城市立体波车库机构及控制设计毕业设计说明书.docx
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城市立体波车库机构及控制设计毕业设计说明书.docx
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城市立体波车库机构及控制设计毕业设计说明书
毕业设计说明书
题目:
城市多层泊车立体库-结构及控制设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
学位论文原创性声明
本人郑重声明:
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:
日期:
年月日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:
日期:
年月日
导师签名:
日期:
年月日
注意事项
1.设计(论文)的内容包括:
1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)
2)原创性声明
3)中文摘要(300字左右)、关键词
4)外文摘要、关键词
5)目次页(附件不统一编入)
6)论文主体部分:
引言(或绪论)、正文、结论
7)参考文献
8)致谢
9)附录(对论文支持必要时)
2.论文字数要求:
理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:
任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:
1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写
2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画
3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印
4)图表应绘制于无格子的页面上
5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档
5.装订顺序
1)设计(论文)
2)附件:
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订
指导教师评阅书
指导教师评价:
一、撰写(设计)过程
1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
指导教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价:
一、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩:
□优□良□中□及格□不及格
(在所选等级前的□内画“√”)
评阅教师:
(签名)单位:
(盖章)
年月日
教研室(或答辩小组)及教学系意见
教研室(或答辩小组)评价:
一、答辩过程
1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文(设计)质量
1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?
□优□良□中□及格□不及格
三、论文(设计)水平
1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意?
设计是否有创意?
□优□良□中□及格□不及格
3、论文(设计说明书)所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩:
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任(或答辩小组组长):
(签名)
年月日
教学系意见:
系主任:
(签名)
年月日
目录
摘要·······························································1
Abstract····························································2
第一章绪论
1.1课题研究的意义·················································3
1.2国外的研究动态·················································3
1.3国内的现状·····················································3
第2章方案的选择
2.1立体车库方案比较···············································5
2.2控制策略方案比较···············································8
第3章控制系统的选择
3.1垂直升降式立体停车库控制系统的原理···························9
3.2垂直升降式立体停车库控制系统的基本要求·······················10
3.3垂直升降式立体停车库控制系统硬件的选择·······················11
第四章电气控制系统设计
4.1车库的单位控制机构···········································15
4.2升降机的设计与驱动···········································16
4.3检测系统·····················································18
4.4横移机构的设计与驱动·········································21
4.5电气控制接线图···············································22
第五章PLC程序设计
5.1PLC控制技术介绍···············································25
5.2PLC的硬件配置和设计思路······································26
5.3主程序的设计···················································30
5.4存取车程序的设·················································32
5.5驱动和保护程序的设计···········································40
总结与展望·························································43致谢·······························································44
参考文献···························································45
附录1英文参考文献················································46
附录2外文文献翻译················································49
城市多层泊车立体库-结构及控制设计
摘要:
随着汽车的日益增多,尤其是在人口密集的大都市,解决停车难的问题显得尤为迫切。
全自动立体车库作为智能建筑的一部分以其高效、快速、安全等特点成为解决都市停车难问题最有效的途径,立体车库控制系统是实现车库安全、高效率运行的关键。
本文将PLC控制技术应用于电梯式立体车库,设计了电梯式立体车库自动存取车系统,并就其机械结构、工作原理、硬件结构、监控软件做了研究,主要内容如下:
在分析了各种立体车库的功能及运行特点的基础上,得出电梯式立体车库是未来发展的主流。
本文对电梯式立体车库的机械机构及其控制策略进行了分析和研究。
阐述了电梯式立体车库自动存取车系统的工作原理及其上位机的功能。
设计了立体车库与上位机的通信、立体车库的升降机构和横移机构。
给出了电梯式立体车库的硬件接线图,并对一些开关元件进行了介绍与选择。
介绍了电梯式立体车库的软件设计思想,并给出了PLC的硬件配置图、程序流程图和程序。
关键词:
立体车库;PLC;控制策略;实时监控
TheDesignofAutomaticControlSystemof
ExperimentalStereoGarage
Abstract:
Withtheincreasingofthenumberofcars,especiallyinbigcity,itisveryurgenttoresolveparkingproblems.Thestereogarage,asthepartoftheintellectualizedbuilding,hasgraduallybecomethemosteffectivemethodtohandletheparkingproblemsinbigcity,becauseofitshighefficiency,rapidnessandsecurity.Thecontrolsystemofstereogarageisthekeytechnologyforrealizingitssafeandhighefficiencyrunning.
