【正文】 ....................................25 展望 .........................................................25謝 辭 .............................................................28 第 1 章 緒論1第 1 章 緒論隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展以及城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，我國的汽車保有量迅速增長，目前許多城市的車輛交通已遠遠超過現(xiàn)有道路設(shè)施的負荷，停車場建設(shè)滯后導(dǎo)致我國的靜態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施嚴重落后于動態(tài)交通基礎(chǔ)設(shè)施，停車難的問題已逐漸成為影響和制約城市建設(shè)以及經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院2 機械式立體車庫的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀機械式立體停車是解決各大城市停車難問題的有效途徑閣，最早起源于歐美國家。1962 年日本研制出第一臺自動化立體停車設(shè)備( 包括機械式停車設(shè)備、停車管理收費系統(tǒng)、停車導(dǎo)航系統(tǒng)、出入口控制設(shè)備、讀卡機及停車管理工具等)，與此同時，日本還開發(fā)了大量的二層、三層及多層多列式機械式立體車庫。德國和意大利等歐洲國家從事停車設(shè)備開發(fā)和生產(chǎn)也較早，較好的公司有:意大利，德國的 Pall 等。其中發(fā)明專利 85 項，實用新型專利 251 項，外觀設(shè)計專利 14 項，分別占 %，%和 4%(發(fā)明專利還較少，即原創(chuàng)性的成果少，停車設(shè)備領(lǐng)域研究的深度和水平有待提高)。從采用機械式停車設(shè)備的類型看，應(yīng)用較多的仍然是升降橫移類、簡易升降類、倉儲類( 包括巷道堆垛類和多層平面移動類)和垂直升降類，尤其是升目前我國立河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院4體停車設(shè)備行業(yè)進入穩(wěn)步發(fā)展我國是從 20 世紀 80 年代初開始研制和使用機械停車設(shè)備的。其次，機械式立體車庫是對安全性能要求很高的機電一體化設(shè)備，但是有些自主研發(fā)的產(chǎn)品缺乏深入的研究，產(chǎn)品的可靠性、安全性、耐久性還不能完全保障；第三，市場競爭無序，目前總體生產(chǎn)能力過剩，價格偏低；政府在對立體停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策方面嚴重滯后；此外，平面停車場收費低廉以及人們在意識上尚未完全轉(zhuǎn)變，也是立體停車難以普及的重要原因。(2)建設(shè)成本低。根據(jù)我國發(fā)布的JBT 87131998《機械式停車設(shè)備類別、型式與墓本參數(shù)》標準，機械式停車設(shè)備的類別名稱及代號現(xiàn)介紹幾種具有一定代表性的類型: 升降橫移式停車設(shè)備利用載車板的升降或橫移來實現(xiàn)車輛的存取，此類停車庫將載運和存放汽車的載車板與升降裝置組合在一起使用，構(gòu)成立體化存車的形式，多為中、小型車庫，泊位數(shù)目從幾輛至幾十輛不等，一般設(shè)計為 2 或3 層，極少超過 5 層。垂直升降式立體車庫的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)更為復(fù)雜，對地基、消防、運行可靠性和安全性的要求也更高，因此造價較高。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院8第 2 章立體車庫的總體結(jié)構(gòu)和運行原理 車庫選型通過分析比較各種類型的優(yōu)缺點，結(jié)合技術(shù)可行性和投資經(jīng)濟性，本課題的立體車庫類型設(shè)計為垂直升降式，這是因為在幾種應(yīng)用較多的類型中，垂直升降式是綜合性能十分優(yōu)良的一類，具有空間利用率高、技術(shù)性能好、能耗低、噪聲小、速度快、操作簡單、維護方便等優(yōu)點，具有廣闊的發(fā)展前景。 立體車庫的總體結(jié)構(gòu) 在綜合考慮技術(shù)難度、占地面積、經(jīng)濟實用性以及用戶需求等各種因素之后，決定選取每層兩個庫位的布局作為本課題的垂直升降式立體停車庫的整體第 2 章 立體車庫的總體結(jié)構(gòu)和運行原理9結(jié)構(gòu)。