【正文】 I 摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，特別是改革開放以來，城市汽車量的不斷增加。以往那種單層平面的停車場也越來越不能滿足市場的需求。對多停車位、少占空間、使用造作簡單、安全可靠的立體停車庫的建設(shè)是解決目前寸土寸金的大城市內(nèi)停車難的有效辦法。 立體車庫是一種多平面的空間停車庫，通過可編程控制器 PLC 控制車位的空間位置變動，使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間停車的功能。升降橫移立體車停車庫利用托盤移位產(chǎn)生垂直通道，實現(xiàn)多層車位的升降來取車輛。 本文介紹了基于可編程控制器 (PLC)的車庫控制系統(tǒng)，簡述了 3 層 3 列式 7 車位升降橫移式立體停車庫的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、并通過 PLC 軟件設(shè)計及其優(yōu)化，實現(xiàn)了立體車庫的自動控制。整個系統(tǒng)由載車部分、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。用 PLC 內(nèi)的預(yù)置程序來控制整個系統(tǒng)的運行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制車位的上下左右移動實現(xiàn)存取車的自動化。該系統(tǒng)又具有以下保護(hù)功能：急停、斷電保護(hù)。 關(guān)鍵詞： 立體停車庫 可編程控制器 PLC 自動控制 II 目 錄 1 緒 論 ................................................................. 1 課題設(shè)計的目的及意義 ........................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 2 課題設(shè)計的內(nèi)容 ................................................. 3 2 PLC 的簡介與立體車庫的概述 ........................................... 4 可編程控制器的介紹 ............................................. 4 PLC 控制系統(tǒng)設(shè)計的基本原則和步驟 .............................. 5 立體停車庫概述 ................................................. 7 3 升降橫移立體車庫硬件的設(shè)計 ......................................... 10 升降橫移式立體車庫的基本結(jié)構(gòu) ................................. 10 主電路圖 ....................................................... 12 器件選型 ....................................................... 14 4 立體車庫控制系統(tǒng)軟件的設(shè)計 ......................................... 19 PLC 設(shè)計流程圖 ................................................. 19 PLC 的端子接線圖 ............................................... 21 立體車庫的 I/O 分配表 .......................................... 23 梯形圖設(shè)計 ..................................................... 24 程序仿真 ....................................................... 26 5 結(jié)論與展望 ............................................................ 29 結(jié)論 ........................................................... 29 展望 ........................................................... 29 致謝 .................................................................... 30 參考文獻(xiàn) ................................................................ 31 附錄 .................................................................... 32 1 基于 PLC 的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計 1 緒 論 課題設(shè)計的目的及意義 隨著我國城市經(jīng)濟(jì)和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，擁有私家車的家庭越來越多，截至2020 年 8 月底，全國機(jī)動車保有量達(dá)到 億輛。其中，汽車保有量首次突破 1 億輛。而早在 2020 年，全國機(jī)動車保有量僅為 1249 萬輛，汽車保有量為 625 萬輛。通過以上數(shù)據(jù)可以看出，短短 10 年里，中國的機(jī)動車輛增加了 17 倍汽車增加了 16倍。而與此相對應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止 2020 年底，市區(qū)僅有公共停車場 828 處，共計車位 萬個，僅占市 區(qū)機(jī)動車擁有量的 萬，停車環(huán)境與城市規(guī)劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無法樂觀，僅有的 229 個地下車庫使用面積不足 60 萬平方米，只能滿足 萬輛機(jī)動車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢，比例高達(dá) 64，而且還有繼續(xù)上升之勢。