【文章內容簡介】 V升降電機OUT電源220V接地警示燈蜂鳴器電磁控制橫移電機防墜機構車位電磁鐵反轉 上位限位開關運轉 安全掛鉤 急停開關 行程開關 下位限位開關 光電開關 電源開關 復位開關手動傳感器COM故障燈 P L C外輪廓超限燈運行燈電源燈220VCOMCA+BD圖3簡化PLC接線圖如果只有一個進出口(一個電梯)時，在進行存取車時不但車位的升降不能同時進行，而且車位的升降和橫移也不能同時進行，這兩個動作必須形成互鎖，即當上層車位在升降時，其他層車位則不能移動，反之亦然，并且車庫內每次只能有一個車位進行上下升降運動[7],這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。 電梯式立體停車庫主要應用于大城市中建筑密度高、停車面積少的中心區(qū)，尤其是寫字樓、商業(yè)區(qū)、電影院、酒店、商貿中心等繁華地段，是解決這些繁華都市地區(qū)停車場地嚴重不足的首選方案之一。因為電梯式停車庫只有一套提升裝置、橫移裝置，所以存取時間是否能夠達到要求，提高停車庫的處理能力以及存取車效率，減少車主存取車等待的時間，與車庫的硬件配置及其控制系統(tǒng)設計有密切的關系[8]。本文主要研究的是由鋼結構框架、升降電梯、行走小車機構、載車板橫移機構、載車板、自動控制系統(tǒng)、電氣控制裝置、消防系統(tǒng)、傳動部分、安全防護裝置等為主體所構成的電梯式立體停車庫。作為存取車輛的場所，電梯式立體停車庫摒棄了老式停車場以及停車樓占地面積廣、停車數量不足以及停車安全可靠性低等問題，不僅繼承和發(fā)揚了智能立體停車庫占地面積少、停車數輛多、便于集中管理、停車安全可靠性高等優(yōu)點，而且具備結構簡單可靠、鋼架結構穩(wěn)定性好、車位的增減方便靈活、造價低、車輛存取使用方便、車輛存放安全性高、采用計算機控制、實現監(jiān)控管理一體化等特點[9]。鋼結構架主要是由立柱部分、小車行走導軌部分、橫梁部分、縱梁部分、電梯升降導軌部分以及停車架等部件組成。鋼結構框架采用了熱軋H型鋼、槽鋼、角鋼、鋼帶等，用耐壓強度極高的螺絲連接成鋼架結構。根據不同的結構要求，有單結構形式、跨梁形式、后懸臂形式等，本設計主要采用具有視野寬闊、存取車便捷的跨梁形式。其主要作用是承重和內置幾十個或成百上千停車位并安裝機械傳動、電氣控制、消防系統(tǒng)、排水等設備。電梯主要由電動機、減速電機、鋼絲繩、載車板、升降鏈、軸、轎廂、鏈條鏈輪及平衡重等部件組成[10]。減速電機通過主動鏈輪帶動傳動軸旋轉、傳動軸兩端的雙排鏈輪帶動升鏈條動作，起升鏈條連接不銹鋼絲繩帶動托盤動作，完成車輛的上下運行。其驅動方式為鋼絲繩曳引驅動；剎車裝置為雙重電磁制動器。行走小車是由步進電機驅動，發(fā)出信號來控制行走距離并結合安裝在導軌上的傳感器以實現小車行走到位的精確控制。為了提高存取車的效率，在每層均設置一輛小車，并規(guī)定每輛車只能在其所在的層存取車。橫移機構是由電機、鏈傳動長軸、鏈條、鏈輪及三級滑叉等組成。橫移機構的工作原理是由剎車減速電機驅動，通過鏈輪帶動鏈條轉動和變頻器無級變速控制速度，通過長軸兩端的鏈輪帶動三級滑叉做橫向存取運動。載車板橫移機構的主要功能是在車存取的過程中利用載車板動作將車存入或取出[11]。載車板是作為小車在車庫中存放和小車位置轉換的載體。載車板是用來存放庫存車輛的載體，按結構可以分為框架式和拼板式?？蚣苁捷d車板是用型鋼和鋼板焊接的承載框架，大多數采用的是中間突起結構，在兩側停車道和中間突起的頂面鋪設厚度不同的鋼板；拼板式載車板是用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成組裝件，以及采用咬合拼裝成載車板，并用螺栓禁錮連接，拼裝前可以對組件表面進行處理，使載車板更加的美觀和輕巧。自動控制系統(tǒng)主要包括控制、拖動、檢測以及安全保護部分。電梯式立體停車庫存取車時的動作較多且比較復雜，在存取車時要求控制系統(tǒng)能夠實現順序動作、速度以及定位和安全互鎖等控制。為了保證傳動裝置在運行動作時能夠實現低噪聲、低功耗、自動的加減速，同時也為了能夠保證運行平衡、高速、精確，因此車庫的升降裝置大都采用交流變頻調速系統(tǒng)[12]。另外，為了確保車輛的安全，車庫內還安裝了傳感器檢測裝置以及各種限位裝置以檢測可能存在的隱患。