【正文】 動(dòng)系統(tǒng)、升降架等組成。（1）鋼絲繩式提升型式（2）鏈條式提升型式（3）液壓式提升型式（4）螺桿式提升型式（5）液壓缸、鋼絲繩組合提升型式（6）鏈條、鋼絲繩組合提升型式在立體車庫(kù)設(shè)計(jì)中，各種提升方式特點(diǎn)如下：（1）采用鏈傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)簡(jiǎn)單可靠，維修簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉。（2）采用鋼絲繩傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是對(duì)車庫(kù)底盤可以提升的高度可以不加限制，造價(jià)比較低。（3）采用液壓傳動(dòng)：優(yōu)點(diǎn)是可以真正實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，結(jié)構(gòu)緊湊，功率與重量比高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)、誤差小精度高、低速平穩(wěn)性好、調(diào)速范圍寬、介質(zhì)自身可起冷卻潤(rùn)滑作用、安全防爆等優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，本車庫(kù)為三層，從提升高度上選鏈傳動(dòng)或鋼絲繩傳動(dòng)都可以，但從方案經(jīng)濟(jì)及可行性角度考慮，選擇鏈傳動(dòng)更為有利。 橫移機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 載車板橫移原理圖，減速電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)直接驅(qū)動(dòng)載車板行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)載車板橫移運(yùn)動(dòng)。行走輪直徑：由結(jié)構(gòu)尺寸及輪壓等因素決定，行走輪直徑確定為80mm。 提升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)本文中立體車庫(kù)的升降部分和橫移部分均采用鏈傳動(dòng)輸入動(dòng)力。鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)：能保證準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；傳動(dòng)效率高，~；作用在軸上的壓力較?。荒茉诟邷?、油污等惡劣環(huán)境工作。圖 載車板提升原理圖軸在升降傳動(dòng)系統(tǒng)和橫移傳動(dòng)系統(tǒng)中都是特別重要的，它不但影響著傳動(dòng)的好壞還影響著車輛的安全，在軸的設(shè)計(jì)中，按照常規(guī)設(shè)計(jì)方法，先進(jìn)行初算軸，然后進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定軸徑后，再對(duì)軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核?？蚣苁禽d車板用型鋼和鋼板焊接承載框架，并多數(shù)采用中間突起結(jié)構(gòu)，在兩側(cè)停車通道和中間凸起的頂面鋪設(shè)不同厚度的鋼板。拼板式載車板用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓成組裝件，采用咬合拼裝成載車板，用螺栓緊固連接，拼裝前可以先對(duì)組件進(jìn)行各種表面處理，如電鍍、烤漆等，使載車板輕巧、美觀。對(duì)于升降橫移式立體車庫(kù)，它的安全防護(hù)措施要做到以下幾點(diǎn)，并配備有相應(yīng)的防護(hù)裝置。2急停措施：在發(fā)生異常情況時(shí)能使停車設(shè)備立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)，在操作盒上安裝有緊急停止開關(guān)，并設(shè)為紅色，以示醒目。防止超限運(yùn)行裝置：停車設(shè)備在升降過(guò)程中，在定位開關(guān)上方裝有限位開關(guān)，當(dāng)定位開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，由限位開關(guān)使設(shè)備停止工作，起超程保護(hù)作用。一旦檢測(cè)到在車庫(kù)運(yùn)作時(shí)，有人或其它物體進(jìn)入車庫(kù)，系統(tǒng)就會(huì)使這個(gè)車庫(kù)停止運(yùn)作。掛鉤防墜方式為電磁鐵驅(qū)動(dòng)。防墜落裝置中解鎖動(dòng)作由電磁鐵完成。當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)推桿自動(dòng)縮回。