【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 9 3 橫移式 立體停車(chē)庫(kù)電氣結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì) 立體停車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)及其工作原理 升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)以鋼結(jié)構(gòu)框架為主題，采取電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈條或者鋼絲繩帶動(dòng)載車(chē)板使其橫移升降運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的存取，其屬于機(jī)電一體化的產(chǎn)品，綜合了機(jī)械、電子、傳感、電氣控制等技術(shù)，其主要由主體鋼框架、載車(chē)板裝置、傳動(dòng)裝置、安全檢測(cè)裝置、電氣控制裝置、 安 全保護(hù)裝置等組成 。 圖 31 升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)主要組成 立體停車(chē)庫(kù)通過(guò)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)車(chē)庫(kù)狀態(tài)信息，反饋到控制系統(tǒng)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈條或者卷筒軸上的鋼絲繩，從而帶動(dòng)載車(chē)板，在檢測(cè)控制系統(tǒng)的幫助下達(dá)到安全停車(chē)，升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)采用 M N 維的形式，每層設(shè)一空位，作為交換車(chē)位，除底層以外的所有車(chē)位均能自行升降，除頂層以外的所有車(chē)位均能自行橫移，當(dāng)某一車(chē)位需存取車(chē)輛時(shí)，該車(chē)位下方到空位之間的所有車(chē)位向空位方向橫移一個(gè)車(chē)位的距離，此時(shí)該車(chē)位下方形成一升 降通道，此時(shí) 該車(chē)位便可自由升降，當(dāng)車(chē)位降至地面時(shí)，車(chē)輛便可開(kāi)進(jìn)或開(kāi)出，本次設(shè)計(jì)采取 2 3 維的橫移式立體停車(chē)庫(kù)為例，采用如 圖 32 的 車(chē)位停放 方式 。 停 車(chē) 位2 0 1停 車(chē) 位2 0 3停 車(chē) 位2 0 2停 車(chē) 位1 0 11 0 2停 車(chē) 位1 0 3 圖 32 立體車(chē)庫(kù) 車(chē)位停放方式 10 本次設(shè)計(jì)的 兩層三列 式立體 車(chē)庫(kù)是 升降橫移式停車(chē)庫(kù)的一種類(lèi)型，此類(lèi)型的停車(chē)要求： （ 1） 立體停車(chē)庫(kù)的一層留出來(lái)一個(gè)空車(chē)位，為其他車(chē)位的升降橫移留出空間 。 （ 2） 101 號(hào)車(chē)位、 103 號(hào)車(chē)位只能左右移動(dòng)，不能上下移動(dòng)。 （ 3） 201 號(hào)車(chē)位、 202 號(hào)車(chē)位、 203 號(hào)車(chē)位不能左右移動(dòng)只能上下移動(dòng)。 （ 4） 最下面的車(chē)輛可以直接開(kāi)出。 （ 5） 上層的車(chē)輛需要先讓下層的車(chē)輛左右移動(dòng)騰出空位，才能下降到最下面車(chē)位 ，然后再進(jìn)出車(chē)輛。 立體停車(chē)庫(kù)控制部分設(shè)計(jì) 立體停車(chē)庫(kù)主要通過(guò)人發(fā)出控制指令，然后通過(guò) PLC 發(fā)出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而帶動(dòng)載車(chē)板動(dòng)作，整個(gè)過(guò)程需要人機(jī)結(jié)合以及一些安全監(jiān)測(cè)裝置的配合，從而達(dá)到安全的停取車(chē)的過(guò)程，主要由以下幾部分組成，如圖 33 所示。 