机械式立体车库设计方案
机械式停车库分为升降横移类、垂直循环类、水平循环类、多层循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类、简单升降类等类型。其中垂直升降类停车库是指用升降机构将车辆升降至停车库目的层，然后用横移机构存取车辆的机械式停车设备。它又称为塔式立体停车库或电梯式立体停车库。垂直升降类停车库与其它类型停车库相比较特点是：（1）由于可以建得很高，其平面和空间的利用率较高；（2）控制系统先进，使得存取车迅速，运行平稳，运转效率较高；（3）具有安全可靠的机械及光电安全装置，同时由于封闭可防火、防盗、防异物伤害；（4）与垂直循环类相比，整个系统不作整体运动，节省电能；（5）噪声较低；（6）电脑操作，使用方便。因此该类停车库适用于如城市中的繁华中心区等需要车辆集中停放的场所。当然，这类停车设备也有一定缺点：（1）升降机构的通道不能作为停车位使用；（2）垂直升降和水平横移这2个动作之间有间歇，而使存取车周期加长，近年来通过提高升降速度、预先让横移装置待机等措施已得到缓解；（3）一次性投资设置需要较多资金。
垂直升降类停车库在我国发展比较快，特别是一些电梯企业因这类设备的升降机构部件与电梯类似，这类设备的用户与电梯相近，已经开始着手设计。据不完全统计，我国停车设备生产企业已向社会提供了2 100多个车位的垂直升降类停车库（即不包括进口），在各类机械式停车库车位数量排名中列第3位。我们认为伴随着我国轿车拥有量的快速增长，这类停车库在大中城市将有较大发展空间。
一综述
垂直升降类停车库的工作过程是：存车时，车辆驶进车库入口，由升降机构将车辆或载车板升降到目的层，然后用提升机构上的横移装置把车辆或载车板送进存车室；取车时，由横移装置把指定存车室上的车辆或载车板取进升降机构，然后由升降机构把车辆升降至车库出口处，司机再把车辆开走。
起升级构位于车库的中部，由电动机、制动器。卷筒，升降平台及导轨组成，运行时电动机带动卷筒转动，卷筒转动钢丝绳，使得升降平台在钢丝绳的牵引下沿立柱上的导轨上下运动，当升降平台碰到各层的行程开关时首先减速运动，碰到第二个行程开关时制动器抱死卷筒制动，横移机构伸出，动作完毕后，行程开关发出信号，升降台略微升起，横移机构缩回，定位后，升降台下降或到一层。主要结构：
:
1－曳引驱动机；
2－导向轮；
3－载车板；
4－车辆；
5－横移装置；
6－对重；
7－控制柜；
8－召唤操作盘；
9－停车库门；
10－升降回转装置；
11-搬运器；
12－钢丝绳
二机械部分
1.1 钢结构架
钢结构架包括：（1）钢结构架的设计制造应符合GB/T 3811《起重机设计规范》的规定；必要时可以对一些钢结构架浸锌或电镀锌。
1.2 载车板
载车板放置在钢结构架中的载车板架上，用于搬运和支托车辆。载车板由两块3mm钢板拼结而成,底部加横梁支撑.
