升降横移式立体车库设计（总体方案设计、控制系统设计及仿真）

论文总字数：22883字

摘 要

随着我国经济的飞速发展，城市人口日益增多，特别是改革开放以来，城市汽车量的不断增加。以往那种单层平面的停车场也越来越不能满足市场的需求。对多停车位、少占空间、使用造作简单、安全可靠的立体停车库的建设是解决目前寸土寸金的大城市内停车难的有效办法。

立体车库是一种多平面的空间停车库，通过可编程控制器PLC控制车位的空间位置变动，使车位能够实现空间停车的功能。升降横移立体车停车库利用托盘移位产生垂直通道，实现多层车位的升降来取车辆。

本文介绍了基于可编程控制器(PLC)的车库控制系统，简述了3层3列式7车位升降横移式立体停车库的工作原理、结构特点、并通过PLC软件设计及其优化，实现了立体车库的自动控制。整个系统由载车部分、传动系统、控制系统等组成。用PLC内的预置程序来控制整个系统的运行，用电机的正反转来控制车位的上下左右移动实现存取车的自动化。该系统又具有以下保护功能：急停、断电保护。并且通过MCGS模拟软件，模拟了车库的存取车状态。

关键词：移位；MCGS；PLC；自动控制；立体停车库

Classification tree analysis of factors affecting

parking choice in Qatar

Abstract

The production of three-dimensional parking garage is an emerging industry in China, and the three-dimensional parking garage can alleviate the urban traffic problems, improve the living environment and effectively use the land value. This paper mainly introduces the working principle of the PLC control system based on wincc, as well as the three-by-3-7 parking structure. By controlling the space position of parking space, the function of parking space is realized. By means of vertical channel transfer lifting tray to replace the displacement of the car, the multi-level parking can be raised and lowered to store and obtain the vehicle. The whole system consists of vehicle parts, transmission system and control system. The whole system is controlled by the program set in the PLC, and the car"s mobile access automation is controlled by the motor"s forward and backward control trolley.

The gearbox"s parking control system is designed to improve the design and use the advanced and explicit programmable logic controller (programmable controller) as a simple control system.

Keywords: The displacement;MCGS;Wincc. PLC; Automatic control; Parking garage

目 录

摘 要 I

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外发展现状和趋势 1

1.2.1 国外发展现状和趋势 1

1.2.2 国内发展现状和趋势 2

1.3 研究的目的与意义 3

第二章 系统方案介绍 4

2.1 立体停车库简介 4

2.2 系统模型 4

2.3 主要任务 5

第三章 系统硬件设计 7

3.1 系统硬件整体设计 7

3.3 系统器件选型 9

3.3.1 PLC选型 9

3.3.2 人机界面选择 10

3.3.3 变频器选型 11

3.3.4 光电开关选型 12

3.3.5 行程开关选型 13

3.3.6 电机选型 13

3.3.7 其他硬件的选择 13

第四章 系统软件设计 15

4.1 系统流程图设计 15

4.2 PLC程序 16

4.2.1 启动及停止信号 16

4.2.4 存取车程序 19

4.3 人机界面设计 22

第五章 系统调试和仿真 25

5.1 硬件调试 25

5.1.1 硬件调试 25

5.1.2 软件调试 26

5.2 人机界面仿真 26

5.2.1 模拟运行组态 26

5.2.2 模拟运行脚本 27

参考文献 37

致 谢 38

第一章 引言

1.1 研究背景及意义

当跟随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，中国全市汽车保有量的快速增加，截止2017年底,全国机动车辆数量突破3.1亿大关,其中南京汽车保有量在2016年也是迈入全国"200万俱乐部 ",2017年也是快速增长达到了256.68万辆。但是随着汽车数量的快速增多，汽车停车位却增长缓慢。各大城市静态交通软硬件普遍存在投入不足、管理滞后等问题，导致城市道路乱停乱放、长期占用公共车位等现象十分严重。

在许多城市城中心，地面空间有限，有很多的汽车停在道路两旁，不能提供足够的停车场，这带来了许多难题，如道路交通安全问题的影响，容易引发交通事故，车的安全问题不能保证。泊车问题已成为许多大城市的一个大问题。机动车保有量和城市停车场数量矛盾极具突出， “停车难”这个难题将加剧。

“车库”，是大中型都市中的一个热点，随着城市的增长和发展，随着国内汽车逐渐增多和社会车辆之间冲的冲突，汽车绿色问题将越来越突出，人民的生活质量和环保意识的不断增长，“车库”已经成为一个热门话题，自动立体车库将在新的房地产开发中蓬勃发展。车辆的存储问题，是一个都市的经济，社会，交通生长的带来的必然问题，立体停车设备一贯是在海外发展，尤其是过去30到40年，日本不单单是在在技术上更是在经验上都是成功的。立体车库占地面积小，布置灵活，效率的高低，自动化程度高。为具体管理都市静态交通，减少城市停车问题带来不小的便利。以及低功耗，高性价比，可靠，安全，也是立体停车库的使用受到越来越多的人青睐。它在许多方面优于传统的演示机械车库天然地下停车场。市场上现有的停车设备都无外乎以下几个动作步骤，升降横移、垂直循环、多层循环、平面运动、巷道堆垛类、垂直升降式。升降，其因结构简单，操作方便，安全可靠，成本低，占据大量市场份额。机械式停车设备是一个多层立体停车库的空间，是解决现代都市空间立体车库停车场泊车问题的一种有用的方法。

1.2 国内外发展现状和趋势

1.2.1 国外发展现状和趋势

早在50多年前，在国外停车已开发和出现家用商用双停车设备；住宅空间的使用的停车设备2-4层已完成；停车场和停车塔城出现在市中央商务区；自20世纪70年代后期，世界经济发展迅速，汽车增多，其中许多发展中国家，地区少人口密度大，与发达国家的部分汽车的快速发展相比，提高机械停车技术的应用研究有着更大积极性。其中以日本、美国、德国等发展国家为代表的，在全球是停车产业领导者。

图1-1 国外立体车库

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