基于PLC垂直升降式立体车库的设计1.docx
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基于PLC垂直升降式立体车库的设计1.docx
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基于PLC垂直升降式立体车库的设计1
分类号:
无锡职业技术学院
毕业设计(论文)
题目基于PLC垂直升降式立体车库控制系统的设计
英文并列题目DesignofPLC-basedVerticalLiftingStereoGarageControlSystem
院系控制技术学院班级工业自动化21632
学生姓名邢强学号2040163227
所在团队
指导老师
(1)李成春职称讲师
指导老师
(2)郭琼职称教授
答辩委员会主任主答辩人
二零一九年四月
毕业设计(论文)开题报告
学生姓名
邢强
学号
2040163227
班级
工业自动化21632
所属院系专业
指导教师
职称
所在部门
控制技术学院
毕业设计(论文)题目
基于PLC垂直升降式立体车库控制系统的设计
题目类型
工程设计(项目)□
论文类□
作品设计类□
其他□
一、选题简介、意义
在我国的经济欣欣向荣的发展的同时,每一年买车的人越来越多,变得越来越难停车。
特别是在一些发展程度、发展水平都比较高的城市中,这种难停车的状况更加是没办法缓解。
通过相关的数据调查,大约2003年底,我国人均拥有的机动车的数量总和就已经高达480万了,跟前一年的2002年相比较就已经增加了40%都不止。
而这些年我们国家经济水平不断地提高,我国的机动车的数量就更多了。
根据调查来的相关数据,我们国家多个城市的机动车的数量都在不断的增长,差不多涨了15%到20%左右的。
与此同时,一个问题也随之出现,停车的地方,以及停车的设施都不够完善,它的增长只有2%到3%,已经跟不上机动车数量的增长了。
所以,怎么样让机动车数量的涨幅能和停车场地,即停车位的数量达成相平衡的一个状态,就是当下必须快速解决的事情。
二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)
课题研究
基于PLC垂直升降式立体车库控制系统的设计
预期目标
能够把我的这个设计应用到现实生活中
研究的步骤
1、确定选题
2、总体设计思路
3、升降装置的设计
4、存取装置的设计
5、硬件设备选型
研究的方法及措施
查阅相关文献,了解PLC垂直升降式立体车库控制系统的原理,对PLC垂直升降式立体车库控制系统进行整体设计,整体设计完成后对控制系统硬件结构进行设计,然后利用专门软件对系统进行软件设计。
最后各部分整合,对整个系统进行调试优化。
三、设计(论文)体系、结构(大纲)
1绪论
1.1选题的背景和意义
1.2立体车库的国内外研究状况
1.3立体的车库的大概的介绍和分类
1.4思考的标准和里面的东西
2总体设计
2.1结构设计
2.2整个的用钢做成的东西的框架
2.3是如何工作的
3升降装置的设计
3.1能上去又能下去的机器的整体的设计
3.1.3重量平衡系统
3.2能上去又能下去的让它动的部分
4存取装置的设计
4.1存取方式的选择
4.2载车板的结构
5硬件设备选型
5.1PLC
5.2安全的预防和保护
5.3选供电的设备
5.4传感器
5.5硬件接线图
致谢
参考文献
指导教师意见:
签字:
年月日
分院审批意见:
签章:
年月日
毕业设计(论文)任务书
2019年月日
毕业设计(论文)题目
基于PLC垂直升降式立体车库控制系统的设计
题目来源
实践
指导教师
职称
所在部门
学生姓名
邢强
学号
2040163227
班级
工业自动化21632
所属院系专业
外语翻译要求
完成约3000单词英文资料的翻译
课题需要完成的任务
1、本文主要是基于国内外立体车库的研究现状,分析其总体、升降、存取装置的设计,以及硬件设施的选型。
围绕PLC(西门子的S7-300型号)进行装置分析。
2、毕业设计(论文)思想内容健康,观点明确,应按科研论文体例撰写。
3、毕业设计(论文)论据充实,数据可靠,对所论述的问题有归纳总结,有分析建议,有个人观点和见解。
4、摘要能概括毕业设计(论文)的主要内容和观点。
5、行文条理清楚、重点突出,语言准确、简练、流畅,字迹工整。
6、毕业设计论文字数建议在15000字左右。
课题
计划安排
序号
内容
时间安排
1
布置毕业设计课题,发放毕业设计任务书
2019.2.25~2019.3.2
2
毕业设计(论文)的课题调研,完成开题报告
2019.3.3~2019.3.9
3
完成英文资料翻译、确定设计方案
2019.3.10~2019.3.16
4
论文撰写毕业设计(论文)的撰写
2019.4.7~2019.4.13
