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机械式立体停车设备的plc控制系统设计本科毕业论文.doc
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机械式立体停车设备的plc控制系统设计本科毕业论文.doc
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焦作大学毕业设计 第一章 机械式立体车库的概况
1
一、机械式立体车库的概况
1.1 机械式立体停车库的定义
机械式停车库就是利用机械来存取、停放车辆的整个停车设施,以立体化存
放的机械式停车库叫做机械式立体停车库。
1.2 本课题的提出与意义
改革开放 20 年来,作为我国经济发展的支柱产业——汽车工业得到了迅猛的
发展,汽车的增多给经济带来繁荣的同时,也带来了一系列的社会问题
[1~2]
。城市
交通拥挤已成为各地政府关心的社会问题,城区内交通及车辆停泊管理越来越成
为难题,特别是在城区的高级宾馆、饭店、大型商场的车辆密集区,由于受到原
有占地面积限制而无法扩大泊车位,停泊困难和交通阻塞已成为一个突出难题。
据有关部门统计:在上海,每天有 40 多万辆汽车停泊在马路两边;而在北京每天
又有 90 万多辆汽车“无家可归”,这些问题必将阻碍汽车工业的发展。当以往的
路边停车、人行道停车、地下或地面停车设备等均解决不了问题时,机械式立体
停车设备应运而生,并很快得到广泛应用。
机械式停车设备可以用较小的基地面积停放较多数量的车位,免去了坡道式
车库的坡道设计等空间问题
[3~4]
。将车库设计中的建筑空间问题转化为机械方式的
研究,并可采用新技术、新材料来解决停车的问题;采用计算机控制,库区无人
进入,可以有效地防止盗窃和损坏;正是由于机械式停车设备的占地面积省,停
车灵活,既可以大面积使用,也可以见缝插针设置,还能与地面停车场、地下停
车库和停车楼组合实施的优点,已成为解决城市停车难最有效的手段,是停车产
业发展的必经之路
[5~6]
。
1.3 机械式立体停车库发展现状及市场前景分析
1.3.1 机械式立体停车库现状——现有停车位缺口严重
随着城市化水平加快,城市建设的迅速发展,城市空地和巷道越来越少;而
汽车工业却不断发展,汽车价格持续下降,拥有私家汽车的人越来越多,所以停
车位缺口越来越大。根据 1997 年的统计,在北京市机动车保有量 130 万辆,每天
进北京市的机动车辆约 10 万辆。停车场不到 800 处,停车泊位只有 7 万多个;广
州市机动车保有量 90 万辆,外地进市有 10 万辆,各种停车场只有 928 处,停车
泊位仅 8 万个;福州市机动车保有量 8 万辆,停车场 69 处,停车泊位仅 2200 个;
深圳市机动车保有量 36 万辆,停车场 734 处,停车泊位仅 3 万多个;南京市机动
车保有量约 10 万辆,停车泊位仅 1 万多个;其他如天津、重庆、成都、杭州、武
汉、长沙等城市的情况也是如此。由于停车位的严重不足,迫使大量汽车占道停
焦作大学毕业设计 第一章 机械式立体车库的概况
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放,已成为影响城市交通和市容环境的一大问题。
1.3.2 机械停车设备需求预测
大中城市地价不断上涨,使得自走式固定停车场成本不断增加;而汽车增长
速度,却远远超过停车场的新建。所以,占地面积小,停车数量大的机械式立体
停车设备受到很多大中城市的欢迎,机械停车设备产业已被誉为新世纪的阳光产
业。目前香港、澳门及新加坡、印尼、马来西亚、泰国和东南亚的一些国家的停
车设备主要是靠进口,因此从现有停车位情况和今后市场需求可以看出,机械式
停车设备的国际、国内市场前景十分良好。
焦作大学毕业设计 第二章 机械式立体停车库的类型和选型
3
二、机械式立体停车库的类型和选型
2.1 机械式立体停车库的类型
2.1.1 升降横移类(代号 SH)
采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式(停车设备的)立体停车库叫做升降横
移类停车库。其工作原理为:一层车位只能横移,中间车位即可横移又可升降,上层车
位只能升降,该类车库通过各层车位的移动来实现车辆的存取。
2.1.2 垂直循环类(代号 CH)
垂直循环类机械式停车库是采用垂直方向作循环运动的停车系统来存取车辆的停
车设备。这种停车设备的工作原理是电机通过减速机带动传动机构,在牵引机构——链
条上,每隔一定距离安装一个存车托架,当电机启动时,存车托架随链条起做循环运动,
