【正文】 了一些改進(jìn)措施。變頻變壓調(diào)速電機(jī)調(diào)速的基本原理 :交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為 N=｛ (1 一 s)*60｝ f I p 式中 :N 一為轉(zhuǎn)速；，一為轉(zhuǎn)差率； f 一為定子的電源頻率 :P 一為極對數(shù)。交流調(diào)壓調(diào)速 電機(jī)，采用可控硅替代起、制動電阻、電抗器，控制起、制動電流，實(shí)現(xiàn)制動速度的閉環(huán)控制。可是這類交流感應(yīng)電動機(jī)的起動電流大，一般為額定電流的 47倍，同時起動轉(zhuǎn)矩也較大，一般為額定轉(zhuǎn)矩 35倍。其中直流電機(jī)用于直流拖動系統(tǒng)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)保養(yǎng)工作困難。整個滑輪組形成了一個以支撐軸為轉(zhuǎn)動中心的等臂杠桿結(jié)構(gòu)，使杠桿兩邊的受力始終相等，并消除了在使用過程中由于磨損造成的載荷不平衡 曳引電機(jī)及其調(diào)速方法的選擇 曳引電機(jī)選擇及調(diào)速方法研究 車庫運(yùn)行過程中，曳引電動機(jī)頻繁起動、制動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，而且負(fù)荷變化大，經(jīng)常工作在重點(diǎn)短時狀態(tài)、電動狀態(tài)、制動狀態(tài)下，對電機(jī)要求較高。電機(jī)安排在車庫底層的一側(cè)，便于安裝與檢修；平衡重布置在電機(jī)的另側(cè)，使得車庫的整體框架受力均勻。 曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在停車設(shè)備下方的地坑內(nèi)，其傳動形式的曳引比也是 1 比1，如圖 43 所示。鋼絲繩的兩端連接于機(jī)房的頂部，鋼絲繩則分別繞過升降轎廂橫梁上的動滑輪和曳引機(jī)房上的曳引輪導(dǎo)輪和平衡重上的動滑 輪。中可以看到，立體停車設(shè)備升降轎廂的起吊方式是四點(diǎn)起吊，四根鋼絲繩連接在升降轎廂的四個角。在電梯中曳引驅(qū)動形式運(yùn)用的比較多，而在停車設(shè)備中，因?yàn)榘徇\(yùn)輸送的車輛的尺寸較大，有其自身的特殊性，在停車設(shè)備中曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)形式主要有以下幾種設(shè)置形式。 因此，目前立體車庫升降電梯普遍采用曳引驅(qū)動。第三節(jié)主要針對控制系統(tǒng)的重要組成部分如 S7300+S7200、變頻器和通訊接口板的相關(guān)原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。 PLC 的工作流程如圖 3. 2 所示，此外，輸入掃描、用戶程序 執(zhí)行、輸出掃描這三個工作階段的詳細(xì)流程如圖 3. 3 所示，在 PLC 中，設(shè)置了專門的區(qū)域來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài)，分別為輸入映像寄存器和輸出第 3 章 立體車庫的控制系統(tǒng)的硬件方案 19 映 像 存 儲 器 . 圖 plc的工作流程 圖 通訊接口板是實(shí)現(xiàn) S7200 PLC 與外圍串口設(shè)備通信的關(guān)鍵部分，包括兩級 :第一級是總接口板，它一方面負(fù)責(zé)收集下級接口板發(fā)送的數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后發(fā)送到S7200,另一方面接收 S7200 發(fā)送的數(shù)據(jù)，再根據(jù)報(bào)文中的地址信息分發(fā)到下級接口板；第二級就是下級接口板，它們獲取相應(yīng)串口設(shè)備傳送上來的信息 ，在條件允許時將數(shù)據(jù)發(fā)送到總接口板，同時，它們還能接收來自總接口板的數(shù)據(jù)，再河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 20 發(fā)送至對應(yīng)的串口設(shè)備，例如顯示屏、語音設(shè)備等。而結(jié)構(gòu)化語句 是相對更為高級的程序語言，相對于梯形圖而言，使用上更為靈活，實(shí)現(xiàn)的功能也更全?？梢钥吹?， S7300 PLC 作為整個控制系統(tǒng)的核心，擔(dān)負(fù)著與上位機(jī)通信、各種開關(guān)量信號的接入、控制外圍繼電器的通斷、控制變頻器的運(yùn)行、通過 S7200 PLC 獲取旋轉(zhuǎn)編碼器的信號以及實(shí)現(xiàn)與外圍串口設(shè)備的數(shù)據(jù)交換等任務(wù)。整個立體車庫控制系統(tǒng)可以分為 PLC 控制、通訊、人機(jī)界面、檢測、安全保護(hù)等部分。