【正文】 在今后的道路上，我一定會(huì)再接再厲，不斷努力攀登。隨著汽車數(shù)量的增加，泊車位的問(wèn)題不斷加劇，將進(jìn)一步促進(jìn)車庫(kù)20 技術(shù)的革新。 中國(guó)的立體車庫(kù)現(xiàn)在還處于一個(gè)初級(jí)階段，大部分都需要操作人員的參與。由于自己知識(shí)面的不夠，還不能夠設(shè)計(jì)出一個(gè)全自動(dòng)化的立體停車系統(tǒng)。并通過(guò) MCGS 對(duì)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)虛擬仿真，比較直觀的了解車庫(kù)的控制功能及原理。 圖 36 取車狀態(tài) 1 19 圖 37 取車狀態(tài) 2 圖 38 取車狀態(tài) 3 圖 39 取車狀態(tài) 4 圖 310 取車狀態(tài) 5 4. 總結(jié) 通過(guò)查閱資料，了解立體車庫(kù)的運(yùn)行原理，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè) 36的升降橫移式立體停車庫(kù)。待車取出后， 12 號(hào)托盤復(fù)位到第三層，完成取出 。則需要先將第二層的 10 號(hào)車位右移和第一層的 3 車位右移。 圖 33 數(shù)據(jù) 類型 16 圖 34 和圖 35 分別 是左移和取車按鈕的連接設(shè)置 。 圖 31 新建項(xiàng)目 繪制一個(gè)仿真畫面，如圖 32。 在計(jì)算機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫仿真 仿真，用戶可以根據(jù)需要直接修改各種仿真參數(shù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的模擬測(cè)試，從而可以大大降低開發(fā)費(fèi)用和難度，達(dá)到在一個(gè)較短開發(fā)周期內(nèi)以較少的代價(jià)完成一個(gè)最優(yōu)方案。 MCGS 系統(tǒng)包括運(yùn)行環(huán)境和組態(tài)環(huán)境兩個(gè)部分 [12]。 表 21 輸入點(diǎn)分配 控制開關(guān) I/O 口 控制開關(guān) I/O 口 啟動(dòng) 故障輸 入 停止 安全 停車 手動(dòng) 輪廓檢測(cè) 自動(dòng) 報(bào)警復(fù)位 上移 116按鈕 下 移 610托盤 是否 有車 左移 101206車位 是否 有托盤 右移 110號(hào)托盤左限位開關(guān) 存車 110號(hào)托盤右限位開關(guān) 取車 616號(hào)托盤上限位開 復(fù)位 616號(hào)托盤下限位開關(guān) 車未到位 安全檢測(cè) 表 22 輸出點(diǎn)分配 輸出控制 I/O 口 輸出控制 I/O 口 運(yùn)行指示燈 安全報(bào)警 手動(dòng)指示燈 輪廓超限燈 自動(dòng)指示燈 110號(hào)托盤左移 存車指示燈 110號(hào)托盤右移 取車指示燈 616號(hào)托盤上移 可存取指示燈 616號(hào)托盤下移 車位到位 616號(hào)掛鉤 故障報(bào)警 控制程序 程序見附錄 。 11 按 下 自 動(dòng) 按 鈕 ？開 始初 始 化系 統(tǒng) 安 全 監(jiān) 測(cè)發(fā) 生 故 障 嗎 ？緊 急 停 車手 動(dòng) 操 作Y上 層 存 取 車 信 息確 定 下 層 那 邊 有 空 位托 盤 左 邊 托 盤 右 邊下 通 道 建 立 否 ？N彈 開 防 墜 掛 鉤托 盤 到 底 否 ？托 盤 下 移發(fā) 出 存 車 信 號(hào)車 停 好 否 ？托 盤 復(fù) 位 信 號(hào)托 盤 上 升托 盤 到 達(dá) 最 高 點(diǎn) ？伸 出 防 墜 掛 鉤上 層 存 取 車 完 成結(jié) 束報(bào) 警NYNYNYNYNY圖 27 自動(dòng)存車 流程圖 電 氣控制的 I/O 連接 如圖 28 是電氣連接的 I/O 連 接 圖 ,為了簡(jiǎn)化 ， 中間連續(xù) I/O 連接，擴(kuò)展模塊電源及接地 已省略。