1.3 升降装置
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）搬运器，由载车台及横移滑道组成，载车台是由左右竖框和前后横梁组成的矩形框架，用于升降时支托车辆；框架四周设置纵向导向轮和横向导向轮与设置在结构上的四根升降导轨相配合组成垂直运动副（4）对重和平衡链；（5）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。（5）电机采用变频调速电机，加配重可选用2kw电机，升降速度2m/s,不加配重须用80kw电机，应加配重。
1.4 横移装置
目前已有多种横移装置设计型式。对于较普遍的滑叉式横移装置来说，其工作过程是电机通过链传动带动长轴转动，长轴两端通过链条、链轮带动两端的三级滑叉作横向同步运动，实现车辆横移。三级滑叉由支承板、导轮、第二三级滑叉、链轮、齿条及齿轮箱等组成。第二级、第三级滑叉中的链传动设有“行程倍增机构”。载车横移的方式有：（1）滑叉载车式，车辆与载车板一起提升，且与载车板一起由三级滑叉装置横移至存车室；（2）链传动载车式，车辆与载车板一起提升，且与载车板一起由链传动横移至存车室；（3）梳叉载车式，车辆由升降装置上的梳叉提升，且通过梳叉横移把车辆送至存车室相交错的叉齿上；（4）履带输送式，搬运器在车辆前后轮处有两个主动履带，横移时由这两个主动履带带动存车室上的被动履带，将车辆送至存车室。
由于滑叉式即导轨式结构相对简单，造价低，所以选用导轨式。其主要部分是齿轮齿条组成的行程倍增机构和驱动箱。本设计方案，结构简单紧凑，成倍低，运行可靠，纵观目前立体车库横移机构，没有几家产品能以如此简单的机构实现如此复杂运动。结构简单本身就意味着成本低和可靠性高，因而就有很大的优越性。电机采用普通正反转电机，电阻调速，功率0.2kw，横移速度0.2m/s,导轨本身带到位锁死机构。由行程开关控制速度调节时间。
总体结构图：正视图
俯视图：（中间部分）
链条
电机与减速器布置仅为示意图，建议直接采用减速电机。大链轮齿数51，小链轮齿数17，节距10A ，传动比1：3。
框架示意图（cm ）
横移机构布置示意图
立柱采用热轧H型钢125×125，横梁热轧普通工字钢I14，总重1025千克。
(cm)
导轨运动简图
运动原理：
电机经变速箱或减速电机将动力传至链轮，链轮带动长轴，长轴带动驱动箱大齿轮旋转，大齿轮带动小齿轮旋转，小齿轮驱动动导轨2平移，与此同时固定于导轨2上的齿轮1转动，带动导轨1平移。由运动定理可以看出：齿轮1相当于以固定导轨3上的接触点为圆心转动，故导轨2上的齿轮实际圆心点的速度与导轨1上齿轮接触点的速度之比为1：2，即导轨1的速度是导轨2的速度的两倍，因此可以实现行程倍增，即导轨2移动1m的距离时导轨1却可以
移动2米的距离。该机构结构简单紧凑，经过有限元重重分析优化，重量轻，强度高，受力合理，工作可靠，成本最低。截面尺寸比成贤大厦结构要小1/2,结构元件数目少1/4左右，因而更大程度上提高了系统的可靠度。图中圆孔处为放置滚子轴承处，方孔为置横向导轮（轴承）处，导轨采用铸刚铸造或采用45#调质钢焊接而成，其基本结构为品字型的的三根主梁，2级导轨由两根梁组成，通过螺栓或铆钉连接成一体，轴承座的具体形式可以按工艺性的不同要求而有所不同。
运动传递图：
导轨模型图：
中间齿轮强度计算：m=3 z=25 d=75 b=20
Mpa bd KF Z Mp bm Y Y KF Y K K K K s
m v N
F t E
H a Sa Fa t sa F F HB a V A t 33510
5.7260025.18.1895.25.27.521027.510
3259
.162.260025.11
1125.1/2.06002
75
0=????===?=?????=========-σσσ切向载荷 导轨1最大等效应力156Mpa ，选用＃45调质刚
滚子与导轨接触面最大接触应力569.8Mpa 导轨2最大等效应力123Mpa
滚子与导轨接触面最大接触应力510Mpa