由于立體車庫需要顯示屏、鍵盤、讀卡器、語音等串口設(shè)備，要求控制系統(tǒng)必須具有串行通信功能；另外，為了實(shí)現(xiàn)速度閉環(huán)控制，需要有驅(qū)動裝置的位置反饋，控制系統(tǒng)還必須具有對編碼器的高速脈沖信號的處理能力。 硬件系統(tǒng)的方案 立體車庫是一種順序控制、運(yùn)動控制、過程控制相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品，在控制系統(tǒng)的管理下實(shí)現(xiàn)車輛的自動化存取一般來說，基于 PLC 的控制系統(tǒng)能夠適應(yīng)和滿足立體車庫高性能的使用要求。 (2)高速、平穩(wěn)運(yùn)行。 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 16 第 3 章 立體車庫的控制系統(tǒng)的硬件方案 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 立體車庫的動作較多而且復(fù)雜，要求控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)順序動作、速度、定位、通訊、安全保護(hù)等控制。系統(tǒng)將車輛取出之后，升降臺降落至零層，此時道閘打開，用戶可進(jìn)入吊框?qū)④囬_出。待升降臺降落至零層后，道閘打開，用戶可將車駛?cè)氲蹩騼?nèi)，零層的對射式光電傳感器以及壓力傳感器將檢測車輛是否符合停放要求以及是否停放到位，車輛停好后，用戶按“確認(rèn)停車”按鈕，升降系統(tǒng)開始提升。需要注意的是，不是所有的動作都需要速度曲線，速度曲線適用于長行程的動作如升降系統(tǒng)的層間運(yùn)動、橫移系統(tǒng)的側(cè)間運(yùn)動；若是復(fù)位、升降系統(tǒng)微平層以及橫移系統(tǒng)同側(cè)兩點(diǎn)之間的運(yùn)動，則給定一個較低的運(yùn)行速 度即可。就橫移機(jī)構(gòu)而言，光電開關(guān)隨橫移機(jī)構(gòu)運(yùn)動，反射鏡安裝在升降臺表面，考慮到實(shí)際的若干種動作可能，為了實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)載車板的存取，需要設(shè)計(jì) 4 個定位點(diǎn)，如圖 2. 4 中所示，從左至右依次編號為 0, 1, 2, 3，分別代表 :為取左側(cè)的載車板所要運(yùn)動到的點(diǎn)， 取出右側(cè)的載車板后所運(yùn)動到的點(diǎn)，取出左側(cè)的載車板后所運(yùn)動到的點(diǎn)，取右側(cè)的載車板所要運(yùn)動到的點(diǎn)。光電傳感器可分為槽形光電開關(guān)、對射式光電開關(guān)、反光板反射式光電開關(guān)、擴(kuò)散反射式光電開關(guān)、光纖式光電開關(guān)等。橫移裝置安裝于升降臺上，橫移電機(jī)選用感應(yīng)直線電動機(jī)，并且采用短初級長次級的結(jié)構(gòu)；升降臺表面鍍銅，形成橫移電機(jī)的次級，而橫移電機(jī)的初級與表面之間存在氣隙，當(dāng)電機(jī)通電后，初級便能夠?qū)崿F(xiàn)在升降臺表面的橫移動作，再輔以電磁鐵和光電傳感器，就可以實(shí)現(xiàn)橫移電機(jī)復(fù)位、存取載車板等功能。實(shí)際應(yīng)用時，將初級和次級制造成不同的長度，以保證在所需行程范圍內(nèi)初級與次級之間保持禍合。 橫移裝置 與滑叉、鏈輪、履帶等需要中間傳動機(jī)構(gòu)的存取方式不同，本車庫的橫移裝置 采用直線電機(jī)直接驅(qū)動，由于去除了中間的機(jī)械傳動環(huán)節(jié)，橫移電機(jī)將直接作用于載車板，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動的快速動態(tài)響應(yīng)，節(jié)省時間和能耗，從而有效提高車庫的運(yùn)行效率。曳引機(jī)通過鋼絲繩驅(qū)動載車臺升降，同時對重也相應(yīng)運(yùn)動。 升降裝置 為了提高運(yùn)行效率，垂直升降式立體車庫要求升降系統(tǒng)具有較高的提升速度和良 好的可靠性。 載車板 每個停 車位都有一塊對應(yīng)的載車板，用于搬運(yùn)和支托車輛，實(shí)質(zhì)就是通過對河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 10 載車板的存取實(shí)現(xiàn)車輛的存取。本論文的研究以 2 層 4 庫位為例，車庫結(jié)構(gòu)示意圖如圖 所示，供試驗(yàn)用，實(shí)際產(chǎn)品化時可根據(jù)用戶的需求進(jìn)行橫向或縱向擴(kuò)展。到 60 年代后期，許多發(fā)達(dá)國家的大都市都出現(xiàn)了停車難問題，使得立體車 庫開始發(fā)展普及，此時已現(xiàn)機(jī)械存取機(jī)構(gòu)，無需駕駛員跟車。