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1、CRTVU 广州市广播电视大学 毕 业 论 文论文题目 立体车库 学生姓名 学 号 103150299 专 业 机电一体化 指导教师 田玉英、李阳 教学单位 广州市机电技师学院 2011年 12 月 30 日 摘 要设计立体车库主要是考虑到现如今交通拥挤、车位数量有限。立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受广泛推广。一个立体车库不仅可以解决停车难的社会问题，还可以节省土地资源。本论文设计的立体车库，是以电机为动力通过链条传动带动车体移动，采用PLC编程控制，垂直提升平移式立体车库立体车库模型采用垂直提升式的类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位由电机为动力，用
2、行程开关限位控制，可以准确的定位。在构架方面我们采用不锈钢材料，安全性高、轻巧与其他建筑材料相比，钢的强度高材质也好，可靠性强。在控制方面我们采用的PLC可以自动化控制电机，不需要太多的人工操作。造价与传统的平面停车场相比要低。而且可利用空间多了，不但节约了制造方的成本，与节约了停车的费用。设计的立体车库有许多特点，而最突出的就是设备可以实现无人值守，只需要有一个控制室操作就行了，存车取车还不用倒车，方便了停车。维护也比较容易，主要的电路都是设计在外面，电路故障很容易排除。在许多的场所都可以运用，所受的限制很少。关键词：FX2N编程器、控制电路、升降机构第一章：系统介绍11控制系统空气开关主要
3、有起到通断线路和保护线路过载、短路。变压器与整流电路的作用是，提供线路所需的稳定电压和所需的直流电压。交流接触器的作用主要是，实现自锁、互锁和电动机的正反转。按钮的作用主要是，通过按钮的通断来控制FX2N编程器的信号的输入。FX2N编程器的作用主要是，控制所有电路的运行。这些元件形成一个自动存车，自动取车系统，并且，通过管理系统的支持下，实现全自动化。1.2平移系统主要有横移轨道，电梯框架、220V交流电机、行程开关、链条和齿轮，主要作用是通过交流电机的正反转带动电梯架左右横移，来实现小车车位左右移动的目的。经过检测系统的排查，确认哪个车位是空库，经横移将电梯架移动到空库位置，来实现车的存取。
4、1.3升降系统主要有624V直流电机、行程开关、绳索、滑轮、电梯架和电梯厢，主要作用是，通过直流电机的正反转带动电梯厢的升降，来实现小车到达楼层的目的。升降系统是立体车库的中枢部分，它能把检测系统的指令实现，在得到指令后，第一个执行机构由平移系统完成，将车位对应；第二个执行机构就是升降系统，待车位对应后，电梯就会运作，将车送到检测楼层，并在车离开车厢（电梯厢）后，车厢会在3秒后自动回到底层，以致不影响下一步运作。第二章：电梯式立体车库的主体结构及工作原理本次设计中的电梯式立体车库能够完成如下功能：1）汽车停靠在停车板指定的位置上。2）通过移动电梯架来实现汽车前后移动，移动到指定的位列。3）通过
5、电梯的上下移动来实现汽车上下移动，移动到指定的楼层。4）移动电梯里的移动托板来实现汽车的存取，移动到指定的停车位。本车库实物模型的结构如下图1所示：图1：电梯式立体车库实物模型钢结构框架主要由电梯架、电梯厢、停车库等部件组成电梯：用624V直流电机、220V交流电机、升降绳、轿厢、行程开关、轮子和钢片焊接框架而成。直流电机电机特点是一断电可以自锁抱紧不用外接自锁，使电梯升降能准确到位。轮子安装在电梯底部使它可以横移动作，电梯平移运动用220V交流电机加链条带动，行程开关定位可以自动到达一、二、三位和往返。停车架：全部用钢片钻孔和螺丝拧紧组成，做成三层9车位框架。1 控制系统本车库模型的控制系统
6、方框图如下图2所示：图2：电梯式立体车库控制器方框图工作原理：当合上空气开关，AC电源通过变压器变压为6V和24V电源低压电源，6V通过整流电路后给直流电机供电，直流电机的控制，由接触器主触头完成，并且通过变换加在电机上面电压的极性来控制直流电动机正反转。24V交流电源给交流接触器线圈，由PLC的输出端控制其是否得电，从而实现电路的通断。2 平移系统 本车库模型的平移系统方框图如下图3所示图3：电梯式立体车库平移系统方框图工作原理：控制系统的编程器得到车位空缺的指令，通过KM1线圈得电，使交流电动机正转，带动齿轮使链条动作，从而电梯架开始平移到对应的车位，撞击行程开关后线圈断电。3 升降系统本
7、车库模型的升降系统方框图如下图4所示图4：电梯式立体车库升降系统方框图工作原理：平移到位后，得到编程器指令，KM3线圈得电，直流电动机正转，通过滑轮拉动绳索令电梯厢到达指定楼层，撞击行程开关后停止。三秒后KM4线圈得电，直流电动机反转，电梯厢回到一层。第三章 系统设计3.1硬件设计本系统模型采用不锈钢结构材料作为主要支架，其简图及尺寸标注如下图：电梯框架采用不锈钢焊接而成，停车框架采用不锈钢钻孔，用螺丝螺母拧紧。根据立体车库的概念型设计和取材便利的原则，选择了小功率元件来实现系统的硬件配置，如下表1所示。表1：电梯式立体车库模型硬件配置清单名称参数代号数量交流接触器CJX2-1210 380V
8、 220VKM14个空气开关DZ47LE-83 220VQF1个变压器BK-50 50-60HZ 220-380VT1个编程器FX2N-48MR1台按钮3A/250VSB17个220V交流电动机单相50HZ（220V）M11台电容CBB61 0.47Uf 50/60HZC1个齿轮7齿 12.7mm内径2个行程开关CXW-5CB 5A/25V-250VSQ3个链条100CM1条轮子3个624V直流电动机168ZYTM21台滑轮10.0MM内径1个绳索尼龙绳50CM1条行程开关CXW-5CB 5A/25V-250V SQ3个3.2 软件设计：由于本系统的控制器核心，采用了三菱PLC主机作为控制核心
