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垂直提升式立體車庫電氣系統(tǒng)硬件設(shè)計論文(參考版)

2025-06-30 13:45本頁面
  

【正文】 圖表整潔,布局合理,文字注釋必須使用工程字書寫,不準(zhǔn)用徒手畫3)畢業(yè)論文須用 A4 單面打印,論文 50 頁以上的雙面打印4)圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5)軟件工程類課題應(yīng)有程序清單,并提供電子文檔1)設(shè)計(論文)2)附件:按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件)次序裝訂。:任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文(復(fù)印件) 。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名: 日期: 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,允許論文被查閱和借閱。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。作者簽名:        日  期:        謝 辭31學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進(jìn)行研究所取得的研究成果。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體,均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。最后,對在我的學(xué)習(xí)和成長道路上給予幫助的所有老師和朋友們表示深深地感謝,對評閱該論文的所有專家表示最崇高的敬意和真摯的感謝!參考文獻(xiàn)30畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文) ,是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。老師深厚的專業(yè)知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和求實創(chuàng)新的工作作風(fēng)深深的影響著我。 謝 辭29謝 辭本文的研究工作是在我的導(dǎo)師蘇皓老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。[15]中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部。[14]張啟君,立體車庫的主要型式及技術(shù)特點。機(jī)械式停車方式在城市居住區(qū)中的運(yùn)用。建筑機(jī)械化,2022:49 51。[12]閏宏偉,潘宏俠。[11]任伯森,大力發(fā)展機(jī)械式停車設(shè)備。[10]徐培萬,立體停車庫的發(fā)展及市場前景。[9]任伯森,迎接停車設(shè)備行業(yè)發(fā)展高潮。[8]廖慶,垂直升降式機(jī)械立體停車系統(tǒng)的研究【碩士學(xué)位論文]。機(jī)械設(shè)計與制造,2022[7]王天奇,立體車庫及其市場前景。[6]付翠玉,關(guān)景泰。立體車庫:城市靜態(tài)交通發(fā)展之必然。微計算機(jī)信息,2022, 24 (91): 88 90。[4]文繼華,梁萍,劉強(qiáng),王遠(yuǎn)。[3])王芳卿,立體停車庫及其控制。[2]萬力,機(jī)械式停車設(shè)備的分類、名稱及工作原理。參考文獻(xiàn)28參考文獻(xiàn)[1]白忠喜,城市停車難與機(jī)械式立體停車設(shè)備。 展望隨著時代和科技的進(jìn)步,垂直升降式立體車庫必然會有更加廣闊的發(fā)展前景。3 基于 PLC 的控制系統(tǒng)不僅能實現(xiàn)立體車庫的自動化存取操作,還具有傳感器故障自診斷、運(yùn)行保護(hù)、各種異常流程處理等功能,有效保障了車庫系統(tǒng)的可靠運(yùn)行;PLC 的硬件接線相對簡單,采用模塊化結(jié)構(gòu),具有可靠性高、擴(kuò)充靈活、通訊功能強(qiáng)大等特點,便于實現(xiàn)立體車庫的縱向或橫向擴(kuò)展。