此外，課題的研究目的是實(shí)現(xiàn)直線電機(jī)直驅(qū)技術(shù)在機(jī)械式立體停車庫中的應(yīng)用，若采用升降橫移式，需要配備多套升降和橫移驅(qū)動機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而垂直升降式的立體車庫僅需兩套驅(qū)動機(jī)構(gòu)就能夠?qū)崿F(xiàn)車庫的正常運(yùn)作，更適用于直線電機(jī)直驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用。本論文在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，以新型智能立體停車庫的控制系統(tǒng)為研究對象，著重于控制系統(tǒng)軟件方案的制定和具體實(shí)現(xiàn)，主要內(nèi)容包括 : 1)立體車庫的總體結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理分析； 2)立體車庫控制系統(tǒng)的硬件方案； 本章小結(jié) 本章介紹了機(jī)械式立體停車庫的概念用途，立體車庫的優(yōu) 缺點(diǎn)和主要類型、第 1 章 緒論 7 發(fā)展歷程以及過內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀以及目前國內(nèi)行業(yè)發(fā)展中存在的一些問題。巷道堆垛類立體停車設(shè)備是利用巷道堆垛機(jī)或橋式起 重機(jī)作為搬運(yùn)裝置，進(jìn)入到搬運(yùn)裝置中的車輛可同時進(jìn)行兩維的運(yùn)動，快速到達(dá)指定車位，再用存取機(jī)構(gòu)將車存入泊位。垂直升降類立體停車設(shè)備利用升 降機(jī)構(gòu)將車輛提升到目標(biāo)層，再啟動橫移機(jī)構(gòu)把車存入泊位中，工作方式類似于電梯。這種類型的立體車庫造價不高，車位的布置緊湊，易于實(shí)現(xiàn)自動控制，在樓宇地下室或住宅小區(qū)的空地上布置較為方便，特別適用于平河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 6 面自走式停車庫的 改造工程。機(jī)械式立體停車庫在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時，也存在一些缺點(diǎn)，并且在一定程度上制約了其推廣和應(yīng)用：首先，造價偏高，除了建筑和設(shè)備的投資費(fèi)用，還需要維護(hù)的投入，以保 障設(shè)備的安全、持久地運(yùn)行；第二，進(jìn)出車時間長，雖然各種類別的機(jī)械停車設(shè)備對單車最大進(jìn)(出 )時間一般控制在 2 分鐘以內(nèi)，但由于單套設(shè)備往往只有一套執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不允許多輛車同時出入庫，如果面臨高峰期，勢必會出現(xiàn)等候現(xiàn)象。 (3)自動化操控，使用方便。 機(jī)械式立體停車庫的特點(diǎn) 以立體化形式存放車輛的機(jī)械式停車庫叫做機(jī)械式立體停車庫，是一種技術(shù)密集型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，發(fā)展?jié)摿艽?，具有很多?yōu)點(diǎn) : (1)節(jié)省占地面積。政府應(yīng)參照發(fā)達(dá)國家的相關(guān)政策法規(guī)，完善機(jī)械式停車設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，規(guī)劃專用和公共停車位數(shù)量，實(shí)現(xiàn)投資主體多元化，確定合理的停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，給予投資者和經(jīng)營者優(yōu)惠政策等。近年來，立體停車設(shè)備的自主研發(fā)工作也越來越被重視，國內(nèi)許多研究機(jī)構(gòu)都投入技術(shù)力量，對 機(jī)械立體停車設(shè)備的各個方面，例如結(jié)構(gòu)優(yōu)化、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、存取策略優(yōu)化、可靠性分析、生產(chǎn)工藝等方面進(jìn)行研究，取得了很多的成果。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1997 年全國只有 9 個機(jī)械式停車設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)， 只有 11 個省、市、自治區(qū)的 13 個城市擁有機(jī)械式停車設(shè)備。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全國安裝投運(yùn)的停車位己從 1989 年的 68 個增加到 2021 年的 24507 個，尤其是 2021 年安裝投入運(yùn)行的泊位數(shù)超過了過去歷年安裝投運(yùn)的總和，但只占到總需求量的 2%左右。