前言
随着企业的持续稳定发展，经济全球化步伐也迅速加快，我国的工业也出现了翻天覆地的变化，一方面高科技的加工工艺越来越得到推广，加工效率也得到了大大的提高。与此同时原有的物流和仓储系统已不能满足新形势的要求,建立一个集物流、信息流和资金流于一身的自动化物流管理中心,从而降低企业综合物流成本,提高企业综合效益便成为目前亟待解决的问题。自动化立体仓库是指在不直接进行人工处理的情况下, 自动地完成物品仓储和取出的系统, 它以高层立体货架为主体, 以成套搬运设备为基础, 是集自动控制技术、通信技术、机电技术于一体的高效率、大容量存储机构。PLC 作为一种工业控制计算机, 具有模块化结构、配置灵活、高速的处理速度、精确的数据处理能力、多种控制功能、网络技术和优越的性价比等性能, 是目前广泛应用的控制装置之一。自动化立体仓库的出现, 实现了仓库功能从单纯保管型向综合流通型的转变，而且自动化立体仓库是现代物流与仓储系统的重要组成部分，具有货物存取效率高和自动化程度高、很强的入出库能力等优点。而PLC功能强大，可靠性高，抗干扰能力强，维修方便，易于实现机电一体化。完全满足立体仓库工作环境和控制系统的要求。。
但是由于立体仓库前期投入大，需要专业人才从事维护，维持费用高，只有资本雄厚的企业才会重视立体仓库，成本成为立体仓库发展的限制因素，因此如何降低立体仓库的成本或者设计中小型立体仓库自然成为重中之重更利于推广与普及。本设计就是针对那些中小型企业而设计的采用三菱FX1N系列PLC作为核心控制元件的中小型字体仓库，而且结构可以灵活调整，它既可以是单排或者双排货架的自动化立体仓库，也可以是自动化立体车库，可以根据需求调整。采用专用键盘作为人机接口部件，具有手动和自动操作，可根据用户需求人机之间进行信息交换，作控制步进电机来驱动一个有三自由度的小车在高强度导轨上做三维运动来完成一系列动。
1 绪论
1.1 自动化立体仓库的发展情况及发展趋势
随着现代工业生产的发展，柔性制造系统(FlexibleManufacturing System)、计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System)和工厂自动化(Factory Automation)对自动化仓库提出更高的要求。射频数据通信、条形码技术、扫描技术和数据采集越来越多地应用于仓库堆垛机、自动导引车和传送带等运输设备上，移动式机器人也作为柔性物流工具在柔性生产、仓储和产品发送中日益发挥重要的作用。实现系统的柔性化，采用灵活的传输设备是实现物流和仓储自动化的趋势。
美国学者J．A．White将自动化立体仓库的发展分为五个阶段：人工仓储阶段、机械化仓储阶段、自动化仓储阶段、集成化仓储阶段和智能自动化仓储阶段。目前，智能自动化仓储技术虽然还处于初级发展阶段，但它将是主要的发展方向。
立体仓库的产生和发展是第二次世界大战之后生产和技术发展的结果。50年代初，美国出现了采用桥式堆垛起重机的立体仓库；50年代末60年代初出现了司机操作的巷道式堆垛起重机立体仓库；1963年美国率先在高架仓库中采用计算机控制技术，建立了第一座计算机控制的立体仓库。此后，自动化立体仓库在美国和欧洲得到迅速发展，并形成了专门的学科。60年代中期，日本开始兴建立体仓库，并且发展速度越来越快，成为当今世界上拥有自动化立体仓库最多的国家之一。
我国对立体仓库及其物料搬运设备的研制开始并不晚，1963年研制成第一台桥式堆垛起重机（机械部北京起重运输机械研究所），1973年开始研制我国第一座由计算机控制的自动化立体仓库（高15米，机械部起重所负责），该库1980年投入运行。到2003年为止，我国自动化立体仓库数量已超过200座。现在，自动化物流技术和成套设备的研发已经发展成了一个庞大的产业。目前，国外自动化立体仓库采用扫描技术，提高信息的传输速度和准确性：采用射频数据通信技术，数据的采集、处理和交换能够在搬运工具与中央计算机之间快速进行，使物品的存取和发送信息做到快速、实时、可靠和准确。另外，近年来迅猛发展的多媒体技术也在自动化立体仓库中得到越来越广泛的应用，普遍应用于人员培训、操作指导、远程现场监视、异地故障分析和诊断及防火防盗等方面。
但是国内的自动化立体仓库系统具有一定的局限性，主要以单机为主，系统整体的集成能力和集成水平低；因为资金不足，许多外围设备如AGV系统、码垛和拆垛等无法应用于物流系统，从根本上限制了这些设备的研制和发展；仓储作业的计算机管理水平较低。因此不论从自动化物流系统的设备品种及技术水平，还是在应用的广度和深度上与国际水平都还存在着相当大的差距。
1.2 自动化立体仓库的发展趋势
随着自动化技术和信息技术在自动化立体仓库中广泛运用，自动化立体仓库的发展将呈现以下趋势：
(1)仓储作业管理自动化水平将会逐步提高。
(2)智能技术将会获得应用。
(3)仓库作业向柔性化方向发展。
(4)建设自动化立体仓库方面更加注重实用性和安全性
1.3 本课题的研究意义及研究目的
自动化立体仓库又称立库、自动存取系统AS/RS(Automatic Storage& Retrieval System)，是一种用高层立体货架(托盘系统)储存物资，用电子计算机控制管理和用自动控制堆垛运输车进行存取作业的仓库。
使用自动化立体仓库可以产生巨大的社会效益和经济效益。它通过高层货架存储，使存储区大幅度地向高空发展，提高了空间利用率；自动化立体仓库采用层积式存放，结合计算机管理，可以很容易实现先入先出，防止货物的自然老化、变质和损坏；通过自动存取系统(AS/RS),加快了运行和处理速度，提高了劳动生产率，降低操作人员的劳动强度；采用自动化技术后，还能较好地适应黑暗、低温、污染、有毒和易爆等特殊场合的物品存储需要；计算机控制能够始终准确无误地对各种信息进行存储和管理，减少了货物处理和信息处理过程中的差错；同时借助于计算机管理还能有效地利用仓库存储能力，便于清点和盘库，合理减少库存，加快资金周转，节约流动资金，从而提高仓库的管理水平。自动化仓库的信息系统可以与企业的生产信息系统集成，实现企业信息管理的自动化。同时，由于使用自动化仓库，促进企业的科学管理，减少了浪费，保证均衡生产，也提高了操作人员素质和管理人员的水平。
自动化物流控制系统具有信息处理、系统控制、系统监视、系统管理等多种功能，集信息流和物流于一体，是现代化企业物流和信息流管理的重要组成部分。
自动化控制系统在现代物流系统中起着承上启下的重要作用，根据上位调度管理计算机下达作业任务，控制系统自动完成对设备的运行、停机、故障、报警等各项过程的控制。同时将作业完成情况和设备状况实时上报上位调度管理层，使上位系统实现对设备运行状况、物流位置和物流数据的管理与监控。自动化控制系统作为自动化物流系统中的一个重要组成部分，对于提高物流系统的物流控制功能和作业效率，具有关键的作用。