Inthispaper,thePLCcontroltechnologywasused.Theautomaticsystemofthestereogarage,themechanicalstructure,theworkmethod,thehardwarestructureandthemonitoringsoftwareareresearched.Thepointsareasfollowing:
Inanalyzingthevariousfunctionsandchiasticofstereogarage,wefoundthedevelopmentofthestereogarageandthePLCcontroltechnologyistheorientation.Introducedthemechanicalstructureofthestereogarageandanalyzedthecontrolstrategy.IntroducedtheworkwayofthestereogarageandthefunctionofitscontrolPCandresearchedtheircommunication,theriseandfallstructureandthehorizontalmovingstructure.Introducedthehardwarediagramandthechoiceofthecomponents.Introducedthesoftwaredesignofthestereogarage,andgavethehardwarediagram,flowchartandprograms.
Keywords:
Stereogarage;PLC;ControlStrategy;RealMonitoring
第一章绪论
1.1课题研究的意义
目前我国各主要城市停车设施的建设远远落后于道路建设和汽车工业的发展,有资料表明,现有停车位数不及所需停车位数的7%,停车问题也就逐渐成为大都市的一大难题,由此所带来的一系列问题令人担忧。
立体车库具有占地面积少、充分利用立体空间等优点,因此在未来几十年,立体车库在我国会起着越来越重要的作用。
目前在国内,立体车库事业逐渐兴起,己经建有不少立体车库,其中我国最大的立体车库南京正洪商城公共立体停车库已正式投入运营。
它内设208个车位,转向、升降、停泊由电脑自动控制,仅需要57秒。
我国生产的一些车库机械装置尤其在齿轮横移机构等方面己经接近世界先进水平,但是在其他方面,如控制技术以及车库系统的管理等,离世界先进水平尚有一段差距,很多大型立体车库的控制系统的硬软件依靠从国外引进。
本文主要运用PLC控制技术设计一个电梯式立体车库模型,可以作为校内PLC控制的实验器材,培养学生PLC运用方面的能力,并且进一步推广立体车库的实际可行性。
1.2国外的研究动态
立体车库的应用已有30多年的历史了。
发展较早、较好的有日本、韩国、德国等。
在亚洲,立体车库采用较早应用较普遍的是日本、韩国和我国台湾省。
日本从事立体车库及其设备开发、制造的共有200多家,其中生产立体车库的约100多家,比较大的公司有新明和、日精、三菱重工、大福、日成、东急、内外及昭和起重机等,产品既有出口的,也有进口的。
韩国立体车库行业的发展历程比较平稳。
20世纪70年代中期为起步阶段,80年代为引进阶段,90年代为供应使用阶段。
由于这几个阶段受到了政府的高度重视,各种立体车库得到了普遍的开发和利用,年递增速度达到30%;2000年以来为发展阶段,立体车库将随供应量不断的扩大而迅速发展。
1.3国内的现状
我国在20世纪80年代初开始研制和使用立体车库。
80年代是起步阶段,90年代以来,随着汽车工业和建筑业的发展,尤其是轿车进入家庭后,停车设备的应用逐步推广,己经形成了新兴的停车设备行业,步入了引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段。
现在从事停车设备制造的企业数约有100家,其中主机生产企业超过50家。
首批获得国家颁发的立体停车设备制造企业资质的企业有22家。
产品经引进技术和自
我研制开发,生产技术水平有了很大的提高。
许多设备采用了当前机械、电子、液压、光学、磁控和计算机等领域的先进技术,控制型式有按钮式、IC卡式、触摸屏式、密码钥匙式、遥控式等,有些设备还采用了总线控制技术;传动装置采用内藏式,以增大停车空间并保护各传动元件不受污染和腐蚀,提高了设备的耐久性;机构中采用了模块化设计,这样便于组合使用,又易于安装拆卸,且可缩短施工周期;还采用一些新材料、新工艺,如采用H型钢做钢梁,组合的镀锌板或一体成型的镀锌板坐载车板;安全保护方面采用了声光引导、定位装置及自动消防灭火系统等。
目前品种的满足率己达90%左右,有的品种填补了国内空白,产品国产化率达到50%以上。
由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:
1,为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾,立体车库以其平均单车占地面积小的独特特性,已被广大用户接受。
立体车库与传统的自然地下车库相比,在许多方面都显示出优越性。