在北京、上海、廣州、深圳等地己經(jīng)建立起一些立體停車庫，產(chǎn)品主要從韓國、日本、德國等進(jìn)口，國產(chǎn)比例約為 30%近幾年來，由于汽車工業(yè)和汽車需求市場的快速發(fā)展，國內(nèi)自動化立體停車庫市場正以直線上升的態(tài)勢在飛速發(fā)展。我國立體停車設(shè)備的生產(chǎn)企業(yè)大多技術(shù)力量薄弱，自主開發(fā)能力差，多靠引進(jìn)國外技術(shù)圖紙或與外國的企業(yè)合作，制造水平基本上是跟蹤國外先進(jìn)技術(shù)。韓國的機(jī)械停車設(shè)備技術(shù)是日本技術(shù)的派生，產(chǎn)業(yè)從 20 世紀(jì) 70 年代中期開始起步， 80 年代開始引進(jìn)日本技術(shù)，經(jīng)過消化生產(chǎn)和本土化， 90 年代開始進(jìn)入供應(yīng) 使用階段。目前在日木從事機(jī)械式停車庫及其設(shè)備開發(fā)、制造的公司約有 200 多家，其中生產(chǎn)機(jī) 械式停車裝置的公司約有 130 多家，比較大的公司有三菱重工業(yè)、石川島播磨重工業(yè)、日精、新明和工業(yè)、昭和起重機(jī)制作所等株式會社。到了 1983 年，全日本共建成機(jī)械式車庫25437 座，共 萬個停車位，到 1991 年底，日本建造的機(jī)械 式停車裝置有 12萬多臺，可容車 72 萬輛，建造的裝配自行式立體停車場近 900 座，可容車 20 萬輛。日本從 50 年代中期開始從事機(jī)械停車設(shè)備的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)，至今己有四十多年的歷 史。德國和意大利等歐洲國家從事停車設(shè)備的開發(fā)和生產(chǎn)也比較早，較好的公司有 :意大利 , Inter park、德國 Pall:等，優(yōu)勢主要在于巷道堆垛類的產(chǎn)品。這種車庫除了節(jié)省城市昂貴的土地資源、防雨防盜外，還存取方便。 機(jī)械式立體停車庫 為解決停車設(shè)施不足的問題，建設(shè)立體化車庫是國內(nèi)外都積極采取的措施，尤其是自動化的機(jī)械式立體車庫更是首選。 direct drive。 In the meantime, the operating principle of the stereo garage is generally analyzed, etc。 This paper discussed the control system design of a vertically lifting garage which used linear motor as transversely move device, aimed to realize who, safe and reliable operation。接著介紹了立體車庫的總體結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)闡述了升降裝置、橫移裝置的結(jié)構(gòu)組成和工作方式。 河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 QINGGONG COLLEGE, HEBEI UNITED UNIVERSITY 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 設(shè)計(jì)題目： 垂直提升式立體車庫電氣系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 學(xué) 號 ： 專業(yè)班級 ： 10 級電氣 8 班 學(xué) 部： 信息科學(xué)與技術(shù)部 指導(dǎo)教師： 副教授 2021 年 06 月 03 日 摘 要 I 摘 要 機(jī)械式立體停車設(shè)備是解決各大城市停車難問題的有效途徑，是未來車庫發(fā)展的必然趨勢。綜合考慮各種因素后，選 定垂直升降式作為課題研究的車庫類型。 關(guān)鍵詞 : 垂直升降式立體停車庫 ；直線電機(jī)直接驅(qū)動； PLC 控制系統(tǒng)通訊協(xié)議 Abstract II Abstract Mechanical stereo garage, which is an effective solution to the problem of parking difficulty in cities, has bee an inevitable trend in the development of garage。 Then the general structure of stereo garage was introduced, and structure and working principle of lifting device and transversely move device were expoun