[开题报告-基于PLC的立体车库设计]升降横移式立体车库开题报告.docx

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[开题报告-基于PLC的立体车库设计]升降横移式立体车库开题报告开题报告电气工程及自动化基于PLC的立体车库设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义１．选题的依据和意义改革开放以来我国经济社会取得了举世瞩目的发展，人民生活水平有了质的飞跃。伴随着经济和汽车工业的发展，寻常百姓拥有汽车已经不再是遥不可及的梦想，私家车保有量的不断增加，然而与之形成鲜明对比的是城市停车位的缺乏。据统计，2000年我国轿车保有量接近400万辆，而2010年轿车保有量达到2000万辆，10年间增长了5倍。据建设部城市交通工程技术中心对全国15个大城市停车现状的调查，城市机动车保有量与停车位之比平均为4.84：1。据估算，500万辆车将会占用9600万平方米的土地（约14.4万亩），这无疑是对土地资源的极大浪费。另一方面，汽车占道停放进一步加剧了道路的拥堵，汽车被盗被撞时间也是时有发生，而且汽车的随意停放对市容造成了很差的影响。交通问题分为静态交通问题（车辆停放状态）和动态交通（车辆行驶状态）二者相互联系，互相影响。停车设备是城市静态交通的重要组成部分，不断增加的城市汽车数量和不断增加停车设施的需求之间的比例必须协调一致，如果两者之间比例失调，出现停车难、乱停车的问题是在所难免的。统计结果显示，最近几年我国2%~3%城市停基础车设施的平均增长速度远远跟不上城市机动车辆15%~20%的平均增长速度。特别是在大城市，停车基础设施的增长速度远远落后于机动车的增长速度。因此，我们必须重视城市停车难的问题，并积极探求解决的措施。有赖于科学技术的进步和经济社会的快速发展，现代社会的城市化进程不断加快，人类的生产和生活方式更加趋于集中，城市规模的不断扩大和人口的急剧膨胀，使得人均空间缩减，于是合理规划和利用空间的重要性变得愈发突出。立体建筑、立体交通和立体停车已经在现代城市的标志。由社区道路、高架交通干道、立交桥和地下铁路，构成了城市立体交通网，与之相对应的是作为“汽车的住宅”的停车场也取得了长足的发展，由平面向立体，由简单的机械车库向智能化的现代立体车库演变。在我国，现代城市中立体建筑和立体交通都取得了显著发展，但是车辆的停放显然还没有的得到较好的解决，因此，研究和应用立体停车具有重大的意义。机械式立体车库的规模可以根据需要进行调整，还能与地面停车场、地下车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难有效手段，其性能和作用已经得到了广泛的认可。机械式立体停车设备及立体停车场已被国家计委已明确列为国家重点支持的产业，得到了大力扶持。在1998年1月1日起执行的《国家计委6号令》中机械式停车序和立体停车场被列入“国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录”，国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目给予免征进口税”。以上措施的实施为我国立体车库产业的快速发展创造了了良好的条件、也为更好的解决我国城市停车问题提供了机会。可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。２．立体车库国内外发展动态立体停车是各个国家为了解决停车难的问题而采取的积极措施，尤其是自动化车库在很多国家和地区取得了长足的发展。在国外，立体停车技术及产业早在50多年前就有所发展，相继出现了适合家庭使用的双层停车设备；在住宅空地上建起的2-4层升降横移式立体车库；在城市中心商住区得到广泛应用的停车塔和停车楼；利用建筑物和广场下面的空间建设的地下车库。自70年代末起，伴随着世界经济社会的高速发展，汽车工业不断进步，全世界汽车保有量不断增加，在此背景下，人口密度大、土地资源稀缺、以及一些发达国家为节约土地资源的使用，采取了积极的措施研发并将机械式立体车库推广普及。美国、日本、德国等发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国和我国的港、澳、台地区是在亚洲较早开始机械式立体车库的研究和应用，取得了较早地发展。停车技术的蓬勃发展，在很大程度上为解决停车问题提供了技术支持。在亚洲国家，日本最早从事立体车库的研究，在20世纪60年代开发并使用可最大限度地利用空间的机械式立体停车设备。