在對(duì)垂直式立體車庫(kù)主要結(jié)構(gòu)形式、鋼架結(jié)構(gòu)、升降裝置、停車庫(kù)位以及存取方式進(jìn)行研究之后，綜合考慮各方面因素，選定垂直升降式布局作為車庫(kù)的整體結(jié)構(gòu)形式，曳引驅(qū)動(dòng)形式作為系統(tǒng)的提升方式和鏈傳動(dòng)方式作為車庫(kù)的存取方式。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(jìn)出。弱電系統(tǒng)主要包括各種信號(hào)的采集、報(bào)警與控制輸出。強(qiáng)電系統(tǒng)包括載車板電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器、到位限位及載車板的上下行程限位。系統(tǒng)在面板處設(shè)有急停開關(guān)，當(dāng)發(fā)生意外時(shí)，按下急停開關(guān)，斷掉所有電機(jī)的電源，使載車盤無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，以保護(hù)人員及設(shè)備的安全。升降橫移式立體車庫(kù)是一種比較典型的跨學(xué)科機(jī)電一體化產(chǎn)品，集機(jī)械、電子、信息技術(shù)于一體。升降橫移式立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)是整個(gè)車庫(kù)系統(tǒng)的重要組成部分，也是車庫(kù)系統(tǒng)的核心。它指揮著車庫(kù)的每個(gè)運(yùn)作過(guò)程，并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。其系統(tǒng)控制原理框圖。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的升降橫移式立體車庫(kù)，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(kù)中。圖 PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖在升降橫移式立體車庫(kù)中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車庫(kù)內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。為了保證載車板能橫移到預(yù)定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關(guān)。一般小型車庫(kù)選用按鈕操作，界面清楚，易于操作，但對(duì)于大型車庫(kù)來(lái)說(shuō)要用上位機(jī)來(lái)進(jìn)行對(duì)其控制。 。在各個(gè)電動(dòng)機(jī)電路中加入空氣開關(guān)，熱繼電器，熔斷器實(shí)現(xiàn)電路的過(guò)載，斷相，短路，漏電保護(hù)。這些在程序中可采用聯(lián)鎖和互鎖的方法來(lái)解決。在電路中加入熱繼電器，熔斷器，低壓斷路器實(shí)現(xiàn)電路過(guò)載、短路、欠壓保護(hù)?，F(xiàn)分別對(duì)其保護(hù)元件進(jìn)行設(shè)計(jì)?？刂瞥绦蚋鶕?jù)檢測(cè)到的信號(hào)順序執(zhí)行，控制輸出。升降橫移式立體車庫(kù)，通過(guò)載車板的升降橫移運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)車庫(kù)存取車操作。因此，一層車位載車板橫移動(dòng)作需左右限位信號(hào)，二層車位載車板橫移動(dòng)作需左右限位信號(hào)和升降動(dòng)作需上下限位信號(hào)，三層車位載車板升降動(dòng)作需上下限位信號(hào)。相比于傳統(tǒng)的限位開關(guān)，接近開關(guān)具有工作可靠、壽命長(zhǎng)、功耗低、復(fù)定位精度高、操作頻率高等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選用的接近開關(guān)為，上海坤氏 RDQF118，動(dòng)作距離20mm，輸出電流200MA。在此采用紅外對(duì)射式光電開關(guān)，在載車板的對(duì)角線上安裝。 本設(shè)計(jì)選用個(gè)光電開關(guān)為，上海坤式 GBL41X系列 對(duì)射式 作用距離5M，直流2線輸出 電流1000MA。在此設(shè)計(jì)中，采用在載車板中安裝四個(gè)紅外對(duì)射光電開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛正確停車的檢測(cè)，將四個(gè)關(guān)電開關(guān)分別布置于載車板正確停車區(qū)域的邊線上。 本設(shè)計(jì)選用的光電開關(guān)為，上海坤式 GBL41X系列 對(duì)射式 作用距離5M，直流2線輸出 電流1000MA。