轴承采用背对背的两个深沟球轴承（每个轴承孔），滚子轴径3cm,按对称循环应力校核，采用最大应力45Mpa,导轨与滚子接触面须高频淬火。
下图单位均为cm:
级导轨底部示意图
坐标
驱动箱结构图1
驱动箱中间位置正视图
驱动箱结构图2
驱动箱正视图（导轨右移时）
如图1所示齿轮1的轴是固定于驱动箱上的，齿轮2与齿轮3固定于行星架上可以绕齿轮1的轴转动，行程销压紧在导轨2底部。图1所示为中间位置即导轨没有左右移动时的状态，图2所示为导轨右移时状态。基本工作原理如下：1导轨在中间位置没有移动时：
行程销被压下，行程销与定位销之间的斜面相互作用使得定位销右移，定位销对行星架失去约束作用，行星架可以左右自由转动
2导轨右移时：
首先大齿轮逆时针转动，由小齿轮轴与轴承之间的摩擦力带动整个齿轮架和小齿轮1、2顺时针转动，齿轮3进入啮合，带动齿条右移。为了保证开始时行星架转动，在平衡位置时齿轮3，2同时与导轨2 下面的齿条沿高度方向啮合2毫米。由于采用较大的模数4，所以两者之间可以有足够的活动余地。齿轮2上移0.6cm进入啮合，齿轮2 下移0.6cm 退出啮合，由右定位销限制了齿轮3的进一步上移。当导轨1点移到左行程销的右面时，行程销由下面的弹簧力推起，定位销右移将行星架卡住使其不能顺时针转动，到此时行星架被锁死，行星轮系成为定轴轮系。回程同样。大齿轮顺时针转动，小齿轮2逆时针转动带动导轨左移，当导轨1点重新压下右行程销时，右定位销左移，行星架被放松，由于此时正好是电机停转进行制动的时候，，导轨的惯性驱动齿轮2左移，行星架被压紧，齿轮齿条继续保持啮合。
3导轨左移时，大齿轮顺转，小齿轮逆转，由于开始的时候，导轨及其上面汽车的惯性很大，可以认为在启动开始的某一段时间内是静止的，这是小齿轮2因受齿条的限制不能转动，行星架顺时针向下转动，小齿轮2下降退出，小齿轮1上升进入正常啮合，在此期间由于齿面摩擦的存在，会在一定程度减小起动时的冲击，仔细分析会发现在换向的时候由于齿面是压紧在齿条上的，所以不会因换向本身而引起较大的冲击，但会加大齿面的磨损，不过同因惯性大引起的冲击和电机启动困难相比，此种方案还是比较好的。
驱动箱齿轮啮合局部放大图
如上图所示：（齿轮齿条的模数为4，小齿轮分度圆半径6cm,大齿轮分度圆半径10cm,左右两小齿轮中心距28cm ，见驱动箱示意图）假设小齿轮在中间位置时恰好在分度圆处与齿条的齿顶啮合，小齿轮分度圆处的压力角为20度，齿顶压力角可算得为28.244度，行星架与垂直线得夹角为27.69度，重合度0.9827，齿侧间隙9.192-6.28=2.912(mm)。当大齿轮如图方向转动时，小齿轮转动方向如图所示，显然小齿轮在图中所示位置是转不动的，（开始转动的时候，因为上面的导轨及所载车辆得质量很大，惯性相当的大，在开始的很短时间内可以认为是静止的）由于行星架法线方向与垂直线 的夹角为27。69度大于齿廓压力角20度，显然小齿轮会在大齿轮的驱动下整体向上滑动。在向上滑动的过程中，由于齿条与齿轮距离稍微有所增大，小齿轮会有些转动，总体上来说是滑动向上，直至进入正常啮合状态。因此在开始转动的时候，由于滑动的存在，会减轻冲击，但齿轮的磨损会增加。适当的调整两个齿轮的大小以及布置方式，会在无滑动存在最大冲击和冲击最小但滑动最大之间变化。从本设计的目的出发，要将滑动减小为零理论上是行不通。此处还是有较大的调整余地的。(接触高度2mm 时，重合度0.38mm ，齿侧间隙9.1926-4.79=4.4026mm). 可以证明两个小齿轮在选定的模数和齿数的条件下是可同时与齿条正确啮合的。
4部分设计计算数据：
悬伸导轨重量
kg M CM V CM CM V CM V 43585.75.55555174.1211822156404.121182.6059215640230473
3
2231=?==?+?==?==?=
钢板重量 kg cm m kg m m M 1573.0(/7.15522
=??=钢板）
两项总重：435+157=592kg