簡(jiǎn)化了程序，數(shù)據(jù)均具有掉電保護(hù)，當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)，按下急停按鈕 ，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存斷電信息。 PLCK M 1K M 2C O MQ 0 . 0Q 0 . 1MF RF UK M 1 K M 2 圖 26 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 車庫(kù)的 PLC 控制流程 該系統(tǒng)存取車只針對(duì)二、三層，一層的車可以直接存取。 可以通過(guò) PLC 兩輸出點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)接觸器分別控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 一輛汽車的重量一般為 1T2T， 升降電機(jī)的功率在 即可 ，升降速度 10m/min；橫移電機(jī)的功率 。 立體車庫(kù)采用接觸器來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn) 動(dòng) ，從而帶動(dòng)托盤的移動(dòng)。 圖 24 光電開關(guān) E3S2E4 接觸器是指工業(yè)電中利用線圈流過(guò)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使觸頭閉合 ， 達(dá)到控制負(fù)載的電器 元件 。 車庫(kù) 設(shè)計(jì) 中主要是檢測(cè)車庫(kù)中是否有車和車是否停到位。 本設(shè)計(jì)采用 LX19001，如圖 23。檢測(cè)人體運(yùn)8 動(dòng)、非法入侵并報(bào)警 [8]，如圖 ，當(dāng)正在進(jìn)行存取車時(shí)，如果有人接近到一定距離時(shí)，就會(huì)觸動(dòng)報(bào)警 ,距離再近些就會(huì)自動(dòng)停止存取車，來(lái)增加車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的安全。另外選用五個(gè)擴(kuò)展模塊，其中 2 個(gè)數(shù)字量輸入模塊 EM221，其類型為 16 點(diǎn) 24VDC 輸入； 3 個(gè)數(shù)字量輸入 /輸出模塊 EM223，其類型為 16 點(diǎn) 24VDC 輸入 /16 點(diǎn) 24VDC 輸出。 本設(shè)計(jì)采用西門子 S7200 系列的的 CPU226 控制， 圖 21 是西門子CPUCPU226 的外觀圖。所以控制系統(tǒng)的 I/O 點(diǎn)至少有 100 個(gè)以上，需要這么多的 I/O 點(diǎn)，單片機(jī)和繼電器都難以實(shí)習(xí)，但使用 PLC7 就很容易是實(shí)現(xiàn)。托盤行程開關(guān)的位置檢測(cè)信號(hào)可作為控制系統(tǒng)的輸入，橫移定位開關(guān) 20 個(gè)，升降定位有 22 個(gè)，即需要 42 個(gè)輸入點(diǎn)。 2. 36 升降橫 移式立體車庫(kù) 主要器件 36 升降橫移式立體車庫(kù)有 11 個(gè)提升大電機(jī)， 10 個(gè)橫移小電機(jī)，有控制單元的輸出點(diǎn)控制正反轉(zhuǎn)。 (5) 體積小，重量輕，能耗低 PLC 外型小巧，便于安裝，同時(shí)， PLC 重量比較輕 ，其中超小型 PLC 的質(zhì)量只有 150g。 (3) 易學(xué)易用 ，很容易上手 PLC 中 內(nèi)置很多種編程方式，其中梯形圖與傳統(tǒng)的繼電器相似，對(duì)編程人員來(lái)說(shuō)，很容易上手 [6]。 同時(shí)， PLC 也具有很強(qiáng)的通訊能力。 (2) 功能完善，適用性強(qiáng) PLC 現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展成各種系列的產(chǎn)品， 可以 應(yīng)用到 各種規(guī)模的工業(yè)控制 現(xiàn)場(chǎng) 。 