5
毕业设计(论文)答辩资料整改
2019.4.14~2019.4.20
计划答辩
时间
2017年04月
答辩提交资料
外文资料翻译,毕业设计开题报告,毕业设计说明书。
教研室主任审核意见
签名:
基于PLC垂直升降式立体车库控制系统的设计
摘要:
随着我国工业和经济的不断发展,私家车保有量不断增加。
因此,城市土地日益稀缺,立体车库的使用迫在眉睫。
在许多立体车库中,垂直升降立体车库有许多优点。
因此,本文选择垂直提升车库作为研究对象。
通过对国内外立体车库发展现状的研究,认为立体车库是我国的一个新兴产业。
首先,以单层平面停车库为核心。
本文比较了其与其他类型立体车库的优点,并对其在未来应用前景中的优缺点进行了分析。
其中,垂直车库是他们选择的。
其次,介绍了立体车库的提升装置。
介绍了横向运动装置的结构及安全保护装置的设计思想和具体原理。
阐述了立体车库的工作原理及进出汽车的全过程。
本文主要研究立体车库垂直升降系统的设计,并用PLC对其进行编程。
关键词:
立体车库;垂直升降式;电梯式;可编程逻辑控制器
DesignofPLC-basedVerticalLiftingStereoGarageControlSystem
Abstract:
WiththecontinuousdevelopmentofChina'sindustryandeconomy,privatecarownershipisincreasing.Therefore,urbanlandisincreasinglyscarce,andtheuseofthree-dimensionalgarageisimminent.Inmanythree-dimensionalgarages,verticalliftingthree-dimensionalgaragehasmanyadvantages.Therefore,thispaperchoosesverticalliftinggarageastheresearchobject.Throughtheresearchonthedevelopmentstatusofthree-dimensionalgarageathomeandabroad,itisconsideredthatthree-dimensionalgarageisanewindustryinChina.Firstly,thesingle-storeyparkinggarageisthecore.Thispapercomparesitsadvantageswithothertypesofthree-dimensionalgarage,andanalysesitsadvantagesanddisadvantagesinthefutureapplicationprospects.Verticalgarageistheirchoice.Secondly,theliftingdeviceofstereogarageisintroduced.Thestructureoftransversemotiondeviceandthedesignideaandconcreteprincipleofsafetyprotectiondeviceareintroduced.Thispaperexpoundstheworkingprincipleofthethree-dimensionalgarageandthewholeprocessofenteringandleavingthecar.Thispapermainlystudiesthedesignofverticalliftingsystemofthree-dimensionalgarage,andusesPLCtoprogramit.
Keywords:
Three-dimensionalgarage;Verticallift;Elevator;Programmablelogiccontroller
第一章绪论
1.1选题的背景和意义
在我国的经济欣欣向荣的发展的同时,每一年买车的人越来越多,但是呢,停车的状况却没有因此好转,反而变得越来越难停车。
特别是在一些发展程度、发展水平都比较高的城市中,这种难停车的状况更加是没办法缓解。
通过相关的数据调查,早些年,大约2003年底,我国人均拥有的机动车的数量总和就已经高达480万了,跟前一年的2002年相比较就已经增加了40%都不止。
而这些年我们国家经济水平不断地提高,我国的机动车的数量就更多了。
根据调查来的相关数据,我们国家多个城市的机动车的数量都在不断的增长,差不多涨了15%到20%左右的。
不过与此同时,一个问题也随之出现,停车的地方,以及停车的设施都不够完善,它的增长只有2%到3%,已经跟不上机动车数量的增长了。
