垂直升降式立体停车库讲解.docx

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1、垂直升降式立体停车库讲解垂直升降式立体停车库摘要立体车库是专门实现各种车辆的自动存取的车库设施。随着社会发展，汽车不断增加，与日俱增的车与有限的停车空间两者的矛盾越来越深化。针对这一问题，我以为立体车库的研究是必要的。立体车库能够很好的利用地面以上的空间，成为解决城市静态交通问题的有效的途径。本文是以四层十六车位的立体停车库为研究模型，简述其工作原理即实现功能，然后着重分析库层感应电路、车位指定电路、升降机的选向电路以及横向左右移动控制电路。为了使停车设备知足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准，在垂直提升式立体停车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得

2、整个车库能够安全平稳的运行。关键字：立体停车库；垂直升降；PLC；自动控制系统目录摘要.I第一章绪论.(1)1.1选题的背景与意义(1)1.2立体车库在国内外的发展现状(1)1.3立体车库的特点(2)1.4立体车库的主要类型(3)第二章升降式立体车库的系统总体设计(4)2.1设计方案的分析及比拟(4)2.1.1方案一：出入口独立的垂直升降式立体车库(4)2.1.2方案二：出入口混合无换向的垂直升降式立体车库(5)2.1.3方案三：出入口混合带换向的垂直升降式立体车库(5)2.2立体车库总体方案系统分析(6)第三章立体车库系统硬件设计(8)3.1检测传感器的选择(8)3.1.1中间继电器(8)3

3、.1.2接触器(8)3.1.3按钮开关(9)3.1.4行程开关(9)3.2电动机的选择(9)3.2.1升降电动机的类型选取(10)3.2.1升降电动机的型号选取(10)3.3PLC的选型(11)3.4汽车自动识别系统的选取(13)第四章立体车库系统的软件设计(14)4.1立体车库控制系统的组成(14)4.2立体车库控制系统的工作原理(14)4.3立体车库主要线路的PLC程序设计(16)4.3.1立体车库主要控制线路的PLC程序设计(16)4.3.2立体车库主要控制线路的I/O外部接线图(18)4.4立体车库主要线路的模块分析(20)4.4.1车位指定线路(20)4.4.2升降台选向电路(21)

4、4.4.3库层感应控制电路(22)4.4.4横向移动取车控制电路(23)第五章仿真调试(24)5.1硬件调试(24)第一章绪论1.1选题的背景与意义近几年来，随着我国国民经济和汽车制造业的迅速发展，汽车保有量快速增长。北京、上海等大城市以每年15万辆的速度增加，而停车位的发展速度却远远滞后于汽车发展速度，停车难已成为大中城市发展的社会问题。而立体停车库以其突出的特点博得了人们越来越多的青睐，如：以狭小的空间，争取最多的停车空间，运转平稳、无噪音，运行速度快，存取时间短，符合城市环保要求；光电检测库内的存车状态，智能化的按键操作，使操作者全经过把握车辆存取的每一个动作；多路安全保护，设有防坠落、

5、防碰撞、防过载等一系列安全保护装置。众多因素表明，我国立体车库停车产业与其配套产业目前正在成为潜力宏大的前途性产业。停车设备制造业面临千载难逢的发展良机，具有高科技、高安全性、高可靠性、高效率的垂直提升式立体停车库将具有宏大的发展前景。1.2立体车库在国内外的发展现状国外立体车库发展状况：早在20世纪50年代中期，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设备；利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备；合适城市中心商住区使用的停车楼和停车塔；利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起，世界经济高速发展，汽车逐步普及，保有量不断增加，迫使地少人多、车多的国家、地区和一

6、些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平，韩国立体停车设备技术是日本技术的派生。产业从20世纪70年代中期开场起步，80年代开场引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开场为推广使用阶段。国内立体车库发展状况：我国机械式车库的早期研究开发工作是从80年代中期开场，90年代开场引进和生产停车设备，在北京、上海、广州、深圳等地都有使用。产品经引进技术和自我研制开发，生产技术水平有了很大的提高。目前我国已经构成了新兴的停车行业，步入了引进、开发、制造、使用相结合的初步发展阶段。如今从事立体停车设备制造企业已有

7、30余家。立体停车场国产化率到达50%以上,一些科研机构和大专院校也开场研究和开发符合国情的立体停车场。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，生产能力缺乏；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介入，技术创新能力严重缺乏；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

8、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，并施行政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。1.3立体车库的特点立体停车库属于仓储设施，专门为各类车辆自动停放，是一种技术密集型机电一体化产品，发展潜力较大，具有很多优点：占地面积小。可向地下和高空发展，以最小的占地面积到达最优的存储。建筑成本低。经济效益高，使用地皮面积的缩减极大的减少了资金投入，比一样规模的平面停车场要节省的多。配置灵敏，适应性强。机械式立体停车库具有多种类型，设计上具有较大的灵敏性，可适应各种形式的地形或建筑物。自动化操控，使用方便。机

9、械式立体停车库自动化程度高，用户通过简单操作，就能实现车辆的自动存取；配备自动检测系统以及安全保护措施，安全性能好。1.4立体车库的主要类型机械式车库种类较多，主要有下面形式：升降横移类、垂直循环类、巷道堆垛类、垂直升降类、水平循环类、平面移动类、简易升降类等。下面介绍其中几种类型及其特点如表1-1。表1-1立体车库的几种主要类型及其特点序号类型特点及使用1升降横移式构造简单、操作简便、能耗造价低、设置灵敏、自动化程度较低、因受力链绳及存取时间的限制，可建停车规模有限，一般层高不超过5层，占地面积大。2垂直循环式占地面积小，存取自动化，存取车速度慢，产生噪音，震动大，能耗高，工作机动性较差，构

