吴晓瑞毕业设计说明书(6)

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3.下载车板及其横移系统

由于下载车板不需悬挂链条，所以为了节省材料，下载车板比上载车板要短。每块下载车板后部都配有一套独立的电机减速传动系统，藏于载车板底部装有四只钢轮，可以在导轨上行走，其中两只为主轮，装于传动轴两端，另外两只为独立安装的从动轮。电机减速机驱动长传轴云状，长传动轴上的主动钢轮在导轨上滚动行走从而使下载车版作横向平移运动。根据载车板及车辆的重量、行走速度、滚轮与导轨间的摩擦系数确定横移电机的驱动功率。 4.安全装置

上载车板上装有上下行程极限开关和坠落安全装置。防坠落安全装置装在纵梁与上载车板上停位之间，在纵梁两侧各装两只挂钩，上载车板两侧相应位值处各装两只耳环、当上载车板上升到位后，纵梁下面的四肢挂钩便自动套入四只二环内，以防止升降电机常闭制动器慢释放后，上载车板在汽车和载车板本身的重力作用下坠落，破坏下层汽车。下载车板的安全装置主要是行程极限开关和防撞板。形成极限开关关的作用是使载车板横移到位后自动停止。 5.控制系统

升降横移式立体停车设备的控制系统采用plc可编程控制器控制，主要有手

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东北电力大学毕业设计论文 动、自动、复位、急停四种控制方法。自动控制应用于平时的正常工作状态，手动控制应用于调试、维修状态，复位应用于排除故障场合，急停应用于发现异常的紧急场合。

4.3 立体车库结构特点

立体车库结构特点：底层只能平移,顶层只能升降,中间层既可平移又可升降。除顶层外,中间层和底层都必须预留一个空车位,供进出车升降之用。当底层车位进出车时,无需移动其他托盘就可直接进出车;中间层、顶层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不为空时要进行相应的平移处理,直到下方为空才可进行下降动作,进出车完成后再上升回到原位置。其运动的总原则是：升降复位,平移不复位。

4.4 立体停车库控制系统方案的确定

升降横移立体停车库以停放轿车为主,其代价较昂贵,而且立体停车库使用时涉及到人身和车辆的安全,所以对设备的安全性和可靠性要求非常高。PLC采用了以计算机为核心的通用自动控制装置,集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体,可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便,适用于频繁启动和恶劣的环境,因此在立体停车库控制系统中通常采用PLC作为电控系统的核心。

作为网络底层的现场总线技术以其简单的结构,在控制系统的设计、安装、运行、维护上体现出极大的优越性,因此本文采用Profibus-FMS和Profibus-DP构成两层控制网络。Profibus-FMS主要完成中等传输速度的循环和非循环通信任务,通常用于PLC与PC、PLC与PLC之间的互相通信。而底层网络则选择了Profibus-DP,这主要因为Profibus-DP是经过优化的高速通信联接,用于设备级分散I/O之间的通信,构成获得最短总体循环时间的单主站系统。本系统运用现场总线技术实现了现场智能设备和自动化控制设备之间的开放式、数字化、多节点通信,并提高了系统工作的可靠性和灵活性。

同时,本系统以上位机作为监控机,利用上位机的数据通信手段,数据处理能

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东北电力大学毕业设计论文 力和图形显示、多媒体技术,通过现场总线,实时接收和处理下位机PLC从现场采集的各种状态、控制、报警信号,并利用这些信号驱动PC控制界面中的各种图形,实时显示现场的各种状况,在操作员和停车库之间构造出形象、直观的界面,对操作运行和故障给出提示、报警等。

4. 5 立体车库控制系统设计

PLC是车库控制系统的核心,其操作大致分为三类：以故障诊断和处理为主的操作;联系现场状况的数据I/O操作;执行用户程序以及响应与PLC相连的外部设备的命令操作。当有存取操作时,PLC会接收和分析操作人员在控制面板按钮或上位机输入的指令,做出合理的工控安排：判断检测元件的状态,读取车库机械驱动部分的信息;然后,将信息反馈到执行元件,拖动车位板,实现其位置移动,完成车辆的存取操作和信号的显示(指示灯)。整个动作区域配有光电检测及多重安全系统,以防异常情况发生。

该系统中PLC主要完成对托盘、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、继电器执行对拖动电机的起停控制。

对车位的操作就是控制横移小电机和升降大电机,使它们在不同时间实现正反转。而且上层升降动作和以下各层的横移动作必须是互锁的,即当上层泊位在升降时,下面各层泊位不能移动,反之亦然。并且上层泊位每次只能有一个泊位进行上下升降运动。

