【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 凝土為主，在升降橫移式車(chē)庫(kù)中我們選用鋼架結(jié)構(gòu) (如圖 所示 )。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點(diǎn)： 圖 立體車(chē)庫(kù)的結(jié)構(gòu)框架 a．可靠性高 鋼材在生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過(guò)程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同 性勻質(zhì)體 。鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好 。鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能比較符合目前采用的理論計(jì)算結(jié)果，計(jì)算結(jié)果可靠，所以說(shuō)鋼結(jié)構(gòu)的可靠性高。 b．材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強(qiáng)度和彈性模量較高，而且強(qiáng)度與重力浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 8 密度之比也高得多。鋼結(jié)構(gòu)自重小，從而便于運(yùn)輸與安裝，可減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷，降低地基和基礎(chǔ)部分的造價(jià)。 c．材料的塑性和韌性好 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會(huì)因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生 顯著的變形，易于被發(fā)現(xiàn)，可及時(shí)采取補(bǔ)救 措施，避免重大事故發(fā)生。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。 d．鋼結(jié)構(gòu)制造簡(jiǎn)便，施工工期短 鋼結(jié)構(gòu)一般在專(zhuān)業(yè)工廠制造，易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品精度高，質(zhì)易于保證，是工程結(jié)構(gòu)中工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝成結(jié)構(gòu)。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時(shí)還可在地面拼裝成較大的單元，再進(jìn)行吊裝。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。由于鋼結(jié)構(gòu)具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。 e．鋼結(jié)構(gòu)密閉性好 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好 的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。 f．鋼材的耐銹蝕性差 在沒(méi)有腐蝕介質(zhì)的一般環(huán)境中，普通鋼材制成的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問(wèn)題并不嚴(yán)重。立體車(chē)庫(kù)多在沒(méi)有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費(fèi)用低。 結(jié)構(gòu)主體采用熱制 H 型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強(qiáng)度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運(yùn)輸方便。 2．上載車(chē)板及其提升系統(tǒng) 每塊上載車(chē)板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理如圖 示，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板上升，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，載車(chē)板下降。根據(jù)載車(chē) 板及車(chē)重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。根據(jù)傳動(dòng)力及載車(chē)板的移動(dòng)速度確定電機(jī)功率。根據(jù)車(chē)身高度確定上下載車(chē)板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長(zhǎng)度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。 3．下載車(chē)板及其橫移系統(tǒng) 由于下載車(chē)板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車(chē)板比上載車(chē)板要短。每塊下載車(chē)板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，藏于載車(chē)板內(nèi)。在下載車(chē)板底部裝有四只鋼輪，可以在導(dǎo)軌上行走，其中兩只為主動(dòng)輪，裝于長(zhǎng)傳動(dòng)軸兩端，另兩只為獨(dú)立安裝的從動(dòng)輪。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長(zhǎng)傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行 走從而使下載車(chē)板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。根據(jù)載車(chē)板及車(chē)輛的重量、行走速度、滾輪與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)確定橫移電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率。 4．