自动化立体仓库是一个复杂的综合自动化系统是现代物流技术领域中出现的一种新型仓储方式。自动化立体仓库自诞生以来就受到了极大关注，对其相关技术和管理的研究从未停止过。在现代社会，随着生产方式和技术革命性的变革，自动化立体仓库已经成长为支持企业和社会经济活动的重要因素，其经济和社会效益逐渐被人接受，自动化立体仓库也成为企业和社会投资的重点。而且自动化立体仓库其优越性是多方面的，对于企业来说,可从以下几个方面得到体现：
1 提高空间利用率，早期立体仓库的构想，其基本出发点就是提高空间利用率，充分节约有限且宝贵的土地。在西方有些发达国家，提高空间利用率的观点已有更广泛深刻的含义，节约土地，已与节约能源、环境保护等更多的方面联系起来。有些甚至把空间的利用率作为系统合理性和先进性考核的重要指标来对待。立体库的空间利用率与其规划紧密相连。一般来说，自动化高架仓库其空间利用率为普通平库的2-5倍。这是相当可观的。
2 便于形成先进的物流系统，提高企业生产管理水平
传统仓库只是货物储存的场所，保存货物是其唯一的功能，是一种“静态储存”。自动化立体仓库采用先进的自动化物料搬运设备，不仅能使货物在仓库内按需要自动存取，而且可以与仓库以外的生产环节进行有机的连接，并通过计算机管理系统和自动化物料搬运设备使仓库成为企业生产物流中的一个重要环节。企业外购件和自制生产件进入自动化仓库储存是整个生产的一个环节，短时储存是为了在指定的时间自动输出到下一道工序进行生产，从而形成一个自动化的物流系统，这是一种“动态储存”，也是当今自动化仓库发展的一个明显的技术趋势。
本课题研究的目的在于，随着自动化立体仓库系统控制技术的蓬勃发展，探索自动化立体仓库新的控制技术，结合现代科技的发展水平，用技术创新的思想，在实现自动化立体仓库的Integrated(集成化)、Intelligent(智能化)、Information(信息化)方面进行研究。为提高自动化立体仓库的先进性、可靠性，提高其经济效益和社会效益，提高我国的物流技术水平做出我们应有的贡献。堆垛机控制系统和货位的优化分配研究已经取得了较大的进展，但随着现代物流的发展，问题的复杂程度和求解精度要求的不断提高，现有的研究方法还不能满足现代物流的控制要求，需要发展更为高效的优化方案。
1.4 本课题的研究内容
本课题主要研究中小型自动化立体仓库的自动控制系统，具有专用的人机信息交流界面控制面板，可以实现手动和自动货物存取功能。存取货物还可以实现全自动，为节省PLC成本，采用三菱的矩阵输入指令等高级宏指令，扩展了PLC的输入和输出点数。而且利用PLC软件实现货架上有无货物的检测，节省了货物检测传感器的成本投入，步进电机也是通过PLC软件进行控制其正转、翻转和加减速。
根据自动化立体仓库运行的基本原理，通过大学阶段所学的知识设计一套基于PLC的自动化立体仓库运动的控制系统，具有根据用户的输入，三个坐标方向电机能够准确移动、定位以实现物品的正确存放功能。具体完成的任务如下：（1）命令键盘的设计。
（2）熟练掌握PLC程序设计方法。
（3）应用PLC完成硬件电路的设计。
（4）设计出相应的程序，并且通过调试。
（5）在立体仓库模型上进行物品装卸试验。
通过对仓库模型控制系统的设计研究，能够对自动化立体仓库设计的基本工作原理有一定的认识，并且对大学阶段所学知识能够进一步的深化，对理论知识和实际应用之间的相互转化有更具体的理解，特别是对PLC技术、数字电路、机电一体化技术有了更进一步的认识。以及PLC的程序设计有了更认真地学习和运用。
另外，通过对此课题的学习研究，还可以培养自己独立解决实际问题的能力，为以后的学习打下基础
1.5 方案论证
目前自动化立体仓库已随着经济的发展开始越来越流行起来，其设计也在不断的趋向于完美化，本仓库模型系统的设计也有很多不同的方法。我们对仓库模型控制作了两种设计方案，并对其进行了研究和讨论
方案一：基于单片机的仓库模型控制系统的设计。采用单片机作为主控制器来控制步进电机的控制系统，系统所要设计的控制电路较多，较为复杂。而且整个控制系统的开发周期长。由于需设计的电路居多，所以系统的软件程序设计复杂，难于实现[12]。
方案二：基于PLC仓库模型控制系统设计，它具有很多其他设计方法不可比拟的优点：
（1）可靠性高、环境适应性强：可编程控制器输入/输出端口均采用继电器和光电耦合器件，采取了隔离和抗干扰措施，所以具有很高的抗干扰能力；
（2）通用性好：由于可编程控制器采用模块化结构，一般有CPU 模块、电源模块、PID 模块、模拟输入和输出模块等，可以用这些模块灵活的组成各种不同的控制系统，对不同的控制系统，只需选取不同的模块即可，因而具有很好的适用性[14] 。
（3）使用方便、灵活：对于不同的控制系统，当硬件结构选定后，如果输入/输出作很小的变动时，只需修改相应程序即可，无需对系统连线做较大的修改，减少了现场调试的工作量，使用起来灵活方便。
（4）具有顺序、周期性的工作特征。
PLC实训设计任务书 12343-1、3-2、3-3、3-4 分别是2-12-22-3 1-11-21-3车盘。 第一种是由现场操作人员通 如果选择存放1-1 明车辆己经进库。如果选择存放1-21-11-2下移 1-2号车位上移到第二层原位停止。 如果选择取1-1 1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车1-11-21-2车辆 1-2车辆出库过程完成。
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择四层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统也作了简单的说明。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的可编程序控制器(PLC)控制，运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用PLC作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：立体车库；控制系统；可编程序控制器
