分析自动化立体停车设备

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1.停车设备特点 升降横移式自动化立体停车设备是立体停车设备中一个很典型的例子(见图1所示.)。它由主框架、停车台板、升降机构、横移机构、控制系统组成,可设计成多层多位,并根据实际情况向高空或地下延伸,将地面上的出入口(层) 设计在任意一层。这里,我们假设最下层在地面供车出入,那么,上层停车台板实现升降,下

层停车台板实现横移,中间层台板与可横移框架组合,既可升降又可横移。除最高层外,每层均设一个空位,通过横移改变空位位置,降下空位上方的汽车(台板) ,最后由底层出车(或存车) 。上述动作均是在操作面板上选定车位号并确定后,由自动控制程序控制自动完成的。

停车设备特点如下:有效节省空间,大幅增加停车位;运转平稳,无振动噪声,操作简单,维护容易,耐用性高;运转速度快,取车时间短;各项检测功能齐全,使用安全可靠等。

2.机械结构及传动设计原理

停车设备框架部件分别由方形钢管和H钢焊接的立柱、横梁及纵梁组成,并通过接头用螺栓联结。

下台板横移机构见图2所示,电机(含减速机)固定在横移框架或台板上,其输出轴有两个链轮通过链传动分别带动与行走车轮1、2相连的传动轴运转,即轮1、2为主动轮,轮3、4为从动轮。轮1、2有双轮缘导向,控制台板的横移方向。与其不同的是,中间层横移电机固定在横移框架上,横移框架移动时,轮2、3为主动轮,且轮3、4有单边轮缘,更为安全可靠。

升降机构采用钢绳起吊升降,这种形式比链条升降机构节约空间。电机固定在台板上,通过链传动带动滚筒运转,钢绳在滚筒上共有4个头,通过安装在台板上的$对滑轮组与横移框架相固连。电机运转时,台板包括电机由钢绳牵引升降(见图3所示.)。

3.控制原理及程序设计

为提高系统的灵活性及可靠性,控制器采用可编程序控制器。升降及横移电机采用起重设备专用电机,它体积小并具有断电抱闸自锁特性。根据该类停车设备的工作特点,升降及横移电机不可能在同时动作,且在同一时刻升降电机只有一台在工作或横移电机可能有多台在同方向运转。因此,为节约PLC的输出点,使控制线路简化,降低成本,所有升降电机在主控线路中只用一个热继电器KHO 进行保护,所有电机的正反转在主控线路中只用一组正反转接触器KMP 与KMN进行控制,运作顺序通过PLC编程进行控制与转换

设备操作分手动与自动两种方式。在手动方式时,只需输入欲操作对象的车位号,按下“确认”键,就可通过按方向键( 用控制面板上“2、4、6、8”4个键分别代表上升、左移、右移和下降键)进行手动控制,键被按下即运行,松开即停止。手动控制在设备调试及需要时使用。自动操作时,只需输入相应的台板号,按下确认键,这时其它台板自动完成横移、上升等动作,当所选台板下方各层全部为空位后,所选台板自动下降至地面。一般情况下,最下层始终有一不属于该层的台板占有该层的空位。一方面,这可以避免车辆进入无台板的空位造成安全隐患,另一方面,这也是为节能考虑的。当需要各层台板回到图1所示的原位时,可按动“复位”及“确认”按钮来实现。

4.安全措施

为了防止台板在下降过程中某个角或边被托卡,造成台板倾斜车辆滑落事故,在吊起台板的4根钢绳上的四个固定端(图3中的A、B、C、D处)设计成图5中的结构,当台板某角已着地,该处压簧2弹起,使开关1动作。在设计中,将4个开关的常开触点串联作为该台板的松绳检测常开点输入PLC,将4个开关的常闭触点串联作为该台板的松绳检测常闭点输入PLC,在该台板下降时,通过程序进行逻辑判断,当常闭点断开(即台板的其中一角着地)后0.5S内常开点闭合,说明台板的四个角在0.5S 内均已正常着地,随即电机停转。若常闭点断开后0.5S 内常开点未闭合,则认为台板某处被托卡,立即切断电源并报警。用于判断的时间0.5s可根据实际情况重新设定。

图5 提升钢绳顶端固定示意图

系统还应有以下安全措施:车辆位置不正或超高、超宽、超长、超重检测,车位横移动作超时报警,车位升降动作时间超时报警,超程开关动作报警,设置急停按钮开关,设置穿线管保护、电机保护、断绳保护,防台板翻倾保护,PLC内部锂电池电压低报警,断链、断键检测,人或物进入运行区检测等等。

5.结论

根据以上原理建成的自动化立体停车设备,在上海、重庆等地运行情况良好,按动一次按钮即可完成一次车辆的存取过程,运行平稳且安全可靠。还可根据具体情况多单元组合,加快存取车的速度。

参考文献

1 刘占庆.机床电气自动控制(M)北京:机械工业出版社,1986

2 张忠夫.机电传动与控制(M)北京:机械工业出版社,2001