首先,立体车库具有突出的节地优势。
以往的地下车库由于要留出足够的行车通道,平均一辆车就要占据40平方米的面积,而如果采用双层立体车库,可使地面的使用率提高80%—90%,如果采用地上多层(21层)立体式车库的话,50平方米的土地面积上便可存放40辆车,这可以大大地节省有限的土地资源,并节省土建开发成本。
立体车库与地下车库相比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,立体车库从管理上可以做到彻底的人车分流。
在立体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。
立体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。
第二章方案的选择
2.1立体车库方案比较
立体车库的发展起始于1960年。
到目前为止,已经发展出多种多样的立体车库。
我们从立体车库的机械结构大致可以分为4类,分别是:
巷道堆垛式、垂直循环式、垂直升降式、升降横移式。
1、立体车库方案
(1).升降横移式
升降横移式立体车库采用模块化设计,每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式,车位数从几个到上百个。
此立体车库适用于地面及地下停车场,配置灵活,造价较低。
图2-1升降横移式立体停车库
产品特点:
1)节省占地,配置灵活,建设周期短。
2)价格低,消防、外装修、土建地基等投资少。
3)可采用自动控制,构造简单,安全可靠。
4)存取车迅速,等候时间短。
5)运行平稳,工作噪声低。
6)适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。
安全装置:
防坠装置,光电传感器、限位保护器、急停开关等。
(2).巷道堆垛式
巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具,所有车辆均由堆垛机进行存取,因此对堆垛机的技术要求较高,单台堆垛机成本较高,所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。
图2-2巷道堆垛式立体停车库
(3).垂直循环式
垂直循环式塔形立体车库的主体是垂直回转链式输送机,车辆停放在呈圆形或长圆形配置的托盘上,由做垂直循环运动的链条带动,在平动机构控制下保持车位水平。
这种车库由单一大型电机驱动,电气控制系统比较简单。
图2-3垂直循环式立体停车库
产品特点:
1)外装修可只加顶棚,消防可利用消防栓。
2)价格低,地基、外装修、消防等投资少,建设周期短。
3)可采用自动控制,运行安全可靠。
(4)垂直升降式立体车库:
垂直升降式立体车库像电梯那样,把车提升到一定高度,再用横移机构(又称机械手)把车存入泊位中。
这种车库有几十米高,每层有2个或几个泊位。
按规模大小,垂直升降式车库有两类:
塔形垂直升降式,这种车库一般在28层以下(韩国现代30层)。
它要求升降速度快,结构刚度好。
一般采用工业计算机或高档可编程序逻辑控制器构成其自动控制系统,实现存取车自动控制、自动计费等功能,也可实现无人化操作。
其地皮利用率高,但对地基、消防要求高,单车成本高。
多层垂直升降式,这种车库一般在5—10层。
其升降速度可低到5~20m/min,轿厢系统尽量简化,结构重量轻,一般不设回转台,不要严格的外装修,地基投资少,消防系统简单。
图2-4垂直升降式立体停车库
2、立体车库方案总结
经过分析比较,采用多层电梯式立体车库设计方案,结构示意图如图2-5所示。
因为垂直升降式立体车库与升降横移式立体车库相比,它的单车位成本甚至比5层以下的多层升降横移式要低,存取时间比多层垂直升降式要少。
与同规格的竖直循环式相比,结构刚度更好,存取车效率更高,底层存取车室环境好,
功耗低,噪音小,因而它的发展前景很好。
如图2-5
2-5六层垂直升降式立体车库实验装置示意图
结构设计由本组成员单俊宜同学完成
2.2控制策略方案比较
1、控制策略方案
车库运行的控制策略直接影响到整个车库的存取车时间、设备损耗和能耗。
车库运行有4种控制策略。
一、存车优先策略
当电梯完成存取操作后回到基层,有且仅有1块托车板在电梯上,以供下辆辆车可立即开进电梯,无需等待。
二、取车优先策略
当电梯完成存取操作后回到基层,电梯上没有托车板,有利于取车者快速取车。
三、存车优先和取车优先组合控制策略
当车库的存车数量达到一定限度后,自动实现存车优先或取车优先的转换。
在组合策略中,存车优先和取车优先的转换原则如下:
in为存车优先下限,Out为取车优先上限,in和Out皆表示车库中存车数量(in<=Out)。
若当前控制策略是存车优先,则车库中存车数量从小于Out变化到大于Out时,控制策略由存车优先转换为取车优先。
若当前策略为取车优先,则车库中存车数量从大于in转
变到小于in时,控制策略从取车优先转换为存车优先。
通过对参数in和Out的合理选择,便可实现存车优先和取车优先的转换,以适应存取车高峰。
四、原地待命策
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- 城市 立体 车库 机构 控制 设计 毕业设计 说明书