PLC調(diào)節(jié)的立體車庫雙停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計開題報告一、開題依據(jù)（研究目的、意義及國內(nèi)外研究概況，附主要參考文獻(xiàn)）（一）研究目的、意義1.研究目的車庫管理模式出現(xiàn)了由人工管理向智能化管理轉(zhuǎn)變趨勢。目前國內(nèi)大多數(shù)城市都在積極建設(shè)或正在進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計中。車庫的管理水平對于服務(wù)水平以及整個交通系統(tǒng)運行效率都有著直接的影響。傳統(tǒng)管理方式以人工管理為主，進(jìn)行收費和停車等工作，這種模式存在著很多弊端：人工計費的工作量較大。自動化程度低，管理隨意性較大。當(dāng)人類文明進(jìn)入信息時代，現(xiàn)代建筑已進(jìn)入智能建筑的時代，網(wǎng)絡(luò)互連技術(shù)、信息發(fā)布技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等以計算機技術(shù)為核心的技術(shù)已經(jīng)成為智能信息獲取、處理、傳輸以及應(yīng)用的關(guān)鍵途徑，而自動化控制技術(shù)則是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。尤其是IC卡技術(shù)在最近幾年得到了大量的使用，使車庫的成本逐漸降低。所以，全人工進(jìn)行車庫管理已經(jīng)很難滿足時代發(fā)展的需要，對車庫進(jìn)行監(jiān)控是非常有必要的。該自動化傳輸設(shè)備具有對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，儲存以及傳輸?shù)墓δ?，并且能夠自動地完成對車輛進(jìn)行訪問，托舉以及計時。整個車庫內(nèi)停取車流程高度自動化、車庫空間使用效率較高、設(shè)備智能化程度更高。與此同時，這類車庫還需對建筑做出專業(yè)化的規(guī)劃，對車庫設(shè)備提出了更高的專業(yè)化需求。2.研究意義伴隨著社會的進(jìn)步，城市中汽車也在不斷增加。車輛的中央存儲和控制點是必要的，以確保車輛進(jìn)入有序，車輛安全存儲，車輛存儲和轉(zhuǎn)向可以補償。車庫控制系統(tǒng)就是以現(xiàn)代電子與信息技術(shù)為依托，設(shè)置于車庫入口與出口處，用于車輛判斷、引導(dǎo)、裝載、登記、識別、進(jìn)出/拒行、放行等功能的自動識別設(shè)備，通過非接觸式卡片或者車牌識別等方式駛?cè)肱c駛出本地區(qū)。旨在對車輛的通行進(jìn)行有效的管控，人員記錄所有細(xì)節(jié)并自動計算稅款金額，以便實施車輛安全管理和現(xiàn)場納稅。因此，對停車控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，具有理論和現(xiàn)實意義。基于PLC的自動控制系統(tǒng)以其操作性強、靈活性好、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)勢得到了大量的使用。用于車庫控制系統(tǒng)能夠大大提高車庫的設(shè)計效率，縮短維護周期，提高了系統(tǒng)可靠性。非常具有實用價值。停車管理系統(tǒng)應(yīng)關(guān)注車輛進(jìn)出規(guī)范指示，為司機提供車輛駛?cè)霑r停車位的精確數(shù)量及具體地點，同時要記錄好車輛駛?cè)牒罂側(cè)藬?shù)，從而減少行車過程中車輛的數(shù)量。進(jìn)入車輛的指示可以完全由PLC控制和處理，這大大減少了現(xiàn)代社會的“停車?yán)щy”問題。（二）國內(nèi)外研究概況1.國外研究現(xiàn)狀機械停車庫首先在美國興起，并于二十世紀(jì)初建成。