基于三菱fx2n-80mrplc的立体车库设计

基于三菱fx2n-80mrplc的立体车库设计内容摘要：

动补偿、汽车图象摄影对比安全检测、自动消防灭火系统等。 在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的技术标准；多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低；缺少具有一定规模的企业，生产能力不足；市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争；缺少科研 设计单位的参与，技术创新能力严重不足；政策不配套，对停车产业发展和管理严重滞后等。 解决上述问题，需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。 政策方面应参照发达国家的有关政策法规，规划确定出专用和公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。 市场方面应建立车库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除 “ 路满库空 ” 现象。 鼓励按市场规则经营车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。 4 第二章 立体车库机械部分 设计 升降横移式立体车库的基本结构 立体车库的工作原理 升降横移式立体车库每个车位都有载车板，车辆就停在载车板上，最下层的载车板只做左右横移，不能升降，中间层车位可以左右横移和升降，上层车位只能升降，不能横移，若中间层车位需要存取车，则需下层车位移出空位，才能降至底层，上层车位需要存取车，则 需要中间层车位和下层车位移出空位方能下降至底层。 存车时，当载车板到位后，驾驶员将车开上载车板后下车离开，中间层和上层载车板升至所在层位； 取车时，下层车位直接开出，上层和中 间层则是载车板降至底层 后，等驾驶员进入车库开走汽车后，载车板 回至所在层位。 下图为一个地上 3 3 型七车位的升降横移式立体车库，其工作原理是 :上层载车板可以做升降运动，中间层载车板可以做升降运动和横移运动，下层载车板只能做横移运动。 通过中间层和下层的空位，利用载车板横移变换空位，将汽车停到上层或降至下层，第一层的汽车可直接开进和开出，无需变换位置。 图 七车位升降横移式立体车库工作原理图 如图 所示： 1 、 2 号车位可以直接存取车辆 ； 7 号车位需下降后再存取车辆 ； 3 号车位 ， 则需先将 1 号和 2 号载车板右移 ， 再将 3 号载车板下降后才能存取车辆 ； 4 号车位 ， 则需先将 2 号载车板右移 ， 再将 4 号载 车板下降后 才能存取车辆； 5 号车位需要先将 4 号四个载车板右移，再将 5 号载车板下降后才能存取车辆； 6 号车位则需要先将 4 号载车板右移，再将 6 号载车板下降 后才能存取车辆。 由于升降横移式立体车库对场地的 适应强性 ， 可根据不同的地形和空间进行相应的组 5 合 ， 规模可大可小 ， 对场地的要求比较低 ， 因此 ， 应用非常广泛。 立体车库部分机械构件及其功能 以三层三列升降横移式立体车库为例，其主要有六大部分组成，分别是：结构框架部分，载车板部分，横移部分，升降系统，控制系统，安全防护系统。 1．框架 立体车库一般主要以钢结构和钢筋混凝土为主，在本文中，选择用钢结构。 钢结构一般在专业工厂制造，易实现机械化，生产效率和产品精度高，质量易于保证，是工程结构中工业化程度最高的一种结构。 构件制造完成后，运至施工现场拼装成结构。 拼装可采用安装方便的螺栓连接，有时还可在地面拼装成较大的单元，再进行吊装。 施工工期短，可尽快发挥投资的经济效益。 由于钢结构具有连接的特性，故易于加固、改建和拆迁。 2．一层载车板横移传动系统（链传动系统） 第一层车位设置在地面上，汽车的存取可以直接在对应的位置进行，车辆驶上载车板后，只能实现水平移动的方式，如图 所示。 图 一层载车板横移链传动结构 传动方式为 电 动 机 带动主动链轮，使链条带动从动链轮从而带动主轴，进而驱动行走轮带动载车板在导轨上做横移运动，采用这种链传动方式与齿轮齿条传动方式相 比，结构简单，成本低。 同样可以达到传动准确，效率高的目的。 3．二层载车板升降横移运动的传动系统（链传动系统） 第二层车位是由一个横移矩形框架及一个悬挂载车板组成，汽车驶上载车板后不光要进行横移运动，还要进行垂直升降运动。 如图。 6 图 二层载车板升降横移传动结构图 横移传动方式为：横移 电 动 机 带动横移主动链轮，使链条带动横移从动链轮从而带动横移主轴，进而驱动行走轮带动横移框架，实现二层载车板的横移运动做横移运动。 升降传动方式为：升降 电 动 机 带动升降主动链轮，使链 条带动升降从动链轮从而带动升降主轴，进而驱动升降链轮带动升降链条，从而带动载车板，实现二层载车板的垂直升降运动。 4．三层载车板垂直升降运动的传动系统（链传动系统） 第三层车位是由一个焊接在立体车库骨架上的框架和一个悬挂载车板组成的。 当汽车驶上载车板后，只能进行垂直升降运动。 