據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對全國 15 個大城市停車現(xiàn)狀的調(diào)查城市機(jī)動車保有量與停車位之比平均為 4： 84： 1，這一比值對于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。停車難產(chǎn)生最主要的原因是城市建設(shè)規(guī)劃上的準(zhǔn)備不足。上世紀(jì) 80 年代初期，北京市權(quán)威部門對 2020 年北京汽車發(fā)展數(shù)的預(yù)測僅僅 是 70 萬 — 80 萬輛，而事實上到新世紀(jì)鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預(yù)期多了 100 萬輛，其中私人小客車的數(shù)量就高達(dá) 45 萬輛。面對迅速發(fā)展的城市車流，停車設(shè)施建設(shè)的落后也就不足為奇。據(jù)建設(shè)部停車技術(shù)開發(fā)推廣中心介紹 北京市停車設(shè)施的“欠賬”最保守估計應(yīng)為 20%— 30%[1] 。 停車問題是城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)的靜態(tài)交通問題，靜態(tài)交通是相對于動態(tài)交通而存在的一種交通形態(tài)，二者相互聯(lián)系，互相影響，停車設(shè)施是城市靜態(tài)交通的主要內(nèi)容，隨著城市的不斷發(fā)展，各種車輛的不斷增加，對停車設(shè)施的需求也在不斷增加，如果兩者 之間失去平衡，城市里就會出現(xiàn)停車難的一系列問題。數(shù)據(jù)顯示，最近幾年我國城市機(jī)動車輛平均增長速度在 15%20%，而同時期城市停車基礎(chǔ)設(shè)施的平均增長速度只有 2%3%，特別是大城市的機(jī)動車擁有量的增長速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過停車基礎(chǔ)設(shè)施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)現(xiàn)狀 我國機(jī)械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從 80 年代中期開始， 90 年代開始引進(jìn)和生產(chǎn)停車設(shè)備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。目前停車設(shè)備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)各種類型 的停車設(shè)備，有些停車設(shè)備已開始出口。機(jī)械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，就停車設(shè)備本身而言，其機(jī)械結(jié)構(gòu)的發(fā)展已形成了停車設(shè)備獨有的技術(shù)特征，需要多學(xué)科、多專業(yè)的復(fù)合型人才積極參與，把國外停車技術(shù)和各領(lǐng)域的成熟技術(shù)移植到我國停車產(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟(jì)、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；多數(shù)產(chǎn)品是仿效或引進(jìn)國外技術(shù)制造，技術(shù)水平低；缺少具有一定規(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設(shè)計單位的參 與，技術(shù)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展和管理嚴(yán)重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術(shù)多方面做出努力。市場方面應(yīng)建立車庫市場運行機(jī)制，利用價格杠桿調(diào)高占路停車收費標(biāo)準(zhǔn)，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展 。 國外現(xiàn)狀 日本是最早應(yīng)用機(jī)械式車庫的國家之一，其在上世紀(jì) 60 年代初就開發(fā)并使用可最大限度的利用空間的機(jī)械式停車設(shè)備。當(dāng)時日本全國汽車保有量大約為 500萬輛，大多采用的是垂直循環(huán)式停車設(shè)備。從 80 年代開始，日 本開始向亞洲地區(qū)的韓國、中國及臺灣地區(qū)出口產(chǎn)品及技術(shù)。韓國機(jī)械車庫技術(shù)是日本機(jī)械停車技術(shù)的派生。其機(jī)械停車產(chǎn)業(yè)從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始起步， 80 年代開始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化， 90 年代開始為供應(yīng)使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機(jī)械停車設(shè)備得到普遍開發(fā)和利用，韓國近幾年增長速度都在 30%左右。目前韓國停車設(shè)備行業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。 3 課題設(shè)計的內(nèi)容 介紹了基于可編程控制器的車庫控制系統(tǒng)，簡述了 3 層 3 列式 7 車位升降橫移式立體停車庫的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、并通過 PLC 軟件設(shè)計及 其優(yōu)化，實現(xiàn)了立體車庫的自動控制。整個系統(tǒng)由載車部分、傳動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。用 PLC 內(nèi)的預(yù)置程序來控制整個系統(tǒng)的運行，用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制車位的上下左右移動實現(xiàn)存取車的自動化。該系統(tǒng)又具有以下保護(hù)功能：急停、斷電保護(hù)。 4 2 PLC 的簡介與立體車庫的概述 可編程控制器的介紹 可編程控制器的概述 可編程控制器 (Programmable Controller)是計算機(jī)家族中的一員，是為工業(yè)控制應(yīng)用而設(shè)計制造的。早期的可編程控制器稱作可編程邏輯控制器 (Prog