在本設(shè)計(jì)中，采用在車庫(kù)門口設(shè)置柵型光電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)人員誤入報(bào)警。本設(shè)計(jì)選用的光柵式保護(hù)裝置為，濟(jì)寧科力光電產(chǎn)業(yè)有限公司，KS06型光電保護(hù) D型 ，作用距離020M，工作電源 DC 24V，輸出電壓DC 24V。報(bào)警信號(hào)接入控制系統(tǒng)中，當(dāng)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)時(shí)整個(gè)車庫(kù)立即停止工作。自動(dòng)控制方式為車庫(kù)正常運(yùn)行狀態(tài)，存取車操作只要按下相應(yīng)的車位號(hào)碼，相應(yīng)的車位即能安程序順序?qū)崿F(xiàn)車位的升降橫移等動(dòng)作；點(diǎn)動(dòng)為檢修狀態(tài)，在選定相應(yīng)的車位時(shí)，需按下相應(yīng)的動(dòng)作按鈕才能實(shí)現(xiàn)車位的升降橫移動(dòng)作。同時(shí)為車庫(kù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，還需要有相應(yīng)的安全檢測(cè)信號(hào)的輸入，和報(bào)警信號(hào)的輸出。它具有控制能力強(qiáng)、可靠性高、配置靈活、編程簡(jiǎn)單、使用方便、易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)今及以后工業(yè)控制的主要手段和重要的自動(dòng)化控制設(shè)備。由于S7200系類PLC具有緊湊的設(shè)計(jì)、良好的擴(kuò)展性、低廉的價(jià)格和強(qiáng)大的指令系統(tǒng)，使得它近乎完美地滿足小規(guī)?？刂埔?，適用于各行各業(yè)。監(jiān)測(cè)及控制的自動(dòng)化。另外，其豐富的CPU類型及電壓等級(jí)，使其在解決用戶的自動(dòng)化問(wèn)題時(shí)，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。其中，CPU是核心，輸入單元與輸出單元是連接現(xiàn)場(chǎng)輸入、輸出設(shè)備與CPU之間的接口電路，通信接口用于與編程器、上位計(jì)算機(jī)等外設(shè)連接。 CPU的選擇CPU選擇SIMATIC S7200 CPU 226 模塊， CPU226模塊CPU226系列帶有集成的數(shù)字量和模擬量的輸入和輸出，并具有與過(guò)程相關(guān)的功能，能夠滿足對(duì)處理能力和響應(yīng)時(shí)間要求較高的場(chǎng)合。CPU自帶DI24個(gè)、DO16個(gè)、。擴(kuò)展模塊選擇擴(kuò)展模塊選擇SIMATIC S7200 EM223 DC24V 32輸入/32繼電器輸出模塊。電源定額計(jì)算電源定額5VDC24VDCCPU2261000MA400MAPS307電源模塊5000MA 減系統(tǒng)需求5VDC24VDCCPU226 24輸入CPU226 16輸出1個(gè)EM223擴(kuò)展模塊1個(gè)EM221擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊 40輸入擴(kuò)展模塊 32輸出等于電流平衡5VDC24VDC總電流平衡890MA4440MA由圖標(biāo)計(jì)算可知，本系統(tǒng)配置電源供電能力滿足平衡要求。 PLC接線設(shè)計(jì)：在升降橫移式立體停車庫(kù)中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車庫(kù)內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫(kù)內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。為了判斷載車板上有無(wú)車輛，采用了光電開關(guān)。 控制面板本章小結(jié)本章主要對(duì)本設(shè)計(jì)中的電氣控制系統(tǒng)硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)選型，對(duì)本立體車所需的電氣設(shè)備進(jìn)行了計(jì)算選型，對(duì)控制需要的信號(hào)進(jìn)行了分析說(shuō)明，對(duì)PLC硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)選型。控制軟件采用梯形圖語(yǔ)言編寫。需要說(shuō)明的是， 載車板用鏈條依靠載車板上的吊點(diǎn)懸吊在托架上， 在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)， 防墜（安全）掛鉤掛住載車板。即如果選擇第3層載車板進(jìn)出車， 可以使一層二層同時(shí)平移左移或右移，這樣， 控制系統(tǒng)能自動(dòng)處理設(shè)備動(dòng)作順序之間的聯(lián)鎖或雙重輸出， 而且控制系統(tǒng)的試運(yùn)行及故障檢查非常方便， 可節(jié)約大量時(shí)間， 提高工作效率。