【文章內(nèi)容簡介】 存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達地面 層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫內(nèi)底層 的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進入車庫內(nèi)將汽車開進或開出車庫，每個車位升降均由一臺電機驅(qū)動，通過鏈條拖動搬運器垂直升降，橫向移動借助導(dǎo)軌，也 是利用一臺電機實現(xiàn)車位的移動，它的主要優(yōu)點在于同一層的車位移動獨立，可以自由動作，并且動作時間短，縮短了存取車的時間。 升降橫移式立體車庫為多層多列布置，除頂層外每層設(shè)一 個 空位，作為交換車位，除底層以外的所有車位均能自行升降，除頂層以外的所有車位均能自行橫移，當(dāng)某一車位需存取車輛時，該車位下方到空位之間的 所有車位向空位方向橫移一個車位的距離，該車位下方形成 升降通道，此時，該車位便可自由升降，當(dāng)車位降至地面時，車輛便可開進或開出，見圖 （假設(shè)圖中每一格為一個車位，沒有標(biāo)號的格子為預(yù)留的交換車位） 。 圖 升降橫移式立體車庫車位示意圖 Fig Lifting and transferring cubic garage spaces XXX 畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 (1) 升降橫移式立體車庫，包括多層結(jié)構(gòu)的框架，在框架上設(shè)置有橫移導(dǎo)軌，底層橫移導(dǎo)軌上設(shè)置有可以沿導(dǎo)軌移動的 載車板 ，上層橫移導(dǎo)軌上設(shè)置有可以沿導(dǎo)軌移動的載車板 ，以及通過鏈條連接在載車架上可以升降的 載車板 。其特征在于：框架上除頂層以外的其他每一層均有一空閑的 載車板 位置，作為上層載車盤下降的通道，載車架的一端的橫梁上安裝有升降電機和減速器并通過鏈輪和鏈條帶動傳動軸 。傳動軸上安裝有四個鏈輪，每個鏈輪帶動一根鏈條，鏈條的是一端設(shè)計成套狀，繞在載車架縱梁上的鏈輪組上，另一端則繞過一個鏈輪與 載車板 連接。載車架上設(shè)計有防墜掛鉤，用于懸掛 載車板 。防墜掛鉤由電磁鐵和復(fù)位彈簧控制它的彈出與復(fù)位。 (2) 升降橫移式立體車庫的出入庫方法，其特征在于包括如下步驟： 將除頂層以外的每一層空閑的車位集中在同一縱向位置上，作為初始位置。 如有汽車入庫按如下步驟進行： a) 如需進入底層的停車位直接駛?cè)爰纯伞? b) 如需進入底層以外的上層車位，先將位于上層車位縱軸線和初始空閑車位縱軸線之間的所 有該上層車位下面的 載車板 同時向初始空閑車位方向橫移一個 載車板 位置；然后將該上層停車位的 載車板 垂直放下直到底層，將車輛駛?cè)?載車板 后，再將 載車板 垂直升高到原來的位置；最后將其它 載車板 橫移回到初始位置。 如有汽車出庫按如下步驟進行。 a) 如底層汽車出庫直接駛出載車板 即可。 b) 如有除底層以外的上層車位的車出庫，先將位于該上層車位縱軸線和初始空閑車位縱軸線之間的所有該上層停車位下面的載車架同時向初始空閑車位方向橫移一個載車架 位置；然后將該上層車位的載車板垂直放下直到底層；將車輛駛出載車板 后，再將 載車板 垂直升高到 原來的位置；最后將其他 載車板 橫移回到初始位置。 XXX：基于 PLC 的升降橫移式立體車庫設(shè)計 6 3 升降橫移式立體車庫的硬件系統(tǒng) 設(shè)計 控制原理說明 由第 二 章分析我們知道升降橫移式立體車庫的運行原理：利用托盤的移位產(chǎn)生垂直通道，通過高層車位升降實現(xiàn)車輛的存放， 載車板 的移位由 PLC 進行控制，該系統(tǒng)中主控單元的控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移小電機和升降大電機，控制系統(tǒng)控制它們在不同時間實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈等。 為了保證 載車板 能橫移到預(yù)定的位置、 載車板 能上升或下降到準(zhǔn)確位置，采用了行程開關(guān)，為了判斷 載車板 上有無車輛，采用了光電 開關(guān)，在不同的位置有不同的功能；將接收器和發(fā)射器分別安裝在 載車板 底層左右兩邊的光電開關(guān)，用以檢測 載車板 上汽車停放是否到位；在 載車板 對角線上安裝的光電開關(guān)用以檢測 載車板 上有無車輛；裝在車位入口處左右兩側(cè)的光電開關(guān)用于檢測外界的錯誤動作和車位移動時出現(xiàn)的異常情況。如有車輛未停妥 （ 動作區(qū)域有人或物 ） 、 運行過程中有車想進入等意外情況，光電開關(guān)光線被遮，會給 PLC 一個電平變化信號，從而改變 PLC 的輸入，蜂鳴器發(fā)出長時間 報警，設(shè)備停止運行。 控制 系統(tǒng)的 PLC 單元的選擇 各型 PLC 簡介 硬件選購目前市 場上的 PLC 產(chǎn)品眾多，除國產(chǎn)品牌外，國外有：日本的 、MITSUBISHI、 FUJJ， 德國的 SIEMENS，韓國的 LG 等?？紤]到西門子 PLC 已經(jīng)在我國市場占了很大的比重，應(yīng)用范圍比較大，說明其應(yīng)用方便可靠，其技術(shù)資料、軟硬件資料豐富全面，并且西門子 PLC 知識簡單易學(xué)，所以本段主要介紹西門子 S7 系列。 西門子 S7 系列 PLC 體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強，可靠性更高。 S7 系列 PLC 產(chǎn)品可分為微型 PLC（如 S7200），小規(guī)模性能要求的 PLC（如 S7300）和中、高性能要求 的 PLC（如 S7400）等。而 S7200 PLC 是超小型化的 PLC，它適用于各行各業(yè)，各種場合中的自動檢測、監(jiān)測及控制等。 