动载荷:F*T=MV 取V=1m/s(电梯升降一次耗时半分钟) 则F=435*1/0.04=10000N=1000kg 静载荷为20000N 按总重4吨计算，折到每端2吨，设计导轨运动速度0.2m/s ，导轨与滚子之间的摩擦系数为0.003(理论数据)压力为40000N*0.003=120N,导轨横向如采用轴肩定位每组导轨受力600N ，可得电机毛功率0.2×1200＝240W,这基本上符合大多数资料中的电机数据，较准确的数据应当由试验测得，摩擦力较大时对电机启动影响不大，并且有利于电机制动，本设计中强度的计算都按照此值。可选用相当功率的电机配减速器或减速机，总传动比选用1500r/min 电机为 1：75,链传动拟采用1：3，，大链轮齿数51 ，小链轮齿数17，节距10A,采用减速电机，或者采用普通正反转电机配一个变速器，按实际要求决定。制动采用反接制动，电阻调速。
起重电动机采用变频调速电机。
起重钢丝绳选用2cm 钢丝芯双绕绳及其配套卷筒、滑轮。
三 电气控制系统
电气控制系统是垂直升降类停车库的核心技术之一，它根据操作输入指令通过电脑程序完成存车、取车的全部动
作，直接关系到存取车的速度。电气控制系统主要包括：（1）供电部分，提供各种动作所需的电源及相应的短路、过载、缺相、错相等电源自动保护；（2）程序控制部分，根据输入指令进行存取车程序分析，输出各种控制动作指令；（3）召唤操作盘和信号指示部分，用于输入存取车指令，显示工作状态或故障信息，操作运行可采用全自动运行或手动分解运行方式；（4）调速部分，比较先进的是采用变频器控制电机或泵站实现升降速度、横移速度的调节；（5）故障自动跟踪检测及处理部分。
控制部件主要是系列可编程序控制器和变频调速装置等；控制检测传感器主要是光电开关传感器和机械行程开关，其中位于升降台板上的2个光电开关传感器用于检测轿车上台板是否停放到位，若不到位可报警提示司机调整到位；位于载车台板上的光电开关传感器用于检测台板上是否停放有车，便于管理员管理。位于各层还有用于调速位置判断的光电开关传感器；位于各层机械行程开关有的用于检测升降台板上升及下降是否到位；有的用于检测载车台板横以是否到位。存车时， 升降台板由plc 控制变频调速装置带动卷筒、钢丝绳上下运动， 载车台板锁定在升降台板上，当台板落地后，轿车上板停放到位，送台板到指定车位层.
控制系统硬件设计
由于该塔式立体车库控制系统控制量只有数字开关量，并且车库要求高度的工作可靠性和快速性，因而选用日本三菱fx2n系列可编程序控制器（plc）作为控制系统的主控机，三菱FX2N 系列PLC 具有高速度、小型化、高级功能逻辑选件以及定位控制等优点，在基本单元上扩展可进行16-256点的灵活输入输出组合；可运用(SFC顺序功能图) 方式和梯形图两种方式编程，指令系统丰富，编程方便，还具有数据处理和运算指令。系统升降运行采用富士G9 系列变频器带动升降电机及相应减速装置进行升降调速控制，富士G9系列变频器提供了易于PLC 输入输出端的接口信号，有正转、反转、速度选择1、速度选择2变频器故障报警和变频器运行等信号，便于进行无级调速。运行时，系统根据各层设定位置的光电开关信号来决定速度变化实现调速。横移电机则采用常规的电机正反转继电器线圈控制。
主程序流程图：
输入输出地址分配以及外接器件的类型和作用见表1和表2。
控制系统软件设计主要完成车库自动存取车操作和运行中故障处理的控制。有主程序和自动功能子程序、手动功能子程序组成。图3给出主程序流程图。其中手动功能是在调整设备或发生意外故障，按急停后应用的，可选择左( 右、上( 下旋钮，使台板平移或升降到指定层或落地，以便于调整或故障处理。自动存取车功能子程序使整个控制软件中最为复杂的一部分，也是整个软件设计的重点。图4 给出自动功能子程序流程图。程序开始后，首先判断是存车或取车。如果是存车，首先判断升降台板上是否有载车台板？如果没有，按车位号取相应的载车台板，此时提升平移机构自动将台板取出放置在地面上，汽车司机将车开上载车台板，此时判断车是否停放到位？如果不到位报警，到位后，提升平移机构自动将载车台板和轿车送回原位，完成存车过程。取车过程如下：同样首先判断升降台板上是否有载车台板？如果有，先将该台板送回原车位，然后按车位号取相应的载车台板，此时提升平移机构自动将台板取出放置在地面上，待设备停稳后，轿车开出，完成取车过程。