用編程軟件支持的梯形圖邏輯語(yǔ)言編寫， 所示。每個(gè)載車板運(yùn)動(dòng)之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動(dòng)作，前后動(dòng)作互鎖。液壓升降系統(tǒng)啟、停動(dòng)作也是根據(jù)相應(yīng)的到位行程開關(guān)來(lái)確定；（3）故障報(bào)警程序故障報(bào)警程序能夠?qū)崟r(shí)地采集設(shè)備異常信息，及時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，提醒司機(jī)和管理人員進(jìn)行處理。該程序完整而高效的完成了二層升降平移式車庫(kù)全部動(dòng)作，具有安全可靠性?？刂瞥绦虿捎媚K化編程形式， 車位運(yùn)行過(guò)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。程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件， 當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài)， 以保存現(xiàn)場(chǎng)信息， 待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí)， 按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場(chǎng)斷點(diǎn)信息當(dāng)出現(xiàn)電氣或機(jī)械故障時(shí)， 如電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱時(shí)自動(dòng)中止系統(tǒng)運(yùn)行， 并發(fā)出聲光報(bào)警， 同時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)人手動(dòng)方式進(jìn)行故障處理。因?yàn)楸鞠到y(tǒng)是對(duì)開關(guān)量控制的應(yīng)用系統(tǒng)，并對(duì)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。輸出端需要控制13臺(tái)電機(jī)(6臺(tái)橫移小電機(jī)和7臺(tái)升降大電機(jī))，加上一些用于人機(jī)交流及安全檢測(cè)的數(shù)字量輸入輸出，如數(shù)字鍵盤輸入、LED數(shù)碼顯示、安全檢測(cè)、及各種操作按鈕等。一般情況下輸入點(diǎn)與輸入信號(hào)，輸出點(diǎn)與輸出控制對(duì)應(yīng)。在本系統(tǒng)中報(bào)警器是幾個(gè)信號(hào)共用一個(gè)輸出點(diǎn)，各報(bào)警因素邏輯關(guān)系并聯(lián)后接到報(bào)警輸出點(diǎn)。其中手動(dòng)方式主要用于調(diào)試維修或應(yīng)急情況，也就是通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)動(dòng)”，即當(dāng)選擇了車位號(hào)后，再按下“上”、“下”、“左”、“右”鍵，就可以把載車板調(diào)整到預(yù)定的位置。在立體停車庫(kù)的控制系統(tǒng)中，最主要的是要解決載車板的問(wèn)題，如當(dāng)車輛要從某一載車板取下時(shí)，我們要移開它下面的所有載車板，這樣就涉及到怎樣移開的問(wèn)題，怎樣移動(dòng)才能使得所花的時(shí)間最少，移動(dòng)的方式最簡(jiǎn)單，同時(shí)車位的移動(dòng)引起的車位變化也需要我們用計(jì)算機(jī)進(jìn)行記憶，等下一次存取車的時(shí)候我們才能重新進(jìn)行車位的移動(dòng)，不至于引起混亂。當(dāng)車位從層數(shù)或排數(shù)上增加時(shí)，只需就其中的一個(gè)子程序和主程序進(jìn)行相應(yīng)的改動(dòng)，而其它的子程序基本不必改動(dòng)，大大減輕了以后重新編程的任務(wù)。為了減少進(jìn)出車的時(shí)間，軟件在設(shè)計(jì)不同層處理程序時(shí)采用“并行分支與匯合”的技巧，即如果選擇三層載車板的進(jìn)出，可以使一層和二層同時(shí)平移，這樣可以節(jié)約大量的時(shí)間，提高效率。在主程序中有自動(dòng)程序和手動(dòng)程序的轉(zhuǎn)換開關(guān)。有正常運(yùn)行時(shí)的運(yùn)行指示燈，當(dāng)有人進(jìn)入車庫(kù)時(shí)，由于人擋住了光電開關(guān)，運(yùn)行燈停止，車庫(kù)自動(dòng)停止運(yùn)行。本設(shè)計(jì)程序采用模塊化設(shè)計(jì)，主程序執(zhí)行相應(yīng)的車位自動(dòng)和手動(dòng)子程序調(diào)用。