1、 1 本科毕业设计 (论文 )开题报告 电气工程及自动化 基于 PLC 的立体车库设计 一、课题研究意义及现状 本课题主要研究通过 PLC 和触摸屏的控制来完成 升降横移类 立体 车库 实现 高层车位升降 自动 存取车辆 。随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时“立体车库”已成为热门话题，机械立体停车库将会大显身手。 随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化，而作为解决停车问题，停车库向高层发展的自动化立体车库设备发展，其有占地面积少、停车率高，布置灵活、高效低 耗、性价比高、安全可靠的优点，有很大的发展空间。常见
2、的立体车库有： 升降横移式；巷道堆垛式；垂直循环式；箱型水平循环式；圆形水平循环式 。其中升降横移式其结构简单、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的优势。 立体车库以停放轿车为主，其代价较昂贵，而且立体车库使用涉及到人身和车辆的安全，所以对安全性和可靠性要求非常高。 PLC 采用了以计算机为核心的自动控制装置，微机技术、自动化技术、通讯技术为一体，可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便，适合于频繁启动和恶劣的环境，因此在立体车库控制系 统中采用 PLC 为电控系统的核心 。 立体车库应用较早的有日本、韩国、台湾等已有 30 多年的历史了。我国在 20 世纪 80
3、年代初开始研制和使用立体停车设备。 20 世纪 90 年代以来，立体车库的应用逐步推广，已经形成了新兴的停车设备行业，步入了引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段，在我国的停车业发展还需要经过一段艰难的历程。人们普遍认为停车设备行业发展前景良好，并已被誉为 21 世纪最热门的行业之一。 通过以 PLC 作为微处理器、触摸屏等技术的来实现立体车库的自动控制安全进出车。其控制装置具有体积小，功能强，程序简单，灵活 通用，维护方便等优点特别是高可靠性和较强的适应恶劣工业环境的能力，使它成为大规模控制工程的理想设备。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题主要研究利用 PLC 和触摸屏实现智能控
4、制立体车库自动进出车。用 PLC 进行控制相应的电机来移动托盘，用限位开关检测位置状态，来达到横移上升车辆的过程 ，通过接触2 器、链传动、继电器执行对电机的起停控制。 其运动的总原则是：升降复位 ,平移不复位。 主要内容： （ 1） 以三菱可编程序控制器 FX2N-64MR 为控制系统的主控器，实现对电机等的控制，电机启动相对应的链传动来移动车台 。 （ 2）实现 3层 9 个车位（其中 7 个载车位）的车库的升降及横移，存车、取车的过程的仿真动画。 （ 3）在 PLC 与计算机的通讯接好后。将编制好的程序写入 PLC 控制器，然后再运行 PLC的程序，根据接收控制信号判断动态模拟的动作是否
5、与要求符合。 （ 4） PLC 梯形图程序为有工作时，托盘传感器发出信号给 PLC，相应的电动机转动或者停止。 （ 5） 整个系统实验调试。 预期目标： 完成上述立体车库系统的硬件和软件的设计和调试。通过测试并提供详细的技术文件，包括硬件原理图、连接图、接线图和各电器元件的详细清单，控制程序的流程框图和 详细控制程序。最后完成毕业论文撰写，准备毕业设计答辩。 三、课题研究的方法及措施 本课题选用三菱 FX2N-64MR 编写，通过触摸屏技术对立体车库的升降横移动作采用电机进行驱动链传动完成相应的动作进行人机界面控制，系统有 工作、停机、报警等的指示灯显示。 图 1 升降横移立体车库的工作原理图
6、 立体车库是以 FX2N-64MR 为车库控制系统的核心，当操作者对操作平台选择手动或者自动进行 “上 ”、 “下 ”、 “左 ”、 “右 ”键 动作时， PLC 会接收并分析该动作指令，判断检 测元件的状态，读取执行元件的信息然后通过软件做出合理的操作，并反馈信息到执行元件、操作平台，以拖动车位移动到相应的水平和垂直的位置，实现车位的自动控制 存取车功能 。 状态检测单元 FX2N-64MR 车位执行单元 三菱触摸屏 工作、停机、报警等指示灯 手动 /自动 操作者 3 其控制方式有点动和自动两种。点动控制方式是通过，把载车板调整到预定的位置，主要用于调试维修或应急处理 ； 自动控制方式是立体
7、停车库的正常工作方式，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。当选择存取车位为中间层或顶层车位时，根高效原则，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
8、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。 四、课题研究进度计划 1、 2011 年 9月 10 日 11月 9 日：分析该设计的主要任务，收集关于立体车库的资料，进行理论准备， 方案的考虑和设计，以及 完成外文翻译、文献综述及开题报告。 2、 2011 年 11月 10 日 12月 12 日：初步完成基于 PLC 立体车库设计的控制部分硬件设计和接线，控制电机的主电路和电器元件的选型，以及系统的软件设计及调试。 3、 2011 年 12 月 13 2012 年 1 月 2 日：完成硬件部分和软件部分，并通过测试。 4、
9、 2012 年 1 月 3 日 3 月 1日：对设计进行制作和调试， 并撰写论文初稿。 5、 2012 年 3月 2 日 -3月 8 日：完善设计作品 ，论文修改， 做好答辩用的 PPT，并作好答辩准备 。 五、参考文献 1张秀英等 .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： 6-8. 2中国建筑标准设计研究院 .机械式汽车库建筑构造 M.中国计划出版社 .2008.1. 3王 天奇 .立体车库及其市场前景 J.机电一体化 .1996， 2（ 4）： 40-42. 4马红麟 .基于 PLC 控制的升降横移式立体车库的研究与设计 J.智能建筑与城市信息 .2007，
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