如果机动车停车场地和停车的数量的涨幅一直是跟不上机动车的数量的涨幅,那每个城市中的停车的问题是永远不能解决的。
所以,怎么样让机动车数量的涨幅能和停车场地,即停车位的数量达成相平衡的一个状态,就是当下必须快速解决的事情。
照当前的形势来看,解决难以停车的问题的方法主要就两个:
第一个是从根源来解决,我们可以称之为“开源”。
整个停车问题的根源就是缺少了停车的设备设施,所以,我们可以大幅度的向广大市民以及企业推广立体式的停车的设备。
第二个就是从政府的政策方面入手,我们可以称之为“节流”。
我们可以把所有的空间合理的运用起来,减少停车场的使用,节约资源,通过一些政策或者宣传向市民推广公共交通工具,例如公交、地铁。
1.2立体车库的国内外研究状况
1.2.1国外的立体的停车的设备的研究的现状
1.2.1.1美国立体的车库的研究现状
美国是第一个开始研究发展立体的车库的,美国在20世纪20年代就已经把立体的车库研究制造成功并且投入使用了。
美国研发的立体的车库的自动化的水平很高,在这种立体的车库的设计中融入了大量的计算机技术以及人工智能的技术。
其立体车库的专业化水平以及实用性都是领先于全世界的。
随着这项技术的推广、大多的国家的经济水平的发展、以及多数国家对于土地的需求都在增加的,这项技术被大力的想很多企业推广,并且应用起来。
1.2.1.2日本立体的车库的研究现状
日本也是比较早的研发立体的车库的国家。
日本大约是在20世纪50年代左右就开始针对升降式的横幅类的立体的车库来进行研究,并不断的支持他们国家的立体的车库的产业发展。
大约是20世纪60年代左右,两层的四个车位的机械式的立体的车库终于是被日本研制成功了。
截止目前,日本的两层的四个车位的机械式的立体的车库是处于世界先列的,并且日本的机械式的停车的设备的数量、储存车辆的数量也是处在世界先列的。
1.2.1.3韩国立体的车库的研究现状
韩国的立体的车库的发展的形势和日本立体的车库发展的形势很像。
韩国的立体的车库大约是20世纪70年代开始出现,稍稍落后于日本。
和日本差不多的是,他们好过也是差不多20年的时间开始将立体的车库开始投入使用。
韩国能够快速的将机械的停车的设备快速的发展起来,肯定离不开政府的扶持。
足以见得,韩国政府对于他们国家机械的停车的设备的一个重视的程度。
1.2.1.4总结西方的立体的车库的发展现况
很多的西方国家的人口数量实在太少,而且对于立体的车库的研发也是比较早的,所以相对来说,西方国家的机动车的停放的问题都普遍比我国少。
不得不提到的是,亚洲的人口实在太多了,并且土地也不多,于是就导致车辆没有办法停放。
所以,韩国、日本、中国等亚洲国家就越来越重视建造立体的车库了。
伴随科技的不断发展,很多国家的立体的车库也随之不断地创新、进步了。
目前,随着国外的立体停车设备不断的革新与发展,安全可靠的停车设备得以广泛利用。
国外的一些国家,将新的技术应用到立体车库上,增加了立体车库的运行效率与自动化程度,无论是安全方面,还是效率方面,都是今非昔比。
1.2.2国内立体停车设备的研究现状
我们国家在1980年左右基本上就也开始对立体的车库车库进行研究,大约到了80年代的中期,我国的立体的车库就已经进入了一个起步的阶段了。
而且同时不间断的把国外先进技术向我国引进。
1999年左右,中国一步步的引进,并且学着自己来生产一些立体的停车的设备,这些设备大多先在北京进行实验性的推广,然后相继的将市场从北京拓展至上海以及广州等稍大的城市。
我国在发展立体的车库的时候大多都是向国外学习,学习他们先进的技术,和应用的经验。
这其中,主要都是向日本学习的,然后根据我国的实际情况再自己探索研究开发出了我们国家自己的立体的车库。
一开始我们的产品也只是在模仿日本的立体的车库。
但是现在已经过儿30多年,我们国家经济水平也提升了很多,如今我们对于立体的车库的研究和应用也已经进步了很多,并且在市场上也能有一席之地。
举个例子吧,我们国家已经研究出怎么样让车库的运行的速度能够很好的加快呢?
其实我们可以引进先进的电梯的技术,和先进的控制的理论。
那么如何控制车库呢?
我们可以使用不同种类的按钮来控制车库,比如触屏的或者是按键的或者是密码的,又或者是遥控的。
这些机械的结构,基本上都是采用了一个一个模块的设想,这样的话就会大大地把整体的工作的时间给变短,这样就会让拆下来或者开扩的时间也变得容易一点。
说实在的,虽然我们国家现在的立体的车库已经有了很大的发展和进步了,但是我们需要再一次的多看看。
中国的立体的三维车库,其能够利用的完全就不能大家想象的一样。
现在有很多的立体的车库,他们投进去的钱和实际上能赚到的钱一点都不一样。
我认真地想了想,我觉得变成这样主要是这样的:
第一个是因为立体车库仍然属于新兴产业,大家对立体车库还是很陌生的,很多人都会怀疑这个东西到底可不可信,能不能相信呢?