9、元件，根据控制要求对FX2N-48MR进行I/O分配（见表2）后，进行了软件的编程和系统调试，其控制系统的软件程序指令表，如表3所示。表2：电梯式立体车库PLC控制器I/O分配表输入输出元件作用输入点元件作用输出点SB1急停X0KM1电梯上升继电器Y1SB2复位X1KM2电梯下降继电器Y2SB3自动运行X2KM3电梯横移前进继电器Y3SB4手动运行X3KM4电梯横移后退继电器Y4SQ1一层行程开关X11HL1到位指示灯Y5SQ2二层行程开关X12SQ3三层行程开关X13SQ4一位电梯横移行程开关X14SQ5二位电梯横移行程开关X15SQ6三位电梯横移行程开关X16SB10一层电梯按钮X20SB
10、11二层电梯按钮X21SB12三层电梯按钮X22SB13一位电梯横移按钮X23SB14二位电梯横移按钮X24SB15三位电梯横移按钮X25SB16二层电梯下降按钮X26SB17二位电梯横移后退X27主电路接线图梯形图0M8002SETS0X0004STLS05ZRSTS20S3410X001SETS113STLS114X011Y00216X011X014Y004X014X002SETS20X003SETS3430STLS2031X020SETS2134X021SETS2237X022SETS2340STLS2141X023SETS2444X024SETS2547X025SETS2650STLS
11、2251X023SETS2754X024SETS2857X025SETS2960STLS2361X023SETS3064X024SETS3167X025SETS3270STLS2471X011X014Y005T0K20X000SETS3380STLS2581X011X015Y003X015Y005T1K20T1SETS3394STLS2695X011X016Y003X016Y005T2K20T2SETS33108STLS27109X014X012Y001X012Y005T3K20T3SETS33122STLS28123X015Y003125X015X012Y001X012Y005T4K20T4
12、SETS33138STLS29139X016Y003141X016X012Y001X012Y005T5K20T5SETS33154STLS30155X014X013Y001X013Y005T6K20T6SETS33168STLS31169X015Y003171X015X013Y001X013Y005T7K20T7SETS33184STLS32185X016Y003187X016X013Y001X013Y005T8K20T8SETS33200STLS33201X011Y002203X011X014Y004X014S20211STLS34212X021X012Y002Y001X022X013219
13、X026X012Y001Y002X020X011226X024X015Y004Y003X025X016233X027X015Y003Y004X023X014240RET241END指令表表3：电梯式立体车库PLC控制指令表0 LDM800288 OUTT1K20173 ANIX0131 ORX00092 SETS33174 OUTY0012 SETS094 STLS26175 MPP4 STLS095 LDX011176 ANDX0135 ZRSTS20S3496 MPS177 OUTY00510 LDX00197 ANIX016178 OUTT7 K2011 SETS198 OUTY0031
14、81 ANDT713 STLS199 MPP182 SETS3314 LDIX011100 ANDX016184 STLS3215 OUTY002101 OUTY005185 LDIX01616 LDX011102 OUTT2 K20186 OUTY00317 MPS105 ANDT2187 LDX01618 ANIX014106 SETS33188 MPS19 OUTY004108 STLS27189 ANIX01320 MPP109 LDX014190 OUTY00121 ANDX014110 MPS191 MPP22 MPS111 ANIX012192 ANDX01323 ANDX002
15、112 OUTY001193 OUTY00524 SETS20113 MPP194 OUT T8 K2026 MPP114 ANDX012197 ANDT827 ANDX003115 OUTY005198 SETS3328 SETS34116 OUTT3 K20200 STLS3330 STLS20119 ANDT3201 LDIX01131 LDX020120 SETS33202 OUTY00232 SETS21122 STLS28203 LD X01134 LDX021123 LDIX015204 MPS35 SETS22124 OUTY003205 ANI X01437 LDX02212
16、5 LDX015206 OUT Y00438 SETS23126 MPS207 MPP40 STLS21127 ANIX012208 AND X01441 LDX023128 OUTY001209 OUT S2042 SETS24129 MPP211 STL S3444 LDX024130 ANDX012212 LD X02145 SETS25131 OUTY005213 ANI X01247 LDX025132 OUTT4 K20214 LD X02248 SETS26135 ANDT4215 ANI X01350 STLS22136 SETS33216 ORB51 LDX023138 ST
