【正文】 點(diǎn)輸出，采用繼電器輸出形式，可驅(qū)動(dòng)交直流負(fù)載，負(fù)載電流在 2A 左右。 4 升降橫移式立體車庫 系統(tǒng)軟件 方面的 設(shè)計(jì) 4 升降橫移式立體車庫 系統(tǒng)軟件 方面的 設(shè)計(jì) 可編程控制器的選擇 系統(tǒng)核心部分采用三菱 FX2N 為控制元件，它是 FX 系列中功能最強(qiáng)、速度最高的微型可編程控制器。 步進(jìn)電機(jī)只能通過脈沖電源供電才能運(yùn)行 ,不能直接使用交流電源和直流電源。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快 ,易于啟停、正反轉(zhuǎn)及變速。 由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng) ,既簡單、廉價(jià) ,叉非?？煽?。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有如下特點(diǎn)： 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移與輸入脈 沖數(shù)嚴(yán)格成正比。我們用加速時(shí)間常數(shù) Ta 和減速時(shí)間常數(shù) Td 來描述步進(jìn)電機(jī)的升速和降速特性， 如圖 所示 。當(dāng)要求步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)到大于突跳頻率的工作頻率時(shí)，變化速度必須逐漸上升；同樣，從最高工作頻率或高于突跳頻率的工作頻率停止時(shí)，變化速度必須逐漸下降。 (5)加減速特性。步進(jìn)電機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，它 所能接受的，即保證不丟步運(yùn)行的極限頻率，稱為最高工作頻率。空載啟動(dòng)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)定子繞組通電狀態(tài)變化的頻率不能高于該突跳頻率?？蛰d時(shí)，步進(jìn)電機(jī)由靜止突然啟動(dòng)，并進(jìn)入不丟步的正常運(yùn)行所允許的最高頻率，稱為啟動(dòng)頻率或突跳頻率。矩角特性是步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)重要特性，它是指步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 與失調(diào)角 的變化規(guī)律。步距角越小，數(shù)控機(jī)床的控制精度越高。它是決定步進(jìn)伺服系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的重要參數(shù)。 對(duì)于圖 所示的單定子、徑向分相、反應(yīng)式伺服步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)它以三相三拍通電方式工作時(shí)，其步距角為 ?=360???mzk?=360???3?40?1??3? 若按三相六拍通電方式工作，則步距角為 ?=360???mzk??360???3?40?2??? (1) 步距角。在三相六拍通電方式中，步距角 α則為 15176。當(dāng) A 相通電時(shí)，是 1 和 3 極與 A 相的兩極對(duì)齊，很明顯，當(dāng) A 相斷電、 B 相通電時(shí)， 2 和 4 極將與 B相兩極對(duì)齊。采用三相六拍通電方式，可使步距角 α縮小一半。與 B 相磁極對(duì)齊。若以三相六拍通電方式 工作，當(dāng) A 相通電轉(zhuǎn)為 A 和 B 同時(shí)通電時(shí)，轉(zhuǎn)子的磁極將同時(shí)受到 A 相繞組產(chǎn)生的磁場和 B 相繞組產(chǎn)生的磁場的共同吸引，轉(zhuǎn)子的磁極只好停在 A 和 B 兩相磁極之間，這時(shí)它的步距角 α 等于 30176。 上面所述的這種通電方式稱為三相三拍。如果控制線路不停地按 A→B→C→A… 的順序控制步進(jìn)電機(jī)繞組的通斷電，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子便不停地順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。通常，步進(jìn)電機(jī)繞組的通斷電 狀態(tài)每改變一次，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度 α稱為步距角。 圖 (Ⅰ )中，當(dāng) A 相繞組通以直流電流時(shí)，根據(jù)電磁學(xué)原理，便會(huì)在 AA 方向上產(chǎn)生一磁場，在磁場電磁力的作用下，吸引轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子的齒與定子 AA 磁極上的齒對(duì)齊。 圖 單定子徑向分相反應(yīng)式伺服步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖 3 立體車庫 系統(tǒng)硬件 方面的 設(shè)計(jì) 步進(jìn)電機(jī)的工作原理實(shí)際上是電磁鐵的作用原理。