第二个是在储存拿取车的时候,立体的车库的缺点就显示出来了。
第三点是因为去造立体的车库的时候,花下去的钱很多。
虽然说立体的车库缺点还不少,但是总的来说,这个立体的车库还是会有很好的发展的。
而目前我们的国家的政府已经在支持这些立体车库的研究与实施,会很大的让立体的车库的变得很好。
我们国家因为能够把自动的智能的立体的车库当成比较重要的一种行业,所以立体的车库的发展的势头才会越来越好,前景也变得可以。
1.3立体的车库的大概的介绍和分类
1.3.1立体车库的概述
三维立体的车库,其全部的名称是自动的三维的停车的设备。
它的一个主要的目的是来实现车辆能够自动的进入。
其实它是三维立体的一个多空间的自动的机械的车库。
它主要包含了这几个系统:
机械的系统,控制的系统,液压辅助的系统,电气的系统以及传感器的系统。
它主要结合许多种类的技术,实质上是种相对已经智能化了的三维立体的物流的储运系统。
1.3.2立体的车库的主要的类型
立体的车库主要是有这样的几种。
表1.1每一种立体的车库的比较
号码
样子
好的方面
不好的方面
1
让横幅上下降的
1、完成的方法有很多的;
2、可以快点感同身受;
1、必须要提前把最少一个没有人的位置留下;
2、没办法不让它变斜掉下来;
2
竖着的可以重复的利用的
1、利用地的能力不够;
2、能够乘的东西比较高;
1、东西的内部的东西不简单;
2、出问题的机会变得很多;
3、把锁给关掉
3
竖着的让它上下的动
1、地方高的地方的用的效果比较高;
2、应该会在比较好的地方的中间位置
1、东西不错就是容易出问题;
2、实用性相对较差;
4
巷道堆垛类
1、为闭合地车库,隐患少;
2、多出现于大规模存车;
1、需要依次取车,实用性差;
5
横着的可以重复用的
1、能够把车子走的路给节约了;
2、能够一层一层加上去;
1、只有一个地方可以进去出来,拿车的时间也会变多
6
不止一层的叠加的用的
1、不用小坡;
2、让地方节省起来;
3、自动的性能很高;
1、东西的设计不错容易出错
2、人多的时候拿车就困难;
7
给特定的人用的
1、可以用的停车的地方比较多;
1、只能用来挪动;
8
比较方便的可以上可以下的
1、可以简单地做;
2、可以合理的用空间;
1、想法危险;
上面讲的,我可以发现一些事情,立体的车库的好处还是挺多的,用的地方也比较小,拿车的东西和方法都不复杂,毕业不用排队,用的时间也不长。
1.4思考的标准和里面的东西
由于城市停车难,车位紧缺的因素,本文从这一点出发,首先了解到了国内外在立体停车东西怎么样,接下来就给立体的车库去给介绍一下。
跟其他的停车的设施一比我们就可以看出来竖着的可以上去下来的车库就非常不错,以后肯定就会有属于它的一片广阔土地,会有美好未来,因此我们这次就针对这个样子的停车的地方来看。
看的东西是这样的:
(1)竖着的能够上下的动的东西的大概的样子。
给出垂直升降式立体停车设备的钢架结构。
根据车库建设规范以及车辆外廓尺寸,明确垂直升降式立体停车设备得的体布局。
对立体车库的上下的和横着的过程来看。
(2)竖着的能够上下动的立体的把车停下来的东西。
我们要看一看搞这个东西要那些东西,然后再把这些东西给介绍一下,在这个标准上再把参数给他算出来,然后再搞出来I/O分配表、硬的东西的连接线路的图。
(3)垂直升降式立体停车东西的规划。
一开始就先把搞这种系统要的东西给确定下来,然后再用PLC把垂直升降式立体车库的程序给搞出来。
第二章总体设计
2.1结构设计
2.1.1车库指标
(1)车辆外廓尺寸
机动车的车库应该按照停放车的车辆的型号以及尺寸都是需要按照“汽车车库建筑设计规范”JGJ100-2015第4.1.1条的规定设计。
主要的模型的尺寸如下所示。
如表2.1所示。
表2.1机动车车型的外廓尺寸
大小
外面的大小
一共的长度(mm)X一共的宽度(mm)X一共的高度(mm)
特别小的车
2822*3434*2656
小的车
5123*2514*1615
特别轻的车
3566*3452*6789