控制系統(tǒng)車(chē) 庫(kù) 現(xiàn) 場(chǎng)人檢測(cè)系統(tǒng) 圖 33 立體車(chē)庫(kù)控制部分 立體停車(chē)庫(kù)檢測(cè)監(jiān)控系統(tǒng) 為了能夠達(dá)到安全的存取車(chē)，在立體停車(chē)庫(kù)系統(tǒng)中必須具備檢測(cè)控制裝置，其包括光電開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、防墜落裝置、過(guò)載保護(hù)裝置、漏電保護(hù)裝置等。 （ 1） 光電開(kāi)關(guān)：為了檢測(cè)停放車(chē)輛是否到位，以及載車(chē)板上是否有車(chē)輛需要用到光電開(kāi)關(guān)，在停車(chē)位底層安裝一套光電開(kāi)關(guān)，將發(fā)射器和接收器分別安裝在底層兩側(cè)，當(dāng)車(chē)輛沒(méi)有停放到位時(shí)，車(chē)輛就把光電開(kāi)關(guān)光源遮擋住，光電開(kāi)關(guān)不能正常工作，系統(tǒng)不能動(dòng)作只有當(dāng)車(chē)輛停放到位，系統(tǒng)才能正常工作，在載車(chē)板上的一條對(duì)角線(xiàn)上安裝一套光電開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)載車(chē)板上是否有車(chē)輛，當(dāng)有車(chē)輛時(shí)系統(tǒng)對(duì)此不動(dòng)作， 否則系統(tǒng)控制載車(chē)板 供車(chē)主停取 車(chē)輛。 [8] 11 （ 2） 限位開(kāi)關(guān)：載車(chē)板在左右移動(dòng)和升降移動(dòng)時(shí)需要用到限位開(kāi)關(guān)，因此在車(chē)輛水平移動(dòng)的每個(gè)車(chē)位上安裝一只限位開(kāi)關(guān)，在垂直運(yùn)動(dòng)的軌道上載車(chē)板需要達(dá)到的位置上安裝一只限位開(kāi)關(guān)，這樣是用于檢測(cè)車(chē)輛在水平移動(dòng)和升降移動(dòng)時(shí)是否到位。 （ 3） 離車(chē)檢測(cè)傳感器：當(dāng)存取車(chē)時(shí)在車(chē)主離車(chē)時(shí)能夠檢測(cè)出人員離開(kāi)從而能夠安全為停車(chē)做準(zhǔn)備。 （ 4） 安全掛鉤檢測(cè)裝置：在安全掛鉤動(dòng)作的電磁鐵上有一反饋信號(hào)，可用于指示安全掛鉤是否已正確把載車(chē)板掛好或者打開(kāi)，這里用安全掛鉤開(kāi)關(guān)閉合表示正確動(dòng)作。 立體停車(chē)庫(kù)驅(qū)動(dòng)部分 立體停車(chē)庫(kù)在運(yùn)行時(shí)需要?jiǎng)恿︱?qū)動(dòng)鏈條或者鋼絲繩才能帶動(dòng)載車(chē)板動(dòng)作從而使車(chē)輛停放到預(yù)定的位置，因此電機(jī)的選擇是很重要的，本次采用自動(dòng)抱閘三相交流電動(dòng)機(jī)。 本設(shè)計(jì)中涉及到五個(gè)停車(chē)位，因此驅(qū)動(dòng)部分需要五個(gè)電動(dòng)機(jī)控制其分布情況如下： （ 1） 最下層的三個(gè)車(chē)位有兩個(gè)有載車(chē)板，并且載車(chē)板只需要左右移動(dòng)兩個(gè)動(dòng)作，因此采用兩個(gè)帶自動(dòng)抱閘的三相交流電機(jī)控制。 （ 2） 最上層的三個(gè)車(chē)位有三個(gè)載車(chē)板，且三個(gè)載車(chē)板只能垂直動(dòng)作，因采用三個(gè)帶有自動(dòng)抱閘三相交流電機(jī)控制 。 安全掛鉤部分 立體停車(chē)庫(kù)除了控制系統(tǒng) 和 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而連接驅(qū)動(dòng)與載車(chē)板最重要 的還是安全 掛鉤，其起著由于電機(jī)或者鋼絲繩失效發(fā)生載車(chē)板墜落或者滑溜的作用，本次設(shè)計(jì)只有最頂層車(chē)位涉及到了安全掛鉤，每個(gè)載車(chē)板需要兩套掛鉤，掛鉤由電磁鐵控制，根據(jù)需要設(shè)計(jì)掛鉤控制點(diǎn)的分布。 [9] 12 4 橫移式立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的原理 整個(gè)立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)由一臺(tái) PLC 對(duì)停車(chē)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過(guò) PLC控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)來(lái)控制傳動(dòng)裝置，從而來(lái)完成對(duì)汽車(chē)的存取工作，各個(gè)車(chē)輛的進(jìn)出通過(guò) PLC根據(jù)車(chē)位的停放情況合理的分配車(chē)位以供車(chē)主進(jìn)行停車(chē)。 立體停車(chē)庫(kù)系統(tǒng)控制主要包括強(qiáng)電和弱電兩部分，強(qiáng)電包括載車(chē)板的電機(jī)控制線(xiàn)路、停車(chē)位上的限位開(kāi)關(guān)和載車(chē)板上的光電開(kāi)關(guān)、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的接觸器。弱電系統(tǒng)主要有信號(hào)的采集反饋、預(yù)警系統(tǒng)與控制輸出， PLC 得到信號(hào)輸給接觸器線(xiàn)圈，從而控制線(xiàn)圈的接通和關(guān)斷。車(chē)輛停放位都安裝有光電開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)以保證車(chē)輛進(jìn)出的安全問(wèn)題，系統(tǒng)還在面板上設(shè)置有急停開(kāi)關(guān)，如果發(fā)生意外緊急情況，可以按下急停開(kāi)關(guān)，使系統(tǒng)瞬間斷電載車(chē)板停止運(yùn)動(dòng)，從而保證人員和設(shè)備的安全。 [10] 立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)的原理是：操作者可以通過(guò)控制面板輸入需要停放的車(chē)號(hào)位置，控制系統(tǒng)信息交流平臺(tái)將信息傳送到控制系統(tǒng) PLC，控制系統(tǒng)通過(guò)分析處理信息，將處理結(jié)果通輔助的設(shè)備驅(qū)動(dòng)電機(jī) ，保護(hù)裝置動(dòng)作，從而帶動(dòng)車(chē)庫(kù)的正常運(yùn)行，其控制流程原理簡(jiǎn)圖如圖 41 所示。 停 車(chē) 位2 0 1停 車(chē) 位2 0 3停 車(chē) 位2 0 2停 車(chē) 位1 0 11 0 2停 車(chē) 位1 0 3車(chē) 位 選 擇 處選 擇 2 0 1 車(chē)位 存 取選 擇 2 0 3 車(chē)位 存 取選 擇 2 0 2 車(chē)位 存 取選 擇 1 0 1 車(chē) 位存 取選 擇 1 0 3 車(chē) 位存 取車(chē) 盤(pán) 1 0 1 右移車(chē) 盤(pán) 2 0 1 下降車(chē) 盤(pán) 2 0 2 下降車(chē) 盤(pán) 1 0 3 左移車(chē) 盤(pán) 2 0 3 下降存 取 車(chē)車(chē) 盤(pán) 2 0 1 復(fù)位車(chē) 盤(pán) 2 0 2 復(fù)位車(chē) 盤(pán) 2 0 3 復(fù)位車(chē) 盤(pán) 1 0 1 復(fù)位車(chē) 盤(pán) 1 0 3 下降 圖 41 立體車(chē)庫(kù)升降橫移過(guò)程 在立體停車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)主要控制對(duì)象是驅(qū)動(dòng)載車(chē)板升降橫移運(yùn)動(dòng)的電機(jī)，系統(tǒng)通過(guò)輸入的信息控制電機(jī)在不同時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是控制停車(chē)庫(kù)內(nèi)的各 13 種檢測(cè)監(jiān)控裝置，如 指示燈，限位裝置及其他各種安全裝置，為了使車(chē)輛能夠在載車(chē)板上行駛到規(guī)定的位置和判斷載車(chē)板上是否有車(chē)輛，采用了光電開(kāi)關(guān)，為了使載車(chē)板橫向移動(dòng)到指定位置或者升降到指定位置，采用了限位開(kāi)關(guān)，小型停車(chē)庫(kù)采用選用按鈕操作界面，這樣的界面簡(jiǎn)單易懂、易于操作，對(duì)于大型的停車(chē)庫(kù)采用了上位機(jī)來(lái)進(jìn)行控制，由于可控制編程器本身的抗干擾能力能夠滿(mǎn)足本系統(tǒng)的要求，因此不必在增加其他的抗干擾措施。 [11] 立體停車(chē)庫(kù) PLC 的選擇 由于 PLC 的抗干擾能力、可靠性強(qiáng)，使用范圍廣，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體停車(chē)庫(kù)大都采用可編程控制器來(lái)控制停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)，特別是現(xiàn)在停車(chē)系統(tǒng)的智能化，大容量的要求， PLC 的特點(diǎn)很適合作為這樣的控制系統(tǒng)，隨著 PLC 的發(fā)展，立體停車(chē)庫(kù)的不斷優(yōu)化，將來(lái)的停車(chē)庫(kù)更加智能化，更加廣泛的得到應(yīng)用。 [12] 本系統(tǒng)采用的 ST200 系列 PLC 是 SMIATIC S7 家族中的小型可編程序控制器，它適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合的自動(dòng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè)及控制等， S7200 將高性能與小體積集成一體，運(yùn)行快速，并且提供了豐富的通信選項(xiàng)，具有極高的性?xún)r(jià) 比，系統(tǒng)的硬件、軟件都易于使用， S7200 系統(tǒng)堅(jiān)持一貫的模塊化設(shè)計(jì)，不但能夠經(jīng)濟(jì)地滿(mǎn)足目前的項(xiàng)目要求，也為將來(lái)擴(kuò)展提供了開(kāi)放的接口，由于本系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)眾多，因此采用 CUP 226 和數(shù)字量擴(kuò)展模塊 EM223 的組合配置，能夠滿(mǎn)足編程仿真的要求。 外部電路接線(xiàn)部分設(shè)計(jì) 通過(guò)上面的介紹可以知道立體停車(chē)庫(kù)系統(tǒng)主要是通過(guò) PLC 控制驅(qū)動(dòng)載車(chē)板的電機(jī)，控制其在不同的時(shí)間實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是停車(chē)庫(kù)中的各種檢測(cè)設(shè)備以及預(yù)警指示燈等，為了保證在存車(chē)過(guò)程中的安全到位以及判斷載車(chē)板上是否有車(chē)輛，使用光電感應(yīng)開(kāi)關(guān)和限位開(kāi)關(guān)，同時(shí)車(chē)庫(kù)中還采用了些一些如煙霧和溫度傳感器來(lái)保證車(chē)庫(kù)的安全， PLC 的外部接線(xiàn)簡(jiǎn)化圖如 圖 42 所示。 14 M3 ~K M 1F R 1P E車(chē) 位 1 0 1 橫 移 電 機(jī)Q F 1L 1L 2L 3K M 6F U 1M3 ~K M 2F R 2P E車(chē) 位 1 0 3 橫 移 電 機(jī)K M 7F U 2M3 ~K M 3F R 3P E車(chē) 位 2 0 1 升 降 電 機(jī)K M 8F U 3M3 ~K M 4F R 4P E車(chē) 位 2 0 2 升 降 電 機(jī)K M 9F U 4M3 ~K M 5F R 5P E車(chē) 位 2 0 3 升 降 電 機(jī)K M 1 0F U 5 M3 ~M3 ~K M 1K M 2F R 1F R 2F UP EP E車(chē) 位 1 0 1 橫 移 電 機(jī)車(chē) 位 1 0 3 橫 移 電 機(jī) C P U 2 2 61 MI 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 72 MI 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5I 1 . 6I 1 . 73 MI 2 . 0I 2 . 1I 2 . 2I 2 . 3I 2 . 4I 2 . 5I 2 . 6I 2 . 74 MI 3 . 0I 3 . 1I 3 . 2I 3 . 3I 3 . 4I 3 . 5I 3 . 6I 3 . 75 MI 4 . 0I 4 . 1I 4 . 2I 4 . 3I 4 . 4I 4 . 5I 4 . 6I 4 . 76 MI 5 . 0I 5 . 11 LQ 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 32 LQ 0 . 4Q 0 . 5Q 0