垂直升降式立体车库系统设计与研究
机械设计与制造
第5期
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垂直升降式立体车库系统设计与研究
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【摘要】H垂直升降电梯式正体车库为主要研究对象,通过研究^体车库垂直提升和旋转定位并
行I作的控制方式.进竹T升降机构控制系统的设计研克介绍7垂直升降式立体车库的总体结构和工作原理确定T“三菱FX2N一80MR可骗杜序控制器【PIC)为主控单元的控制万车,并对控制系统的输入输出进行7详细的分析,完成7控制示统的输^输出分配殪其与PI.C硬件端子的连接.设计7控制系统的控制程序梯形圈,完成T立体车库控制糸统设计.;自足T立体车库的控制功能和使用要求.固此.这项研究具有很强的理论价值和现实意义,
美键词:垂直升降式:立体车库:PLC;拉翎系统:梯形圊【Abstract】Theverticalgarage。,f咖ing‘,Peis
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Keywords:Verticalliftingtype;Three,Mimemionalgarage;PLC;Controlsystem;Ladderdi壤ram中国分类号:1H16.’rI々73文献标识码:^
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1引言
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参考文献
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5结论
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第5期
刘晓娟等:垂直升降式立体车库系统设计与研究
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技术等高新技术为—体的智能化、立体化的物流运输系统。具有投资小,充分利用空间,占地面积极小,停放车辆最多,单车占地面积最小,出车速度快,安全性能高的诸多优点;而且其造型美观,外部可放置大型商业广告牌,与城市商业相吻合,逐渐成为未来城市停车设施的一种发展趋势。
卡,管理系统根据卡号确定存车的目标车位。立体车库入口处安装有导向设备,引导司机正确停车。车辆停在车库进,出口后司机即可离去。控制系统根据目标车位的层数和列数判断升降机匕升时间和和回转盘是否旋转。立体车库的存车过程,如图3所示。
2垂直升降式立体车库总体结构
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垂直升降式立体车库的机械结构比较复杂,其中,主要包括钢架结构,升降装置、存取装置、载车台回转装置、安全保护装置等。
研究的垂直升降式立体车库以5层10库位为例,每层2库位,分A区圆区,采用垂直提升式,由l台电磁制动三相异步电动机(22kW)作为主拖动电动机,l台开门电动机,1台升降电动机,1台旋转电动机,l台横向移动电动机组成。结构示意,如图1所示。
图1垂直升降式立体车库示意图
垂直升降式立体车库的进出装置选用叉梳式交接系统机构,该机构具有简单,传动部件少,维护工作量少,运行效率高的优点,因此可选用此装置实现进出车库的目的回转盘采用伺服电动机驱动,减速及传动装置为减速箱和齿圈。回转的目的是能顺利的存取车辆和使送出车辆时使车头朝前。回转盘能根据实际需要旋转,回转盘结构,如图2所示。
升降装置包括:(1)曳引驱动机,即电机、减速箱和制动器;(2)传动部件,包括钢丝绳和滑轮(或升降链条、链轮)等;(3)对重和平衡链;(4)升降导轨和对重导轨。曳引驱动机通过钢丝绳(或链条)使载车台升降,同时对重也相应运动,平衡重量这样有利于减小电机功率。考虑到存取车过程对提升机构的精度要求较高,采用成熟的升降机提升装置,使用曳引驱动方式。曳引机的性能直接决定了提升系统的启动、制动减速度和平层精度,为此我们选用现在普遍使用的变频变压调速(VVVF
Variable
VariableVoltage
图3垂直升降式立体车库的存车流程图
由于存取车是三维运动,即水平X方向、横向y方向和高度Z方向的运动。其高度z方向的运动由电梯的升降实现;水平x。方向的运动由进出装置的前、后运行实现;横向l,方向的运动由横移装置的横移实现。即一个存取周期应由水平x方向、横向y方向和高度z方向的运动组成。由于各个方向上的几何尺寸及运动速度各不相同,且在一定的情况下某些运动部件之间存在互锁关系:当升降装置与进出装置分离时,它们可分别同时动作;当电梯升降装置有车时,仅电梯动作,取车过程与之相反。
4垂直升降式立体车库控制系统的设计
垂直升降式立体车库整个控制系统分为PLC控制系统,通讯系统,人机界面,信号检测,数据库及报表管理系统等。控制系统采用高性能光敏元件,传感器,检测移动叉梳的运动位置,车库状态,旋转台上汽车停放位置等。然后把检测到的数据传送给PLC作为控制的输入信号。
4.1
Frequency)电动机。PLC的I/O设置
根据控制系统功能分析,该系统共有40个输入点,24个输
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图2回转盘结构图(俯视图)
出点,所以采用三菱FX2N一80MR可编程序控制器(PLC)。如果系统需要功能扩充,可方便的增加输入或输出模块增加输入点或输出点。输入输出地址分配以及外接器件的类型和作用,如表1、表2所示。
表1输入信号分配表
输入继电器编号
X000~X004X005一X016
X017X020_X040X04l—X046
3垂直升降式立体车库工作原理
车辆进出立体车库采用智能运送的方式。全封闭方式运作,司机只需要将车驶入车库人口处的载车板即可存车,车辆运送由立体车库控制系统控制。存取车辆均向前开,无需倒车、掉头,车辆安全度极高。当有司机要停车时,司机在车库入口处取卡或读
输人信号类型作用
钥匙开关和选择开关系统电源开关、手动,自动选择
按钮歼关车位选择、落地、急停、开关门继电器接点变频器故障检测报警行程开关台板升降、横移到位、上下限位
平层开关
升降台在各层的平层
机械设计与制造
表2输出信号Hm表
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2升降存取控制
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42PLC硬件端于I船接口连接
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5结束语
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43PLC控制程序设计
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31进出、开关『]控制程序
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垂直升降式立体车库系统设计与研究
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):
刘晓娟, 潘宏侠, LIU Xiao-juan, PAN Hong-xia中北大学机械工程与自动化学院,太原,030051机械设计与制造
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