與磁極上的小齒一致。在定子的每個(gè)磁極上，即定子鐵心上的每個(gè)齒上又開了 5 個(gè)小齒，齒槽等寬，齒間夾角為 9176。圖 所示的步進(jìn)電機(jī)可構(gòu)成三相控制繞組，故也稱三相步進(jìn)電機(jī)。定子鐵心由電工鋼片疊壓而成，其形狀如圖中所示。在反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)中，有軸向分相和徑向分相兩種，圖 是一典型的單定子、徑向分相、反應(yīng)式伺服步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。步進(jìn)電機(jī)的工作原理實(shí)際上是電磁鐵的作用原理。由于該系統(tǒng)沒有反饋檢測環(huán)節(jié)，它的精度較差，速度也受到步進(jìn)電機(jī)性能的限制。在此系統(tǒng)中，執(zhí)行元件是步進(jìn)電機(jī)。同時(shí)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3 立體車庫 系統(tǒng)硬件 方面的 設(shè)計(jì) 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。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關(guān)。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。 PLC 的可靠性、抗干擾能力強(qiáng) 。 由于 PLC 的可靠性、抗干擾能力強(qiáng)。 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(tái)(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(shí)別的控制信息通過輔助設(shè)備驅(qū)動(dòng)執(zhí)行結(jié)構(gòu)，來完成車庫現(xiàn)場的運(yùn)作。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是“四肢”，框架是“軀體”，那么控制系統(tǒng)就是“大腦”。其中，電子技術(shù)、信息技術(shù)和傳感技術(shù)的合理運(yùn)用與組合構(gòu)成了車庫的控制系統(tǒng)。 系統(tǒng)輸出控制信號(hào)包括控制電機(jī)運(yùn)行方向信號(hào)，控制電機(jī)運(yùn)行信號(hào)，控制電磁鐵得、失電信號(hào)，控制燈光報(bào)警信號(hào)，控制車庫照明信號(hào)。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。 PLC 輸出信號(hào)給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷。 立體車庫的自動(dòng)存取車控制系統(tǒng)包括弱電與強(qiáng)電兩套系統(tǒng)。 立體車庫控制系統(tǒng)的 原理 整個(gè)車庫設(shè)計(jì)由一臺(tái) PLC 對(duì)車庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過 PLC 控制載車板縱橫傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車輛的存取操作。 定位控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 定位控制系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)主要由： PLC、組態(tài)監(jiān)控部分、電氣傳動(dòng)部分、檢測部分、手動(dòng)控制部分、支架模型 組成。對(duì)于本文中所列的 5車位升降橫移式立體停車設(shè)備， PLC 主要要控制二層三個(gè)升降電機(jī)的正反轉(zhuǎn)和一層橫移電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。 5． 控制系統(tǒng) 升降橫移式立體停車設(shè)備的控制系統(tǒng)采用 PLC 可編程序控制器控制，主要有手動(dòng)、自動(dòng)、復(fù)位、急停四種控制方法。行程極限開關(guān)的作用是使載車板橫移到位后自動(dòng)停止。另外也防止制動(dòng)器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。 3 立體車庫 系統(tǒng)硬件 方面的 設(shè)計(jì) 4． 安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關(guān)和防墜落安全裝置。電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)長傳動(dòng)軸運(yùn)轉(zhuǎn)，長傳動(dòng)軸上的主動(dòng)鋼輪在導(dǎo)軌上滾動(dòng)行走從而使下載車板作橫向平移運(yùn)動(dòng)。每塊下載車板后部都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，藏于載車板內(nèi)。