手動(dòng)和自動(dòng)模式實(shí)現(xiàn)互鎖保護(hù)，當(dāng)出現(xiàn)急停和報(bào)警時(shí)，停止所有狀態(tài)，斷電保護(hù)。二層車位3車位，三層4車位，存取車操作需要控制載車板的升降橫移來(lái)實(shí)現(xiàn)存取車操作。本設(shè)計(jì)中自動(dòng)控制子程序共7個(gè)，分別控制上層車位的自動(dòng)存取車操作。 5車位子程序調(diào)用 本設(shè)計(jì)中，為配和系統(tǒng)的日常維護(hù)和檢修，要求系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)說(shuō)動(dòng)操作模式，即按控制要求選擇相應(yīng)的車位進(jìn)行升降橫移動(dòng)作。 手動(dòng)模式啟動(dòng) 本設(shè)計(jì)中，手動(dòng)模式動(dòng)作方式為車庫(kù)的升降和橫移動(dòng)作，所以在程序設(shè)計(jì)中，將車庫(kù)控制分為手動(dòng)橫移、手動(dòng)升降兩個(gè)動(dòng)作控制子程序調(diào)用。同時(shí)每車位的存取車操作都是通過(guò)，移動(dòng)下層載車板，本車位載車板下降，存取車判斷，車位復(fù)位幾個(gè)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)。所以在編寫子程序時(shí)，只需要改變相應(yīng)的車位號(hào)，增減相應(yīng)的車位即可，現(xiàn)選擇5車位自動(dòng)子程序進(jìn)行說(shuō)明。 子程序返回 5車位存取車操作第一步，需將5車位下層車位右移，當(dāng)5車位自動(dòng)存取車子程序被調(diào)用時(shí)，子程序初始化過(guò)后，進(jìn)入步進(jìn)控制第一步，實(shí)行3車位的右移動(dòng)作，當(dāng)3車位動(dòng)作到位時(shí)，其右限位開關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開，控制橫移電機(jī)的線圈失電，停止橫移動(dòng)作，同時(shí)其常開觸點(diǎn)閉合，步進(jìn)控制指令進(jìn)行下移動(dòng)的調(diào)用，本步指令自動(dòng)復(fù)位。5車位下降到位，通過(guò)使用檢測(cè)5車位車輛檢測(cè)的正負(fù)跳變，即可知道車位的存取車操作是否進(jìn)行，在給予60秒的控制延時(shí)，整個(gè)存取車操作完成。本設(shè)計(jì)中，手動(dòng)控制動(dòng)作分別為車位的升降動(dòng)作和橫移動(dòng)作，所以分別將升價(jià)和橫移歸類為兩個(gè)子程序。本車庫(kù)中，需要進(jìn)行橫移動(dòng)作控制的車位為，一層和二層車共6個(gè)橫移電機(jī)?，F(xiàn)取1車位橫移動(dòng)作控制為例說(shuō)明。 1車位橫移電動(dòng)控制利用s7200仿真軟件對(duì)程序進(jìn)行仿真。本章小結(jié) 本章對(duì)立體車庫(kù)的控制程序進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)相應(yīng)的核心程序給出了梯形圖和設(shè)計(jì)說(shuō)明，并對(duì)程序進(jìn)行了模擬仿真。如何設(shè)計(jì)建造占地面積少、停放車輛多而且存取速度快的立體車庫(kù)已是現(xiàn)在許多企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)追求的目標(biāo)。本文在研究立體車庫(kù)的發(fā)展技術(shù)與現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)進(jìn)行了研究，完成了升降橫移立體車庫(kù)的電氣設(shè)計(jì)。 本文對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究與設(shè)計(jì)，由于地域條件不同，需要對(duì)立體車庫(kù)的結(jié)構(gòu)形式作出相應(yīng)改變，所以應(yīng)對(duì)另外結(jié)構(gòu)形式的立體車庫(kù)進(jìn)行深入研究與設(shè)計(jì)，以適應(yīng)市場(chǎng)的發(fā)展與需要。在此期間，感謝段晨東教授、劉盼芝老師以及余雷老師的悉心指導(dǎo)，才使本文得以圓滿完成。三位老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、淵博的知識(shí)、豐富的科研經(jīng)驗(yàn)、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，給予我莫大的幫助。感謝培養(yǎng)我養(yǎng)育我的母校長(zhǎng)安大學(xué)。同時(shí)感謝大學(xué)四年一直陪伴我的同學(xué)們，我們一起學(xué)習(xí)一起成長(zhǎng)。安裝18