安全裝置 上載車(chē)板上裝有上下行程極限開(kāi)關(guān)和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車(chē)板上停位之間，在縱梁兩測(cè)各裝兩只掛鉤，上載車(chē)板兩側(cè)相應(yīng)位置處各裝兩只耳環(huán)，當(dāng)上載車(chē)板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動(dòng)套入四只耳環(huán)內(nèi)，以防止升降電機(jī)常閉制動(dòng)器慢釋放后，上載車(chē)板在汽車(chē)和載車(chē)板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車(chē)。另外也防止制動(dòng)器一旦失靈，上載浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 車(chē)板從上停車(chē)位墜落，砸壞下層汽車(chē)。下載車(chē)板的 安全裝置主要是行程極限開(kāi)關(guān)和防碰撞板。行程極限開(kāi)關(guān)的作用是使載車(chē)板橫移到位后自動(dòng)停止。防碰撞板的作用是：下載車(chē)板橫移時(shí)，如果碰撞到人、遺留行李或車(chē)主寵物時(shí)，切斷橫移電機(jī)電源，橫移停止。 5．控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備的控制系統(tǒng)采用 PLC 可編程序控制器控制，主要有手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位、急停四種控制方法。自動(dòng)控制應(yīng)用于平時(shí)的正常工作狀態(tài)，手動(dòng)控制應(yīng)用于調(diào)試、維修狀態(tài)，復(fù)位應(yīng)用于排除故障場(chǎng)合，急停應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場(chǎng)合。對(duì)于本文中所列的 5車(chē)位升降橫移式立體停車(chē)設(shè)備， PLC 主要要控制二層三個(gè)升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn) 和一層橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。此外要控制上層車(chē)位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報(bào)警顯示裝置等。 定位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主要由： PLC、組態(tài)監(jiān)控部分、電氣傳動(dòng)部分、檢測(cè)部分、手動(dòng)控制部分、支架模型組成。 PLC程序設(shè)計(jì)要求： a． １ 號(hào)車(chē)位、 2號(hào)車(chē)位、 3 號(hào)車(chē)位只能上下移動(dòng)，不能左右移動(dòng)； b． 4 號(hào)車(chē)位、 5 號(hào)車(chē)位只能左右移動(dòng)，不能上下移動(dòng)； c．下排車(chē)位上的汽車(chē)可以直接開(kāi)出； d．上排車(chē)位的汽車(chē)，要想開(kāi)出需要先按下相應(yīng)車(chē)位標(biāo)號(hào)呼叫按鍵，再按下叫車(chē)按鍵，然后下排車(chē)位先左右移動(dòng)，讓出位置，上排車(chē) 位降至下層，再進(jìn)出車(chē)輛。 原理 整個(gè)車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)由一臺(tái) PLC 對(duì)車(chē)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過(guò) PLC 控制載車(chē)板縱橫傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車(chē)輛的存取操作。各車(chē)位內(nèi)車(chē)輛的調(diào)入調(diào)出由 PLC 根據(jù)當(dāng)前各車(chē)位的車(chē)輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車(chē)輛進(jìn)出。 立體車(chē)庫(kù)的自動(dòng)存取車(chē)控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號(hào)的采集、報(bào)警與控制輸出。 PLC 輸出信號(hào)給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。強(qiáng)電系統(tǒng)包括載車(chē)板電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車(chē)板的上下行程限位。車(chē)庫(kù)采用車(chē) 位檢測(cè)裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車(chē)到位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開(kāi)關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開(kāi)關(guān)，斷掉所有電機(jī)的電源，使載車(chē)盤(pán)無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。 系統(tǒng)輸出控制信號(hào)包括控制電機(jī)運(yùn)行方向信號(hào)，控制電機(jī)運(yùn)行信號(hào)，控制電磁鐵得、失電信號(hào)，控制燈光報(bào)警信號(hào)，控制車(chē)庫(kù)照明信號(hào)。 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)是一種比較典型的跨學(xué)科機(jī)電一體化產(chǎn)品，集機(jī)械、電子、信息技術(shù)于一體。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運(yùn)用與組合構(gòu)成了車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)。升降橫移式浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)是整個(gè)車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的重要組成部分，也是 車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的核心。