PLC实训设计任务书 一.实训的主要容 根据实际要求，以S7-200型PLC为核心，设计立体车库控制系统。设计控制系统硬件电路，编写软件控制系统程序，目的是掌握PLC控制的基本原理、直流电机、传感器等器件的原理及使用。 二.实训报告任务 车库模型以205实验室的立体车库模型为准 立体停车库实物教学实验装置的主要结构分为控制柜和停车库模型两部分。 控制柜部分由按键显示板、信号接口板电气 控制板几部分组成停车库模型部分由停车层模型和停车盘模型组成。 停车层分为上中下三层上层有四个车位共有四个车盘可停放四辆汽车 模型从左到右分别是1号位2号位3号位4号位简记符为3-1、3-2、 3-3、3-4中层有四个车位共有三个车盘可停放三辆汽车模型从左到右 分别是2-1车盘2-2车盘2-3车盘下层有四个车位共有三个车盘可停 放三辆汽车模型从左到右分别是1-1车盘1-2车盘1-3车盘。 对立体车库的控制可以有两种方法 第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制立体车库设备的动作 第二种是根据实际的生产工艺要求编制出控制程序按照现场要求来控制 立体车库设备的动作。 按下存车按钮选择存车位置。如果选择的车位上已有车停放将发出警示信 息。该警示信息可以通过控制系统点亮警示灯或发出警示声来实现。如果选择的 车位上无车系统将做如下动作 如果选择存放1-1号车位汽车进入车库。当检测到光电开关的信号后表 明车辆己经进库。如果选择存放1-2号车位载车盘1-1右移载车盘1-2下移 到第一层汽车进入车库。1-2号车位上移到第二层原位停止。 按下取车按钮选择取车位置。如果选择的车位上没有车停放将发出警示信 息。如果选择的车位上有车系统将做如下动作 如果选择取1-1号车位的车此时车辆可以离开车库。当检测到限位开关的 信号后表明车辆已经出库车位1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车 位的车载车盘1-1右移载车盘1-2下移到第一层汽车出库。车位1-2车辆 出库过程完成上移回原位车位1-2车辆出库过程完成。
河南科技学院新科学院2015届本科毕业论文（设计） 立体车库PLC控制系统 学生姓名：&&& 所在院系：电气工程 所学专业：电气工程及其自动化 导师姓名： &&& 完成时间：2015年4月19日
立体车库PLC控制系统 摘要 目前，中国城市的机动车保有量的迅速增长与城市停车场建设滞后的矛盾十分突出，“停车难”的问题将越演越烈，为满足广大车主的停车需求，立体车库应运而生。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 控制技术应用于升降横移式立体车库，设计了升降横移式立体车库自动存取车系统，并就其机械结构、工作原理、硬件结构做了研究。本文对升降横移式立体车库的机械机构及其控制策略进行了分析和研究。阐述了升降横移式立体车库自动存取车系统的工作原理控制功能，设计了升降横移式立体车库的自动控制系统，给出了升降横移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。介绍了升降横移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，控制系统
Stereo garage PLC control system Abstract At present, the rapid growth of urban parking contradictory city in China lags behind the vehicle population is very prominent, "parking difficult" issue will be intensified, in order to meet the parking needs of the majority of owners, parking emerged. Automatic parking system as part of its intelligent building efficient, fast, and security features to solve urban parking problem has become the most effective way, parking garage control system is to achieve safe, efficient operation of the key. This article PLC control technology for lifting and transferring parking garage, designed lifting and transferring parking automatic vehicle access system, and its mechanical structure, working principle, hardware structure to do the research. In this paper, lifting and transferring parking mechanical mechanism and control strategy analysis and research. Describes the automatic lifting and transferring parking access works vehicle system and its PC functionality, design the lifting and transferring parking automatic control system, given the lifting and transferring parking hardware wiring diagram, and a number of switching elements are introduced and choice. It describes the lifting and transferring parking software design, and gives PLC hardware configuration diagram, program flow and procedures. Keywords: three-dimensional garage；PLC；Control system
