和发展趋势它最初是在二十世纪七十年代开始流行的：普通家庭在房子附近的开放空间里建造了一个2_4层的垂直车库;市中心的商业住宅开发商正在一些建筑下面建造停车场。二十世纪七十年代末，全世界的经济和汽车不断地被制造的，人口多、土地少的国家和地区开始积极研究和设计停车技术。港澳台等地早就开始引进停车技术，经济水平飞速上升,解决了停车困难的问题，卖出了很多有关产品。立体车库包括

9、了机器、电、计算机等多方面技术。模块化设计设备具有多种配合、我们可以很容易上手。用闭环改变频率控制速度的控制技术的控制器，它可以运动不会晃动、节能、振动小噪声低的优点。12.2国内现状和发展趋势我们国家的机械停车库在一九八几年左右这个时间才开始研发，一九九几年开始生产。当前，有很多家垂直立体车库制造商开始生产不同种类的停车设备。中国正在大力引进国外的机械停车技术，研发国内市场急需的产品。在我们国家，在停车场这个行业上有众多的困难，模仿其他国家的产品能力还不能够达到要求；研究这种东西的专家很少；停车发展相对的慢。要找到方法来解决问题。1.3设计内容造价问题，用户的各类要求，满足这些要求的车库应该

10、是属于升降横移种类的，这里就用升降横移这种类型的车库来探讨。1.3.1设计框架(1)整体机架的研究设计；(2)研究设计怎么运作的；(3)研究怎么升降横移的。1.3.2设计理念(1)参考现在已经运用的车库，讨论怎么操作的，我们用的时候要注意到什么，以及我们停车的整个过程。(2)查阅一些国外的资料，车库怎么来控制的，需要的控制元件有什么，如何构建车库的以及要我们了解需要注意哪些方面在选取电机上。(3)通过车库的型号，和制造的材料，造立体车库的材料大概有电动机、传感器、控制元件。(4)选好东西之后，用AUTOCAD来画图。其优势是：在画图的时候，把刚才选的不对的材料换掉，这样可以得到最好的效果。(5

11、)编写控制程序。(6)最后把报告完善。1. 3.3设计思路我们用P1C来控制整个立体车库，我们只要操作控制面板就能够实现车库的上下横移。有两种控制系统：一个是用高电流控制的，另一个是低电流控制的。高的系统控制有：车位上下移动用的电机，位置检查和限制停车板位置的机构。车库用的是车位检测，不是用的人工检测。操作升降横移机构，使车子挪到规定的地方。止匕外，控制面板配置一个红色急停按钮，发生意外状况的时候，我们只要按下红色按钮，整个车库立马停止，起到安全保护的作用。利用人机交互平台，把操作信号输入控制系统，整理过后，控制信息变为车库辅助设备的输出信号，让垂直立体车库正常运行。这个过程就是车库控制系统原

12、理。将升降横移电机作为主要控制目标，首先，控制系统使升降横移电机能够向正反向旋转；然后是运行安全灯和防止载车板掉落的钩子等辅助装置。我们在设计中用了很多的行程开关，就是要让载车板能够顺利到我们指定的位置。小型的车库都是用开关来控制的，大型的车库就不会用开关了，就要用到上位机。我们这次设计的车库用的就是开关控制的，P1C自身的抗干扰就很强能够到达规定。2机械各个部件的设计2.1车库的简单介绍2.1.1 升降横移种类的立体车库工作方式车辆的存储是用升降横移载车板来完成的。第一层的车子停在载车板上作横向移动,无法上下移动，上层车位不能直接升降必须得让中间层横向移动空出位置形成垂直通道,这样上层的载车

13、板就可以下降到地上的那一层。只有这样，司机才能够停车或者开车。下图展示了3层10车位的立体车库，工作过程如下：第3层的4个车位能够上下降，第2层的三个车位不仅可以上下移动而且可以横向移动，地面层的3个车位只能横向滑动。上面两层车位要想上下移动就要通过空车位进行。地面层可以直接停车；12号要下降到地上的那一层才能停车子；车子要想停在五号位置的话，就要先把1号、2号、3号的位置往右边挪动，形成垂直通道。车子要想停在6号位置的话，先将载车板2号、3号的位置往右边挪动，形成垂直通道。车子要想停在7号位置的话，先将载车板3号的位置往右边挪动，形成垂直通道。车子要想停在9号位置的话，先将载车板1号、2号、

14、3号、5号、6号、7号的位置往右边挪动，形成垂直通道。要想车子停在10号位置的话，先将2号、3号、6号、7号的位置往右边挪动，形成垂直通道.想要把车子停在号位置的话，就要先把3号、7号的位置往右边挪动，形成垂直通道。12号位置可以直接往下降。对于被建设的场地，升降横移式垂直立体车库能够快速适应各种环境，每一个机械部件可以根据不同的场地任意组装，没有严格要求，规模可以是大可以小，没有什么特别的要求，我们经常用这种车库。图2.1车库模型2. 1.2各个机器部分的功能要求主要组成部分如下图所示。图2.2车库组成各个部分（1）顶层载车板升降系统把电机和传动链组合形成顶层载车板的传动系统。在模型图里展现

15、了它是怎么工作的。要想让载车板上下降，只要控制电动机的正反转。链条承载力度主要是由你停放车辆的重量以及你制造的载车板重量决定。两个载车板之间的距离根据你停放的车子高度决定的。这样链条的规格也可以确定了。（2）底层载车板横移系统链条在地面层载车板上是不被用到的，地面层上的每块载车板的下面都装了四个钢轮。在长传动轴的两边装主动轮，可以在轨道上直接滑，其余两个作为从动钢轮使用。长传动的轴运行由马达减速机构执行，主动轮可以让地面层的载车板在轨道上运动。电机功率主要由板子运动的速度、轮子和轨道之间的摩擦和总重量决定。（3）保护设备防坠装置：在竖着的钢板两边装两个钩子，对应的载车板上两边装环，我们控制载车板到达位置的时候，钩子就会挂住环，不让载车板掉下去，起到了安全保护作用。如果刹车坏了，由于防坠装置的起到了作用，上层载车板不能从上脱落破坏下车。下层的载车板的安全保护装置就是防撞板和行程开关。防撞板起到的作用是：下层的载车板左右移动的时候，如果撞到东西（包括升降电机）时，电机的所有电源都会自动切断，这就迫使电机停止横向移动。当载车板挪动到了规定地方的时候，行程开关作用：载车板到达指定的位置候就会停止工作。（4）控制系统通常情况下控制系统都是自动模式的，只有需要调试和维护控制系统时才在手动模式下，处理完问题后进行校零，发生突发状况的时候，红色