双层立体车库自动控制系统设计【字数：17207】
在当下这个寸土如金的城市中，停车乱、停车难可以说是一、二线城市普遍存在的问题。随着时代的进步，汽车工业行业的发展也带动了停车设备的发展，立体停车库便随之出现。如今立体停车库的优雅背影也出现在了城市当中，成为了一道独特的城市景观。本文将选择目前市场占有率最高的升降横移式停车库为研究对象，分析并设计双层升降横移式立体停车库的自动控制系统设计。本设计使用三菱PLC通过小功率软启动器拖动五台电机的正反起停而实现带动车辆的存取。软启动器比变频器更具有价格优势，但是缺点也在于除了启停阶段以外、稳定运行状态时无法调速。这就要求我们通过设计减速比，以满足当电机输出的转速到达负载时所需要的速度能达到要求。在设计减速比时，还要考虑带来的提升扭矩的作用。由于采用蜗杆减速器和链传动两级减速，为了节约成本，计算并选型、验算以证实该设计方案可行。蜗杆减速器的自锁性和防坠设施的双重保护，也大大提升了该车库的安全性。控制系统原理为PLC通过接收各种传感器信号，以判断车辆是否可以移动，然后通过电机、软启动、传感器等实现车辆的加、减、匀速运行过程。按钮将做在人机画面内，通过触摸屏操作便可实现存取车。本文设计的双层升降横移式立体车库控制系统为缓解停车乱、停车难起到了积极性的作用，具有一定的实用性和现实意义。
目录
1 绪论 1
1.1 立体车库的市场 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3 课题来源 2
2 总体结构分析设计 6
2.1 立体车库的主要技术指标 6
2.2 车库选型 6
2.3 运行状况分析 7
2.4 传动机构 7
2.5 动力源 8
2.6 升降机构 9
2.6.1 升降电机选取 9
2.6.2 总转动比 9
2.6.3 传动比分配 11
2.6.4 传动链计算 12
2.6.5 验算 13
2.7 横移机构 14
2.7.1 横移电机选取 14
2.7.2 总转动比 14
2.7.3 传动比分配 15
2.7.4 传动链计算 15
2.7.5 验算 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
3 控制系统选型分析设计 18
3.1 控制原理 18
3.2 工控设备 18
3.3 启动装置 19
3.4 电机控制回路 22
3.5 传感器 23
3.5.1 光电传感器 23
3.5.2 接近传感器 26
3.5.3 限位开关 27
3.6 开关电源 27
3.7 安全装置 27
3.8 其它电气元件 28
3.8.1 熔断器 28
3.8.2 交流接触器 29
3.8.3 热继电器 29
3.8.4 断路开关 30
3.8.5 电流互感器 30
3.9 触摸屏 30
3.10 相序保护 31
4 程序设计与人机界面 33
4.1 可编程控制器（PLC） 33
4.2 I/O表 33
4.2 流程图 35
4.3 程序设计 36
4.5 人机画面 39
4.5 电器元件清单表 42
4.6 电气布置图 43
小结 44
参考文献 46
致谢 47
附录 48
1 绪论
1.1 立体车库的市场
在经济快速发展和人口基数大等因素的影响下，汽车数量很多并将长期处于增长状态，这给城市交通和土地资源带来了非常大的压力。 在这种情况下，城市停车已成为一个非常严重的问题。
/
图1.1 北京市的严重堵车
CBNData与ETCP智能研究院通过对一、二线城市的数据汇总于2017年发布了智能停车行业大数据报告，报告显示30%的拥堵问题都是由停车难造成的，预测到2020年中国的停车位数量将达到3.7亿。
立体车库随着时代的发展而出现。由于其面积小、土地利用率高，在一定程度上缓解了城市土地的紧张力。人类对往天空的梦想从未磨灭，垂直于地面往上建设的立体车库也越来越受人们关注。随着立体车库的普及和立体车库智能技术的提高，立体车库控制系统的经济效益和社会效应也越来越高，具有广阔的市场发展前景。低能耗、高效率、安全性强、操作简便等特点是立体车库大力发展的推动力。
1.2 国内外发展现状
19世纪60年代后期，第二次工业革命之后，各个发达国家开始积极发展汽车工业，立体停车设备也随之出现。随着欧洲汽车工业的空前繁荣和发展，第一个立体停车设施也相应出现在欧洲。欧洲立体停车设备的问世已有60多年的历史。与汽车行业的第三次革命形成鲜明对比的是，随着日本政府大力推动汽车工业的发展，到目前为止，日本的汽车工业已有50年的发展历史，日本的立体停车设备也已有40年的发展历史了。同一时期，韩国和台湾的汽车产业也得到发展，但韩国和台湾的立体停车设备相较于日本出现较晚。仓储式立体停车设备技术首次出现在欧洲，日本大力学习西方技术，并进行创新，现如今日本的塔式立体停车设备得到了重大发展。
目前立体停车设施普及率比较高的的国家大都是一些国土面积比较小的发达国家或地区，比如日本、韩国、台湾、意大利等，城市化很高但扩展空间严重不足。反而对于地广人稀的国家，无论经济发达与否，立体停车设备需求量就不是很大，比如美国、澳大利亚、加拿大等。
改革开放后，中国汽车工业开始启动，21世纪进入了快速发展的时代。中国的立体停车设备产业相对于欧洲、日本、韩国起步较晚。在这20年中，发展初期缓慢，直到1996年，全国机械立体车库停车设备年销售量甚至不足1000泊车位。
