【文章內(nèi)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(gòu)車位電磁鐵反轉(zhuǎn) 上位限位開關(guān)運轉(zhuǎn) 安全掛鉤 急停開關(guān) 行程開關(guān) 下位限位開關(guān) 光電開關(guān) 電源開關(guān) 復(fù)位開關(guān)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(nèi)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(yīng)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(mào)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(shè)計有密切的關(guān)系[8]。本文主要研究的是由鋼結(jié)構(gòu)框架、升降電梯、行走小車機構(gòu)、載車板橫移機構(gòu)、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(gòu)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(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)簡單可靠、鋼架結(jié)構(gòu)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(xiàn)監(jiān)控管理一體化等特點[9]。鋼結(jié)構(gòu)架主要是由立柱部分、小車行走導(dǎo)軌部分、橫梁部分、縱梁部分、電梯升降導(dǎo)軌部分以及停車架等部件組成。鋼結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)要求，有單結(jié)構(gòu)形式、跨梁形式、后懸臂形式等，本設(shè)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(nèi)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(shè)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(zhuǎn)、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(qū)動方式為鋼絲繩曳引驅(qū)動；剎車裝置為雙重電磁制動器。行走小車是由步進電機驅(qū)動，發(fā)出信號來控制行走距離并結(jié)合安裝在導(dǎo)軌上的傳感器以實現(xiàn)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(shè)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(gòu)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(gòu)的工作原理是由剎車減速電機驅(qū)動，通過鏈輪帶動鏈條轉(zhuǎn)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(gòu)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(zhuǎn)換的載體。載車板是用來存放庫存車輛的載體，按結(jié)構(gòu)可以分為框架式和拼板式。框架式載車板是用型鋼和鋼板焊接的承載框架，大多數(shù)采用的是中間突起結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)停車道和中間突起的頂面鋪設(shè)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(fù)雜，在存取車時要求控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)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?qū)崿F(xiàn)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(diào)速系統(tǒng)[12]。另外，為了確保車輛的安全，車庫內(nèi)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(nèi)應(yīng)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(yīng)該均勻地分布在不同層車架中間，如果庫內(nèi)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(yù)設(shè)的要求。如果失火，整個自動增壓噴淋裝置設(shè)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(yīng)充分利用各限位開關(guān)、接近開關(guān)、行程開關(guān)、光電開關(guān)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(shè)備中包含升降傳動和橫移傳動兩大部分。橫移轉(zhuǎn)動系統(tǒng)負責行走小車在橫梁上的橫移運動。該機構(gòu)有電機、變頻器、驅(qū)動輪和從動輪、導(dǎo)軌組成。升降轉(zhuǎn)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(xiàn)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(zhuǎn)動，鏈輪帶動鏈條，通過電動機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)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?qū)⒁〉能噺闹付▽铀偷诫娞菘?。電器控制線路是由各種有觸電的接觸器、按鈕、行程開關(guān)等按不同的連接方式組合而成的。以實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動。在設(shè)計時應(yīng)有必要的保護措施以實現(xiàn)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(yīng)出現(xiàn)，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(xiàn)短路保護的作用。再接一個空氣開關(guān)，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(guān)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(dǎo)電、導(dǎo)磁材料進行屏蔽，以減少空間電磁干擾；對有些模塊設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)，安裝容易。選用了高速計數(shù)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(shè)備的調(diào)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(nèi)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(xiàn)復(fù)雜的控制系統(tǒng)。此外，還可以通過通信聯(lián)網(wǎng) ，實現(xiàn)分散控制，集中管理。(4)硬件配套齊全，適應(yīng)性強。PLC產(chǎn)品已經(jīng)標準化、模塊化、系列化。PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)中，只需在PLC端子上接入相應(yīng)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(shè)計、安裝、調(diào)試工作量小。(7)維修工作量小，維修方便。(1)電壓保護。如果設(shè)備在使用過程中發(fā)生超載、短路等現(xiàn)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(shè)備不被損壞。(2)急停保護。在系統(tǒng)中設(shè)置急停開關(guān)，按下按鈕后將使電路立即斷電，停止所有動作，以應(yīng)對設(shè)備動作過程中出現(xiàn)的故障。(3)超限檢測。將光電檢測設(shè)備裝置在電梯內(nèi)部適當?shù)母叨壬希詭椭囍髟诖娣跑嚨倪^程中準確通車，如果車主停車不當，蜂鳴器就會自