【文章內(nèi)容簡介】 16 最大跨度為 最大載重為： 1 5 2 0 1 0 0F kN KN? ? ?? 分配到各個支點的力為：3 100 KN?? 最大彎矩為： F K N m? ? ? ? 上述方法可以就算得出選擇 熱軋工字鋼（ GB 706 88 ） ,選擇 10 號 工字鋼足以 4 螺栓及連接 17 高強度螺栓安裝工藝 高強度螺栓應(yīng)能自由地穿入孔內(nèi)，不得強行敲打，不得氣割擴孔。高 強度螺栓采用帶有計數(shù)器的電動扳手從中央向外（對一構(gòu)件） 擰緊，分初擰和終擰。初擰扭矩應(yīng)為終擰扭矩的 50 %.終擰扭矩按下式計算： TC= K PC d ， PC= P +Δ P 式中 TC——— 終擰扭矩（ N2m） ； P ——— 高強度螺栓設(shè)計預(yù)拉力（ kN） ； Δ P ——— 預(yù)拉力損失值（ kN） ，取 P ； d ——— 高強度螺栓螺紋直徑（ mm） ； K ——— 扭矩系數(shù)，取 ～ . 在終擰 1 h 以后至 24 h 以內(nèi)，檢查螺栓扭矩，如在扭矩理論值的177。 10 %范圍內(nèi)視為合格。 高強度螺栓接觸面的間隙若小于 mm 時可不處理；若在 ～ mm 的范圍內(nèi)，可將高出的一側(cè)磨成 1∶ 10 斜面，打磨方向與受力方向垂直；若大于 可加墊板處理。 18 載 車板的設(shè)計計算 載車板具體尺寸見載車板的裝配圖，下圖為其示意圖： 載車板的支撐結(jié)構(gòu)的 設(shè)計 ： 載車板的兩外側(cè)采用 10 號熱軋槽鋼（ GB 70788） , 中間采用 11 根方形鋼，將其均勻的焊接在 槽鋼上面，連接處均用三角形肋板加固，表面覆蓋載車鋼板，厚度為 19 載車板承載結(jié)構(gòu)如圖所示： 載車板采用 16 根方形鋼，初步設(shè)定其型號為 KQF40x40x2 ,其截面系數(shù)為 W= 兩車車輪之間的距離為 1700mm,板間的寬度為 2120cm , 將載車板的輪子設(shè)立在寬距為 1700cm 的車板上，其所受的彎矩將會很小，故可不進行校核。 20 安全防護機構(gòu) 載車板的安全裝置主要是行程極限開關(guān)和防碰撞板 。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板的作用是：載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機電源，橫移停止。最重要的是鋼結(jié)構(gòu)的主要承載部分的兩端設(shè)有安全裝置，以在執(zhí)行升降時將實現(xiàn)其他載車板的固定，它有兩端的限位開關(guān)控制。安全裝置采用電磁控制 升降機機構(gòu)設(shè)計 21 22 第三章 立體車庫電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 電氣控制系統(tǒng)整體設(shè)計 整個車庫設(shè)計由一臺 PLC 對車庫進行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過 PLC 控制載車板 縱橫傳動裝置以完成對車輛的存取操作。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入調(diào)出由 PLC根據(jù)當(dāng)前各車位的車輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車輛進出。 立體車庫的自動存取車控制系統(tǒng)包括弱電與強電兩套系統(tǒng)。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號的采集、報警與控制輸出。 PLC 輸出信號給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。強電系統(tǒng)包括載車板電機控制線路、控制電機正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車板的上下行程限位。車庫采用車位檢測裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車到位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時，按下急停開關(guān)。 車庫系統(tǒng)控制原理框圖 升降 橫移式立體車庫的系統(tǒng)控制原理：操作者 (人 )要通過控制系統(tǒng)信息交流的平臺 (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)把可識別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車庫現(xiàn)場的運作。其系統(tǒng)控制原理框圖。 由于 PLC 的可靠性、抗干擾能力強。