为了保证存取车可靠安全,系统要精确定位。行程开关的设置保证了托板能平移到预定位置以及托盘能上升或下降到准确位置,但同时,行程开关逻辑要严格互锁。例如1、2水平限位开关在静态情况下只能有一个是断开的,如果2个以上开关闭合即表示托板不到位。在车库静止时, 2、3层所有挂钩信号均应断开(负逻辑),2层上限位开关断开,3层上限位开关闭合。

此外,为了保证载车板运行过程的安全性,必须采取传动系统自锁保险设计和安全挂钩保险设计：如链传动采用制动电机,无论发生什么情况,都处于自我保护状态;控制安全挂钩运动的电磁铁上必须有一反馈信号,以指示挂钩是否已把托盘挂好等。

光电开关布置在不同的位置有不同的功能：分别安装在托盘底层左右两边的

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东北电力大学毕业设计论文 光电开关,可以检测托盘上汽车停放是否到位;在托盘对角线上安放的光电开关可以检测托盘上有无车;装设于停车库车辆入口处左右两侧的光电开关还可以用于检测外界的错误动作和车位移动时出现的异常情况等,如车辆未停妥、动作区域有人或物、运行过程中有车想开进等意外情况,光电开关光线被遮,会给PLC一个电平变化信号,从而改变PLC的输入,蜂鸣器发音报警,设备不作运行或停止运行。同时在车库中还运用了一些传感器,如烟温传感器、检测断绳松绳或断链报警的位移传感器,以及警示装置、紧急停车开关、手动按钮、复位开关等。

4. 6 PLC控制系统程序设计

该系统存取车控制只针对上层(二、三)车位,而对于下层车位,存取车只需直接开进开出即可。控制软件采用梯形图语言编写。。

软件在设计不同层进出车程序时运用了“并行分支与汇合”的技巧,所谓并行分支指的是各分支流程可同时执行,待各流程动作全部结束后,根据相应执行条件,汇合状态动作。即如果选择第三层托盘进出车,可以使一层二层同时平移(左移或右移),这样,设备动作顺序之间联锁或双重输出时,控制系统均能自动处理,而且控制系统的试运行及故障检查非常方便,可节约大量时间,提高工作效率。

4. 7 定位控制系统设计

1．定位控制系统的组成

系统主要由：plc组态监控部分、电器传动部分、检测部分、手动控制部分、支架模型组成。 2．PLC程序设计要求

1) 1号车位、2号车位、3号车位只能上下移动不能左右移动。 2) 4号车位、5号车位只能左右移动不能上下移动 3) 下排车位上的汽车可以直接开出

4) 上排车位的汽车，要想开出车位先左右移动，让开位置，上排车位降至下层，

再进出车辆 3．检测分布点

1) 载车板上汽车停放位置是否检测

采用关电开关最亲爱底层进行扫描检测。光电开关的接发器和发射器分别安装在底层左右两边，在载车板前后位置均进行检测，当有车辆停放不到位时，车

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东北电力大学毕业设计论文 就把光电源挡住，此时系统不能工作，只有车辆停放到位后，系统才能正常工作。

2) 载车板有关检测

在每个载车板上的一条对角线上安装一套光电开关，用于检测载车板上有无车。

3) 车版平移运动时否检测到位

只有下层载车板有平移运动，在每个车位上分别安装一只限位开关，用于检测载车板平移运动是否到位。

4) 载车板升降是否到位检测

只有上层载车板有升降运动，在每个载车板垂直运动轨迹上，在底层和上层分别安装一只限位开关，用于检测载车板下降和上升是否到位。

5) 上层载车板吊钩是否挂好检测

控制吊钩动作的电磁铁上有一反馈信号，可用于指示吊钩是否已把载车板挂好。

4．控制点分布

1) 一层载车板左右平移控制

一层载车板只有两个，每个载车板只有左右移动两个动作，采用常自动抱闸的三相交流电机控制。

2) 二层载车板升降横移运动控制

二层载车板有三个，每个载车板有横移，升降四个动作，采用自动抱闸的三相交流电机控制。

3) 吊钩动作控制

车使用吊钩，每个载车板用2套吊钩，吊钩用电磁铁控制，根据需要控制的电机，电磁铁和检测点等条件中，建立电器线路。

4. 8 电气系统部分设计

PLC接线设计：在升降横移式立体车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象单元是车库内的横移电机和升降电机，控制系统就是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，如指示灯及各种安全设施。为了保证载车板能横移预订位置以及载车板能上升式下降到指定位置，采用了行程开关。为了判断载车板上车有无车辆，采用了光电开关。同时在车库中采用了一些

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