根據(jù)車身高度確定上下載車板間的距離，根據(jù)這個(gè)距離確定鏈條的長度，最后根據(jù)傳動(dòng)力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。根據(jù)載車板及車重確定鏈條所需的傳動(dòng)力。 2． 上載車板及其提升系 統(tǒng) 每塊上載車板都配有一套獨(dú)立的電機(jī)減速機(jī)與鏈傳動(dòng)組合的傳動(dòng)系統(tǒng)。立體車庫多在沒有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中，所以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)本身的維護(hù)費(fèi)用低。 e． 鋼結(jié)構(gòu)密閉性好 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結(jié)構(gòu)、管道等。施工工期短，可盡快發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益。構(gòu)件制造完成后，運(yùn)至施工現(xiàn)場拼裝成結(jié)構(gòu)。鋼材的韌性好，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性強(qiáng)，具有良好的吸能能力，抗震性能優(yōu)越。 c． 材料的塑性和韌性好 鋼材的塑性好，鋼結(jié)構(gòu)在一般條件不會(huì)因超載等而突然斷裂。 b． 材料的強(qiáng)度高，鋼結(jié)構(gòu)自重小 3 立體車庫 系統(tǒng)硬件 方面的 設(shè)計(jì) 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強(qiáng)度和彈性模量較高，而且強(qiáng)度與重力密度之比也高得多。鋼材的物理力學(xué)特性與工程力學(xué)對(duì)材料性能所作的基本假定符合較好 。鋼架結(jié)構(gòu)與其它建筑 結(jié)構(gòu)相比，具有如下特點(diǎn)： 圖 立體車庫的結(jié)構(gòu)框架 a． 可靠性高 鋼材在生產(chǎn)時(shí)，整個(gè)過程可嚴(yán)格控制，質(zhì)量比較穩(wěn)定，性能可靠。下面我們重點(diǎn)對(duì)車庫的主要組成 (圖 )進(jìn)行分析。 圖 五車位升降橫移式立體車庫工作原理圖 本設(shè)計(jì) 以兩層三列式立體車庫為模型建立研究對(duì)象。3 號(hào)車位 ，則需先將 1 號(hào)和 2 號(hào)載車板右移 ， 再將 3 號(hào)載車板下降 。 1 、 2 號(hào)車位可以直接存放車輛 。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位 要 將載車 板升或降到地面層，駕駛員才可進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或開出車庫。 3 立體車庫 系統(tǒng)硬件 方面的 設(shè)計(jì) 3 立體車庫 系統(tǒng)硬件 方面的 設(shè)計(jì) 升降橫移式立體車庫的基本結(jié)構(gòu) 升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機(jī)械式停 車設(shè)備。 6． 設(shè)計(jì)立體車庫系統(tǒng)的 梯形圖設(shè)計(jì)。 4． 根據(jù) I/O 的點(diǎn)數(shù)選擇合適的 PLC 的類型。 2． 根據(jù)立體車庫的控制系統(tǒng)的功能要求，確定系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 。因此，最終確定研究對(duì)象為升降橫移式立體車庫。 2 系統(tǒng)控制方案的設(shè)定 2 系統(tǒng)控制方案的設(shè)定 自動(dòng)化立體車庫的描述 目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環(huán)式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式等。機(jī)械式立體停車設(shè)備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，立體車庫的設(shè)計(jì)目的：是解決城市用地緊張 ，緩解停車難的一個(gè)有效手段。這對(duì)眼下車庫短缺的小區(qū)解決停車難的問題提供了方便條件。機(jī)械車庫一般不做成套系統(tǒng)，而是以單臺(tái)集裝而成。應(yīng)該說，機(jī)械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據(jù) 40 平方米的面積，而如果采用雙層機(jī)械車庫，可使地面的使用率提高 80％ — 90％，如果采用地上 21 層 立體式車庫的話， 50 平方米的土地面積上便可存放 40 輛車，這可以大大地節(jié)省有限的土地資源，并節(jié)省土建開發(fā)成本。機(jī)械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實(shí)施，是解決城市停車難最有效的手段，機(jī)械車庫與傳統(tǒng)的自然地下 車庫相比，在許多方面都顯示出優(yōu)越性。作為現(xiàn)代大