如图。 图 三层升降传动结构图 升降传动方式为： 电 动 机带动主动链轮，使链条带动从动链轮从而带动主轴，进而驱动升降链轮带动 升降链条，从而带动载车板，实现二层载车板的垂直升降运动。 5．安全装置 在立体车库上层停车位和 下层停车位的纵梁处装有上下行程 限位 开关，在中间层和底层车库横梁两端装有左右行程 限位 开关。 上载车板上装有防坠落安全装置 ， 防坠落安全装 7 置安装在纵梁 和上载车板停泊位置之间，在纵梁两边各安装两只电磁铁控制的挂钩，载车板两侧相应位置 装两只勾环，当上载车板上升到位后，纵梁上安装的四只挂钩便会自动勾住四只勾环，以防止当升降电机制动器失灵后，上载车板汽车和上载车板坠落，从而压毁下层的汽车。 行程 限位 开关的作用是当载车板到达位置是自动停止。 6．控制系统 升降横移式立体车库的控制系统采用 PLC控制，主要有自动，急停，两种控制方式，立体车库一般采用自动控制方式工作，当出现紧急异常的情况时候使用急停控制。 立体车库中的安全防护装置 车库是用来存放汽车的，汽车的价格是很昂贵的，所以车库一旦发生事故，所造成的损失会很大，为此，我们要将事故防范于未然。 为此车库的安全防护措施应该做到以下几点，并安装相应的防护设备。 1．急停措施：在控制盒上安装红色的紧急停止开关，当发生异常情况时，按下急停开关能使立体车库立即停止运转。 2．阻车装置：为了防止汽车在载车板上发生滑动，应该在载车板后端和前端安装一高 25mm 以上的阻车挡块，司机在停车时应将汽车停在载车板合适的位置上，并拉好手刹。 3．限位保护：立体车库的载车板在升降和横移过程中是靠定位开关来定位的，为了防止定位开关出现故障而导致事故，所以在上升定位上方，下降定位下方，左移定位左边，右移定位右边分别装有限位开关。 当定位开关出现故障时，一旦限位开关触碰到载车板时，限位开关立即使车库停止工作。 4． 载车板固定装置：当载车板到达指定位置后，为防止载车板下滑或因故坠落，损害其下方的车或人，所以安装电磁铁控制的挂钩形式的防坠装置。 当载车板停靠到位时，电磁铁由通电状 态转为失电状态，驱动挂钩勾住铁环。 当载车板要下脱离铁环。 电磁铁由失电状态转为通电状态，按下急停按钮使车库立即停止。 8 第三章 立体车库 控制 系统 硬件设计 电气控制系统整体设计 整个车库由一台 PLC 对其进行管理和监控，由 PLC 来控制载车板升降横移传动装置，完成车辆的存取操作，各车位车辆的存取由 PLC 根据当前各车位的停放情况，按照相应的策略来调动载车板，以存取车辆。 立体车库的自动控制系统包括弱电和强电两套系统，弱电系统主要是各种信号的采集和控制输出，例如：通过 PLC 输出信号给接触器线圈，以此来控制 接触器的通断，从而来控制强电系统。 强电系统主要包括载车板电机控制线路，控制电机正反转的接触器等。 车库采用面板按钮呼叫车位存取车，用升降横移装置将汽车输送到位。 控制系统在面板上设有急停按钮，当发生意外时，按下急停按钮将使车库立即停止运行。 系统输出控制信号包括控制电机运行和方向的信号，控制电磁铁得、失电信号。 升降横移式立体车库的控制系统是整个车库系统的重要组成部分，也是车库系统的核心。 它指挥着车库的每个运作过程，并对整个系统的状态过程进行监控。 升降横移式立体车库的系统控制原理：操作者通过控制面板把操作信息 传送给控制系统，经过系统处理后通过辅助设备驱动执行结构，来完成车库的运作。 立体车库系统控制原理框图如图 所示。 操 作 者控 制 系 统立 体 车 库 检 测 装 置 图 原理框图 由于 PLC 的可靠性、抗干扰能力强。 国内外现有的升降横移式立体车库，它们的系统控制形式大都采用可编程控制器控制，特别是应用在智能化要求程度高、多车位、大容量的现代化升降横移式立体车库中。 9 在升降横移式立体车库中，控制系统的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，控制系统要使它们在不同的时间内实现正反转 ； 其次是车 库内的各种辅助装置，如指示灯及其各种安全设施等。 为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用了 限位 开关。 一般小型车库选用按钮操作，界面清楚，易于操作，但对于大型车库来说要用上位机来进行对其控制。 硬件系统配置 本节主要介绍升降横移式立体车库的控制系统和所需的各种硬件设备。 PLC 的介绍 入出信息变换、可靠物理实现，可以说是 PLC 实现控制的两个基本要点。 入出信息变换靠运行存储于 PLC 内存中的程序实现。 PLC 程序既有生产厂家的系统程序 (不可更改 )，又有用户自 行开发的应用（用户）程序。 系统程序提供运行平台，同时，还为 PLC 程序可靠运行及信号与信息转换进行必要的公共处理。 用户程序由用户按控制要求设计 ， 什么样的控制要求，就应有什么样的用户程序。 可靠物理实现主要靠输人（ INPUT）及输出（ OUTPUT）电路。 PLC 的 I/O 电路，都是专门设计的。 输入电路要对输入信号进行滤波，以去掉高频干扰。 而且与内部计算机电路在电上是隔离的，靠光耦元件建立联系。 输出电路内外也是电隔离的，靠光耦元件或输出。