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，機械車庫已經(jīng)成為一個成熟行業(yè)，并取得良好經(jīng)濟效益和社會效益。但是隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們對車輛停放的需求越來越大，這就促使機械立體倉庫不斷增加。后來因為私人汽車逐漸流行，機械車庫在歐洲較發(fā)達(dá)地區(qū)開始推廣使用，停車設(shè)備研究逐步增多，科技和工業(yè)設(shè)備較先進(jìn)的國家為德國與意大利，較知名的公司包括德國Palis公司、意大利Sotefin公司，受益于歐美國家土地遼闊、資源較豐富，他們多使用巷道堆垛式立體設(shè)備。日本、韓國的汽車工業(yè)水平較為發(fā)達(dá)，人均汽車擁有量較高，停車問題特別突出，在數(shù)十年的發(fā)展過程中，參與立體停車設(shè)備生產(chǎn)的企業(yè)規(guī)模也在逐步擴大，此后一直在穩(wěn)定發(fā)展中。并將車輛管理系統(tǒng)作為專業(yè)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用軟件進(jìn)行開發(fā)。該管理系統(tǒng)由車輛管理公司自主研發(fā)，運用了先進(jìn)技術(shù)與手段，通過計算機實現(xiàn)了數(shù)據(jù)分析，處理與儲存，保證了數(shù)據(jù)的完整性和安全性。人員操作方便，代替以往煩瑣手動操作。軟件數(shù)據(jù)比以往更加準(zhǔn)確可靠，完全擺脫了人工管理帶來的弊端。從國外的研究成果來看，美、德、日、英、韓等國對車庫管理的軟硬件設(shè)施都有較大的研究投入，效果明顯。迄今為止，國外的車庫管理系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展了大半個世紀(jì)了，基本進(jìn)入了人工智能化收費階段。而且國內(nèi)車庫的管理尚處在初始階段，比國外落后許多。國外車庫的收費系統(tǒng)采用的是高度智能化的專業(yè)設(shè)備，能較好地完成進(jìn)出收費操作。它的產(chǎn)品技術(shù)水平已達(dá)到相當(dāng)高的程度。司機司機在家可預(yù)選停車位，在線支付相關(guān)費用。無可否認(rèn)，車庫管理系統(tǒng)若使用了許多前沿的科學(xué)技術(shù)，其系技術(shù)難度及統(tǒng)造價都將提高。2.國內(nèi)研究現(xiàn)狀近年來，國內(nèi)很多企業(yè)針對國內(nèi)行業(yè)的特點和現(xiàn)狀，研究和開發(fā)了相對較低水平的設(shè)備，相關(guān)技術(shù)亦得到較大改進(jìn)。此前，全國車庫面積約為200個，其中，40家企業(yè)已具備一定的研發(fā)水平。在廣州、上海、北京、深圳停車管理系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，該技術(shù)已開始使用。雖然如此，但國內(nèi)停車管理系統(tǒng)行業(yè)在核技術(shù)和裝備方面仍有一定距離。國際停車管理在理論上能夠?qū)Τ鋈肟谶M(jìn)行智能化管理，但是已經(jīng)付諸了實踐。受構(gòu)造或者設(shè)計等外在因素影響，車輛信息、位置剩余信息等都會引發(fā)眾多問題，需要對車輛信息、位置信息進(jìn)行再記錄，這些都會嚴(yán)重影響系統(tǒng)功能發(fā)揮，進(jìn)而給車庫管理帶來額外人力支出。伴隨著我國數(shù)量眾多的公共車庫不斷涌現(xiàn)，車庫管理系統(tǒng)在國內(nèi)已逐漸得到開發(fā)。國內(nèi)以往的停車管理系統(tǒng)都是在國外同類系統(tǒng)的基礎(chǔ)上逐步開發(fā)出來的，并且對國外同類系統(tǒng)作了完善。