中北大学信息商务学院毕业设计开题报告
学生姓名：何斌学号：********X11 系名：机械工程系
专业：机械设计制造及其自动化
设计题目：基于虚拟样机的升降横移式立体车库****:***
2016年 3月 15日
开题报告填写要求
1．开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；
2．开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；
3．学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；
4．学生的“学号”要写全号（如02011401X02），不能只写最后2位或1位数字；
5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2016年3月15日”或“2016-03-15”；
6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。
毕业设计开题报告
图1 民用汽车保有量及其增长率随时间变化曲线图
各地政府虽已花大力支持城市交通基础设施建设,但始终难以满足汽车快速增长的需要。特别是大城市的机动车拥有量和增长远远超过交通基础设施的增长速度，静态交通基础设施的建设更落后于动态交通基础设施建设。目前,在我国城市内大规模使用的是平面停车场。这种停车方式的特点是停车方便,但占地面积大。据统计,在上海每天有35万辆汽车停泊在马路两边；北京每天就有90万辆车无“家”可归[2]。
汽车的增长呈现如此一种爆炸式的增长方式,这无疑会给城市交通带来巨大的压力(图2)。尤其是在城市中心地区,用地有限,高层建筑林立,路网格局难以改变,挖潜有限,停车泊位非常紧张；再由于商业密集,办公集中,车辆出入频繁,交通流量过大,对进入中心区办公、购物、观光的人来说往往因找不到合适的停车位而苦恼,甚至为了停车要转好几个圈子。停车难的问题己经非常突出。
图2 拥挤的城市交通
1.2 研究目的和意义
由前面分析可知，随着汽车数量的激增，我国城市交通压力大大增加，迫切需要新建、扩建和改建相应的城市道路、交通管理设施以及各类停车设施。但要解决城市停车问题并不是一朝一夕能办到的,尤其在供需矛盾最为突出的城市中心区,由于城市用地紧张和地价的昂贵,靠开辟大范围的用地来建设大规模的专用停车场显然行不通。只有充分利用现有的有限资源，大力加强静态交通的建设，才能有效解决“停车难”问题，因此“立体车库”应运而生。如图3和图4，为两种较典型的立体车库。
图3 巷道堆垛式立体车库
图4 升降横移式立体车库
相较于自行式平面停车场，机械式立体停车库具有明显的优点：
（1）明显节约车辆占地面积
传统的自然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大约38m2的土地面积。假如采用两层自动化立体车库，可使地面的使用率提高80％~90％，如果采用地上3层或更高层自动化立体车库，40-50 m2的土地面积上大约可存放几十台车辆，这样不仅可以大大地节省有限的土地资源，而且可以节省开发成本[3]。
（2）可靠性高,安全性好
存取过程无需驾驶员及其它管理人员的介入,完善的闭锁装置可以保证汽车安全,无关人员不能随意进出,对车辆的防护性和防盗性都很好,车主可大为放心。在技术方面,机械式立体停车库采用钢框架结构,强度、刚度及稳定性设计有足够的裕量,同时还具有机械定位锁定、车身超长检测、上限位保险等控制功能,从而保证车库的操作安全性并满足抗风抗震要求。此外,火灾隐患也大为降低。
（3）自动化程度高,管理费用低,存取车快捷,操作简单
机械式立体停车库采用自动化智能控制,由传感器探知车位,自动停车和取车,省去车主找停车位和提车时找车的时间,存取车方便快捷,平均存取时间不超过2分钟[1]。因采用自动化操作,容易管理,节约人力,管理费用相对降低。
（4）能耗低、环保
机械式立体停车库内的车辆是熄火后由智能装置存入车库,废气排放量少,降低了
目前国内立体停车设备以升降横移式为主,约占总量的83%[5]。该类车库通过载车板升降或横移来存取车辆，采用模块化设计, 配置灵活,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。可采用自动控制，构造简单，安全可靠；存取车迅速，等候时间短；运行平稳，工作噪声低；适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。该类立体车库造价较低, 单车位造价一般仅为的垂直升降类、多层循环类或巷道堆垛类的1/6~1/3,非常适合我国现阶段国情[4]。
升降横移类自动化立体车库以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等一系列优点,在国内车库市场占有绝对优势的市场份额。所以，本文以基于S7-200 PLC控制的升降横移式立体车库为对象进行研究。其形式如图5所示。
参考文献：
[1]陈婷婷.机械式立体停车库的设计研究[D].甘肃:兰州大学,2013
[2]贾常俊.智能立体车库控制系统的设计与研究[D].甘肃:兰州理工大学,2010
２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：
在程序设计之前，首先进行了方案的论证与设计。设计选用了两层三列五个车位的升降横移式立体车库作为模型，完成了控制系统的硬件设计。在本部分中选择了电动机，对检测和安全装置进行介绍。车库的控制系统可以用单片机控制、PLC控制、继电器控制。通过认真仔细的论证，本设计的控制系统最终选用了三菱FX-2N型号的PLC控制。用PLC（可编程序控制器）设计地下升降横移式立体车库的控制系统。最后对控制系统的软件进行了设计。分析了系统的控制流程，画了程序流程图、PLC接线图。并用GX Developer软件做了PLC控制的梯形图和语句表，完成了立体车库控制系统的设计。