自动子程序流程图
四结束语N
立体车库技术目前为止还相当的不成熟，其核心技术有两处，一是横移机构的设计，要求结构尽量的简单可靠。二是PLC控制，要求在满足结构功能要求的前提下保证机构安全可靠的运行。本阶段主要的工作集中于横移机构的设计方面。现在已有很多种方法，成贤大厦采用导轨底部两端分别驱动的方法，比本机构多用两套链轮机构，驱动箱内部多一套换向机构，前后两套机构分别驱动，导轨同步控制较复杂。还有资料采用三个电机分别控制两根导轨，机构运动实现较容易，但成本较高。导轨之间的运动副前者采用滚子导轨式，后者直接采用滑动摩擦。现在也有直线导轨，导轨设计很容易，成本当然也不低。导轨之间的滚子也可用滚轮轴承来代替，结构会更紧凑，价格会略为有所上升。驱动箱换向如采用机械机构，一般都会很复杂，且不容易实现；采用电磁机构实现较易，成本不菲。也可以简单用导轨底部中间的一个齿轮,但每层横向需要增加1米的空间，很不经济。
附部分设计要求：
3 安全保护装置
安全保护装置应符合GB17907-1999《机械式停车设备通用安全要求》。一般设有：（1）紧急停止开关；（2）防止超限运行装置（越程限位开关）；（3）汽车长、宽、高、重限制装置；（4）阻车装置（防止车辆在搬运器上滑行）；（5）载车板上汽车位置检测装置；（6）出入口门、围栏联锁安全检查装置；（7）防重叠存车自动检测装置；（8）车辆出入停车库时警示装置；（9）升降装置失速冲顶和蹾底保护装置（如搬运器、缓冲器和对重缓冲器）；（10）车辆出入停车库自动门防夹装置；（11）车辆门弹开自动停止运行保护装置；
（12）停电时的制动及恢复时正常运行保护等。
面回转操作与升降机连接完成存取车作业；（5）十字型，可回转的升降机在呈十字形分布的存车室中间，通过升降机的升降和回转操作与载车板架连接完成存取车作业。
2.2 车辆出入口的布置状态
车辆出入口与地面的相对位置是：出入口地面可以在整个停车库的最上一层，最下一层或中间位置任一层，即所谓的上部出入式、下部出入式或中间出入式。
车辆的出口和入口可以是同一个（折返式）；也可以前后分别设立1个（直通式），使车辆比较方便地前门进、后门出。
2.3 曳引驱动机的位置与传动方式
升降用的曳引驱动机可以置于整个停车库的顶部（上驱动式），也可以置于整个停车库的底部（下驱动式），类似于电梯的上机房和下机房型式。
升降动作可以使用钢丝绳、滑轮传动，也可以采用链条、链轮传动。
2.4 水平回转台的设置
水平回转台的设置：（1）不设水平回转台，这样车辆必须入车前进（后退）、出车后退（前进），而且要求存车室的长度方向应与出入口通道方向平行；（2）外置水平回转台，这样做主要解决车辆因停车库与道路的相对位置不便引起的出入库转弯半径过小而难于驾驶的问题；（3）内置水平回转台，这样做可以实现前进入库、前进出库操作，并允许存车室的长度方向与出入口通道方向垂直。
2.5 载车横移的方式
2.6 停车库与停车库、停车库与其它建筑物的相对关系
对于2台垂直升降类停车库：（1）可以相对独立建造；（2）可以并列组合建造（出入口面向同一方向）；（2）可以纵列组合建造（出入口背对着，面向相反方向）。2台以上者可以并列和纵列混合建造。
垂直升降类停车库可以单独自成建筑物，即独立设置，钢结构架外面包着外装饰板；也可以建在大厦的侧面或内部的钢筋混凝土井道内，用钢架结构构成存车位。
2.7 适停车辆尺寸及质量规格
垂直升降类停车库按其适停车辆的尺寸及质量规格可分为中型轿车、大型轿车、特大型轿车、超大型轿车类停车库。
3 垂直升降类停车库设计中应注意的几个条件
关于垂直升降类停车库的设计条件以及下一章将涉及的设置条件可以参考正在报批的机械行业标准《垂直升降类机械式停车设备》以及1999年版的日本《机械式存车库技术标准及机械式存车库管理标准》（由日本立体存车库工业协会出版发行）等资料。下面简单介绍一些设计中应注意的几个条件。
3.1 基本参数
基本参数主要有：（1）适停车辆的尺寸及质量（在第2.7节已涉及）；（2）存容量，存容量越多越好，但应确保停车库顺畅而安全地运行；（3）单车最大进（出）时间。