17、LS29217 ANI Y00252 SETS27139 LDIX016218 OUT Y00154 LDX024140 OUTY003219 LD X02655 SETS28141 LDX016220 ANI X01257 LDX025142 MPS221 LD X02058 SETS29143 ANI X012222 ANI X01160 STLS23144 OUT Y001223 ORB61 LDX023145 MPP224 ANI Y00162 SETS30146 ANDX012225 OUT Y00264 LDX024147 OUTY005226 LD X02465 SETS3114
18、8 OUTT5 K20227 ANI X01567 LDX025151 ANDT5228 LD X02568 SETS32152 SETS33229 ANI X01670 STLS24154 STLS30230 ORB71 LDX011155 LDX014231 ANI Y00472 ANDX014156 MPS232 OUT Y00373 OUTY005157 ANIX013233 LD X02774 OUTT0K20158 OUTY001234 ANI X01577 ANDX000159 MPP235 LD X02378 SETS33160 ANDX013236 ANI X01480 ST
19、LS25162 OUTT6 K20237 ORB81 LDX011165 ANDT6238 ANI Y00382 MPS166 SETS33239 OUT Y00483 ANIX015168 STLS31240 RET84 OUTY003169 LDIX015241 END85 MPP170 OUTY00386 ANDX015171 LDX01587 OUTY005172 MPS3.3效果在设计立体车库的时候，所要实现的功能是汽车可以自动停放，在车停下后可以被机器自动运送到所设计的车库里。经过不懈的努力克服技术困难，我们做出了三乘三一共九个车位。车库和一个垂直平移的电梯组成概念模型，这个作品可
20、以实现车的定位移动，当车停下后可通过按钮操作，电梯先平移撞到行程开关后停在空余的车位，停下后电梯垂直上升碰到行程开关停在指定的层数。以上就是概念模型所实现的功能和效果。第四章 电路设计由五个普通二极管，一个稳压二极管，两个电容1000uF、100uF，组成桥式整流电路。把交流电24V整流成直流稳压电24V。用在电梯升降直流电机上。电路图如下图4：图4 ： 桥式整流电路原理图（参考课本电子技术）总结随着汽车工业的迅速发展和人民生活的不断提高，汽车保有量迅速增长，汽车停放车位紧张的问题越来越突出，对立体车库的需要越来越迫切。如何设计建造占地面积少、停车车辆多而且存取速度的立体车库已是现在许多企业和
21、研究立体车库的发展技术与现状的基础上，对升降横移式立体车库进行了研究，完成了升降横移立体车库的设计。2011年12月，我开始了我的毕业论文工作，时至今日，论文基本完成。从最初的茫然，到慢慢的进入状态，再到对思路逐渐的清晰，整个写作过程难以用语言来表达。历经了几个月的奋战，紧张而又充实的毕业设计终于落下了帷幕。回想这段日子的经历和感受，我感慨万千，在这次毕业设计的过程中，我拥有了无数难忘的回忆和收获。9月初，在与导师的交流讨论中我的题目定了下来，是“立体车库设计”。当选题报告，开题报告定下来的时候，我当时便立刻着手资料的收集工作中，当时面对浩瀚的书海真是有些茫然，不知如何下手。在导师细心的指导下
22、，终于使我对自己现在的工作方向和方法有了掌握。9月中旬，资料已经查找完毕了，我开始着手制作毕业设计。在制作过程中遇到困难我们就及时和导师联系，并和同学互相交流，请教专业课老师。12月初，在大家的帮助下，困难一个一个解决掉，“立体车库”也慢慢成型。我不会忘记这难忘的几个月的时间。毕业设计的制作给了我难忘的回忆。脚踏实地，认真严谨，实事求是的学习态度，不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练，是对我实际能力的一次提升，也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。在这次毕业设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同
23、的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。致谢感谢田玉瑛老师、李阳老师在学习工作上的指导，感谢同学们的支持帮助，互相配合共同完成这项任务。在我的学业和论文的研究工作中无不倾注着老师们辛勤的汗水和心血。老师的严谨治学态度、渊博的知识、无私的奉献精神使我深受启迪。从尊敬的导师身上，我不仅学到了扎实、宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的导师致以最衷心的感谢和深深的敬意。参考文献1、PLC编程100例/肖峰，贺哲荣主编 北京：中国电力出版社，20092、可编程序控制器及其应用/王国海主编 2版 北京：中国劳动社会保障出版社，20073、可编程序控制器及编程实例/王全友，夏国宏主编 北京：机械工业出版社，2009.114、钳工工艺（第四版）北京：中国劳动社会保障出版社，20075、电机与变压器（第四版）北京：中国劳动社会保障出版社，20076、杨兰春电梯曳引机设计.安装.维修机7、张启君立体车库的主要型式及技术特点8、电子技术基础（第四版）北京：中国劳动社会保障出版社，2007