基于PLC的立体车库的设计 摘要 本设计针对目前停车场管理系统存在的系统管理介质落后、集成自动化程度低、安全性差、人性化和运行效率低下的不足，结合目前科学技术领域的最新研究成果，设计了一种技术较先进、性能可靠、自动化程度较高的停车场智能管理系统。本设计的指导思想立足于提高停车场管理系统的可靠性、安全性和高效性，对目前我国各大中城市所面临的“停车难”问题的解决，具有一定的促进作用。本系统所采用的PLC技术，射频卡技术对其它交通收费系统也有一定的借鉴意义。 本文针对停车场只能控制系统中存在的问题，把PLC可编程序控制器和变频器应用于停车场只能控制系统上，并进行了较深入的研究。 本文阐述了智能停车场系统的PLC控制、收费、计费和安全的一些基本思路和方法，并介绍了着重介绍了PLC工作特点及运行原理，还介绍了C20P型欧姆龙型可编程控制器系列的C200H-OA223 PLC控制器主要功能模块及应用，C20P不仅编程简单，通用性强，抗干扰能力强，可靠性高，而且具有易于操作及维护，设计、施工、调试周期短等优点。还介绍了MIFARE1ICS50非接触式IC卡的结构，描述了停车场管理系统的基本模块及功能，并对系统的主回路和控制回路的硬件部分进行了详细介绍。本文主要是对停车场进行智能化设计，通过采取PLC技术对停车场管理的设计，达到停车场智能化、高效化。 关键词: PLC 停车控制
Abstract The design of the current car park management system for the medium backward management system, integrated low degree of automation, poor security, human and operational inefficiencies of inadequate in light of the current field of science and technology as research results, design a more advanced technology, Reliable performance, a higher degree of automation Smart car park management system. The design of the guiding ideology based on the improved car park management system reliability, safety and efficiency of China's major cities in the face of "difficult to stop" the settlement of the issue, have a certain role. The system used by the PLC technology, RF card technology to other transport system has some reference. This paper car park can only control system problems that exist in the PLC PLC and inverter control system can only be used in car parks, and a more in-depth studies. In this paper, the Intelligent Parking Systems PLC control, charging, billing and security of some of the basic ideas and methods, and gave a briefing on the work focused on the PLC and operating characteristics of principle, also introduced C20P-Omron programmable control Series of C200H-OA223 PLC controller main function modules and application, C20P programming not only simple, high universality, anti-interference capability and high reliability, but also easy to operate and maintain, design, construction, commissioning the advantages of short cycle . It also introduced the MIFARE1ICS50 contactless IC card of the structure, describes the car park management system and the function of the basic modules, and the main circuit and control circuit for the hardware part of the detailed briefing. This article is a car park intelligent design, through the adoption of PLC technology on the design of car park management to car parks intelligent, efficient. Key Words : PLC；Intelligent System；Parking；Safety Management
PLC实训设计任务书 一.实训的主要内容 根据实际要求，以S7-200型PLC为核心，设计立体车库控制系统。设计控制系统硬件电路，编写软件控制系统程序，目的是掌握PLC控制的基本原理、直流电机、传感器等器件的原理及使用。 二.实训报告任务 车库模型以205实验室的立体车库模型为准 立体停车库实物教学实验装置的主要结构分为控制柜和停车库模型两部分。 控制柜部分由按键显示板、信号接口板电气 控制板几部分组成停车库模型部分由停车层模型和停车盘模型组成。 停车层分为上中下三层上层有四个车位共有四个车盘可停放四辆汽车 模型从左到右分别是1号位2号位3号位4号位简记符为3-1、3-2、 3-3、3-4中层有四个车位共有三个车盘可停放三辆汽车模型从左到右 分别是2-1车盘2-2车盘2-3车盘下层有四个车位共有三个车盘可停 放三辆汽车模型从左到右分别是1-1车盘1-2车盘1-3车盘。 对立体车库的控制可以有两种方法 第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制立体车库设备的动作 第二种是根据实际的生产工艺要求编制出控制程序按照现场要求来控制 立体车库设备的动作。 按下存车按钮选择存车位置。如果选择的车位上已有车停放将发出警示信 息。该警示信息可以通过控制系统点亮警示灯或发出警示声来实现。如果选择的 车位上无车系统将做如下动作 如果选择存放1-1号车位汽车进入车库。当检测到光电开关的信号后表 明车辆己经进库。如果选择存放1-2号车位载车盘1-1右移载车盘1-2下移 到第一层汽车进入车库。1-2号车位上移到第二层原位停止。 按下取车按钮选择取车位置。如果选择的车位上没有车停放将发出警示信 息。如果选择的车位上有车系统将做如下动作 如果选择取1-1号车位的车此时车辆可以离开车库。当检测到限位开关的 信号后表明车辆已经出库车位1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车 位的车载车盘1-1右移载车盘1-2下移到第一层汽车出库。车位1-2车辆 出库过程完成上移回原位车位1-2车辆出库过程完成。