為了消除一些不必要的隱患，在車庫內應該配備有整套的自動增壓噴淋系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠迅速的控制火勢以及報警。例如煙感以及溫感探測器應該均勻地分布在不同層車架中間，如果庫內的溫度或煙氣濃度過高，消防系統(tǒng)將自動報警，由計算機控制系統(tǒng)啟動排風機直至達到預設的要求。如果失火，整個自動增壓噴淋裝置設備會迅速啟動把火熄滅。為保證載車板在運行過程中的安全，必須采取防墜、自鎖以及安全掛鉤等裝置。該部件應充分利用各限位開關、接近開關、行程開關、光電開關等檢測載車板、車體的位置與運行狀態(tài)。采用接觸器、繼電器執(zhí)行對電動機的啟動與停止控制。 傳動部分是電梯式立體車庫的主要部分。在該停車設備中包含升降傳動和橫移傳動兩大部分。橫移轉動系統(tǒng)負責行走小車在橫梁上的橫移運動。該機構有電機、變頻器、驅動輪和從動輪、導軌組成。升降轉動負責電梯的升降運動，利用電動機、鏈條裝置將電梯提升到指定層次，實現升降存取車。升降部分由電動機、變頻器、鏈輪、鏈條等組成。運行時，電動機帶動鏈輪轉動，鏈輪帶動鏈條，通過電動機的正反轉實現電梯的升降[13]。在存取車過程中，主要是將要存的車用電梯送到指定層次或將要取的車從指定層送到電梯口。電器控制線路是由各種有觸電的接觸器、按鈕、行程開關等按不同的連接方式組合而成的。以實現對電力拖動系統(tǒng)的啟動。在設計時應有必要的保護措施以實現過載保護，短路保護等，對系統(tǒng)有保護作用，使其正常工作。從220V電源應出現，接熔斷器FU0(主電路)，以防止過高的電流流入電路而燒壞電氣元件，實現短路保護的作用。再接一個空氣開關，取220V的交流電供給PLC，而這個220V的交流電又并接到一個PSW上，從而得到24V的直流電供給操作面板和行程開關等低壓元件[13]。這個220V交流電的取得是再接第一個交流接觸器KMO(主接觸器CJ2010)即主接觸器上完成的，使PLC得電工作而升降電機和橫移電機不得電工作，更安全的控制升降電機和橫移電機。在主接觸器之前接有相序保護器，在交流電發(fā)生相序不正常是使電路發(fā)生斷路，從而保護電氣元氣件不被破壞。 PLC的選型該系統(tǒng)選用的PLC為西門子S7200 /CPU226型PLC。西門子S7200 PLC有以下的優(yōu)點[14]：(1)可靠性高，抗干擾能力強。在硬件方面，I/O采用了光電隔離，有效的抑制了外部干擾源對PLC的影響；對供電電源以及線路采用多種形式的濾波，從而消除或抑制了高頻干擾；對CPU等重要部件采用良好的導電、導磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設置了聯(lián)鎖保護、自診斷等。在軟件方面，PLC采用掃描方式以及在程序中設有故障檢測和自診斷程序等來達到抗干擾的功能。(2)采用模塊化的結構，安裝容易。選用了高速計數模塊、多點I/O模塊、通訊模塊等。故監(jiān)控層選用PLC作為控制系統(tǒng)的主控機。PLC工作時，首先是開機自檢，確認無故障后，判斷當前模式是手動還是自動。手動模式是用于設備的調試或者處理故障情況。自動模式則是程序控制用于車輛的自動存取。(3)功能性強，性價比高。一臺小型的PLC內有成百上千個可供用戶使用的編程軟件，功能強大，可以實現復雜的控制系統(tǒng)。此外，還可以通過通信聯(lián)網 ，實現分散控制，集中管理。(4)硬件配套齊全，適應性強。PLC產品已經標準化、模塊化、系列化。PLC構成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC端子上接入相應的I/O信號線即可，具有較強的帶負載能力。(5)體積小，能耗低。(6)系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量小。(7)維修工作量小，維修方便。(1)電壓保護。如果設備在使用過程中發(fā)生超載、短路等現象，接觸器或繼電器將會立即發(fā)生動作并自動使主電路斷電以保護車庫中的設備不被損壞。(2)急停保護。在系統(tǒng)中設置急停開關，按下按鈕后將使電路立即斷電，停止所有動作，以應對設備動作過程中出現的故障。(3)超限檢測。將光電檢測設備裝置在電梯內部適當的高度上，以幫助車主在存放車的過程中準確通車，如果車主停車不當，蜂鳴器就會自