摘 要

近年来，随着经济水平的增长、城市建设的规范程度的加速，城市中的汽车数量不断增长，然而停车位的建设速度却遥遥不及汽车数量的增加速度，导致停车位缺口的问题急剧恶化。面临这种情况，立体车库是一种有效解决途径，能在一定程度上缓解停车压力，但目前国内立体车库的技术水平还存在着许多不足，研究深度还有待提高。

本文通过研究分析了各个种类立体车库的结构、工作原理和工作特点，把立体车库的控制系统作为主要研究对象，设计一种新型的立体化智能车库。本文首先分析了新型立体化车库的工作原理和控制流程，然后设计了包含有管理信息子系统、入库引导子系统、出入库控制子系统和安全保护子系统等关键子系统的总体方案。在此基础上，选用西门子S7-300 PLC作为控制系统的硬件设备，开发并实现了基于PLC的车库控制系统，并完成了部分入库检测和出入库控制的程序设计。

通过这一系列的研究，本文提出了一部分立体化智能车库的控制系统的设计方案，并模拟了车库控制系统的实现过程，仿真结果表明所提出的方案可行。本文所做的研究对智能立体车库控制系统的研究发展具有积极意义。

关键词：立体车库；控制系统；PLC；

Abstract

In recent years, with the growth of the economic level and the acceleration of the standard of urban construction, the number of cars in the city keeps increasing, but the construction speed of parking Spaces is far behind the increase of the number of cars, resulting in a sharp deterioration of the parking space gap. Facing this kind of situation, stereo garage is an effective way to solve, can relieve the parking pressure to a certain extent, but at present, there are many shortcomings in the technical level of stereo garage in China, the depth of research still needs to be improved.

This paper analyzes the structure, working principle and working characteristics of each kind of three-dimensional garage, takes the control system of three-dimensional garage as the main research object, and designs a new three-dimensional intelligent garage. This paper first analyzes the working principle and control flow of the new three-dimensional garage, and then designs the overall scheme of the key subsystems including the management information subsystem, the storage guidance subsystem, the storage control subsystem and the security protection subsystem. On this basis, Siemens S7-300 PLC is selected as the hardware equipment of the control system, and a plC-based garage control system is developed and implemented, and part of the warehouse-in detection and warehouse-in control program design is completed.

Through this series of research, this paper proposes a part of three-dimensional intelligent garage control system design scheme, and simulates the garage control system implementation process, simulation results show that the proposed scheme is feasible. The research done in this paper has positive significance for the research and development of intelligent stereo garage control system.

Key Words: Three-dimensional garage; Control System; PLC;

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题研究目的及意义 1

1.2 智能立体车库国内外发展现状 2

1.2.1 国内发展现状 2

1.2.2 国外发展现状 4

1.3 论文主要研究内容与结构 5

1.3.1 论文主要研究内容 5

第2章 智能立体车库 6

2.1 立体车库概述 6

2.1.1 智能立体车库定义 6

2.1.2 立体车库的主要类型与特点 6

2.2 新型智能立体车库 11

2.2.1 新型智能立体车库的结构 11

2.2.2 新型智能立体车库的工作原理 12

2.3 本章小结 13

第3章 新型智能立体车库控制系统设计方案 14

3.1 控制流程及要求分析 14

3.2 立体车库管控系统总体方案设计 15

3.2.1 管控系统功能说明 15

3.2.2 管理信息系统功能设计 15

3.2.3 入库引导子系统 16

3.2.4 出入库控制子系统 19

3.2.5 安全保护子系统 22

3.3 关键控制算法 23

3.4 驱动系统 23

3.5 本章小结 23

第4章 智能立体车库PLC控制系统设计 24

4.1 PLC控制系统硬件设计 24

4.1.1 PLC简介 24

4.1.2 西门子S7-300 PLC 25

4.1.3 智能立体车库控制系统硬件组态 26

4.2 PLC控制系统程序设计 28

4.2.1 立体车库控制系统原理 28

4.2.2 控制系统程序设计 32

4.3 PLC控制程序的仿真调试 36

4.4 本章小结 38

第5章 环境影响与经济性分析 40

5.1 环境影响分析 40

5.1.1 主要的污染源分析及防治措施 40

5.1.2 环境影响分析结论 40

5.2 经济性分析 41

5.2.1 项目实施必要性分析 41

5.2.2 产品可行性分析 41

5.2.3 经济影响分析结论 41

第6章 总结与展望 42

参考文献 43

致谢 45

第1章 绪论

1.1 课题研究目的及意义

随近些年改革开放的不断扩大与深入，我国经济飞速发展，迎来了黄金时期，居民生活质量显著提升。交通方式发生了极大变化，从自行车开始不断发展为电力驱动，现如今私家车的数量也迎来爆发式增长，过去十年我国的小汽车数量如图1.1所示。2019年末我国民用车数量已经达到了2.61亿辆（包括三轮汽车和低速货车占有量为762万辆），同比增长2122万辆。在这庞大的民用车数量中，私人汽车的保有量更是占据绝大多数，已经超过2.26亿辆。在全国范围内，已经有多达66个城市的汽车保有量超过100万辆，相比2018年同期增加了8个。在这66个城市中，其中有11个城市的汽车保有量超过300万辆，而像北京、广州之类的一线城市的汽车保有量更是超过500万辆。随着未来经济水平持续增长，人们生活水平的不断提高，以及新能源汽车的快速发展，人们对私家车的需求将会持续不断增加，我国小汽车的数量将会继续提高。

图 1.1 近十年我国汽车保有量发展趋势