中间大小的车
客车
15789*35678*1222
货车
1534*3567*2522
大型车
客车
23345*3634*4134
货车
16355*3433*5666
(2)会动的车和保护停车的栏杆里的长短
通过表2.1我们就能看出来,每种车子外围的一个状况。
同时在搞车库的时候呢,我们也得把最安全的生下来的数量距离给他想到。
表2.2会动的机动车与车库内防护物的间距
机动车类型
项目
微型车、
小型车
轻型车
中型车、
大型车
平行式停车时机动车间纵向净距(m)
1.20
1.20
2.40
竖着的、歪着的停车的时候车子竖着的距离(m)
1.33
1.23
1.55
车子和车子之间的横着的距离(m)
6.22
1.33
6.22
车子和柱子之间的距离(m)
2.45
2.65
1.75
车子和站着的物体之间的距离(m)
竖着的
1.23
2.22
7.85
横着的
1.33
1.06
2.35
2.2整个的用钢做成的东西的框架
竖着的能上能下的立体的停车的地方就有能够用不同的方法完成,举个例子吧,就像圆形的柱子一样的,或者电梯一样的(特点1,纵向的分布,并且是带有升降的平台来旋转的。
特点2,同样是纵向分布的,并且在车里旋转)。
还有在平面移动的类型的,还有在平面能够转动的类型的,十字型等。
我们要想东西是简单还是难,危不危险,还有怎么用能省空间,所以才选择的跟电梯很像的竖着的能上去能下来的立体的停车的场地,所以这个文章才会想出有四排五个车位的立体的停车的场地,就像图2.1显示的那样。
图2.1立体车库的结构示意图
立体的停车的地方主要用的框架就是立着的钢铁,再把他们都接起来,把连接的地方给他定住,同样整个东西得承受的住车子自己本身的分量,还有各种零部件的分量。
我们想了这种样子的立体的停车的地方,到底简单不简单,让井里面的路置于三维立体的车库的中间部位,停车的位置纵向被设置于井道旁边的这一边和另外一边。
2.3是如何工作的
取车时,按下所需车位按钮(按"取消"可重新选择取车车位),当系统正确回应时,立体车库开始运作,并且慢慢的完成整个的挑选的过程。
2.3.1取车过程
用户取车时,选择所需车位并按下车号(按"取消"可重新选择存车车位),当触摸到每一层的传感器的时候,每一层的传感器就有它的动作,能够使得主要的电机制动并且能够停下制动。
当主要的电机停下来之后,启动的框架里的电机以及停车的空间里的电机的启动。
同时,停车的空间里的马达会向前方旋转,而且框架的马达就会旋转(朝相反方向)和其他车辆一起区驱动别的车辆。
当电路的板被传送至升降的平台上时。
当许多汽车已经到达了提升的架子上的时候,外面的传感器就会被触发了,外面的传感器开始有了动作,并且同时框架的电机以及停车的空间里面的电机也会停止。
外面的能够感觉到的机器也能回到原来的样子。
能够又上去又下来的机器就会开始工作,然后会转,会旋转。
每次能上去能下去的机器下去的时候,就会碰到速度的接触的传来传去感应的机器,这个机器会做出动作让主要的用电的机器的电机的闸门停下。
图2.3取车流程图
2.4主控制系统示意图
图2.4
第三章硬件系统的设计
3.1能上去又能下去的机器的整体的设计
能把重的东西吊起来的机器里面有的部分主要是下面几个:
(1)牵引的系统(绕线的机器,能牵引钢丝绳的,导轮,回程的绳子);
(2)、指挥的部分;(3)、能让重量和补偿不会丢失掉比例的(重量和补偿的链子)。
比如下面的图3.所展示的那样
1.固定的几个滑轮;2.用钢丝做的绳;3.导轮;4、曳引的轮子;5、对重的图
图3.1升降系统示意图
3.1.1曳引的部分
曳引让它动的东西普通的情况下都是用在电梯上的,曳引的机器能让它动的东西的框架,用钢丝做的绳子挂在曳引的机器上面的滑轮上,升降的平台就挂在绳子的一端,配重就挂在绳子的另外一端。
当牵引的机器旋转的时候,用钢丝做的绳子和滑轮与滑轮间的产生的摩擦的牵引的力量就用
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