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市里面汽车数量的不断增加，停车困难的问题己经成为大中型城市的普遍现象。自动立体化立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市停车困难问题的重要途径。本课题以最为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率等因素进行设计。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层十车位式自动立体车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构特点和传动机构部分。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的PLC控制，运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：自动立体车库；控制系统；可编程序控制器。
Abstract Stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage facilities. With the increasing of urban car ownership, parking problem has become a common phenomenon of large and medium-sized cities. Mechanical stereo garage can make full use of land resources, give full play to the advantage of the play maximum parking vehicles becoming the important way to slow the problem of urban static traffic. This topic was typical to lift move transversely type parking equipment as the research object, considering the three-dimensional garage dual factors of manufacturing cost and operation efficiency. In the garage at home and abroad present situation and the development trend on the basis of investigation and choose three layers of ten parking type automatic stereoscopic garage structure as the research model. Lifting and moving type stereo garage in terms of their component parts, can be divided into three parts: the garage structural parts, transmission parts and control system. This article simply introduces the main structural characteristics and transmission mechanism parts of the garage. In three-dimensional garage for lifting and moving the design of control system, adopt advanced PLC control, using Siemens programming software of the control system of three-dimensional garage for lifting and moving type, and the debugging and running, prove that using programmable controller (PLC) as control system is simple. Its stable, reliable, rapid, cost-effective features makes the control system very perfect. In order to make the parking equipment meets the requirement, according to the state of mechanical parking equipment general safety standards, lift the lateral movement type parking equipment and actual using some necessary safety technology in the lift move transversely, so that ensures the complete safety of the vehicle, make the whole garage can be safe and smooth operation. Keywords：automatic stereoscopic garage；control system；PLC.