S7200 PLC 的強大功能使其無論單機運行，或連成網(wǎng)絡(luò)都能實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。 S7300 是模塊化小型 PLC 系統(tǒng)，能滿足中等性能要求的應(yīng)用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構(gòu)成不同要求的系統(tǒng)。與 S7200 PLC 比較， S7300 PLC 采用模塊化結(jié)構(gòu)，具備高速（ ~）的指令運算速度；用浮點數(shù)運算比較有效地實現(xiàn)了更為復(fù)雜的算術(shù)運算；一個帶標(biāo)準(zhǔn)用戶接口的軟件工具方 便用戶給所有模塊進行參數(shù)賦值；方便的人機界面服務(wù)已經(jīng)集成在 S7300 操作系統(tǒng)內(nèi)，人機對話的編程要求大大減少，但是 S7300 經(jīng)濟要求高，同時 S7300 一般用于控制要求比較高的場合。 S7400PLC 是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。 S7400 PLC 采用模塊化無XXX 畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 風(fēng)扇的設(shè)計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的 CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據(jù)需要組合成不同的專用系統(tǒng)。當(dāng)控制系統(tǒng)規(guī)模擴大或升級時，只要適當(dāng)?shù)卦黾右恍┠０澹隳苁瓜到y(tǒng)升級和充分滿足需要。它是用于更加高級的控 制要求的 PLC，其價格更高。 PLC 型號的選擇 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制核心單元確定與控制任務(wù)有關(guān)，在本次立體停車場的設(shè)計中是選用 S7—200 系列中的 CPU226，它的可用輸入點數(shù)為 24，可用輸出點數(shù)為 16。 PLC 采用典型的計算機結(jié)構(gòu)，其實質(zhì)就是一種工業(yè)控制計算機。 PLC 主要由中央處理單元、存儲器、輸入 /輸出接口、編程器、電源以及其他電路組成。如圖 所示。 圖 PLC 基本結(jié)構(gòu) Fig Basic PLC structure 傳感元件的選擇 光電開 關(guān)（光電傳感器）是光電接近開關(guān)的簡稱，它是利用被檢測物對光束的遮擋或反射，由同步回路選通電路，從而檢測物體有無的。物體不限于金屬，所有能反射光線的物體均可被檢測。光電開關(guān)將輸入電流在發(fā)射器上轉(zhuǎn)換為光信號射出，接收器再根據(jù)接收到的光線的強弱或有無對目標(biāo)物體進行探測。在立體車庫中，光電開關(guān)用于檢測車庫車位上是否有車以及車輛是否?？康轿?[5]。 介于需要確定車位上是否有車，以及車輛是否?？康轿?，采用對射型光電開關(guān)。 對射型光電開關(guān)由發(fā)射器和接收器組成，結(jié)構(gòu)上是兩者相互分離的，在光束被中斷的情況下會產(chǎn)生一個開關(guān) 信號 變化，典型的方式是位于同一軸線上的光電開關(guān)可以相互分開達 50 米。 主要特征：辨別不透明的反光物體；有效距離大，因為光束跨越感應(yīng)距離的時間僅一次；不易受干擾，可以使用在野外或者有 灰塵 的環(huán)境中；裝置的消耗高，兩個單元都必須敷設(shè) 電纜 。 圖 為對射式光電開關(guān)。 XXX：基于 PLC 的升降橫移式立體車庫設(shè)計 8 圖 對射式光電開關(guān) Fig Beam photoelectric switches 行程開關(guān) 行程開關(guān)， 位置開關(guān) （又稱限位開關(guān)）的一種，是一種常用的小電流 主令電器 。利用生產(chǎn)機械運動部件的碰撞使其觸頭動作來實現(xiàn)接通或分?jǐn)嗫刂齐娐?，達到一定的控制目的。通常，這類 開關(guān) 被用來限制機械運動的位置或行程，使運動機械按一定位置或行程自動停止、反向運動、 變速運動 或自動往返運動等。 由于行程開關(guān)為了確保載車板 能 平移 到 預(yù)定位置，所以選用 滾輪式行程開關(guān)。 下圖為行程開關(guān)實物圖 。 圖 行程開關(guān)實物圖 Fig Limit switch picture XXX 畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 驅(qū)動元件以及減速器選擇 這些 驅(qū)動元件是完成車庫托盤的橫移和升降的專用減速電機。 查閱相關(guān)資料 [6]后，升降用電機選擇電動機型號為 Y132M26， 其技術(shù)參數(shù) 見表 表 Y132M26 電動機主要性能參數(shù) Tab Y132M26 Motors main performance parameter 型號 額定功率 kW 同步轉(zhuǎn)速 r/min 滿載轉(zhuǎn)速 r/min Y132M26 1000 960 橫移電機選擇 功率為 、減速比為 80 的 G 系列小型齒輪減速電機 ， 其技術(shù)參數(shù)如表 所示 。 表 G 系列小型齒輪減速電機技術(shù)參數(shù) Tab G series small gear motor technical data 機型號 額定功率 kW 減速比 輸出轉(zhuǎn)矩 mN? 輸出轉(zhuǎn)速 r/min 22 80 112 減速器選擇型號為 NGW L528 的二級 NGWL 減速器。其主要性能參數(shù)見表 。 表 NGW L52 性能參數(shù) Tab NGW L52 performance parameters 機座號 型號 公稱傳 動比 i 實際傳動比 i? 性能參