基于plc的升降横移式立体车库设计毕业论文(编辑修改稿)

基于plc的升降横移式立体车库设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

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。 停泊在这类车库内底层 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，驾驶员才可以进入车库内将汽车开进或开出车库，每个车位升降均由一台电机驱动，通过链条拖动搬运器垂直升降，横向移动借助导轨，也 是利用一台电机实现车位的移动，它的主要优点在于同一层的车位移动独立，可以自由动作，并且动作时间短，缩短了存取车的时间。 升降横移式立体车库为多层多列布置，除顶层外每层设一 个 空位，作为交换车位，除底层以外的所有车位均能自行升降，除顶层以外的所有车位均能自行横移，当某一车位需存取车辆时，该车位下方到空位之间的 所有车位向空位方向横移一个车位的距离，该车位下方形成 升降通道，此时，该车位便可自由升降，当车位降至地面时，车辆便可开进或开出，见图 （假设图中每一格为一个车位，没有标号的格子为预留的交换车位）。 图 升降横移式立体车库车位示意图 Fig Lifting and transferring cubic garage spaces XXX 毕业设计（论文） 5 (1) 升降横移式立体车库，包括多层结构的框架，在框架上设置有横移导轨，底层横移导轨上设置有可以沿导轨移动的 载车板 ，上层横移导轨上设置有可以沿导轨移动的载车板 ，以及通过链条连接在载车架上可以升降的 载车板。 其特征在于：框架上除顶层以外的其他每一层均有一空闲的 载车板 位置，作为上层载车盘下降的通道，载车架的一端的横梁上安装有升降电机和减速器并通过链轮和链条带动传动轴。 传动轴上安装有四个链轮，每个链轮带动一根链条，链条的是一端设计成套状，绕在载车架纵梁上的链轮组上，另一端则绕过一个链轮与 载车板 连接。 载车架上设计有防坠挂钩，用于悬挂 载车板。 防坠挂钩由电磁铁和复位弹簧控制它的弹出与复位。 (2) 升降横移式立体车库的出入库方法，其特征在于包括如下步骤： 将除顶层以外的每一层空闲的车位集中在同一纵向位置上，作为初始位置。 如有汽车入库按如下步骤进行： a) 如需进入底层的停车位直接驶入即可。 b) 如需进入底层以外的上层车位，先将位于上层车位纵轴线和初始空闲车位纵轴线之间的所 有该上层车位下面的 载车板 同时向初始空闲车位方向横移一个 载车板 位置；然后将该上层停车位的 载车板 垂直放下直到底层，将车辆驶入 载车板 后，再将 载车板 垂直升高到原来的位置；最后将其它 载车板 横移回到初始位置。 如有汽车出库按如下步骤进行。 a) 如底层汽车出库直接驶出载车板 即可。 b) 如有除底层以外的上层车位的车出库，先将位于该上层车位纵轴线和初始空闲车位纵轴线之间的所有该上层停车位下面的载车架同时向初始空闲车位方向横移一个载车架 位置；然后将该上层车位的载车板垂直放下直到底层；将车辆驶出载车板 后，再将 载车板 垂直升高到 原来的位置；最后将其他 载车板 横移回到初始位置。 XXX：基于 PLC 的升降横移式立体车库设计 6 3 升降横移式立体车库的硬件系统 设计 控制原理说明 由第 二 章分析我们知道升降横移式立体车库的运行原理：利用托盘的移位产生垂直通道，通过高层车位升降实现车辆的存放， 载车板 的移位由 PLC 进行控制，该系统中主控单元的控制对象首先是车库内的横移小电机和升降大电机，控制系统控制它们在不同时间实现正反转，其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯等。 为了保证 载车板 能横移到预定的位置、 载车板 能上升或下降到准确位置，采用了行程开关，为了判断 载车板 上有无车辆，采用了光电 开关，在不同的位置有不同的功能；将接收器和发射器分别安装在 载车板 底层左右两边的光电开关，用以检测 载车板 上汽车停放是否到位；在 载车板 对角线上安装的光电开关用以检测 载车板 上有无车辆；装在车位入口处左右两侧的光电开关用于检测外界的错误动作和车位移动时出现的异常情况。 如有车辆未停妥 （ 动作区域有人或物 ） 、 运行过程中有车想进入等意外情况，光电开关光线被遮，会给 PLC 一个电平变化信号，从而改变 PLC 的输入，蜂鸣器发出长时间 报警，设备停止运行。 控制 系统的 PLC 单元的选择 各型 PLC 简介 硬件选购目前市 场上的 PLC 产品众多，除国产品牌外，国外有：日本的 、MITSUBISHI、 FUJJ， 德国的 SIEMENS，韩国的 LG 等。 考虑到西门子 PLC 已经在我国市场占了很大的比重，应用范围比较大，说明其应用方便可靠，其技术资料、软硬件资料丰富全面，并且西门子 PLC 知识简单易学，所以本段主要介绍西门子 S7 系列。 西门子 S7 系列 PLC 体积小、速度快、标准化，具有网络通信能力，功能更强，可靠性更高。 