泰山学院 本科毕业论文 基于PLC立体车库控制系统的设计 所在学院机械与工程学院 专业名称机械设计制造及其自动化申请学士学位所属学科工学 年级 2011级（3+2） 学生姓名、学号王永平 2011170231 指导教师姓名、职称陈宏圣副教授完成日期 2013年 5月 30日
摘要 立体停车库生产在中国是个新兴行业，立体停车库可缓解城市动、静态交通问题，改善居住环境，有效利用土地价值。本系统采用PLC、计算机结合组态画面监控，按动按钮或控制组态画面即可完成汽车存取过程，操作简单，存取方便。控制电路部分采用交流接触器传统方式，使运行安全可靠。设计采用可分组合，模块式安装，方便灵活，具备维护使用方便，造价低等特点。 关键词：自动控制，立体停车场，垂直循环式，PLC
Abstract Parking equipment production in China is an emerging industry, parking can relieve urban dynamic and static traffic problems and improve the living environment and efficient use of land value. The system uses PLC, combining computer configuration screen monitoring, press the button or control the configuration screen to complete the process of car access, simple operation, easy access. Control circuit AC contactor traditional way to make safe and reliable operation. Design uses a combination separable, modular installation, convenient and flexible, with easy maintenance and use, and low cost. Keywords: automatic control, three-dimensional parking, vertical circulation, PLC
毕业设计开题报告
附页 附页 一．课题研究的目的及意义 随着社会的发展，城市人口日益增多，楼房和车辆也越来越多，特别是随着改 革开放以来，国民经济的高速发展为汽车工业的振兴注入了强劲的动力。目前 中国家用轿车的保有量为489 万辆到2010年将增加达到1466万辆2倍，到2020年这一数字再增加4倍，达到7200万辆。届时我国大城市的车辆越来越多，而除了新建的高档住宅小区外，大多数普通住宅小区的车库严重配套不足，以至于小区内小轿车到处乱停乱放，马路边、人行道、甚至草坪上都停车。“十五”期间，国家鼓励轿车进入家庭，随着城市居民汽车普及率的大幅提高，在中 国城市土地资源越来越紧缺的情况下，城市住宅小区的停车难问题已经日益突出，许多大城市为了解决这个问题，都提出了住宅小区停车位的供应以配建为主，并都制定了新的建筑物配建停车设施标准，如合肥市住宅区配建停车位标 准提高到0.5-1.6个不等。 但我国大城市普通住宅区以及老城区以前建立的住宅区大部分都没有建停车场(库)，也不会有太大的地方和空间来建大型停车场，也就无法满足住宅小区内广大居民的停车需求。为此停车问题也就逐渐成为大城市一个大难题。城市中有 限的地面面积已经无法提供足够的停车车位，于是向空间发展成为解决当前问 题的一条重要途径。立体停车库就是在这种背景下发展起来的。研究立体停车 库网络智能管理系统不仅能够降低成本，带来经济效益，更能提高效率，方便 人们的日常生活。最后，通过毕业设计，在综合利用以前所学知识同时，进一 步的学习了专业知识，为参加工作和进一步的深造做准备。 二．本课题国内外研究现状 早在50多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备，利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备，适合城市中心商住区 使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制 造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于
毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：基于PLC自动化立体车库 学院：专业：班级： 学生：指导教师： 教研室主任（负责人）： 1．设计（论文）的主要任务及目标 “车库”是大中城市的热门话题，国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点”，随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时“车库”日渐成为热门话题，机械自动化立体车库将会在新开发的楼盘及商业里大显身手。 机械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，机械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，而如果采用双层机械车库，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 2．设计（论文）的基本要求和内容 系统采用PLC控制，分设自动，手动，检修三种状态。检修状态下，所有检测信号不参与控制。在手动与自动方式时，所有信号进入PLC，PLC按照外部检测信号，输出控制信号，控制电机正反转接触器线圈和电机接触器线圈，以控制各载车盘运行。 系统联动联锁控制： 1、上层载车盘不在上位或运行不到上位，中层载车盘及过桥车不能运行。 2、下层载车盘不在下位或运行不到下位中层载车盘及过桥车不能运行。 3、中层载车盘及过桥车运行不到位，上下层载车盘不能运行。 4、前后超长开关只要被遮挡，所有载车盘都不能动作。 5、入口处人员误入被遮挡，所有载车盘都不能动。只有通过“复位”按钮，才可解除此联锁。 6、安全挂钩不在开启位置，无下降动作。 7、任何载车盘触发上、下极限限位开关，立即断所有电机电源。 8、急停按钮按下，立即断所有电机电源。 3．主要参考文献
第1章绪论 (2) 本课题的研究意义、目的 (2) 自动化立体车库目前发展状况 (2) 本课题的主要问题 (4) 第2章车库自动控制系统总体方案设计 (5) 车库方案确定 (5) 车库整体结构设计 (8) 托盘的初定位和形状设计 (10) 托盘上的信号检测方案 (11) 托盘升降方案确定 (12) 第3章车库控制系统硬件选择 (13) PLC模块选取 (13) 开关的选择 (15) 执行装置 (18) 其他装置选择 (19) 第4章车库电气原理图的绘制 (20) PLC (20) PLC的控制输出 (20) 第5章 PLC的通信及网络 (23) 通信网络的简介 (23) 工业局域网简介 (23) 网络系统设计基本原则 (25) OMRON PLC上位机网络设计 (25) 第6章人机界面分析和设计 (31) PLC 应用系统的人机界面简介 (31) 人机界面设计时应考虑的几个问题 (31)
