自动化立体车库开题报告.docx

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毕业设计开题报告 1.毕业设计（论文）题目背景、研究意义及国内外相关研究情况 （1）课题的研究背景 在20世纪50年代，自动立体停车在国外就已经有所发展，先后分别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。以美国、德国和日本等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和我国的港、澳、台区域的停车业也通过引进移植制造，得到了蓬勃发展，较好地解决了停车难的问题，并开始向外输出技术和出口产品。 我国自动立体车库的研发工作是从上世纪80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。参照德国等国标准制定的我国行业标准也于近几年出台，目前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型的停车设备，有些停车设备已开始出口。机械式立体车库是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机械停车设备，其规划建设涉及到区域整体景观、交通疏导、建筑结构、供电照明、通讯监视、通风排水、环境保护、安全消防、收费管理等各学科领域，就停车设备本身而言，其机械结构的发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要多学科、多专业的复合型人才积极参与，把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品，满足国内外市场的需求。 （2）课题的研究意义 伴随着经济的快速发展以及汽车数量的明显增加，停车难的问题日益突出起来，尤其是以国土面积小且经济发达的国家和地区特别显著（例如日本、台湾等），在我国的一些大中城市情况也不容乐观。在城市化发展寸土寸金的今天，要解决停车难的问题，最好的方式就是建造自动化立体车库。自动化立体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，立体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，平均每辆车要占据40平方米的面积，而如果采用双层的立体车库，可以使地面效率提高将近90%，如果采用地面上多层（20层以上）立体车库的话，五十平米左右便可存放至少40辆的车，这样可以大大的节省我们有限的土地资源。其次，与地下车库相比，自动立体车库可更加有效地保证人和车辆的安全，人在自动立体车库内或者汽车没有停准位置，由可编程控制器控制的整个设备就会停止运转。从某种意义上说，立体车库从管理上已经彻底的做到人车分流。 （3）国内外相关研究情况 随着汽车工业的高速发展和人们消费水平的提高，汽车成为了日常生活中必不可少的部分。由于存在规划不合理与汽车数量爆炸式增长等原因，停车难已经成为广大车主所面临的首要问题。目前在城市中，土地资源显得尤为稀缺，传统的平面式停车场占地面积大，成本高，可停放车辆数量较少。立体车库一定程度上缓解了目前停车难的状况，现有的立体车库种类繁多，功能各不相同。 自动立体车库作为现代城市存放汽车的工具，在人们生活中得到越来越广泛的应用，为此，催生了自动立体车库控制技术的发展。自动立体车库控制技术中出现过继电器逻辑控制、计算机控制、可编程序控制器控制等方式，由于可编程控制器（PLC）是利用计算机技术专门针对机电控制而开发的一种控制器，其组成的控制系统内的软逻辑开关可以替代传统的继电器逻辑控制，而且运行非常可靠又由于它可现场编程控制且编程易学，故其具有使用灵活及产品开发周期短，在实际应用中维修方便，抗干扰性强等优越性。现代可编程控制器组成的控制系统己成为目前自动立体车库控制的发展方向之一。 ２.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施、步骤及进度安排 （1）主要内容 在立体车库PLC控制中其控制量多、逻辑性强是其主要特点，对于PLC控制设计来说，立体车库PLC控制系统具有很强的实用性和典型性，研究、分析立体车库PLC控制系统的逻辑关系，进而实现控制，对于理解和学习PLC都具有很好的意义。 立体车库PLC控制系统运行的PLC系统要求达到载车板运行的“稳、准、快”的运行目的。该机械系统主要由PLC、逻辑控制电路组成。其中包括载车板、横移装置、提升装置、控制系统、交流异步电动机、继电器、接触器、行程开关、按钮、结构框架组成，整个系统通过PLC、逻辑控制电路对载车板升降，加、减速，平层，起动、制动控制，本人设计的立体车库为3层。要求其达到结构简单、运行效率高、平层精度高、使其能够易于理解与掌握。最后再通过PLC调试软件进行调速，满足设计所需要的要求。 （2）研究方案 立体车库控制系统主要分为机械部分设计和控制部分设计。采用PLC作为控制系统的核心，由它对车库进行统一的管理和监控。主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、工业控制计算机、操作系统、LED显示器、IC卡读卡器、收费系统、音效设备、打印机、行程开关、限位开关、电传感器、光传感器、控制按钮、指示灯、电磁铁、接触器、电动机等。 目前,立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式等。其中升降横移式以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在国内立体停车库市场占有很大的市场份额，本文以3层7车位升降横移式立体停车库为研究对象，设计了基于PLC的控制系统。 （3）研究方法 自动立体车库PLC控制系统设计包括机械部分设计，PLC控制系统设计和调试仿真。根据总体方案的确定选择适当的硬件设施，再进行适当的PLC控制设计，最后进行立体车库PLC控制系统的在线仿真。 步骤： 1）自动立体车库PLC控制系统的设计要求 2）自动立体车库PLC控制系统的机械部分设计 3）自动立体车库PLC控制系统的PLC程序设计 4）自动立体车库PLC控制系统的在线仿真 （4）进度安排 第1—2周 确定设计任务书和日程安排，调研和查找资料，明确设计任务要求 第3—5周 完成方案论证、总体设计和硬件设计 第6—8周 完成软件设计和程序的编写 第9—10周 调试硬件系统和软件程序，完成整个系统的设计和调试 第11—12周 结果分析整理、撰写课程设计报告，验收和答辩 3.本课题的重点、难点，预期结果和成果形式 （1）重点 1）控制系统的功能要求，列出该立体车库的输入与输出 2）检查输入与输出，选取PLC 3）PLC的编程 4）自动立体车库PLC运行状态的分析 5）PLC外部接线及主电路设计 6）系统信号的确定以及软元件的选取 7）仿真软件的介绍与调试运行 （2）难点 1）控制系统的功能要求，列出该立体车库的输入与输出 2）PLC的编程 3）系统信号的确定以及软元件的选取 4）仿真软件的介绍与调试运行 5）PLC外部接线及主电路设计 (3)预期结果 自动立体车库PLC控制系统会满足人们的需求。基于PLC的立体车库自动控制系统，使操作过程简单、运行可靠、减少维护费用，实现了控制过程的智能化。本系统在存取车流程上尽量使一些动作同时运行，如载重箱升、降和前、后移动等，大大节省存取车时间。另外，本系统还可以向高层、多库位方向扩展，适合汽车密集社区或停车场。 结果形式:根据程序的要求，分别给予相应的输入信号，观察是否有预期的输出，如运行合理，则按步骤仿真，直至结束；若不满足要求，返回到梯形图编写窗口检查错误，进行修改，直至程序运行合理。 4.指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见） 指导教师： 年 月 日 5.所在院（系）审查意见 院（系）主管领导： 年 月 日