例如三菱公司生產(chǎn)的 F 系列 PLC 平均無(wú)故障時(shí)間可以 高達(dá) 30 萬(wàn)小時(shí) [4]?？删幊炭刂破髟诹Ⅲw車庫(kù)控制中具有很多 優(yōu)點(diǎn) ： (1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是 立體 車庫(kù)控制 的首要因素 。 繼電器控制 有很多缺陷 ：第一，難以實(shí)現(xiàn)智能控制：第二，不 適合 應(yīng)用在大容量大規(guī)模的立體車庫(kù)；第三，其元件毀壞率較高，可靠性低；繼電器控制在一些家用的車庫(kù)中比較常見。 在 機(jī)械式 立體 車庫(kù)的初期，繼電器 在控制系統(tǒng)中 比較常用。單片機(jī)如果 在車庫(kù)的控制系統(tǒng)中的應(yīng) 用 ， 會(huì)很大程度的節(jié)約車庫(kù)的造價(jià)。 主要原因是其抗干擾能力比較弱， 而車庫(kù)的運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜。理論上也可以用在立體車庫(kù)的控制上 ， 來(lái)控制車庫(kù)的運(yùn)行。 單片機(jī)是將 CPU,ROM,RAM， 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器和 I/O 接口集成在 一個(gè)很小的硅片上 來(lái)實(shí)現(xiàn)控制功能 。升降橫移式立體車庫(kù)的控制界面要根據(jù)具體情況來(lái)確定。 界面也可向 操作人員反饋 車庫(kù)的 運(yùn)行情況。 界面是操作人員與停車庫(kù)控制核心元件交流的平臺(tái)。但在停車庫(kù)系統(tǒng)中，驅(qū)動(dòng)單元比較單一，只需要驅(qū)動(dòng) 一個(gè)專用的減速機(jī)。 升降橫移式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)使用的接口電路是開關(guān)量接口電路 ，它主要包括 一些行程開關(guān)，開關(guān)按鈕，光電開關(guān)等 開關(guān)5 信號(hào) 的 輸入接口和控制輸出 接口 。 接口 是立體車庫(kù)控制系統(tǒng)中非常重要的一部分 。 圖 12 是 車庫(kù)控制原理圖。它可以是可編程控制器 PLC（ Programmable Logic Controller）或者單片機(jī)控制，也可以是有繼電器控制組成的邏輯電路。 4 1 2 3 4 51 098761 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 圖 11 36 升降橫移式立體車庫(kù)框架圖 升 降橫移式立體車庫(kù)系統(tǒng) 廣義上，車庫(kù)系統(tǒng)主要由控制核心元件、驅(qū) 動(dòng)單元、接口和人機(jī)界面。 二層的 10 號(hào)車位上的車需要先通過(guò) 5 號(hào)車位橫移讓出空位后才可以通過(guò)升降存取。 升降橫移式立體車庫(kù)的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行規(guī)律 。有公式可知： N=3， P=16 則 M=6， 即設(shè)計(jì)為 36 立體車庫(kù)就可以滿足要求。 由于 立體車庫(kù) 受到收鏈裝置及 存取 車時(shí)間的限制，一般為 26 層，以 2,3 層者居多，可根據(jù)泊車的多少?zèng)Q定停車位的規(guī)模。存取車時(shí)，根據(jù)輸入的控制信息，綜合各限位開關(guān)、行程開關(guān)、光電開關(guān)、反饋元件等反饋給 PLC 的信息，由 PLC 控制繼電器，再由繼電器控制 接觸器的閉斷，進(jìn)而控制 電機(jī)的啟停 及運(yùn)行方式 ，從而控制載車板的升降和橫移，系統(tǒng)要求各開關(guān)嚴(yán)格互鎖，保證存取車的安全可靠。 (5) 安全防護(hù) 為了保證 車庫(kù)的安全運(yùn)行， 系統(tǒng)采取安全掛鉤 和傳動(dòng)系統(tǒng) 互 鎖保護(hù)設(shè)計(jì)?？