立體車庫設計-浙江工業大學畢業設計說明書(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結構 (如圖 所示 )。鋼架結構與其它建筑結構相比，具有如下特點： 圖 立體車庫的結構框架 a．可靠性高 鋼材在生產時，整個過程可嚴格控制，質量比較穩定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同 性勻質體 。鋼材的物理力學特性與工程力學對材料性能所作的基本假定符合較好 。鋼結構的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結果，計算結果可靠，所以說鋼結構的可靠性高。 b．材料的強度高，鋼結構自重小 與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力浙江工業大學畢業設計說明書 8 密度之比也高得多。鋼結構自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎的負荷，降低地基和基礎部分的造價。 c．材料的塑性和韌性好 鋼材的塑性好，鋼結構在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產生 顯著的變形，易于被發現，可及時采取補救 措施，避免重大事故發生。鋼材的韌性好，鋼結構對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優越。 d．鋼結構制造簡便，施工工期短 鋼結構一般在專業工廠制造，易實現機械化，生產效率和產品精度高，質易于保證，是工程結構中工業化程度最高的一種結構。構件制造完成后，運至施工現場拼裝成結構。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發揮投資的經濟效益。由于鋼結構具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。 e．鋼結構密閉性好 鋼結構采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好 的常壓和高壓結構、管道等。 f．鋼材的耐銹蝕性差 在沒有腐蝕介質的一般環境中，普通鋼材制成的鋼結構經除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質的環境中，所以對鋼結構本身的維護費用低。 結構主體采用熱制 H 型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運輸方便。 2．上載車板及其提升系統 每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統。其工作原理如圖 示，電機順時針旋轉時，載車板上升，電機逆時針旋轉時，載車板下降。根據載車 板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據車身高度確定上下載車板間的距離，根據這個距離確定鏈條的長度，最后根據傳動力確定鏈輪大小，鏈節形狀及大小。 3．下載車板及其橫移系統 由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統，藏于載車板內。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。電機減速機驅動長傳動軸運轉，長傳動軸上的主動鋼輪在導軌上滾動行 走從而使下載車板作橫向平移運動。根據載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導軌間的摩擦系數確定橫移電機的驅動功率。 4．安全裝置 上載車板上裝有上下行程極限開關和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側相應位置處各裝兩只耳環，當上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環內，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動器一旦失靈，上載浙江工業大學畢業設計說明書 9 車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的 安全裝置主要是行程極限開關和防碰撞板。行程極限開關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：下載車板橫移時，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。 5．控制系統 升降橫移式立體停車設備的控制系統采用 PLC 可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復位、急停四種控制方法。自動控制應用于平時的正常工作狀態，手動控制應用于調試、維修狀態，復位應用于排除故障場合，急停應用于發現異常的緊急場合。對于本文中所列的 5車位升降橫移式立體停車設備， PLC 主要要控制二層三個升降電機的正反轉 和一層橫移電機的正反轉。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統報警顯示裝置等。 定位控制系統結構設計 系統主要由： PLC、組態監控部分、電氣傳動部分、檢測部分、手動控制部分、支架模型組成。 PLC程序設計要求： a． １ 號車位、 2號車位、 3 號車位只能上下移動，不能左右移動； b． 4 號車位、 5 號車位只能左右移動，不能上下移動； c．下排車位上的汽車可以直接開出； d．上排車位的汽車，要想開出需要先按下相應車位標號呼叫按鍵，再按下叫車按鍵，然后下排車位先左右移動，讓出位置，上排車 位降至下層，再進出車輛。 原理 整個車庫設計由一臺 PLC 對車庫進行統一的管理和監控，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。各車位內車輛的調入調出由 PLC 根據當前各車位的車輛存放情況，按照相應的調度策略調度車輛進出。 立體車庫的自動存取車控制系統包括弱電與強電兩套系統。弱電系統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斷。強電系統包括載車板電機控制線路、控制電機正反轉接觸器、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。系統在面板處設有急停開關，當發生意外時，按下急停開關，斷掉所有電機的電源，使載車盤無法繼續運行，以保護人員及設備的安全。 系統輸出控制信號包括控制電機運行方向信號，控制電機運行信號，控制電磁鐵得、失電信號，控制燈光報警信號，控制車庫照明信號。 升降橫移式立體車庫是一種比較典型的跨學科機電一體化產品，集機械、電子、信息技術于一體。其中，電子技術、信息技術和傳感技術的合理運用與組合構成了車庫的控制系統。升降橫移式浙江工業大學畢業設計說明書 10 立體車庫的控制系統是整個車庫系統的重要組成部分，也是 車庫系統的核心。執行機構是“四肢”，框架是“軀體”，那么控制系統就是“大腦”。它指揮著車庫的每個運作過程，并對整個系統的狀態過程進行監控。 升降橫移式立體車庫的系統控制原理：操作者 (人 )要通過控制系統信息交流的平臺 (界面 )把操作信息傳送給控制系統，經系統處理后，系統把可識別的控制信息通過輔助設備驅動執行結構，來完成車庫現場的運作。其系統控制原理框圖，如圖 。 由于 PLC 的可靠性、抗干擾能力強。國內外現有的升降橫移式立體車庫，它們的系統控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應用在智能化要求程度高、多 車尾、大容量的現代化升降橫移式立體車庫中。 PLC的可靠性、抗干擾能力強。 圖 車庫系統控制原理框圖 在升降橫移式立體車庫中，控制系統中主控單元的主要控制對象首先是車庫內的橫移電機和升降電機，控制系統就是使它們在不同的時間內實現正反轉 。其次是車庫內的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設施等。為了保證載車板能橫移到預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。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關。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警裝置，因本系統只有開關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。 弱電系統 （ 1） 檢測信號：車庫檢測信號是控制程序執行的重要依據。控制程序根據檢測到的信號順序執行，控制輸出。 對每個上、下層載車盤，其運行狀態只有上升、下降動作，載車盤停放位置只有上位或下位，所以都有以下檢測信號：載車盤上認趾，載車盤上極限，載車盤下認趾，載車盤下極限。在載車盤上位，均設有安全掛鉤，掛鉤也為兩種 狀態，即掛鉤通電打開和斷電閉合，并通過一個特定的行程浙江工業大學畢業設計說明書 11 開關來獲取掛鉤狀態信息。載車盤向上運行過程中，檢測到上認趾信號，則自動停止運行，如果上認趾開關被損壞，系統未檢測到信號，載車盤會繼續向上運行，當運行到上極限開關處時，上極限信號就會切斷電機電源，使電機停電，無法繼續運行，起著雙重保險的作用。載車盤向下運行過程中，首先打開對應的掛鉤，系統檢測到掛鉤打開的信號后，系統開始下降，如果掛鉤未打開，載車盤不會下降。下降過程中，當檢測到下認趾信號時，自動停止運行，如果下認趾開關被損壞，系統未檢測到信號，載車盤會繼續向下 運行，當運行到下極限開關處時，下極限信號就會切斷電機電源，使電機停電，無法繼續運行，起著雙重保險的作用。 PLC還設有延時保護，在載車盤開始運行的同時， PLC開始計時，當計時時間到，而載車盤未運行到位時，載車盤停止運行，同時系統報警。另外，若兩道認址開關均被損壞，載車盤運行到位而無信號返回時，載車盤會繼續向上或下運行