基于PLC立体车库控制系统设计
摘 要
汽车逐步走入人民的家庭，路边、小区门口随处可见乱停车现象。为了有效解决这个问题，西方国家早在几十年前，发展立体车库。立体车库是一个自动化控制设备，结合了现代传感器技术、电气控制技术、机械技术。立体车库选用PLC作为控制元件，传感器作为辅助检测设备。立体车库可以对设备内车辆、温度、人员检测具有完备的安全系统。如紧急制动装置、消防设备、防止突然落下装置。自动化的控制系统可以实现一键存取车辆，也可以手动操作。
本系统分为两个部分。
弱电部分包括自动化停车、车位检测、行程检测、库内人员检测、危险报警系统和信号输出。
强电部分包括控制电机正传接触器、控制电机运行接触器、PLC输出信号给接触器线圈、控制接触器的接通与关断。
关键词：PLC；立体车库；传感器；
Abstract
Cars gradually enter the people's families, roadside, community doors can be seen everywhere random parking phenomenon. In order to solve this problem effectively, western countries developed three-dimensional garage decades ago. Stereo garage is an automatic control equipment, which combines modern sensor technology, electrical control technology and mechanical technology. The three-dimensional garage uses PLC as control element and sensor as auxiliary detection equipment. The three-dimensional garage can have a complete safety system for vehicle, temperature and personnel detection in the equipment. Such as emergency brake device, fire fighting equipment, to prevent sudden drop device. Automated control system can access the vehicle by one key, and can also be operated manually.
The system is divided into two parts.
The weak current part includes automatic parking, parking space detection, travel detection, personnel detection in the warehouse, danger alarm system and signal output.
The high-power part includes controlling the forward contactor of the motor, controlling the running contactor of the motor, the output signal of the PLC to the coil of the contactor, and controlling the connection and shutdown of the contactor.
Keywords：PLC; Stereo garage; Sensor
目录
第一章 序言 1
1.1立体车库出现的背景和起源 1
1.2 国内外发展及应用概况 1
1.2.1国内外发展概况 1
1.2.2国内外应用概况 2
1.3 课题研究的内容 2
第二章 立体车库硬件设计 3
2.1 立体车库方案比较 3
2.1.1 垂直循环式车库方案 3
2.1.2升降横移式车库方案 4
2.1.3垂直升降式车库方案 5
2.1.4 三种方案比较 6
2.2 立体车库结构设计 8
2.2.1 立体车库技术参数 9
2.2.2 控制面板的设计 10
2.3 外部接线图设计 10
2.4 元器件选型 11
2.4.1 PLC选型 11
2.4.2 光电传感器 12
2.4.3 热释电红外传感器 13
2.4.4消防系统 13
2.4.5 三相异步电机 14
2.4.6制动装置 15
第三章 立体车库软件设计 16
3.1 系统设计 17
3.1.1 存取车流程图 18