車庫正常運行時，存在某個停車位的載車板在升降臺上的情況，如果此時用戶需要存車，系統(tǒng)默認將車輛存入這塊載車板所在的停車位，如果用戶需要取車，則將載車板存入其所在的停車位后再取車。對重由對重架、對重塊、導(dǎo)軌、緩沖器碰塊、壓塊以及鋼絲繩組成。直線電機工作原理與旋轉(zhuǎn)電機相似，以直線感應(yīng)電動機為例:初級繞組在通入三相交流電流后，便在氣隙中形成行波磁場，次級在行波磁場作用下，將感應(yīng)電動勢并產(chǎn)生電流，次級電流的磁場與初級電流的行波磁場相互作用產(chǎn)生電磁推力若次級固定，則初級將在推力作用下做直線運動，反之，則次級做直線運動。反光板反射式光電開關(guān)是將發(fā)光器和收光器裝入同一個裝置內(nèi)，并在其前方安裝一塊反光板，利用反射原理完成光電控制作用；正常情況下，發(fā)光器發(fā)出的光投射到反光板上，接著被反光板反射回來后被收光器接收；一旦發(fā)光器的光未投射在反光板上，光電開關(guān)就會動作，輸出的開關(guān)信號發(fā)生變化。存車的正常流程為:對于 IC 卡系統(tǒng)，用戶先按“停車”按鈕，再刷卡，然后，用戶需用鍵盤設(shè)定密碼，確認密碼之后，車庫開始動作；而對于觸摸屏系統(tǒng)，用戶可以直接在觸摸屏上操作，點擊“停車”按鈕，輸入車牌號和密碼后，車庫開始動作。本章接著介紹了本課題中立體車庫的總體結(jié)構(gòu)，主要包括車庫的總體布局和系統(tǒng)組成這兩方面，重點闡述了升降裝置、橫移裝置的結(jié)構(gòu)和工作方式。(3)安全保護功能。因為 PLC 的顯示和文字處理功能比較差，而 PC 的可視化效果很好，且易于實現(xiàn)人機界面和聯(lián)網(wǎng)通信，為提高立體車庫的管理和監(jiān)控功能，我們采用以觸摸屏或計算機為人機界面，以可編程控制器PLC 為主控制器進行前端控制，并通過人機界面的操作按鈕，供現(xiàn)場管理人員對車庫進行管理和監(jiān)控。它有多種程序設(shè)計語言，包括梯形圖語言、功能模塊圖語言和結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。圖 S7—200 PLC 與通訊接口板通訊系統(tǒng)框圖 本章小結(jié) 本章首先闡述了立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計要求，提出了智能化操作、高速平穩(wěn)運行和安全保護功能這幾方面作為垂直升降式立體車庫的控制系統(tǒng)的基本要求。因此，只要在曳引系統(tǒng)的容量與強度允許范圍，通過改變曳引繩的長度就可以適應(yīng)不同的提升高度，而不再受卷筒長度限制。定滑輪；2鑰絲繩；3。圖 43 曳引驅(qū)動機構(gòu)下置驅(qū)動形式(4)車庫升降系統(tǒng)驅(qū)動形式本設(shè)計采用曳引電機下置的曳引驅(qū)動方式，立體車庫提升系統(tǒng)的整體布置簡圖，如圖 44 所示。曳引電機的性能決定著啟動加速、平穩(wěn)運行及制動減速和平層精度。交流變極調(diào)速電機，由于交流異步電動機的轉(zhuǎn)速與其極對數(shù)成反比，因此交流變極調(diào)速電機可通過改變電動機的極對數(shù)來改變電機的轉(zhuǎn)速。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院26第 5 章總結(jié)與展望 總結(jié) 智能立體停車庫是解決目前出現(xiàn)的城市停車難問題的一個有效方法，對其進行研究是十分必要的。 展望隨著時代和科技的進步，垂直升降式立體車庫必然會有更加廣闊的發(fā)展前景。[4]文繼華，梁萍，劉強，王遠。機械設(shè)計與制造，2022[7]王天奇，立體車庫及其市場前景。[11]任伯森，大力發(fā)展機械式停車設(shè)備。[14]張啟君，立體車庫的主要型式及技術(shù)特點。最后，對在我的學(xué)習(xí)和成長道路上給予幫助的所有老師和朋友們表示深深地感謝，對評閱該論文的所有專家表示最崇高的敬意和真摯的感謝！參考文獻30畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） ，是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔1）設(shè)計（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。老師深厚的專業(yè)知識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神和求實創(chuàng)新的工作作風(fēng)深深的影響著我。