刂苹芈肥?控制車庫(kù)的運(yùn)行情況，存取車位的選擇以及該怎么運(yùn)行的控制，還有一些安全控制，控制系統(tǒng)主要是圍繞控制核心進(jìn)行的，控制核心可以是 繼 電器組，也可以是 PLC,由現(xiàn)場(chǎng)采集的信息輸入控制核心 。 (4) 控制系統(tǒng) 升降橫移式立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)主要是由主回路和控制回路構(gòu)成。 對(duì)于載車板的材料和制造要求較高，因?yàn)檩d車板需要承載車體的重量，如果材料不好，車板很容易變形。由鏈條來(lái)拉著托盤上下移動(dòng) ， 除了最 底層的的不需要垂直移動(dòng)其他的都需要上下移動(dòng)。升降傳動(dòng)主要負(fù)責(zé)托盤的上下移動(dòng)。橫向傳動(dòng)一般是由電機(jī)、 減速器 、驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪導(dǎo)軌組成。 在整個(gè)車庫(kù)中傳動(dòng)有橫移傳動(dòng)和升降傳動(dòng)部分。 (2) 傳動(dòng)部分 傳動(dòng)部分是升降橫移式立體車庫(kù)的 一個(gè)重要 組成部分。 其中 主框架是由 垂直方向和水平方向的梁通過(guò) 剛性節(jié)點(diǎn)連接而成。 (1) 框架部分 立體車庫(kù)的框架主要是由鋼結(jié)構(gòu) 構(gòu)成 ，鋼結(jié)構(gòu) 包括 橫梁 、 縱梁、 托盤等。根據(jù)不同條件來(lái)組合布置，配置特別靈活。上層的車位需要通過(guò)下層車位的橫移讓出空道，然后在升、降存取。 本次設(shè)計(jì)采用升降橫移式立體車庫(kù)， 所謂升降橫移式立體車庫(kù)就是通過(guò)托盤升、降、橫移來(lái)存取車。 將停車位 建在 空間 或者地下 ，利用機(jī)械存取車，自動(dòng)化程度高，是停車場(chǎng)的發(fā)展方向。與傳統(tǒng)停車場(chǎng)不同， 在用地緊張，車多位少的狀況下，它順應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展。 立體車庫(kù)概 述 所謂立 體車庫(kù)就是利用機(jī)械設(shè)備將汽車存放到立體空間中。 為了緩解車多位少的矛盾，一些大城市 現(xiàn)在已經(jīng)開始對(duì)建設(shè) 立體車庫(kù) 給予一定的補(bǔ)貼 ，比如 許昌， 南昌，杭州等地。普通的露天停車場(chǎng)和地下停車場(chǎng)雖然停車方便， 可以快速的存取， 但占地面積廣，且停車數(shù)量有限，特別是 現(xiàn)在，土地價(jià)格暴漲 。而停車位的增加速度在 2%3%。 建立一個(gè)混合的停車場(chǎng)，這 是解決城市停車難 有效途徑 ，也是停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。 在現(xiàn)在大都市發(fā)展的道路上，道路擁擠、 車多位少，已經(jīng)變成城市的發(fā)展的一大障礙。土地資源變得更加寶貴，更加加劇了停車難 。由此帶來(lái)了停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問(wèn)題。到 2020 年初，國(guó)內(nèi)汽車總數(shù)已過(guò)億萬(wàn)輛。 Lifting and Moving Stereo Garage 目 錄 前言 .............................................................................................................................. 1 1. 緒論 ........................................................................................................................ 1 課題研究的背景及意義 ..................................