自动化立体车库触摸屏的组态 (32) 第7章车库控制程序的编制 (34) 最终实现车库自动化的还是PLC中的控制程序。控制程序关系到车库运行的效率，运行时的安全性，控制的方式等等。因此。控制程序的好坏直接关系到整个车库的状态。 (34) 软件设计简介 (34) 车库托盘运动分析 (34) 车库控制程序说明 (35) 车库程序举例详细说明 (36) 结论 (43) 主要参考文献 (44) 附录1 PLC 信号输入图 (45) 附录2 PLC 信号输出图 (46) 附录3 控制电路图 (47) 附录4电机控制图 (48) 第1章绪论 本课题的研究意义、目的 随着社会发展和人民生活水平的提高，城市中的平面式停车场已经远不能满足越来越多的车辆需要，停车难造成的交通堵塞和废气污染问题日益严重。据有关资料介绍，目前我国停车库面积与道路面积之比不足1:100，而国外是1:10，停车库严重不足；由于城市地价日益昂贵，修建大型露天停车场将越来越困难。从中国重机协会停车设备管理委员会了解到，在日本等车位紧张、地价昂贵的发达国家，立体停车产业已经发展成为年产值数十亿美元的大产业。据专家初步分析，国内市场目前每年需求电梯式自动化立体停车库在80～100 座左右，21 世纪初叶每年需求90～110 座左右，市场的前景相当好。解决城市停车难问题而
毕业论文（设计） 题目：自动化立体停车库自动控制系统 系部自动控制工程系 专业名称机电一体化光机电专业 班级 姓名 指导教师 2009年4月18日
毕业论文(设计)选题报告 姓名性别男学号系部 自动控 制系专业 机电一体 化光机电 论文(设计) 题目 自动化立体停车库自动控制系统 课题来源生活课题类别控制设计 选做本课题的原因及条件分析： 1经过大学三年的学习，学到了许多的专业性知识，我想通过该课题的设计，能够系统的复习大学所学的专业知识，并且通过查找资料、书籍加深自己的知识面，提高自己的动手操作能力等。 2随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化,而作为解决城市静态交通的有效措施——向空间、向高层发展的自动化立体停车设备,以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点,越来越受到人们的青睐 指导教师意见： 签名： 年月日系部毕业论文（设计）领导小组意见： （签章） 年月日
毕业论文（设计）任务书 系部自动控制工程系 专业名称机电一体化光机电专业 班级光机电1071 姓名 毕业论文（设计）题目自动化立体停车库自动控制系统指导教师姓名 教研室（系）主任签字 2009年4月18日
内容和要求： 升降横移类机械停车库利用托盘移位产生垂直通道,实现高层车位升降存取车辆。其车位结构为2维矩阵形式,可设计为多层和多列。由于受收链装置及进出车时间的限制,一般为2~4层(国家规定最高为4层),2层、3层者居多。 立体车库结构特点是：底层只能平移,顶层只能升降,中间层既可平移又可升降。除顶层外,中间层和底层都必须预留一个空车位,供进出车升降之用。当底层车位进出车时,无需移动其他托盘就可直接进出车;中间层、顶层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行相应的平移处理,直到下方为空才可进行下降动作,进出车完成后再上升回到原位置。其运动的总原则是：升降复位,平移不复位。 升降横移立体停车库以停放轿车为主,其代价较昂贵,而且立体停车库使用时涉及到人身和车辆的安全,所以对设备的安全性和可靠性要求非常高。PLC采用了以计算机为核心的通用自动控制装置,集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体,可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便,适用于频繁启动和恶劣的环境,因此在立体停车库控制系统中通常采用PLC作为电控系统的核心。 作为网络底层的现场总线技术以其简单的结构,在控制系统的设计、安装、运行、维护上体现出极大的优越性,因此本文采用Profibus-FMS和Profibus-DP构成两层控制网络。Profibus-FMS主要完成中等传输速度的循环和非循环通信任务,通常用于PLC 与PC、PLC与PLC之间的互相通信。而底层网络则选择了Profibus-DP,这主要因为Profibus-DP是经过优化的高速通信联接,用于设备级分散I/O之间的通信,构成获得最短总体循环时间的单主站系统。本系统运用现场总线技术实现了现场智能设备和自动化控制设备之间的开放式、数字化、多节点通信,并提高了系统工作的可靠性和灵活性。 同时,本系统以上位机作为监控机,利用上位机的数据通信手段,数据处理能力和图形显示、多媒体技术,通过现场总线,实时接收和处理下位机PLC从现场采集的各种状态、控制、报警信号,并利用这些信号驱动PC控制界面中的各种图形,实时显示现场的各种状况,在操作员和停车库之间构造出形象、直观的界面,对操作运行和故障给出提示、报警等 指导教师签字： 年月日
立体车库控制系统
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大连民族学院机电工程学院 课程设计报告 题目：基于plc的立体车库控制系统设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号：2014022４18 学生姓名: 齐冬宇 指导教师：孙禹辉 设计完成日期：201７年12月10日
目录 １引言............................................................ - 5 - 1．1立体车库的研究背景...................... 错误!未定义书签。 1.2立体车库发展状况......................... 错误!未定义书签。 2多层立体车库组成及功能?错误!未定义书签。 ２.1停车库模型.............................. 错误!未定义书签。 ２.２升降横移式立体车库的特点?错误!未定义书签。 2.３升降横移式立体车库的工作原理............ 错误!未定义书签。 8 - 3立体车库电气控制系统设计?- 3.1 ｐlｃ控制系统设计....................... 错误!未定义书签。 3.2 plc控制系统程序设计?错误!未定义书签。 3．3 Ｓ７-3０0PLＣ的特点.................... 错误!未定义书签。 ３．4车位检测部分?错误!未定义书签。 4结束语?错误!未定义书签。 5参考文献 ......................................... 错误!未定义书签。 ６附录............................................. 错误!未定义书签。 立体车库主电路图 ............................ 错误!未定义书签。 I/O分配地址表:?错误!未定义书签。