經(jīng)過認(rèn)真和深入的研究工作,可以得出以下結(jié)論:1 采用直線電機(jī)作為立體車庫的橫移裝置,具有結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)快速、維修方便、能耗低、無噪音等優(yōu)點,雖然在沒有安裝抱閘的情況下,可能會有過沖或反彈現(xiàn)象,導(dǎo)致定位存在少量的偏移,但是通過軟件上的保護(hù)可以很好地解決這個問題。通過以上工作,研究分析了電梯式智能立體停車庫的特性,提出了一些改進(jìn)措施。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院26第 5 章總結(jié)與展望 總結(jié) 智能立體停車庫是解決目前出現(xiàn)的城市停車難問題的一個有效方法,對其進(jìn)行研究是十分必要的。變頻變壓調(diào)速電機(jī)調(diào)速的基本原理: 交流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為 N={(1 一 s)*60} f I p 式中:N 一為轉(zhuǎn)速;,一為轉(zhuǎn)差率;f 一為定子的電源頻率:P 一為極對數(shù)。為了提高電梯運(yùn)行的平穩(wěn)性和平層精度等要求,本文采用 V V VF39。交流調(diào)壓調(diào)速電機(jī),采用可控硅替代起、制動電阻、電抗器,控制起、制動電流,實現(xiàn)制動速度的閉環(huán)控制。交流變極調(diào)速電機(jī),由于交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速與其極對數(shù)成反比,因此交流變極調(diào)速電機(jī)可通過改變電動機(jī)的極對數(shù)來改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速??墒沁@類交流感應(yīng)電動機(jī)的起動電流大,一般為額定電流的 47 倍,同時起動轉(zhuǎn)矩也較大,一般為額定轉(zhuǎn)矩 35 倍。故電梯用電機(jī)大多采用交流電機(jī)。其中直流電機(jī)用于直流拖動系統(tǒng)且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維護(hù)保養(yǎng)工作困難。曳引電機(jī)的性能決定著啟動加速、平穩(wěn)運(yùn)行及制動減速和平層精度。整個滑輪組形成了一個以支撐軸為轉(zhuǎn)動中心的等臂杠桿結(jié)構(gòu),使杠桿兩邊的受力始終相等,并消除了在使用過程中由于磨損造成的載荷不平衡 曳引電機(jī)及其調(diào)速方法的選擇 曳引電機(jī)選擇及調(diào)速方法研究車庫運(yùn)行過程中,曳引電動機(jī)頻繁起動、制動、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn),而且負(fù)荷變化大,經(jīng)常工作在重點短時狀態(tài)、電動狀態(tài)、制動狀態(tài)下,對電機(jī)要求較高。為保證鋼絲繩受力均勻,轎廂頂部滑輪組如圖 45 所示。電機(jī)安排在車庫底層的一側(cè),便于安裝與檢修;平衡重布置在電機(jī)的另側(cè),使得車庫的整體框架受力均勻。圖 43 曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)下置驅(qū)動形式(4)車庫升降系統(tǒng)驅(qū)動形式本設(shè)計采用曳引電機(jī)下置的曳引驅(qū)動方式,立體車庫提升系統(tǒng)的整體布置簡圖,如圖 44 所示。曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在停車設(shè)備下方的地坑內(nèi),其傳動形式的曳引比也是 1 比1,如圖 43 所示。 圖 42 動滑輪機(jī)構(gòu)曳引驅(qū)動方式(3)曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)下置驅(qū)動形式曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)置在停車設(shè)備下方的地坑內(nèi),第 4 章 車庫升降機(jī)構(gòu)電氣控制系統(tǒng)的研究設(shè)計23其傳動形式的曳引比也是 1 比 1,如圖 43 所示。