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是“四肢”，框架是“軀體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。它指揮著車(chē)庫(kù)的每個(gè)運(yùn)作過(guò)程，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)的系統(tǒng)控制原理：操作者 (人 )要通過(guò)控制系統(tǒng)信息交流的平臺(tái) (界面 )把操作信息傳送給控制系統(tǒng)，經(jīng)系統(tǒng)處理后，系統(tǒng)把可識(shí)別的控制信息通過(guò)輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來(lái)完成車(chē)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)作。其系統(tǒng)控制原理框圖，如圖 。 由于 PLC 的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)，它們的系統(tǒng)控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應(yīng)用在智能化要求程度高、多 車(chē)尾、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中。 PLC的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。 圖 車(chē)庫(kù)系統(tǒng)控制原理框圖 在升降橫移式立體車(chē)庫(kù)中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車(chē)庫(kù)內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn) 。其次是車(chē)庫(kù)內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。為了保證載車(chē)板能橫移到預(yù)定位置以及載車(chē)板能上升或下降到指定位置，采用了行程開(kāi)關(guān)。為了判斷載車(chē)板上有無(wú)車(chē)輛，采用了光電開(kāi)關(guān)。一般小型車(chē)庫(kù)選用按鈕操作，界面清楚，易于操作，但對(duì)于大型車(chē)庫(kù)來(lái)說(shuō)要用上位機(jī)來(lái)進(jìn)行對(duì)其控 制。同時(shí)在車(chē)庫(kù)中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預(yù)警裝置，因本系統(tǒng)只有開(kāi)關(guān)量輸入而無(wú)模擬量輸入，憑可編程序控制器本身的抗干擾能力和隔離變壓器就能滿(mǎn)足要求，因此可不必再另外增加其它抗干擾措施。 弱電系統(tǒng) （ 1） 檢測(cè)信號(hào)：車(chē)庫(kù)檢測(cè)信號(hào)是控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)?？刂瞥绦蚋鶕?jù)檢測(cè)到的信號(hào)順序執(zhí)行，控制輸出。 對(duì)每個(gè)上、下層載車(chē)盤(pán)，其運(yùn)行狀態(tài)只有上升、下降動(dòng)作，載車(chē)盤(pán)停放位置只有上位或下位，所以都有以下檢測(cè)信號(hào)：載車(chē)盤(pán)上認(rèn)趾，載車(chē)盤(pán)上極限，載車(chē)盤(pán)下認(rèn)趾，載車(chē)盤(pán)下極限。在載車(chē)盤(pán)上位，均設(shè)有安全掛鉤，掛鉤也為兩種 狀態(tài)，即掛鉤通電打開(kāi)和斷電閉合，并通過(guò)一個(gè)特定的行程浙江工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 開(kāi)關(guān)來(lái)獲取掛鉤狀態(tài)信息。載車(chē)盤(pán)向上運(yùn)行過(guò)程中，檢測(cè)到上認(rèn)趾信號(hào)，則自動(dòng)停止運(yùn)行，如果上認(rèn)趾開(kāi)關(guān)被損壞，系統(tǒng)未檢測(cè)到信號(hào)，載車(chē)盤(pán)會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到上極限開(kāi)關(guān)處時(shí)，上極限信號(hào)就會(huì)切斷電機(jī)電源，使電機(jī)停電，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，起著雙重保險(xiǎn)的作用。載車(chē)盤(pán)向下運(yùn)行過(guò)程中，首先打開(kāi)對(duì)應(yīng)的掛鉤，系統(tǒng)檢測(cè)到掛鉤打開(kāi)的信號(hào)后，系統(tǒng)開(kāi)始下降，如果掛鉤未打開(kāi)，載車(chē)盤(pán)不會(huì)下降。下降過(guò)程中，當(dāng)檢測(cè)到下認(rèn)趾信號(hào)時(shí)，自動(dòng)停止運(yùn)行，如果下認(rèn)趾開(kāi)關(guān)被損壞，系統(tǒng)未檢測(cè)到信號(hào)，載車(chē)盤(pán)會(huì)繼續(xù)向下 運(yùn)行，當(dāng)運(yùn)行到下極限開(kāi)關(guān)處時(shí)，下極限信號(hào)就會(huì)切斷電機(jī)電源，使電機(jī)停電，無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，起著雙重保險(xiǎn)的作用。 PLC還設(shè)有延時(shí)保護(hù)，在載車(chē)盤(pán)開(kāi)始運(yùn)行的同時(shí)， PLC開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)時(shí)間到，而載車(chē)盤(pán)未運(yùn)行到位時(shí)，載車(chē)盤(pán)停止運(yùn)行，同時(shí)系統(tǒng)報(bào)警。另外，若兩道認(rèn)址開(kāi)關(guān)均被損壞，載車(chē)盤(pán)運(yùn)行到位而無(wú)信號(hào)返回時(shí)，載車(chē)盤(pán)會(huì)繼續(xù)向上或下運(yùn)行