S7 系列 PLC 产品可分为微型 PLC（如 S7200），小规模性能要求的 PLC（如 S7300）和中、高性能要求 的 PLC（如 S7400）等。 而 S7200 PLC 是超小型化的 PLC，它适用于各行各业，各种场合中的自动检测、监测及控制等。 S7200 PLC 的强大功能使其无论单机运行，或连成网络都能实现复杂的控制功能。 S7300 是模块化小型 PLC 系统，能满足中等性能要求的应用。 各种单独的模块之间可进行广泛组合构成不同要求的系统。 与 S7200 PLC 比较， S7300 PLC 采用模块化结构，具备高速（ ~）的指令运算速度；用浮点数运算比较有效地实现了更为复杂的算术运算；一个带标准用户接口的软件工具方 便用户给所有模块进行参数赋值；方便的人机界面服务已经集成在 S7300 操作系统内，人机对话的编程要求大大减少，但是 S7300 经济要求高，同时 S7300 一般用于控制要求比较高的场合。 S7400PLC 是用于中、高档性能范围的可编程序控制器。 S7400 PLC 采用模块化无XXX 毕业设计（论文） 7 风扇的设计，可靠耐用，同时可以选用多种级别（功能逐步升级）的 CPU，并配有多种通用功能的模板，这使用户能根据需要组合成不同的专用系统。 当控制系统规模扩大或升级时，只要适当地增加一些模板，便能使系统升级和充分满足需要。 它是用于更加高级的控 制要求的 PLC，其价格更高。 PLC 型号的选择 升降横移式立体停车库控制系统的控制核心单元确定与控制任务有关，在本次立体停车场的设计中是选用 S7—200 系列中的 CPU226，它的可用输入点数为 24，可用输出点数为 16。 PLC 采用典型的计算机结构，其实质就是一种工业控制计算机。 PLC 主要由中央处理单元、存储器、输入 /输出接口、编程器、电源以及其他电路组成。 如图 所示。 图 PLC 基本结构 Fig Basic PLC structure 传感元件的选择 光电开 关（光电传感器）是光电接近开关的简称，它是利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无的。 物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。 光电开关将输入电流在发射器上转换为光信号射出，接收器再根据接收到的光线的强弱或有无对目标物体进行探测。 在立体车库中，光电开关用于检测车库车位上是否有车以及车辆是否停靠到位 [5]。 介于需要确定车位上是否有车，以及车辆是否停靠到位 ，采用对射型光电开关。 对射型光电开关由发射器和接收器组成，结构上是两者相互分离的，在光束被中断的情况下会产生一个开关 信号 变化，典型的方式是位于同一轴线上的光电开关可以相互分开达 50 米。 主要特征：辨别不透明的反光物体；有效距离大，因为光束跨越感应距离的时间仅一次；不易受干扰，可以使用在野外或者有 灰尘 的环境中；装置的消耗高，两个单元都必须敷设 电缆。 图 为对射式光电开关。 XXX：基于 PLC 的升降横移式立体车库设计 8 图 对射式光电开关 Fig Beam photoelectric switches 行程开关 行程开关， 位置开关 （又称限位开关）的一种，是一种常用的小电流 主令电器。 利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。 通常，这类 开关 被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、 变速运动 或自动往返运动等。 由于行程开关为了确保载车板 能 平移 到 预定位置，所以选用 滚轮式行程开关。 下图为行程开关实物图。 图 行程开关实物图 Fig Limit switch picture XXX 毕业设计（论文） 9 驱动元件以及减速器选择 这些 驱动元件是完成车库托盘的横移和升降的专用减速电机。 查阅相关资料 [6]后，升降用电机选择电动机型号为 Y132M26， 其技术参数 见表 表 Y132M26 电动机主要性能参数 Tab Y132M26 Motors main performance parameter 型号 额定功率 kW 同步转速 r/min 满载转速 r/min Y132M26 1000 960 横移电机选择 功率为 、减速比为 80 的 G 系列小型齿轮减速电机 ， 其技术参数如表 所示。 表 G 系列小型齿轮减速电机技术参数 Tab G series small gear motor technical data 机型号 额定功率 kW 减速比 输出转矩 mN 输出转速 r/min 22 80 112 减速器选择型号为 NGW L528 的二级 NGWL 减速器。 其主要性能参数见表。 表 NGW L52 性能参数 Tab NGW L52 performance parameters 机座号 型号 公称传 动比 i 实际传动比 i 性能参。