近年来，国家大力推动立体停车库的发展，出台了一系列利于停车设备的政策，2016年政府报告和十三五规划中便有关于停车设施的内容。目前，各地出台了具体的停车设施专项规划：停车状况调查并进行数据汇总、土地规划、制定停车收费标准、停车项目建设等详细规划。
1.3 课题来源
随着技术的革新，立体车库也不断更新，出现了不同类型并满足各种要求的立体车库，每种类型也都有其独特的优势和特点，市场上比较主流的立体车库主要有以下几种：
PJS简易升降式停车库。
目录
1 绪论 1
1.1 立体车库的市场 1
1.2 国内外发展现状 1
1.3 课题来源 2
2 总体结构分析设计 6
2.1 立体车库的主要技术指标 6
2.2 车库选型 6
2.3 运行状况分析 7
2.4 传动机构 7
2.5 动力源 8
2.6 升降机构 9
2.6.1 升降电机选取 9
2.6.2 总转动比 9
2.6.3 传动比分配 11
2.6.4 传动链计算 12
2.6.5 验算 13
2.7 横移机构 14
2.7.1 横移电机选取 14
2.7.2 总转动比 14
2.7.3 传动比分配 15
2.7.4 传动链计算 15
2.7.5 验算 16
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3 控制系统选型分析设计 18
3.1 控制原理 18
3.2 工控设备 18
3.3 启动装置 19
3.4 电机控制回路 22
3.5 传感器 23
3.5.1 光电传感器 23
3.5.2 接近传感器 26
3.5.3 限位开关 27
3.6 开关电源 27
3.7 安全装置 27
3.8 其它电气元件 28
3.8.1 熔断器 28
3.8.2 交流接触器 29
3.8.3 热继电器 29
3.8.4 断路开关 30
3.8.5 电流互感器 30
3.9 触摸屏 30
3.10 相序保护 31
4 程序设计与人机界面 33
4.1 可编程控制器（PLC） 33
4.2 I/O表 33
4.2 流程图 35
4.3 程序设计 36
4.5 人机画面 39
4.5 电器元件清单表 42
4.6 电气布置图 43
小结 44
参考文献 46
致谢 47
附录 48
1 绪论
1.1 立体车库的市场
在经济快速发展和人口基数大等因素的影响下，汽车数量很多并将长期处于增长状态，这给城市交通和土地资源带来了非常大的压力。 在这种情况下，城市停车已成为一个非常严重的问题。
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图1.1 北京市的严重堵车
CBNData与ETCP智能研究院通过对一、二线城市的数据汇总于2017年发布了智能停车行业大数据报告，报告显示30%的拥堵问题都是由停车难造成的，预测到2020年中国的停车位数量将达到3.7亿。
立体车库随着时代的发展而出现。由于其面积小、土地利用率高，在一定程度上缓解了城市土地的紧张力。人类对往天空的梦想从未磨灭，垂直于地面往上建设的立体车库也越来越受人们关注。随着立体车库的普及和立体车库智能技术的提高，立体车库控制系统的经济效益和社会效应也越来越高，具有广阔的市场发展前景。低能耗、高效率、安全性强、操作简便等特点是立体车库大力发展的推动力。
1.2 国内外发展现状
19世纪60年代后期，第二次工业革命之后，各个发达国家开始积极发展汽车工业，立体停车设备也随之出现。随着欧洲汽车工业的空前繁荣和发展，第一个立体停车设施也相应出现在欧洲。欧洲立体停车设备的问世已有60多年的历史。与汽车行业的第三次革命形成鲜明对比的是，随着日本政府大力推动汽车工业的发展，到目前为止，日本的汽车工业已有50年的发展历史，日本的立体停车设备也已有40年的发展历史了。同一时期，韩国和台湾的汽车产业也得到发展，但韩国和台湾的立体停车设备相较于日本出现较晚。仓储式立体停车设备技术首次出现在欧洲，日本大力学习西方技术，并进行创新，现如今日本的塔式立体停车设备得到了重大发展。
目前立体停车设施普及率比较高的的国家大都是一些国土面积比较小的发达国家或地区，比如日本、韩国、台湾、意大利等，城市化很高但扩展空间严重不足。反而对于地广人稀的国家，无论经济发达与否，立体停车设备需求量就不是很大，比如美国、澳大利亚、加拿大等。
改革开放后，中国汽车工业开始启动，21世纪进入了快速发展的时代。中国的立体停车设备产业相对于欧洲、日本、韩国起步较晚。在这20年中，发展初期缓慢，直到1996年，全国机械立体车库停车设备年销售量甚至不足1000泊车位。
近年来，国家大力推动立体停车库的发展，出台了一系列利于停车设备的政策，2016年政府报告和十三五规划中便有关于停车设施的内容。目前，各地出台了具体的停车设施专项规划：停车状况调查并进行数据汇总、土地规划、制定停车收费标准、停车项目建设等详细规划。
1.3 课题来源
随着技术的革新，立体车库也不断更新，出现了不同类型并满足各种要求的立体车库，每种类型也都有其独特的优势和特点，市场上比较主流的立体车库主要有以下几种：
PJS简易升降式停车库。
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