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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CRTVU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1．1控制系统空气开关主要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。1.3升降系统主要有6~24V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6~24V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CJX2-1210380V220VKM14个空气开关DZ47LE-83220VQF1个变压器BK-5050-60HZ220-380VT1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CBB610.47Uf50/60HZC1个齿轮7齿12.7mm内径2个行程开关CXW-5CB5A/25V-250VSQ3个链条100CM1条轮子3个6~24V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-5CB5A/25V-250VSQ3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X20SB11二层电梯按钮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0M8002SETS0X0004STLS05ZRSTS20S3410X001SETS113STLS114X011Y00216X011X014Y004X014X002SETS20X003SETS3430STLS2031X020SETS2134X021SETS2237X022SETS2340STLS2141X023SETS2444X024SETS2547X025SETS2650STLS2251X023SETS2754X024SETS2857X025SETS29梯形图60STLS2361X023SETS3064X024SETS3167X025SETS3270STLS2471X011X014Y005T0K20X000SETS3380STLS2581X011X015Y003X015Y005T1K20T1SETS3394STLS2695X011X016Y003X016Y005T2K20T2SETS33108STLS27109X014X012Y001X012Y005T3K20T3SETS33122STLS28123X015Y003125X015X012Y001X012Y005T4K20T4SETS33138STLS29139X016Y003141X016X012Y001X012Y005T5K20T5SETS33154STLS30155X014X013Y001X013Y005T6K20T6SETS33168STLS31169X015Y003171X015X013Y001X013Y005T7K20T7SETS33184STLS32185X016Y003187X016X013Y001X013Y005T8K20T8SETS33200STLS33201X011Y002203X011X014Y004X014S20211STLS34212X021X012Y002Y001X022X013219X026X012Y001Y002X020X011226X024X015Y004Y003X025X016233X027X015Y003Y004X023X014240RET241END指令表表3：电梯式立体车库PLC控制指令表0LDM800288OUTT1K20173ANIX0131ORX00092SETS33174OUTY0012SETS094STLS26175MPP4STLS095LDX011176ANDX0135ZRSTS20S3496MPS177OUTY00510LDX00197ANIX016178OUTT7K2011SETS198OUTY003181ANDT713STLS199MPP182SETS3314LDIX011100ANDX016184STLS3215OUTY002101OUTY005185LDIX01616LDX011102OUTT2K20186OUTY00317MPS105ANDT2187LDX01618ANIX014106SETS33188MPS19OUTY004108STLS27189ANIX01320MPP109LDX014190OUTY00121ANDX014110MPS191MPP22MPS111ANIX012192ANDX01323ANDX002112OUTY001193OUTY00524SETS20113MPP194OUTT8K2026MPP114ANDX012197ANDT827ANDX003115OUTY005198SETS3328SETS34116OUTT3K20200STLS3330STLS20119ANDT3201LDIX01131LDX020120SETS33202OUTY00232SETS21122STLS28203LDX01134LDX021123LDIX015204MPS35SETS22124OUTY003205ANIX01437LDX022125LDX015206OUTY00438SETS23126MPS207MPP40STLS21127ANIX012208ANDX01441LDX023128OUTY001209OUTS2042SETS24129MPP211STLS3444LDX024130ANDX012212LDX02145SETS25131OUTY005213ANIX01247LDX025132OUTT4K20214LDX02248SETS26135ANDT4215ANIX01350STLS22136SETS33216ORB51LDX023138STLS29217ANIY00252SETS27139LDIX016218OUTY00154LDX024140OUTY003219LDX02655SETS28141LDX016220ANIX01257LDX025142MPS221LDX02058SETS29143ANIX012222ANIX01160STLS23144OUTY001223ORB61LDX023145MPP224ANIY00162SETS30146ANDX012225OUTY00264LDX024147OUTY005226LDX02465SETS31148OUTT5K20227ANIX01567LDX025151ANDT5228LDX02568SETS32152SETS33229ANIX01670STLS24154STLS30230ORB71LDX011155L