本文關鍵詞：基于PLC的垂直升降式立體車庫控制系統(tǒng)的設計與研究

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【摘要】：立體車庫是一種集機械、電氣、軟件、通信技術為一體的綜合自動化系統(tǒng),可有效解決城市停車難問題。當前,城市用地逐漸緊缺,因而選擇占地面積小、空間利用率高的垂直升降式立體車庫作為研究對象。針對該類型立體車庫存在的存取效率低、控制系統(tǒng)安全可靠性低等問題,在改進存取機構的基礎上,完成對立體車庫控制系統(tǒng)的設計與研究。本文通過研究立體車庫國內外發(fā)展與現(xiàn)狀,對比分析了垂直升降式立體車庫的優(yōu)點、應用前景與問題。設計了車庫的總體方案,采用電梯式布局,對車庫的升降機構、橫移機構、旋轉臺機構的具體原理與結構進行分析與設計,并闡述了車庫控制系統(tǒng)方案及工作原理。論文重點對垂直升降式立體車庫控制系統(tǒng)的硬件和軟件進行設計與研究。選取西門子S7-300系列PLC為控制器,對檢測部件、電機、變頻器進行了選型,并分配了各元器件的輸入、輸出口地址。分析了控制器、變頻器、編碼器之間的通信并完成了對控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)。在控制系統(tǒng)軟件設計中,提出了上位機及下位機的具體控制功能,并基于IEC61131-3的標準模型對程序進行了功能劃分,通過STEP7完成了PLC程序設計。利用WINCC組態(tài)軟件完成監(jiān)控系統(tǒng)的組態(tài)及人機界面設計,同時利用STEP7、WINCC、PLCSIM三種軟件聯(lián)合仿真驗證了PLC程序及監(jiān)控軟件的可行性。最后對立體車庫控制系統(tǒng)的安全可靠性進行了分析,并給出了提高車庫控制系統(tǒng)安全可靠性的具體硬件措施和軟件措施。本文可為垂直升降式立體車庫的設計在提高存取效率、提高車庫控制系統(tǒng)安全可靠性方面提供重要參考。
【關鍵詞】：立體車庫 垂直升降式 PLC 控制系統(tǒng) WINCC
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U491.71;TP273
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 課題研究的背景與意義9
• 1.2 立體車庫概述及主要類型9-10
• 1.2.1 立體車庫的概述9
• 1.2.2 立體車庫的主要類型9-10
• 1.3 立體車庫的國內外發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3.1 國外立體車庫的發(fā)展與研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3.2 國內立體車庫的發(fā)展與研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 研究目的與內容13-15
• 2 垂直升降式立體車庫的總體設計15-26
• 2.1 垂直升降式立體車庫的結構設計15-21
• 2.1.1 立體車庫的主要技術指標15
• 2.1.2 車庫的總體結構15-17
• 2.1.3 車庫的升降機構17-18
• 2.1.4 車庫的橫移機構18-20
• 2.1.5 旋轉臺機構20-21
• 2.2 垂直升降式立體車庫控制系統(tǒng)方案21-23
• 2.2.1 控制系統(tǒng)功能21-22
• 2.2.2 控制系統(tǒng)構成22-23
• 2.3 垂直升降式立體車庫的工作原理23-25
• 2.3.1 存車過程24
• 2.3.2 取車過程24-25
• 2.4 本章小結25-26
• 3 垂直升降式立體車庫控制系統(tǒng)的硬件設計26-41
• 3.1 PLC技術及選型26-28
• 3.1.1 PLC技術26-27
• 3.1.2 PLC的選型27-28
• 3.2 檢測部件的選擇28-29
• 3.3 驅動電機的選擇29-32
• 3.4 變頻器的選擇32-34
• 3.5 PLC接口分配34-37
• 3.6 硬件系統(tǒng)通訊37-39
• 3.6.1 上位機與PLC通信37-38
• 3.6.2 PLC與變頻器通信38-39
• 3.6.3 PLC與編碼器通信39
• 3.7 控制系統(tǒng)硬件組態(tài)39-40
• 3.8 本章小結40-41
• 4 垂直升降式立體車庫控制系統(tǒng)的軟件設計41-62
• 4.1 控制系統(tǒng)軟件設計目標41-42
• 4.1.1 上位機監(jiān)控功能41
• 4.1.2 下位機控制功能41-42
• 4.2 PLC程序設計42-56
• 4.2.1 編程軟件及編程原則42
• 4.2.2 控制系統(tǒng)程序流程圖42-46
• 4.2.3 程序功能劃分46-50
• 4.2.4 控制系統(tǒng)程序編寫50-56
• 4.3 WINCC組態(tài)軟件監(jiān)控系統(tǒng)設計56-58
• 4.3.1 監(jiān)控系統(tǒng)軟件56
• 4.3.2 監(jiān)控系統(tǒng)組態(tài)56-57
• 4.3.3 立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)人機界面設計57-58
• 4.4 車庫存車過程仿真分析58-61
• 4.4.1 仿真分析的通訊連接58-59
• 4.4.2 車庫存車過程仿真59-61
• 4.5 本章小結61-62
• 5 垂直升降式立體車庫控制系統(tǒng)安全可靠性的分析與設計62-70
• 5.1 車庫的安全性62
• 5.2 車庫控制系統(tǒng)的可靠性62-66
• 5.2.1 可靠性定義與指標62-63
• 5.2.2 PLC控制系統(tǒng)的可靠性63-64
• 5.2.3 車庫控制系統(tǒng)的可靠性64-65
• 5.2.4 車庫控制系統(tǒng)可靠性影響因素65-66
• 5.3 提高控制系統(tǒng)安全可靠性的硬件措施66-67
• 5.3.1 提高控制系統(tǒng)安全性的硬件措施66-67
• 5.3.2 提高控制系統(tǒng)可靠性的硬件措施67
• 5.4 提高控制系統(tǒng)安全可靠性的軟件措施67-69
• 5.5 本章小結69-70
• 總結70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-75
• 攻讀學位期間的研究成果75

【參考文獻】

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本文編號：1017811