设计停车库最大存容量时，应考虑如下参数：该停车库满负荷运行时全部车辆出入库作业时间（一般小于2h）；满负荷运行时全部车辆出库时间和满负荷运行时全部车辆入库时间（一般小于1.5h）。另外还应考虑在出入库高峰时段里，该停车库的运行不会妨碍其它各种城市设施的正常使用，并且应尽可能缩短出入库排队时间。
对于垂直升降类停车库，单台存容量一般应取7～56辆；单车最大进（出）时间应取45～210s。
3.2 停车库出入口
净宽不小于适停车辆最大宽度加500mm，且不小于2 250mm；净高不小于1 800mm。
3.3 操作盘的位置
操作盘位置应设在操作人员能够目视（或通过监视装置监视）人员、车辆出入状况的位置。
3.4 升降通道
(1) 搬运器（或载车板）停车表面端部与车辆出入口地表面、存车室地表面接合处的水平距离均应不大于40mm，垂直距离均应不大于50mm。(2) 升降通道中的动作部分与其附近的升降通道之间的间隙应确保升降运动安全进行。(3) 当升降装置到达最高位置时，升降装置顶部与升降通道顶部之间的距离，以及当升降装置到达最低位置时，升降装置底部与升降通道底部之间的距离应符合有关规定。
3.5 机房
如果根据停车库的型式和规模需单独设机房，则应符合以下规定。（1）机房楼面面积应不会妨碍设备配置和维修工作；（2）机房地
板到天花板的距离（非液压驱动）为：额定速度在60m/min以下时为2.0m，60～150 m/min时为2.2m。（3）机房的门宽应达到0.7m
以上，高度应达到1.8m以上；（4）通往机房的通道两侧应设置护板或护栏。
3.6 存车室的尺寸
存车室的尺寸应符合如下规定：（1）最小宽度（m）为适停车辆宽度（m）+0.5 m；（2）最小长度（m）为适停车辆长度（m）+0. 2m；（3）最小高度(m) 为适停车辆高度(m) + 0.05m，但最小高度应大于1.6m。如果存车室不是相互隔开的一个个单独存车室情况时，设计时应预先设定一台车辆的存车空间，该空间也应符合上述规定。
3.7 运行噪声
运行中，设备不得有异常撞击声。在距停车库门外1m、高度1.2m处测到的等效A声级噪声应不大于70dB(A)。
4 垂直升降类停车库的设置条件
垂直升降类停车库的设置条件应符合国家有关建筑物、汽车库、交通设施等方面的规定。例如：JGJ100-98《汽车库建筑设计规范》、GB50067-1997《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》、GB50057-1994《建筑物防雷设计规范》和公安部与建设部1988年10月3日颁布的《停车场规划设计规则（试行）》等。
4.1 出入口及通道
（1）垂直升降类停车库距离道路规划红线应有一定后退距离，距离城市主要道路和次要道路以及设置的基地出入口不应小于10m，距城市支路以及设置的基地出入口不应小于6m，距离基地内主要道路不应小于6m。（2）对于双向行驶的出入口，通道宽度不小于6m；对于单向行驶的出入口，通道宽度不小于3.5m。（3）停车库内，人行通道宽度不应小于600mm，高度不应小于1 800mm。（4）停车库的安全通道、安全门、紧急出口应设置醒目标志，紧急出口应能保证不会把人关在停车库内。
4.2 土建结构
（1）结构设计应符合有关结构设计规范及相应的设计标准，包括在静载、动载或地震作用下结构的强度、稳定性、基础承载能力和变形等，钢结构高宽比不大于7:1。（2）停车库设在建筑物内部或相接于建筑物时，应向建筑物土建方提交设备的静载、动载资料，且预埋件、连接点、管线的设计必须安全可靠。停车库可运动部分与建筑物之间应留有安全的距离。（3）用于台风区或地震区的独立式停车库应按建筑规范进行抗台风及抗地震计算。（4）停车库内应设爬梯，由底层到顶层，可选择标准爬梯。
4.3 照明
（1）停车库出入口及停车库内应设置良好的照明和应急照明设备，照明灯的光线不应射向行驶车辆内的驾驶员眼睛。出入口、通道路口的照度一般不低于30lx，机房照度不低于5lx。（2）停车库内应设置设备维保用的局部照明电源插座。（3）照明电源应设专用电路，与停车库动力线路、控制线路分设。（4）停车库址高杆照明应符合GB5845.1《城市公共交通标志——公共交通总标志》的规定。