國內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車庫，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、多車尾、大容量的現(xiàn)代化升降橫移式立體車庫中。 PLC 的可靠性、抗干擾能力強。 23 PLC 的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 一般小型車庫選用按鈕操作，界面清楚，易于操作，但對于大 型車庫來說要用上位機來進行對其控制。同時在車庫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)只有開關(guān)量輸入而無模擬量輸入，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足要求，因此可不必再另外增加其它抗干擾措施。 電氣系統(tǒng)關(guān)鍵部分 概述 PLC 接線設(shè)計：立體停車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對象首先是車庫內(nèi)的橫移電機和升降電機，控制系統(tǒng)就是使它們在不同的時間內(nèi)實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。 電機控制及接線設(shè)計：在存取車時車位的升降不能同時 進行，車位的升降和橫移也不能同時進行，這兩個動作必須是互鎖的，即當(dāng)上層車位在升降時，地面層車位不能移動，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個車位進行上下升降運動。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來解決。 24 電機控制原理圖 PLC 控制程序 概述 控制軟件采用梯形圖語言編寫。在設(shè)計不同層進出車程序時運用了“ 并行分支與匯合” 的技巧， 所謂并行分支指的是各分支流程可同時執(zhí)行， 待各流程動作全部結(jié)束后， 根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件， 匯合狀態(tài)動作?？刂葡到y(tǒng)能自動處理設(shè)備動作順序之間的聯(lián)鎖或雙重輸出， 而且控制系統(tǒng)的試運行及故障檢查非常方便， 可節(jié)約大量時間， 提高工作效率。 根據(jù)車庫的運行控制要求，用戶應(yīng)用程序采用模塊化結(jié)構(gòu)， 由主循環(huán)程序和若干子程序構(gòu)成。用編程軟件支持的梯形圖邏輯語言編寫，系統(tǒng)應(yīng)用的程序框圖如圖 所示。程序設(shè)計方案如下： （ 1）初始化程序提出系統(tǒng)的控制信息，掃描各到位開關(guān)信號； （ 2）主控制程序按照進車優(yōu)先的原則，將最多的車位保持在進車位置。每 25 個載車板運動之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動作，前后動作互鎖。判斷是否有空位是根據(jù)橫移電機所對應(yīng)的到位行程開關(guān)動作 信息來確定的。升降系統(tǒng)啟、停動作也是根據(jù)相應(yīng)的到位行程開關(guān)來確定； （ 3）故障報警程序故障報警程序能夠?qū)崟r地采集設(shè)備異常信息，及時發(fā)出聲光報警信號，提醒司機和管理人員進行處理。若在程序執(zhí)行過程中，有人、物侵入車庫空間或車輛超長， PLC將按照閉鎖關(guān)系停止設(shè)備運行，同時發(fā)出故障報警。該程序完整而高效的完成了車庫全部動作，具有安全可靠性。完全達到了作為民用機電一體化設(shè)備所應(yīng)具備的條件，充分發(fā)揮了它的作用。 控制程序采用模塊化編程形式， 車位運行過程中只需調(diào)用子程序模塊， 這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度， 方便了程序 的修改， 而且為車位的拓展提供了便利條件。整個程序包括主程序模塊、手動按鍵子程序模塊、緊急停車按鍵子程序模塊、初始化程序模塊、存取車位號賦值程序模塊、空車位號與移動車位號賦值程序模塊、載車板平移運動程序模塊、光電開關(guān)子程序模塊、載車板升降運動 程序模塊和故障報警子程序模塊。 程序所用狀態(tài)元件、定時器及數(shù)據(jù)存儲器均選用具有掉電保護功能的元件， 當(dāng)系統(tǒng)掉電時元件保持掉電前的狀態(tài)， 以保存現(xiàn)場信息， 待上電后繼續(xù)完成被中斷的動作當(dāng)發(fā)生意外情況時， 按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運行并保存現(xiàn)場斷點信息當(dāng)出現(xiàn)電氣或機械故障時 ， 如電機過載、過熱時自動中止系統(tǒng)運行， 并發(fā)出聲光報警， 同時系統(tǒng)轉(zhuǎn)人手動方式進行故障處理。 