受我國經(jīng)濟條件與技術(shù)水平的限制，想要真正構(gòu)建起一套完整的停車管理系統(tǒng)很難。開發(fā)之初，許多關(guān)鍵設(shè)備國內(nèi)還不能投產(chǎn)，所以，停車管理系統(tǒng)硬件國外已基本投產(chǎn)，以及中西結(jié)合演示家用停車管理系統(tǒng)。我國對立體停車庫的開發(fā)相對較晚，多數(shù)仍沿用上世紀(jì)其他各國的工藝。現(xiàn)有的技術(shù)在存取車輛方面的效率很低，極大的降低了住戶的使用體驗，很多立體停車庫都是依賴進(jìn)口的，售后服務(wù)也得不到保證，要想突破這一現(xiàn)狀，必須對現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行改革與創(chuàng)新，所以，將立體車庫作為研究對象，有著十分重要的作用。（三）主要參考文獻(xiàn)[1]李昌,王萍.基于PLC的車輛出入庫管理系統(tǒng)設(shè)計[J].科學(xué)與信息化,2021(3):1.[2]李澤恒,馮馨瑩,王玥,等.基于RFID的非機動車輛出入庫管理系統(tǒng)[J].現(xiàn)代信息科技,2020,4(4):4.[3]駱雪匯,產(chǎn)文良,桂存兵.用于立體車庫模型的車輛出入庫控制系統(tǒng):,CN211506913U[P].2020.[4]王永壯.對自動駕駛技術(shù)的地鐵車輛段出入庫思路的幾點闡述[J].2020.[5]鹿玉風(fēng).基于PLC電子技術(shù)的智能車庫管理系統(tǒng)設(shè)計[J].電子測試,2021(2):3.[6]李波.基于PLC控制技術(shù)的智能車庫管理系統(tǒng)設(shè)計[J].內(nèi)燃機與配件,2020(17):3.[7]武玉嬌.基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能車庫管理系統(tǒng)設(shè)計[J].2020.[8]鄒建平.升降橫移式立體車庫控制方案分析[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊,2020,v.28;No.704(06):72-73.[9]華軍杰,孟文生,單迎歌,等.垂直移動式自動化立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計[J].起重運輸機械,2020(6):4.[10]趙少俠.帶電作業(yè)智能庫房及車庫管理系統(tǒng)的研究[J].通訊世界,2021,28(4):2.[11]曹譽山,馬林博,呂仕憲.智能車庫管理系統(tǒng)[J].電子世界,2020(7):2.二、主要研究內(nèi)容（說明研究課題的具體內(nèi)容及課題的新穎性，并明確重點解決的科學(xué)問題及預(yù)期結(jié)果）（一）主要研究內(nèi)容本設(shè)計是由PLC調(diào)節(jié)的立體車庫雙停車庫控制系統(tǒng)，PLC智能高效響應(yīng)快、操作簡單。設(shè)計中實現(xiàn)了通過光電傳感器探測車輛信號以計數(shù)車輛出入車庫、道閘控制、追尾報警來實現(xiàn)對車庫的全方面智能控制的作用。本文在PLC對步進(jìn)電機進(jìn)行控制的系統(tǒng)中，利用PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將采集的信號通過預(yù)定的程序進(jìn)行控制。以西門子S7-200PLC作為核心控制器并采用PLC內(nèi)部預(yù)置程序來實現(xiàn)整個系統(tǒng)的運行，車位在運行時，僅調(diào)用子程序模塊，利用電機反轉(zhuǎn)來控制移動車輛上下車庫自動化移動，控制系統(tǒng)靈活可靠。進(jìn)而給維修與故障診斷提供了多種可能，這就極大地減少了手續(xù)的復(fù)雜性，便于對程序進(jìn)行改造，具有很高的普及與實用價值。