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新型智能立体车库控制系统设计

作　者: 杨杨
导　师: 杨风; 杨云先
学　校: 中北大学
专　业: 控制工程
关键词: 堆垛式立体车库排队论 PLC 组态控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
下　载: 3次
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内容摘要

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。本文通过研究分析多种立体车库的优缺点，结合当前市场对立体车库的需求，选用堆垛式立体车库为研究对象。首先介绍了立体车库的控制系统，分为现场控制层和管理控制层。阐述了立体车库中的步进电机、步进电机驱动器、传感器以及控制核心PLC等主要部件的运行原理及功能，并绘制了PLC控制电路图。鉴于堆垛式立体车库在使用过程中，存在存取车排队现象，结合排队论，建立了M/M/n排队模型。将排队模型转换为生灭过程，由生灭过程推出排队系统的模型参数，并求得立体车库服务系统的各项指标。通过仿真分析对比，得到较优的排队方案，使得社会经济效益达到最大。本新型智能立体车库系统有松下和西门子两个PLC控制核心，根据立体车库实际运行要求，分别编写相应的软件程序。通过MCGS组态软件实时控制和管理两个立体车库，采集并存储立体车库的运行记录。经过实验测试，本系统安全性高，控制灵活，达到了预期目的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-15
  1.1 课题研究背景及意义  10-11
  1.2 智能立体车库国内外发展现状  11-13
  1.3 主要研究内容  13-15
第二章智能立体车库  15-22
  2.1 立体车库概述  15
  2.2 立体车库的分类及特点  15-20
  2.3 巷道堆垛立体车库  20-22
第三章智能立体车库控制系统设计  22-31
  3.1 智能立体车库的控制要求  22
  3.2 智能立体车库的总体设计  22-24
  3.3 智能立体车库硬件设计  24-28
    3.3.1 步进电机  24-25
    3.3.2 步进电机驱动系统  25-27
    3.3.3 传感器  27
    3.3.4 直流电动机  27-28
  3.4 可编程逻辑控制器  28-31
    3.4.1 西门子 S7-200 PLC  29-30
    3.4.2 松下 FP-0 PLC  30-31
第四章智能优化设计  31-45
  4.1 优化技术简介  31
  4.2 排队论简介  31-35
    4.2.1 排队问题的基本概念  31-32
    4.2.2 排队系统的构成  32-33
    4.2.3 排队系统的符号分类  33
    4.2.4 排队系统的特性指标  33-34
    4.2.5 生灭过程  34
    4.2.6 Little 公式  34-35
  4.3 立体车库排队模型分析  35-38
    4.3.1 立体车库排队模型  35
    4.3.2 M/M/n 排队模型  35-38
  4.4 立体车库模型解析  38-45
    4.4.1 系统模型优化  38-40
    4.4.2 仿真结果及分析  40-45
第五章智能立体车库软件设计  45-68
  5.1 软件设计概述  45-46
  5.2 松下立体车程序设计  46-55
    5.2.1 松下立体车库 I/O 地址分配表  48
    5.2.2 程序初始化  48-50
    5.2.3 手动/自动切换  50-51
    5.2.4 X/Y 轴脉冲控制  51-52
    5.2.5 键位输入  52-53
    5.2.6 存取车动作  53-54
    5.2.7 车位定位  54-55
  5.3 西门子立体车库程序  55-68
    5.3.0 西门子立体车库 I/O 地址分配表  56
    5.3.1 符号表  56-58
    5.3.2 系统初始化  58
    5.3.3 限位程序  58-60
    5.3.4 键盘装置及显示程序  60-61
    5.3.5 堆垛机手动控制  61-62
    5.3.6 单轴步进电机速度控制  62-63
    5.3.7 堆垛机运行路径  63
    5.3.8 双轴速度控制  63-65
    5.3.9 车位坐标定位  65
    5.3.10 绝对坐标程序  65-66
    5.3.11 系统主程序  66-68
第六章组态控制及通信  68-78
  6.1 组态控制简介  68
  6.2 组态设计  68-75
    6.2.1 建立新工程  69-70
    6.2.2 实时数据库  70-71
    6.2.3 动画设置  71-72
    6.2.4 运行策略  72-73
    6.2.5 设备窗口  73-75
  6.3 PLC 与上位机通信  75-78
第七章总结及展望  78-80
附录  80-108
参考文献  108-112
攻读硕士学位期间发表的论文  112-113
致谢  113-114

新型智能立体车库控制系统设计

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