鋼絲繩的兩端連接于機(jī)房的頂部,鋼絲繩則分別繞過升降轎廂橫梁上的動滑輪和曳引機(jī)房上的曳引輪導(dǎo)輪和平衡重上的動滑輪。定滑輪;2鑰絲繩;3。中可以看到,立體停車設(shè)備升降轎廂的起吊方式是四點起吊,四根鋼絲繩連接在升降轎廂的四個角。鋼絲繩的一段連著升降轎廂,鋼絲繩繞過定滑輪或水平定滑輪后,再繞過曳引輪與導(dǎo)輪,使鋼絲繩的另一段連著平衡重;曳引電機(jī)驅(qū)動曳引輪旋轉(zhuǎn),帶動鋼絲繩使升降轎廂與平衡重作上下運(yùn)動。在電梯中曳引驅(qū)動形式運(yùn)用的比較多,而在停車設(shè)備中,因為搬運(yùn)輸送的車輛的尺寸較大,有其自身的特殊性,在停車設(shè)備中曳引驅(qū)動機(jī)構(gòu)形式主要有以下幾種設(shè)置形式。因此,只要在曳引系統(tǒng)的容量與強(qiáng)度允許范圍,通過改變曳引繩的長度就可以適應(yīng)不同的提升高度,而不再受卷筒長度限制。因此,目前立體車庫升降電梯普遍采用曳引驅(qū)動。作為電梯的驅(qū)動,常見的是曳引驅(qū)動和卷筒驅(qū)動。第三節(jié)主要針對控制系統(tǒng)的重要組成部分如 S7300+S7200、變頻器和通訊接口板的相關(guān)原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。圖 S7—200 PLC 與通訊接口板通訊系統(tǒng)框圖 本章小結(jié) 本章首先闡述了立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計要求,提出了智能化操作、高速平穩(wěn)運(yùn)行和安全保護(hù)功能這幾方面作為垂直升降式立體車庫的控制系統(tǒng)的基本要求。PLC 的工作流程如圖 3. 2 所示,此外,輸入掃描、用戶程序執(zhí)行、輸出掃描這三個工作階段的詳細(xì)流程如圖 3. 3 所示,在 PLC 中,第 3 章 立體車庫的控制系統(tǒng)的硬件方案19設(shè)置了專門的區(qū)域來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài),分別為輸入映像寄存器和輸出映像存儲器. 圖 plc 的工作流程 圖 三個工作階段的流程圖通訊接口板是實現(xiàn) S7200 PLC 與外圍串口設(shè)備通信的關(guān)鍵部分,包括兩級 :第一級是總接口板,它一方面負(fù)責(zé)收集下級接口板發(fā)送的數(shù)據(jù),經(jīng)處理后發(fā)送到S7200,另一方面接收 S7200 發(fā)送的數(shù)據(jù),再根據(jù)報文中的地址信息分發(fā)到下級接口板;第二級就是下級接口板,它們獲取相應(yīng)串口設(shè)備傳送上來的信息,在河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院20條件允許時將數(shù)據(jù)發(fā)送到總接口板,同時,它們還能接收來自總接口板的數(shù)據(jù),再發(fā)送至對應(yīng)的串口設(shè)備,例如顯示屏、語音設(shè)備等。 PLC 采用循環(huán)掃描的工作方式,掃描周期一般為 40100ms,整個掃描過程可分為輸入掃描、用戶程序執(zhí)行、輸出掃描、內(nèi)部處理四個階段,在剛上電時還會執(zhí)行初始化程序。而結(jié)構(gòu)化語句是相對更為高級的程序語言,相對于梯形圖而言,使用上更為靈活,實現(xiàn)的功能也更全。它有多種程序設(shè)計語言,包括梯形圖語言、功能模塊圖語言和結(jié)構(gòu)化語句描述語言等。可以看到,S7300 PLC 作為整個控制系統(tǒng)的核心,擔(dān)負(fù)著與上位機(jī)通信、各種開關(guān)量信號的接入、控制外圍繼電器的通斷、控制變頻器的運(yùn)行、通過 S7200 PLC 獲取旋轉(zhuǎn)編碼器的信號以及實現(xiàn)與外圍串口設(shè)備的數(shù)據(jù)交換等任務(wù)。為保證車庫運(yùn)行的安全,升降電機(jī)和橫移電機(jī)均為斷電抱閘型,避免突然掉電后失控;為了防止超限運(yùn)行的意外,例如升降臺沉底或沖頂、升降運(yùn)動時橫移電機(jī)位于安全范圍之外,應(yīng)安裝限位保護(hù)開關(guān);車位架上的載車板存在移位或者跌落的危險,應(yīng)設(shè)計載車板防墜落裝置;此外,車庫還設(shè)有緊急停止按鈕,當(dāng)出現(xiàn)異常情況時,能使系統(tǒng)設(shè)備立刻斷電。