（二）重點解決問題因為人民生活質(zhì)量的不斷提升，車輛逐年增加，車庫的管理需要進(jìn)一步優(yōu)化，在這一情況下，以PLC為核心設(shè)計車輛出入庫管理系統(tǒng)。結(jié)合有關(guān)電子元器件連接圖以及之前學(xué)過的基本理論知識完成了該器件的實施說明、制定與構(gòu)思以及方案的設(shè)計。完成了車位數(shù)量顯示、車輛出入檢的設(shè)計、數(shù)字時鐘和道閘升降。（三）預(yù)期結(jié)果完成5000字論文三、研究方案（研究方法、研究工作的總體安排和進(jìn)度，理論分析、計算、實驗方法和步驟及其可行性，可能遇到的問題及解決辦法）（一）研究方法在本次設(shè)計中主要是要從出入庫信息管理系統(tǒng)、出入庫控制系統(tǒng)、LCD及車位狀態(tài)顯示系統(tǒng)、以及安全保護子系統(tǒng)設(shè)計五個部分的設(shè)計需求出發(fā)對PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。1.出入口信息管理模塊該模塊的設(shè)計，主要是通過智能立體車庫和ID卡，共同實現(xiàn)對用戶以及其車輛信息進(jìn)行管理。該模塊還包含了對ID卡的發(fā)放、收回以及掛失、初始化以及信息查詢等相應(yīng)的功能操作。2.出入庫控制模塊PLC依據(jù)接收到的車輛檢測信號判斷是否允許車輛通過道口。PLC依據(jù)接收到的車輛檢測信號判斷是否允許車輛通過道口。（1）PLC輸入電路設(shè)計PLC依據(jù)接收到的車輛檢測信號判斷是否允許車輛通過道口，因此車輛檢測器的選用與輸入通道的接口電路設(shè)計是非常重要的。車輛檢測器又稱車輛感應(yīng)器、地感感應(yīng)器或地感線圈，由一組環(huán)線圈與電流感應(yīng)數(shù)字電路板組成,地感線圈埋于道口欄桿前后地下5~10cm處，當(dāng)線圈上面沒有車輛時，車輛感應(yīng)器和地感線圈之間產(chǎn)生一個平衡點,車輛感應(yīng)器輸出一個低電平到CPU;當(dāng)?shù)馗芯€圈上面有車輛時，地感線圈形成的磁場分布狀況發(fā)生改變，車輛感應(yīng)器輸出高電平到CPU。PLC通過對兩個信號進(jìn)行檢測判斷，即可得到所需的車輛檢測信號。輸入接口電路。為了保證能在惡劣的環(huán)境中使用,PLC輸入接口需采用隔離措施.采用光電耦合器為電流輸入型,能有效地避免輸入端引線可能引入的電磁場干擾和輻射干擾。（2）PLC輸出電路設(shè)計PLC通過控制直流電動機的起、停、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和調(diào)速來驅(qū)動道閘按要求抬起和降落,從而對出入道口的車輛進(jìn)行放行或禁行。此外通過控制指示燈指示車輛通行情況,控制顯示牌顯示車庫存放車輛情況。3.車位狀態(tài)顯示模塊通過LCD顯示模塊來實現(xiàn)，LCD顯示器具有低功耗、易于色彩化、顯示信息量大等優(yōu)點,在車庫人口處醒目位置裝配LCD顯示屏，用于顯示各層車庫車位情況,方便司機尋找車位,節(jié)約時間。根據(jù)車位探測器反饋的信號,PLC控制器可對寄存器數(shù)據(jù)自動進(jìn)行加減運算,例如:某樓層一輛車駛離車位，探測器指示燈由紅轉(zhuǎn)綠，PLC的寄存器接收到該信號后自動將該樓層剩余可用車位數(shù)量加1;反之,探測器指示燈由綠轉(zhuǎn)紅，寄存器將該樓層剩余可用車位數(shù)量減1。然后將相應(yīng)的各層車位空閑數(shù)量信號傳遞給LCD顯示屏并點亮顯示屏，車庫入口處即可直觀、清楚地顯示所有層的車位情況。（二）總體進(jìn)度安排畢業(yè)前一學(xué)期:最后1-2周:查閱相關(guān)文獻(xiàn)并確定題目，接受任務(wù)書；畢業(yè)學(xué)期:第3周末前:撰寫文獻(xiàn)綜述，完成開題報告；第7周末前:按計劃撰寫論文初稿，接受中期檢查；第9周末前:反