立体车库PLC控制系统与组态设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。根据2016年国家发布的《2016年国民经济和社会发展统计公报》，公报中显示1至12月绝对量40372亿元，同比增长10.1%，就苏州地区而言，在2016年汽车保有量稳步增长。年末拥有汽车313.3万辆，其中私家汽车268.4万辆，分别比上年增长16.6%和17.1%。环境与城市规划的矛盾十分突出。据建设部城市交通工程技术中心对全国15个大城市停车现状的调查，城市机动车保有量与停车位之比平均为4.84：1，这一比值对于渴望“车者有其位”的车主来说，形式不容乐观。停车难产生最主要的原因是城市建设规划上的准备不足。

解决汽车停车问题，已是势在必行，本设计是基于plc的多层升降横移立体车库控制系统，立体横移式车库占地面积小，操作方面、智能，利用plc程序，可以使操作变得简单易懂，使人们存取车辆更加方便快捷，并且运用mcgs组态软件对plc进行实时监控，保证更加安全可靠。

这种机械车库相比于地下车库，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。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。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。当以往的路边、人行道上停车、地下或地面停车场均解决不了上述问题时，采用机械式立体停车设备是一个非常有效的措施。机械式立体停车设备又名立体车库，它占地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，立体车库的设计目的：是解决城市用地紧张，缓解停车难的一个有效手段。可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。

2. 研究内容和预期目标

本课题的主要内容是基于三菱fx2n系列plc的立体车库控制系统的设计，升降横移式立体车库是指利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的机械式停车设备。升降横移式立体车库每个车位均有载车板，所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在这类车库地面的车只作横移，不必升降，上层车位或下层车位需通过中间层横移出空位，将载车板升或降到地面层，驾驶员才可进入车库内将汽车开进或开出车库。以7车位的升降横移式停车设备为例。

其工作原理是：三层三个车位可以升降，二层两个车位可以升降和平移，一层的两个车位只能横向横移，空车位供三层和二层的车位下降时借用。1 、2号车位可以直接存放车辆；5号车位需下降后再存放车辆；3 号车位，1号载车板左移，再将3号载车板下降；4 号车位，则需先将1 号和2 号载车板左移，再将4号存车板下降；6号车位则需要先将1、3号载车板右移，再将6号载车板降下；7号车位需要先将1、2、3、4号四个载车板右移，再将7号载车板下降。由于升降横移式停车设备对场地的适应性强，介绍系统各机械部分部件结构和功能 可根据不同的地形和空间进行任意的组合、排列，规模可大可小，对土建的要求比较低，因此，应用非常广泛。

本系统为升降横移式立体车库的控制系统。设置有操作面板，具有手动/自动两种工作状态，有车位选择、移动方向选择以及复位功能。自动模式中允许用户刷卡控制，经过相关设备的处理，直接对相应的车位进行存取操作，由plc程序控制相应的变频器和电机控制在车板移动，达到存取车辆的目的，由车位传感器确定车辆是否已经被取走或者车辆是否已经存入，并且在完成相应的工作后自动恢复成为到原位。手动模式控制设备与自动模式相同，主要是服务于故障检测以及特殊情况的。具体的操作是：首先选择车位，然后选择车位的移动方向，当车位移动到相应的位置后由相应的限位开关控制其自动停止，不同于自动控制的是，当完成相应的操作的时候，需要将车位手动复原。可以让设备随时停止，以便于机械故障的时候减少损失和维修。

3. 研究的方法与步骤

本课题预采用三菱fx2n系列可编程控制器（plc）控制3×3立体车库控制系统的设计，结合传感器来判断汽车已经存好或者已经取走。3×3立体车库控制系统的第一层载车板只可以横移，第二层和第三层的载车板可以升降和横移运动。载车板的运动采用伺服电机来控制，为保证运行过程中载车板运动的平稳性，预采用变频器控制电机速度。为了保证实时控制载车板的停止位置的准确性，采用了行程开关。

系统总体设计方框图如下所示：

4. 参考文献

[1]万吕伟.立体车库实验装置控制系统的设计[d].苏州大学,2011.

[2]杨丽英.升降横移式智能化立体车库设计与研究[d].山东大学,2010.

[3]贺文华.升降横移式立体车库的控制研究与仿真实现[d].长安大学,2006.

5. 计划与进度安排

1．2016-12-20～2017-2-10查阅资料，翻译外文资料和撰写开题报告；

2．2017-2-11～2017-3-17确立立体车库类型绘制车库结构简图，运作控制方式及要求；

3．2017-3-18～2017-4-10查阅相关资料，进行plc程序部分的设计；