基于PLC立体车库控制系统设计

摘  要

自动化立体车库是集自动化技术、机器人技术、计算机技术为一体的智能化、立体化的物流储运系统，能够自动而可靠的完成车辆的存储以及相关信息的管理。对该系统的开发与研究，可以解决我国停车难的问题，具有非常大的理论意义和使用价值。

在程序设计之前，首先确定车库的类型和平面结构。不同立体车库机构的布置和同一立体车库机构的选择等都不相同，所以对应的控制系统部分也就相应地有差别。由于堆垛式立体车库的运行效率高、可靠性好等，且能实现全自动化管理，具有广泛的应用前景，因此利用PLC（可编程序控制器）设计一个地下堆垛式立体车库的控制系统。而在设计的过程中，为了便于系统的检查，理清系统思路，尝试把进出车库的控制系统和智能搬运系统、堆垛控制系统分开来设计。整个系统的设计充分体现了PLC在自动控制中的优势。该设计的方法是：以平面停车场为核心，依靠油泵、电机等移动车位，利用PLC指令来控制车位位置变动进程。设计一种新型双层机械式停车库控制系统，文中提出了软件设计的方法，并改进了速度。这种方法具有普遍意义，可用于任意车位的设计。

本文概述了我国停车场的现状，提出了在市区建设立体车库的必要性；并简单概括了自动化立体车库的类型、特点和选型标准等等；还介绍了PLC的系统结构、工作原理、工作方式和编程的规则等；最后详细介绍了地下堆垛式立体车库和控制系统结构、工作原理、软件的实现，分析了系统的控制流程和PLC控制的梯形图。该系统实现了立体车库的有效控制与管理，充分发挥该车库的特点。

关键词：控制系统，PLC，传感器，堆垛式立体车库

Abstract

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目  录

摘  要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1 本文的目的和意义 1

1.2 国内外立体车库的研究现状 1

1.2.1 国外立体车库的发展现状 1

1.2.2 我国立体停车库的发展现状 1

1.3 研究的主要内容、目标和方法 2

第2章 自动化立体车库的简介 4

2.1 自动化立体车库的类型 4

2.1.1 水平循环式立体停车库 4

2.1.2 垂直循环式立体车库 5

2.1.3 垂直升降式立体车库 5

2.1.4 升降横移式立体车库 6

2.1.5 输送带式立体停车库 7

2.2自动化立体车库的特点 8

2.3 立体车库的主要技术指标 9

2.3.1 适用车型 9

2.3.2 停车车位空间 9

2.3.3 库容与库容利用率 10

2.3.4 车辆存取时间 10

2.4 立体车库设计选型的要点 11

2.4.1 立体车库库址选择 11

2.4.2 适用车型的确定 11

2.4.3 立体车库容量的确定 12

2.4.4 选型 12

第3章 可编程序控制器（PLC）的简介 13

3.1 可编程序控制器的特点 13

3.2 PLC的硬件结构 14

3.2.1 中央处理单元（CPU） 15

3.2.2 开关量输入/输出单元 15

3.3 PLC的工作原理 18

3.3.1 输入刷新阶段 19

3.3.2 程序执行阶段 19

3.3.3 输出刷新阶段 19

3.4 可编程序控制器的编程方式 21

3.4.1 梯形图语言 22

3.4.2 指令助记符语言 23

3.5 PLC应用编程的原则和步骤 23

3.5.1 编程中遵循的基本原则 23

3.5.2 编程的进行步骤 24

第4章 堆垛式立体车库的系统构成 25

4.1运行原理和特点 25

4.2 车库系统的结构 25

4.3 信息管理系统 26

4.3.1 上位机 26

4.3.2 热备机系统 27

4.4 出入口控制系统 27

4.4.1 服务器 27

4.4.2 激光检测系统 27

4.4.3 主控PLC系统 27

4.5 智能机械系统 28

4.5.1 堆垛机系统 28

4.5.2 水平交接系统 28

第5章 立体车库控制系统的设计 29

5.1 进出车控制系统的设计 29

5.1.1 系统设计 29

5.1.2 梯形逻辑图 32

5.1.3 小结 34

5.2 地下停车库控制系统设计 35

5.2.1 系统构成和工作原理 35

5.2.2 堆垛机到位原理 36

5.2.3 控制系统设计 36

5.2.4 逻辑梯形图 41

5.3 控制系统的改进和运行速度的改善 42

结 论 44

参考文献 45

致 谢 47

附录1：指令语言 48