機械式停車方式在城市居住區(qū)中的運用。[10]徐培萬，立體停車庫的發(fā)展及市場前景。[6]付翠玉，關(guān)景泰。[3])王芳卿，立體停車庫及其控制。3 基于 PLC 的控制系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)立體車庫的自動化存取操作，還具有傳感器故障自診斷、運行保護、各種異常流程處理等功能，有效保障了車庫系統(tǒng)的可靠運行；PLC 的硬件接線相對簡單，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有可靠性高、擴充靈活、通訊功能強大等特點，便于實現(xiàn)立體車庫的縱向或橫向擴展。變頻變壓調(diào)速電機調(diào)速的基本原理: 交流電動機的轉(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)。可是這類交流感應(yīng)電動機的起動電流大，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。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 曳引電機及其調(diào)速方法的選擇 曳引電機選擇及調(diào)速方法研究車庫運行過程中，曳引電動機頻繁起動、制動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，而且負荷變化大，經(jīng)常工作在重點短時狀態(tài)、電動狀態(tài)、制動狀態(tài)下，對電機要求較高。曳引驅(qū)動機構(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。中可以看到，立體停車設(shè)備升降轎廂的起吊方式是四點起吊，四根鋼絲繩連接在升降轎廂的四個角。因此，目前立體車庫升降電梯普遍采用曳引驅(qū)動。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流程如圖 3. 3 所示，在 PLC 中，第 3 章 立體車庫的控制系統(tǒng)的硬件方案19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映像存儲器. 圖 plc 的工作流程 圖 三個工作階段的流程圖通訊接口板是實現(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，在河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院20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)，再發(fā)送至對應(yīng)的串口設(shè)備，例如顯示屏、語音設(shè)備等?？梢钥吹?，S7300 PLC 作為整個控制系統(tǒng)的核心，擔負著與上位機通信、各種開關(guān)量信號的接入、控制外圍繼電器的通斷、控制變頻器的運行、通過 S7200 PLC 獲取旋轉(zhuǎn)編碼器的信號以及實現(xiàn)與外圍串口設(shè)備的數(shù)據(jù)交換等任務(wù)。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。(2)高速、平穩(wěn)運行。系統(tǒng)將車輛取出之后，升降臺降落至零層，此時道閘打開，用戶可進入吊框?qū)④囬_出。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)的層間運動、橫移系統(tǒng)的側(cè)間運動；若是復(fù)位、升降系統(tǒng)微平層以及橫移系統(tǒng)同側(cè)兩點之間的運動，則給定一個較低的運行速度即可。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)、擴散反射式光電開關(guān)、光纖式光電開關(guān)等。實際應(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， 。曳引機通過鋼絲繩驅(qū)動載車臺升降，同時對重也相應(yīng)運動。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院10 載車板每個停車位都有一塊對應(yīng)的載車板，用于搬運和支托車輛，實質(zhì)就是通過對載車板的存取實現(xiàn)車輛的存取。到 60 年代后期，許多發(fā)達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)機械存取機構(gòu)，無需駕駛員跟車。本論文在查閱大量文獻資料的基礎(chǔ)上，以新型智能立體停車庫的控制系統(tǒng)為研