目前日本已投入使用的立体车库中以升降横移式立体车库为主。从80年代开始，日本开始向亚洲地区如韩国、中国及台湾地区出口产品及技术。韩国机械车库技术是在借鉴并吸收了日本机械车库技术的基础上发展起来的。20世纪70年代中期开始为韩国机械式立体车库发展的起步阶段，80年代开始引进日本技术，在借鉴并吸收日本立体停车技术的基础上，结合了韩国的国情推出了适合韩国的立体停车设备，并于90年代开始应用本土化的立体车库。韩国立体停车技术的发展得到了政府的大力扶持，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，其停车产业的发展在亚洲国家和地区处于领先地位。我国机械式车库的早期研发工作是从80年代中期开始，90年代开始引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。我国的停车设备的行业标准是在参照日本等国制定的行业标准的基础上出台的。目前我国停车生产各种类型的停车设备的厂家已发展到几百家，有些停车设备已开始出口到国外。停车设备的研发需要多学科、多专业的复合型人才积极参与，把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品，满足市场的需求。目前世界停车产业正朝着多元化的方向发展，其停车技术几乎涵盖了了当今磁控、光学、机械、液压、电子和计算机技术等领域的所有技术。机械方面，应用了许多新工艺、新材料。设备结构采用易于安装拆卸，便于组合的模块化结构。选用新型优质钢材作为钢结构，在提高设备的刚度和强度的同时又使设备轻巧美观。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技术，使系统具有平稳的运行性，较好的节电能力，并最大化地降低振动和噪音。控制形式有触摸屏式、遥控式、IC卡式、锁匙式、按钮式、键盘式等。安全元件采用机械式行程开关、各种光栅显示屏、光电管、磁性接近开关、光敏感应开关等。安全保护装置日臻完善，如自动识别汽车尺寸和重量、汽车出入声光引导和定位、自动跟踪停车泊位、限速保护与重机构互锁、汽车图像摄影对比、链条和钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿、自动消防灭火系统等。二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：（1）翻阅相关资料，了解立体车库在解决停车问题中发挥的作用以及立体车库的国内外发展动态和发展趋（2）综合比对目前国内外各种立体车库的特点（3）熟悉PLC的工作原理和编程方法，选择合适的PLC型号为立体车库控制系统的设计做好准备（4）理解立体车库的机械框架结构，选择合理的框架。（5）简易了解机械传动装置的结构特点和力学原理，以便能够在软硬件综合考虑的基础上设计出立体车库（6）利用PLC编程，结合立体车库的控制效果设计立体车库。（7）对立体车库的设计方案进行总结。三、研究步骤、方法及措施：研究步骤：（1）理解立体车库的运行方式、工作原理。（2）比较不同的控制方案，选用合适的控制系统。（3）理解选择相应的控制系统的编程方法，选择合理的编程器型号。（4）论证控制效果并总结。方法及措施：图书馆查找相关的书籍、期刊、杂志等，上网寻找相关的一些资料，查看当代对该领域的研究成果和最新的动态。然后通过对这些资料的学习和研究进一步的熟悉和理解设计所需的知识。在设计过程中及时与指导老师探讨，对不了解的问题及时向老师请教。四、参考文献[1]范永胜,王珉.电气控制与PLC应用[M].第二版.北京:中国电力出版社,2007.[2]王珊.钢结构[M].北京：中国建材出版社,1997.[3]黄茂林,秦伟.机械原理[M].第二版.北京:机械工业出版社,2010.[4]徐科军.传感器与检测技术[M].第二版.北京：电子工业出版社,2008.[5]王瑞刚,吴成东.立体停车场的发展现状与趋势[J].交通与运输,2005(2).20~21[6]王天奇.立体车库及其市场前景[J].经贸信息,1994(4):41~42.[7]吴炜俊.立体车库钢结构强度分析及优化[J].科技信息,2010(17):1041~1042.[8]黄敏,花有清.基于PLC的立体车库控制系统[J].机电工程,2009,269(10):105~108.[9]苗琛.PLC在立体停车装置控制中的应用[J].机电工程,2000,17(1):34~35.[10]万舟,刘龙,许晓平.实现立体车库智能化的构想[J].昆明理工大学学报,1998,23(5):68~70。