所謂輸入輸出點定義是指整體輸入輸出點的分布和每個輸入輸出點的名稱定義，它們會給程序的編制、系統(tǒng)的調(diào)試和文本的打印等帶來很多方便。因為本系統(tǒng)是對開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，并對控制速度要求不高，選用一般的可編程序控制器，其具有的自診斷功能和采用的循環(huán)掃描工作方式完全能滿足要求。本系統(tǒng)輸入端有自動 /手動選擇開關(guān)，自動工作時有總開、總停按鈕，有上、下、左、右移動按鈕，車位號信號輸入若干。選用 OMRON公司的 CZOOH系列的 160點可編程序控制器 (96個信號輸入點， 64個繼電器輸出點 )完全滿足容量的要求。我們在分配輸入輸出點時按照控制功能分段，相同功能的輸入板和輸出板組成一組。一般情況下輸入點與輸入信號，輸出點與輸出控制一對應(yīng)。分配好后，按系統(tǒng)配置的通道與接點號分配給每一個輸入信號和輸出信號。在本系統(tǒng)中報警器是幾個信號共用一個輸出點，各報警因素邏輯關(guān)系并聯(lián)后接到報警輸出點。 26 第四章 結(jié)論與展望 結(jié)論 隨著中國經(jīng)濟的騰飛，城市化進程加快，汽車越來越快的走進工薪階層家庭，而土地越來越緊缺的情況下，為解決城市停車 難的問題，立體車庫是必然出路。而且，公路空中停車設(shè)備將能充分利用土地資源，將是今后發(fā)展的重要方向。我國立體車庫發(fā)展雖經(jīng)歷了十來年的發(fā)展，但仍處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計水平、經(jīng)濟價值還有待于完善和開發(fā)。為此對公路空中立體車庫設(shè)計方案優(yōu)化具有重大的現(xiàn)實意義和潛在的市場經(jīng)濟效益。本文在參閱了國內(nèi)外有關(guān)立體停車庫的大量資料的前提下，對升降橫移式立體車庫設(shè)計機構(gòu)裝置和控制系統(tǒng)進行細致研究，得出了以下重要的結(jié)論： ，對公路空中立體車庫的發(fā)展特點和發(fā)展方向進行了總結(jié)，通過對市場 需求的分析和對比國內(nèi)外立體車庫的發(fā)展?fàn)顩r，分析了公路空中立體車庫 ，對車庫構(gòu)架的鋼結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計，節(jié)省了鋼材，降低了建造成本。 ，確定了本車庫的機械系統(tǒng)傳動方案。分析各種載車板的提升方案，最終確定了最穩(wěn)定、可靠且經(jīng)濟的方案。 ，提出了控制系統(tǒng)的詳細方案。為達到車庫中的檢測要求，確定了經(jīng)濟而適用的傳感器。在車庫自動控制系統(tǒng)中，選用了歐姆龍公司的 CZOOH 型 PLC 可編程控制器，并對 PLC 功能和特點進行簡述的分析。 展望 雖然立體車庫目前在我國應(yīng)用逐漸增多，但我國城市人口密度較稠，隨著家庭轎車的增加，公路空中立體車庫未來市場必將是巨大的，但對產(chǎn)品的需求，將會向兩個極端發(fā)展：一個極端就是價格的極端，市場大量需要低價格的機械停車設(shè)備，它只要能夠達到增加停車位的目的，能夠保證最基本的使用性能，以價格優(yōu)勢占領(lǐng)市場，這一部分的市場份額預(yù)計將達到 50%70%；另一個極端就是技 27 術(shù)與性能的極端，要求停車設(shè)備具有優(yōu)越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。通過國內(nèi)外機械停車設(shè)備使用經(jīng)驗的總結(jié)，可以發(fā)現(xiàn)人們在 利用機械停車設(shè)備存取車時，比較追求的是存取車速度、等待時間以及方便的程度。此外，未來的機械停車設(shè)備市場，也會更加注重完善的售后服務(wù)系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)、遠程故障導(dǎo)處理系統(tǒng)。 機械立體停車庫的種類繁多，我們必須通過詳盡的技術(shù)分析才可以有明智的 決斷，利用一切可以利用的因素，建造出經(jīng)濟技術(shù)合理和適應(yīng)市場要求的機械立 體停車庫?？傊?，在我們面臨著建設(shè)現(xiàn)代化大都市的重任和土地資源異常奇缺的 情況下，使用公路空中立體車庫是可行、明智的選擇，它的前景將是無限美好的。 參考文獻 [1] 舒贛平，王恒華，范圣剛 .輕型鋼結(jié)構(gòu)民用與工業(yè)建筑設(shè)計，中國電力出版社 [2] 付翠玉，關(guān)景泰 .立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) 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