论文总字数：9449字

摘 要

随着我国经济的快速发展，汽车数量日益增加，停车难的问题越来越严重，而立体停车库的发明可以有效缓解这个问题。本文设计了基于PLC的三层七位立体停车库控制系统。首先，确定了立体停车库控制系统的总体设计方案，设计了电气原理图和主电路图。然后，完成了PLC的选型，制定了I/O分配表，编写了PLC梯形图程序，形成了一个完整的三层七位立体停车库控制系统。最后，运用西门子仿真软件仿真，得到仿真结果表明硬件与软件设计合理。

关 键 词：立体停车场，PLC，升降横移式

Abstract：With the rapid development of China"s economy, the number of cars is increasing, and the problem of parking is more and more serious。The invention of the three-dimensional parking garage can effectively alleviate this problem. In this article, a control system of three level, seven position and three dimensional parking lot based on PLC is designed. First, the overall design scheme of the control system for the three dimensional garage is determined, and the electrical schematic diagram and the main circuit diagram are designed. Then, the selection of PLC is completed, the I/O distribution table is formulated, and the PLC ladder diagram program is compiled, and a complete three layer and seven bit parking control system is formed. Finally, SIEMENS simulation software is used to simulate, and the simulation results show that the design of hardware and software is reasonable.

Key words: Three dimensional parking lot, PLC, Lifting and traversing

目录

1 绪论 4

1.1课题的背景和意义 4

1.2 国内外研究现状 4

1.3 研究内容与安排 5

2 立体停车库控制系统总体方案设计 5

2.1 立体停车库控制系统的控制要求 5

2.2 立体停车库主要构成 6

2.3 驱动电机的选择 9

2.4 传感器的选择 10

2.5 按钮的选择 10

2.6 行程开关的选择 11

2.7 电气安全装置 11

3 立体停车库PLC控制系统硬件设计 12

3.1 PLC的概述 12

3.2 PLC的选型 12

3.3 I/O口分配 13

3.4 PLC接线图 14

4 立体停车库PLC控制系统软件设计 15

4.1 程序流程图 15

4.2 梯形图的设计 16

5 仿真 20

5.1 西门子仿真软件介绍 20

5.2 模拟仿真 21

结 论 22

参考文献 23

致 谢 24

1 绪论

1.1课题的背景和意义

随着我国经济和汽车工业的快速发展，汽车数目不断增多，停车难成为严重问题。 所谓的静态交通问题就是停车问题，静态交通和动态交通相互影响，一般有两种措施可以解决静态交通问题。一种是软措施，通过法律武器来减少路上的停车数量，从而充分利用停车场，使一些车主更倾向于乘公交或骑车等，从而达到减少对停车场的需求。而另一种则是硬措施，硬措施是通过增设停车场或者修建地下车库以及立体停车库，充分利用空余的地方提供停车。然而不管采用什么措施，都难以缓解这个难题，政府和部门需要投入的精力和资金都不小。 

静态交通问题的出现,让城市交通承受了更大的压力,而堵车等问题一定程度上也和静态交通问题有关。停车难的问题急需解决。立体车库就是在这个时候慢慢从国外流传到了国内。

这种新颖的停车方式在国内很快就引起了一股投资的热潮,生产制造立体停车库的企业如同雨后春笋一般大量出现。然而,由于技术不够成熟,资金投入大,效益低,管理困难等等原因,很快就有大量的企业陷入了困境。随着投资热潮的消失,人们才开始清晰的认识到,立体车库这个行业并不能算是一个前景很好的行业,它还需要不断的发展,完善。

虽然立体车库必定是将来停车产业发展的趋势,但是如何让这个产业融入现在的生活,这是现在面临的问题。目前国内常用的立体车库大多是升降横移式,可是人们并不怎么接受这种停车库,对这种把自己的车停放在空中有一定的担忧,觉得不安全，而且跟传统停车库相比,价格也多少优势,所以立体停车库的发展遇到了难题^[1]。

本课题就是在考虑到现阶段升降横移式立体车库发展时候遇到的困难,在这基础上设计出了一种与现代城市更加契合,能让人们更容易接受的立体停车库。

1.2 国内外研究现状

立体停车库的创意来源于“骑在高速公路上的国家”——美国,但是由于美国人口较少,而且城市规划又相对完善一些,所以对于立体车库的需求并不大。美国家庭大多以简单升降的二层立体车库为主。而对于土地资源稀缺的日本、韩国等国家来说,立体停车库的普及就显得尤为重要了,在日本的东京、大阪、横滨、京都等大城市,立体车库可谓比比皆是。虽然日本的轨道交通非常发达,但由于小汽车的方便,因此它仍然是许多家庭出行的第一选择,所以在日韩等国的一些城市,对立体停车库的需求同样巨大。而立体停车库的建设,虽然投资较大,但也足够将其视为一个很有前景的产业来发展了。

国内立体车库的出现是在上世纪90年代左右,一开始也是引进的日本、韩国的相关技术,经过十多年的技术累积,我国也渐渐地掌握了较为成熟的技术。研发出了一些适合中国自己的立体车库,并在北京、上海等大都市广泛使用。只是目前中国的立体车库往往是一些开发商、物业投资建造的,公共的立体车库由于存在运营上和管理上的问题,建造得很少,并不能满足大众的需求。而又因为国人对于市政秩序方面的意识还不够,在一些2、3线城市,立体车库的发展更加困难。

1.3 研究内容与安排

本文的研究目标是设计操作便捷，安全可靠，经济实用的立体停车库控制系统。使用西门子S7-200系列控制器作为控制核心，实现一个三层七位的立体车库停车功能。西门子S7-200型可编程控制器作为控制核心，采集输入端口信号后完成各种逻辑控制和数据运算，然后通过输出端口完成电机的运转和各种信号的实现^[2]。

2 立体停车库控制系统总体方案设计

2.1 系统控制要求

七车位立体车库，它有三层三列，具有体积小、结构简单、易于安装与维护等优点，适用于解决居民住宅区等停车难的问题。模型图如图2-1所示。①-⑦号停车位，底层①②号车只能横移，顶层⑤⑥⑦号车只能升降，中层③④号车能可以升降横移。

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