达到存取车的目的。
2.1.3 水平循环类(代号 SX)
采用一个水平循环运动的车位系统来存取停放车辆(机械式停车设备)的停车库叫
水平循环类停车库。其工作原理是存取停放车辆的车位系统在水平面上作循环运动,将
所需存取车辆的载车板移到出入口处,驾驶员再将汽车存入或取出。
2.1.4 多层循环类(代号 DX)
多层循环类停车库是通过使载车板作上下循环运动,而实现车辆多层存放的多层循
环式停车设备,减少了占地面积,提高了存取车的自动化程度。
2.1.5 平面移动类(代号 PY)
采用在同一层上用搬运台车或起重机平面移动车辆,或使载车板平面横移实现存取
车辆,亦可用搬运台车和升降机配合实现多层平面移动来存取停放车辆的机械式停车设
备叫平面移动类停车库。
2.1.6 巷道堆垛类(代号 XD)
采用以巷道堆垛机或桥式起重机将进到搬运器的车辆水平且垂直移动到一存车位,
并用存取机构存取车辆的机械式停车设备叫巷道堆垛类停车库。
2.1.7 垂直升降类代号 CS
垂直升降类立体停车库也称为塔式立体停车库,它是通过提升机的升降和装在提升
机上的横移机构将车辆或载车板横移,实现存取车辆的机械式停车库。垂直升降类停车
焦作大学毕业设计 第二章 机械式立体停车库的类型和选型
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设备的工作原理是:用提升机构将车辆或载车板升降到指定层,然后用安装在提升机构
上的横移机构将车辆或载车板送入存车位;或是相反,通过横移机构将指定存车位上的
车辆或载车板送入提升机构,提升机构降到车辆出口处,打开车库门,驾驶员将车辆开
走。
2.1.8 简易升降类代号 JS
把停车位分成上、下二层或二层以上,借助升降机构或俯仰机构使汽车存入或取出
的简易机械式停车库叫做简易升降类机械式停车库。简易升降类机械式停车设备一般为
准无人方式,即人离开后移动汽车的方式。
2.2 机械式立体停车库的选型
机械式停车设备很多,各有各的适用形式,其中升降横移式立体停车库是中小型车
库的一种典型机电一体化产品,由于占地面积小,型式比较多,规模可大可小,对场地
的适应性强,这种车库在国外应用十分广泛,所以是公司及单位在建造立体停车库时的
理想选择。本文就三层十车位的升降横移式立体停车库的结构和控制系统设计做一详细
阐述和讨论 。
焦作大学毕业设计 第三章 升降横移式立体停车库工作原理
5
三、升降横移式立体停车库工作原理
升降横移式立体停车库由于适应性强而备受青睐,该类车库每个车位均有载车板,
所需存取车辆的载车板通过升、降、横移运动到达地面层,驾驶员进入车库,存取车辆,
完成存取过程。停泊在这类车库内地面的车只作横移,不必升降,上层车位或下层车位
需通过中间层横移出空位,将载车板升或降到地面层,驾驶员才可以进入车库内将汽车
开进或开出车库,升降由一台电机驱动,通过钢丝绳拖动搬运器垂直升降,横向移动借
助导轨,也是利用一台电机便可实现该车位的移动,它的主要优点在于同一层的车位移
动独立,可以自由动作,并且动作时间短,缩短了存取车的时间。
图 1-1 是全地上布置型式的升降横移式立体停车库。车位在库内运行的情况是这样
的:图中 1, 2, 3 号车直接存取车;10 号车下降到地面层后存取车;4,5,6 号车位须
通过 1, 2, 3 号车位横移出空位后下降到地面层存取车。7,8,9,10 号车位通过 4,
5,6 号车位和 1,2,3 号车位的横移让出空位后,再下降到地面层存取车。如需在 7 号
车位存取车,则将 4,5,6 号车位和 1,2,3 号车位向右移动,7 号车位下降即可,如
需在 5 号车位存取车,则 2,3 号车位向右横移,5 号车位下降即可。同样 n 层 m 排的存
取车原理都是相同。除最上层外,每层均留有一个空车位,允许搬运器左右移动一个车
位位置,为上层托板下移留出通道。立体车库电气系统主要完成对车位及托板位置及运
行状态的检测和存取车的操作。用各种光电开关、行程开关检测位置状态,用接触器、
继电器执行对传动电机的起停控制。停车操作要完成如下过程:(1)检测空车位位置,
起动平移电机将指定空车位同列下方的托板移开。(2)起动指定车位升降电机将托板下
降到底层。(3)停放汽车,用光电开关检测确认汽车停放到位。(4)接收复位指令,托
板回到原来位置。取车操作与之类似。为了保证存取车可靠安全,系统要精确定位,开
关逻辑要严格互锁。
图 1-1
由于升降横移式立体停车库对场地的适应性较强,可根据不同的地形和空间进行任
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