3.1.2 控制要求 19
3.1.3 I/O分配表 19
3.2 程序设计 20
3.2.1程序说明 20
第五章结论 26
参考文献 28
毕业设计附录目录 29
第一章 序言
1.1立体车库出现的背景和起源
我国现阶段经济飞速发展，城镇化程度不断提高。在这个大背景下，人地关系的矛盾也越来越严重。土地资源是人类生存的基础，固然我国国土面积辽阔，但是发展重心集中在东部和中部，再加上人口基数巨大，所以我国是一个土地资源相对匮乏的国家，人均土地占有量低。这就要求我们土地资源的利用率提高。截至2018年底我国城镇化水平已经达到约60%土地资源的利用问题集中在城镇。
另一方面城镇化水平提高，经济发展迅速使得人民越来越富有，买车买房成了民众间的热门话题，2018年全年汽车销售量达到2235.1万台占据全球三分之一的市场份额。汽车市场的攀升和日益严峻的土地问题导致人们停车问题得不到解决，现在随处可见的乱停车现象。这种做法不仅影响城市美观，更是存在交通隐患。为了有效解决这个问题，立体车库应运而生。
第一个立体车库是1918年美国芝加哥一家宾馆的停车库，在随后的几十年中汽车工业日渐成熟，汽车再也不是上层社会所能享受的物品，它渐渐的走进了人民的生产生活之中。我国的汽车起步比较晚，相对于欧洲和美国，我国近几年汽车才普及到人民中来。第二次工业革命发生在欧洲，内燃机的出现直接导致了汽车的出现。汽车工业随之产生，随着欧洲逐渐一体化，使欧洲市场空前的繁荣，汽车工业也随之发展壮大，立体停车设备也随之出现。
1.2 国内外发展及应用概况
1.2.1国内外发展概况
欧洲出现了最早的立体停车设备。欧洲立体停车设备的出现已经有60多年的历史。随着日本汽车工业出现奇迹，之后立体停车设备在日本开始发展。至今立体停车设备在日本有40多年的发展历史。同一时期，韩国和台湾也出现了立体停车设备。韩国和台湾立体停车设备出现晚于日本，亦有近40年历史。仓储式立体停车设备技术最早出现于欧洲。日本立体停车设备的技术来源于欧洲。日本上一个特别善于学习和借鉴其国家成功经验的民族。由于日本地域狭小，塔式立体停车设备在日本得到了长足的发展。
我国的汽车起步比较晚，相对于欧洲和美国，我国近几年汽车才普及到人民中来。欧洲的立体停车设备已经有60多年的历史，在20世纪60年代末，日本战后经济迅速发展，汽车工业也出现奇迹，生产出物美价廉的汽车，立体停车设备也发展起来。加上日本国土面积狭小、人口稠密，立体车库在日本得到了长足的发展。改革开放以来，我国也紧跟着资本主义强国的脚步，一点一点的发展起来，近年来不但国产汽车企业蓬勃发展，而且还引入了众多外资品牌比如大众、丰田、通用、本田等世界优秀车企，我国的汽车行业正处于如火如荼的发展局面，由于汽车行业起步较晚，立体停车设备在我国还处于起步阶段，相信立体车库可以有一个良好的发展
1.2.2国内外应用概况
立体车库在国外得到了长足的发展。早期国外立体车库只是家庭使用的小层停车设备，现在已经衍生出多种类型，适用于不同场所的需求。立体车库在国外大致分为升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式、多层循环式、水平循环式和汽车升降式。现阶段立体车库不仅仅是一个简单的机械设备，它更像是综合了现代工业技术的结晶。立体车库结合了机械、电子、液压、光学、红外和计算机等领域的先进技术，在自动化控制、安全保护方面日益成熟。日本汽车工业发展成熟，再加上日本的土地资源问题更加严峻，所以日本在引进欧洲立体车库后发展迅速，大都是采用升降横移式停车设备。韩国在80年代引进日本技术，经过30年的学习，近年来增长迅速。我国最近十年汽车工业才逐步发展起来，全国汽车保有量正在迅速增加，但是立体车库发展并不成熟，还处于起步状态，社会的认可度也不高。
1.3 课题研究的内容
本课题主要研究的内容是一个自动化的立体车库控制系统。文章借鉴了西方国家立体车库的研究与发展，总结前人经验，分析对比了几种立体车库的方案，分析每种车库不同的特点和适用范围。设计一个立体车库控制系统分为两部分，第一部分设计整体结构，为车库选择元器件，计算参数。第二部分设计系统软件，包括设计控制流程，分配I/O设备，编写控制程序。PLC是电气系统的控制核心，传感器是辅助检测设备。设计整体结构时应考虑设备安全稳定，在保障设备安全的前提下最大限度利用空间。选择元器件时，结合车库设计需求，根据车库参数选择。软件设计时，根据控制系统的启动流程，合理分配I/O端口，写出控制要求，编写程序时根据控制要求合理分配I/O。立体车库应有一下几种功能：自动化的控制、消防安全系统、紧急制动、设备运行时保护人员安全和维护人员应有系统的全部控制权。
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