10、造易变形，存取室狭小，存取车不方便，目前较少使用。3巷道堆垛式低噪声，低能耗，自动化技术高，等待时间长，进出口少。4垂直升降式占地面积最小的一类，耗能低，存取高速智能化，环境影响小，对地基消防要求高，平均车位成本较高。比拟各种车库的优缺点，垂直升降类车库具有占地面积小、空间利用率高、技术性能好、节能、噪声低，速度高，出入车快，进出入车方式自由、安全装置齐全可靠、操作简单易维护等独特优点。垂直升降式立体车库时一种综合性能比拟优良的车库，自动化程度价高，具有广阔的发展前景。本文选定立体车库类型为垂直升降式立体车库。第二章升降式立体车库的系统总体设计2.1设计方案的分析及比拟2.1.1方案一：出入口

11、独立的垂直升降式立体车库出入口独立垂直升降式立体车库，就是车库的出入口独立设置，存车时车辆由入口驶入车库，取车时车辆由出口驶出车库，车库的每个车架里面只能包容一辆车。(1)系统构成：整体框架、升降机构、自动控制系统。(2)功能分析可对车辆起到支撑、保护、传输、自动存取的作用。此种车库不设换向机构，不具有换向功能。(3)优点该种设计方案，将车库的出入口独立设置，能够保证车辆的驶入方向和驶出方向一致，避免了车辆的调头工作，减少了存取车的等待时间。(4)缺点该种设计方案，由于每个车位内只能包容一辆车，整个车库的容量不会很大。假如想增加容量，则必须将车库加高，但是势必会对周围的建筑物产生影响。车库出入

12、口独立，不配备换向设备，则必须在车库出口前面留有足够的空间给车辆行驶，这样就增加了车库的附属建筑面积。车库具有两个口，增加了车库控制系统的设计与编制难度，增加了控制设备。对于内部建筑面积紧张的小区来讲，这种设计方案并不是一个最优秀的方案。2.1.2方案二：出入口混合无换向的垂直升降式立体车库出入口混合无换向垂直升降式立体车库，就是车库只要一个口，既作为入口，也作为出口。车库没有换向机构，车辆本人进行调头，车库的每个载车板面只能包容一辆车。(1)系统构成：整体框架、升降机构、自动控制系统。(2)功能分析可对车辆起到支撑、保护、传输、自动存取的作用。此种车库不设换向机构，不具有换向功能。3优点该种

13、设计方案，不配备换向机构，减少了车库的设计难度，建造费用和复杂程度。由于只要一个车库口，该车库合适于建设在小的边缘处，不会对小区内的住宅楼产生太多的遮挡或者噪声等影响，只具有一个车库口，同时也减少了车库控制系统的设计与编制难度，减少了控制设备。4缺点该种设计方案，由于只要一个车库口，在存取车辆高峰时会增加车辆的等待时间和存取时间。由于不配备换向设备，则必须在车库口前面留有足够的空间给车辆进行调头，这样就增加了车库的附属建筑面积。该种方案比拟合适内部建筑面积宽松的小区。2.1.3方案三：出入口混合带换向的垂直升降式立体车库出入口混合带换向垂直升降式立体车库，就是车库只要一个口，既作为入口，也作为

14、出口。车库具有换向机构，车辆驶出车库时在换向机构上换向驶离车库。车库的每个车架里面只能包容一辆车。(1)系统构成：整体框架、升降机构、换向机构、自动控制系统(2)功能分析可对车辆起到支撑、保护、传输、自动存取的作用。此种车库设有换向机构，具有换向功能。(3)优点车库具有换向机构，则车库口不用预留出车辆调头的空间，能够相应的减少车库的附属建筑面积。由于只要一个车库口，该车库合适于建设在小区的边缘处，不会对小区内的住宅楼产生太多的噪声等影响，同时也减少了车库控制系统的设计与编制难度，减少了控制设备。故该种方案非常合适建筑在内部建筑面积比拟紧张的小区内。(4)缺点该种设计方案，固然功能较多，但由于只

15、要一个出入口，在存取车辆高峰时车辆的等待时间和存取时间会有所增加，并且会造成秩序混乱。由于设计了换向机构，在一定程度上增加了车库的设计难度与建筑成本。2.2立体车库总体方案系统分析通过综合分析上述三种方案，从占地面积以及建筑成本考虑，出入口混合无换向垂直升降式的立体车库最合适大部分城市住宅小区，因而确定为本设计的总体方案。本文所设计的垂直升降式立体车库适用的车型为中小型轿车。占用空间小，操作方便，安全性能好，可广泛用于住宅小区及停车场。其设计参数如下:所停放车辆总长5.2m，总宽2.0m，总高1.9m。对总体功能进行分析，可知升降功能、支承功能可由机械系统来实现，如升降机构实现升降功能，而控制

16、功能要由自动控制系统来实现。采用沟通双速电动机作为主拖动系统和可编程控制器PLC实现控制系统。系统功能构造图如图2-1所示。图2-1功能构造框图传动动力提供支承功能控制功能定位控制支承管理安保储存保护升降功能存放中小型轿车第三章立体车库系统硬件设计3.1检测传感器的选择3.1.1中间继电器它是由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。线圈通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合；线圈断电，动铁芯在弹簧的作用下带动动触点复位接点装置电气参数及控制形式：触头功率30VA阻性负载最高工作电压220VA.C最大工作电流10A控制形式：上下限、双上限、双下限其内部构造图如图3-1所示。图3-1中间继电器接线意图3.1.2接触器沟通接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。主接点一般是常开接点，而辅助接点常有两对常开接点和常闭接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。沟通接触器的接点，由银钨合金制成，具有良