整個立體車庫控制系統(tǒng)可以分為 PLC 控制、通訊、人機(jī)界面、檢測、安全保護(hù)等部分。因為 PLC 的顯示和文字處理功能比較差,而 PC 的可視化效果很好,且易于實現(xiàn)人機(jī)界面和聯(lián)網(wǎng)通信,為提高立體車庫的管理和監(jiān)控功能,我們采用以觸摸屏或計算機(jī)為人機(jī)界面,以可編程控制器PLC 為主控制器進(jìn)行前端控制,并通過人機(jī)界面的操作按鈕,供現(xiàn)場管理人員對車庫進(jìn)行管理和監(jiān)控。由于立體車庫需要顯示屏、鍵盤、讀卡器、語音等串口設(shè)備,要求控制系統(tǒng)必須具有串行通信功能;另外,為了實現(xiàn)速度閉環(huán)控制,需要有驅(qū)動裝置的位置反饋,控制系統(tǒng)還必須具有對編碼器的高速脈沖信號的處理能力。第 3 章 立體車庫的控制系統(tǒng)的硬件方案17(4)指示性好:PLC 的電源、 CPU, I/0 模塊等都設(shè)有各種狀態(tài)指示燈,反映了模塊的工作狀態(tài),利于控制系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試。 硬件系統(tǒng)的方案立體車庫是一種順序控制、運(yùn)動控制、過程控制相結(jié)合的機(jī)電一體化產(chǎn)品,在控制系統(tǒng)的管理下實現(xiàn)車輛的自動化存取一般來說,基于 PLC 的控制系統(tǒng)能夠適應(yīng)和滿足立體車庫高性能的使用要求。(3)安全保護(hù)功能。(2)高速、平穩(wěn)運(yùn)行。立體車庫對控制系統(tǒng)主要有以下幾個方面的要求: (1)智能化操作。河北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院16第 3 章 立體車庫的控制系統(tǒng)的硬件方案 控制系統(tǒng)的設(shè)計要求立體車庫的動作較多而且復(fù)雜,要求控制系統(tǒng)實現(xiàn)順序動作、速度、定位、通訊、安全保護(hù)等控制。本章接著介紹了本課題中立體車庫的總體結(jié)構(gòu),主要包括車庫的總體布局和系統(tǒng)組成這兩方面,重點闡述了升降裝置、橫移裝置的結(jié)構(gòu)和工作方式。系統(tǒng)將車輛取出之后,升降臺降落至零層,此時道閘打開,用戶可進(jìn)入吊框?qū)④囬_出。取車的正常流程為:用戶按“取車”按鈕后刷卡,然后,在鍵盤上輸入密碼,系統(tǒng)確認(rèn)密碼后,車庫開始動作;若是觸摸屏系統(tǒng),點擊“取車”按鈕后,輸入車牌號和密碼,系統(tǒng)確認(rèn)后,車庫開始動作。待升降臺降落至零層后,道閘打開,用戶可將車駛?cè)氲蹩騼?nèi),零層的對射式光電傳感器以及壓力傳感器將檢測車輛是否符合停放要求以及是否停放到位,車輛停好后,用戶按“確認(rèn)停車”按鈕,升降系統(tǒng)開始提升。存車的正常流程為:對于 IC 卡系統(tǒng),用戶先按“停車”按鈕,再刷卡,然后,用戶需用鍵盤設(shè)定密碼,確認(rèn)密碼之后,車庫開始動作;而對于觸摸屏系統(tǒng),用戶可以直接在觸摸屏上操作,點擊“停車”按鈕,輸入車牌號和密碼后,車庫開始動作。需要注意的是,不是所有的動作都需要速度曲線,速度曲線適用于長行程的動作如升降系統(tǒng)的層間運(yùn)動、橫移系統(tǒng)的側(cè)間運(yùn)動;若是復(fù)位、升降系統(tǒng)微平層以及橫移系統(tǒng)同側(cè)兩點之間的運(yùn)動,則給定一個較低的運(yùn)行速度即可。在運(yùn)行中,PLC 根據(jù)當(dāng)前的運(yùn)行距離動態(tài)生成速度的給定值,并且引入 PI 環(huán)節(jié)以構(gòu)成速度閉環(huán)控制系統(tǒng),能夠有效提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力。就橫移機(jī)構(gòu)而言,光電開關(guān)隨橫移機(jī)構(gòu)運(yùn)動,
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