立体车库控制系统 1、控制对象简介 本设计的控制对象是立体车库，如下图 升降横移式立体车库结构示意图 现代化的立体停车库是一种多层的空间停车库，是解决大都市停车难的问题的有效办法。机械式立体车库的类型很多，根据原里与结构可分为升降横移式、垂直循环式、垂直升降式、平面移动式、水平循环式等类型。其中，升降横移式立体车库占地面积小，本设计以3层7车位升降横移式立体车库为控制对象。 升降横移式立体车库的结构与工作原理：升降横移式立体车库通过升降或横移载车板来存取车辆，主要由主框架、载车板、传动系统、控制系统、安全防护措施6部分组成。主框架是立体车库的支撑结构，通常采用钢结构。载车板用来存取车辆，载车板上有横移电机，带动载车板整体做横移运动。载车板的搬运器由四根钢丝绳与框架连接，可以升降。升降横移式立体车库的传动系统分为升降传动系统和横移传动系统，是整个车库的核心部分。
升降横移式立体车库工作原理图
上图所示是3层7车位升降横移式立体停车库的工作原理图。图中的空位是无载车板的空位，为车位升降提供通道。空车位是没有存放车辆的空位。存放在地面层的1、2号车位的车辆可以直接存取，其载车板只做横移运动，不做升降运动；2层的3、4、号车位的载车板既可以做横移运动，也可以做升降运动；顶层的5、6、7号车位的载车板只做升降运动，不做横移运动。 升降横移式立体车库一般为2-4层，每个车位单独配有载车板，中间层和地面层没层都有一个空位，顶层没有空位。上层车位如果要到地面层，需要将下层载车板移开，使的上层车位的下方腾出空位，然后进行升降。 2、PLC的输入和输出接口 数字量输出地址定义如下表
文献综述 前言 本人毕业设计的论题为《基于PLC的立体车库的设计》，车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备外，尤其在日本已有近30~40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。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，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受. 系统采用PLC控制，分设自动，手动，检修三种状态。检修状态下，所有检测信号不参与控制。在手动与自动方式时，所有信号进入PLC，PLC 按照外部检测信号，输出控制信号，控制电机正反转接触器线圈和电机接触器线圈，以控制各载车盘运行. 本文根据目前国内外学者对可编程控制器和立体车库的研究成果，借鉴他们的理论和原理，将它们运用在plc立体车库设计中。这些文献给与本文很大的参考价值，本文主要查阅了近几年中外有关于可编程控制和立体车库的书籍，论文和文献期刊。
随着科学技术的进步，城市建设规模的不断扩大，人口的增多以及人们生活水平的不断提高，“车库”是大中城市的热门话题，国家经贸委将“城市立体车库”列为“近期行业技术发展重点”，随着家用汽车的不断增加，公共场所及社区内存车矛盾、车挤绿地的问题将会越来越突出，在人们对生活质量和环境意识不断增强之时“车库”日渐成为热门话题，机械自动化立体车库将会在新开发的楼盘及商业里大显身手。 机械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，机械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，而如果采用双层机械车库，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 机械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，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。 在地下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。机械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。 刘美俊（2005）《可编程控制器应用技术》中说道可编程序控制器(PLC)是以微处理器为基础，综台了计算机技术半导体集成技术，自动控制技术、数字技术和通信网络技术发展起来的一种通用工业自动控制装置它面向控制过程、面向用户，适应工业环境、操作方便、可靠性高，成为现代工业控制的三大支往（PLC、机器人和CAD／CAM)之一PLC装置已成为自动化系统的基本手段，PLC控制技术代表着当今自动控制的先进水平．它在家电生产等行业获得了非常广泛的应用。 赵相宾，刘国林（2000）《变频调速和软起动技术的现状和发展》中提出近十年来，随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，电气传动技术面临着一场历史革命，即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电，改善工艺流
大连民族学院机电工程学院 课程设计报告 题目：基于plc的立体车库控制系统设计 专业：机械设计制造及其自动化 学号：2014022418 学生姓名：齐冬宇 指导教师：孙禹辉 设计完成日期： 2017年 12月10日
目录 1引言............................................................. - 3 - 1.1立体车库的研究背景......................................... - 3 - 1.2立体车库发展状况........................................... - 3 - 2多层立体车库组成及功能........................................... - 4 - 2.1停车库模型................................................. - 4 - 2.2升降横移式立体车库的特点................................... - 4 - 2.3升降横移式立体车库的工作原理............................... - 5 - 3立体车库电气控制系统设计......................................... - 6 - 3.1 plc控制系统设计........................................... - 6 - 3.2 plc控制系统程序设计....................................... - 7 - 3.3 S7-300PLC的特点........................................... - 8 - 3.4车位检测部分............................................... - 8 - 4结束语........................................................... - 9 - 5参考文献........................................................ - 10 - 6附录............................................................ - 11 - 立体车库主电路图.............................................. - 11 - I/O分配地址表：.............................................. - 13 -