4.4 通风、排烟和采暖
（1）通风设计尽量采用自然通风，以便节能。（2）机房应保持良好的通风，使曳引驱动机及控制柜工作在-5℃～40℃的环境温度下。（3）必要时，可在有人员通过或停留且通风较差之处设置机械通风系统以排除可燃或有害气体。（4）面积较大的封闭式停车库应设置机械排烟系统，排烟风机可与通风风机共用，以排除如燃烧等引起的烟气。（5）机房、控制柜和自动喷水灭火系统在－5℃以下时不能正常工作，因此必要时应设采暖系统。
4.5 排水
（1）应有排水措施以防止停车库底坑和通道积水；（2）水平回转台的地坑应防止进水和积水；（3）停车库出入口应能防止雨水流入停车库。
可在停车库内最低处设一个集水坑，通过水泵或地漏将积水排出。
4.6 消防
（1）停车库的消防设施一般设置自动喷水灭火系统或CO2灭火系统，同时还应设置火灾自动报警系统并与灭火系统和排烟系统联动。（2）停车库应设消防给水系统，消防给水可由市政给水管道、消防水池或天然水源供给。（3）停车库在防火分隔、建筑构造、采暖、通风、排烟等方面应符合GB 50067-1997的规定。
为确保消防系统的可靠性，消防系统应由专业消防设计人员设计，专业施工单位施工。
4.7 避雷
高层停车库应根据GB5 0057-1994《建筑物防雷设计规范》设置相应的避雷设施。
4.8 监视系统及自动收费装置
对于比较先进的垂直升降类停车库，控制室人员可以通过摄像监视装置监视停车库出入口、水平回转台、搬运器以及存车室关键部件
的状态，以便预知或诊断故障。为了提高停车库的管理水平，加快车辆出入库的速度，可以采用自动收费装置。该装置具有自动计时、计费和打印发票等功能。
5 制订垂直升降类停车库的管理规则
为了确保使用停车库时人、车辆和设备的安全，应制定停车库的管理规则，以保证停车库使用人员的正确操作和维护。管理规则应强调任何时候应把停车库使用人员的安全问题放在首位。
一般停车库的使用条件是：（1）工作温度为－5℃～+40℃；（2）最湿月的月平均相对湿度不大于95%；（3）海拔高度为2 000m 以下，大气压为80kPa～110kPa；（4）环境中无爆炸介质，腐蚀金属、破坏绝缘的介质，导电的介质；（5）380V、50Hz、三相四线制交流电源。
5.1 业务分工与责任
（1）除规定的操作者外，其他人员不得自行操作。（2）不论操作者是否专职，主管负责人都应进行设备运转时的安全管理以及运转前后的例行检查。（3）操作者应遵守的事项：酒后不允许操作，设备运转前应事先确认安全。（4）告知存车人在安全方面应遵守的注意事项。
5.2 紧急情况下的处理方法
（1）发生人身事故时，必须采取应急措施并与有关部门联络。（2）发生火灾、地震时，应立即停止设备运行，进行灭火，并与有关部门联络；重新运转设备时应进行检查和试运行。
5.3 人员、车辆及设备的安全
（1）应在停车库出入口附近明确标出适停车辆的尺寸、质量及其它事项；（2）管理人员应禁止不适停车辆的停车；（3）对无人方式的停车库，应在出入口附近设置“禁止存车人入内”的标志；（4）应在明显位置标出存车人应遵守的注意事项，必要时应以口头方式传达给存车人；（5）应根据停车库使用说明书规定的保养和检查项目，由专职人员进行定期保养和检查，并作相应记录。
5.4 其它事项
机房的管理必须注意安全和防火工作，应保持机房出入门的锁闭和通往机房的通道畅通，设置“严禁烟火”、“非工作人员严禁入内”等标志。
济南大学泉城学院毕业设计 题目PSH-5D型停车设备的结构设计专业机械设计制造及其自动化 班级机设09Q3 学生 学号20093006067 指导教师蔡冬梅 二〇一三年五月二十八日
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摘要 随着经济的高速发展，越来越多地家庭都拥有了私家车，这使得很多地区的停车问题越来越急剧。如果在住宅小区中再设置机动车位，恐怕已经很难了。因此，停车难的问题在以后将成为居民以及物业管理的难题了。 而机械式立体车库占地少、操作灵活、高效节能，可能成为目前解决停车难问题的主要途径，其中以升降横移式立体车库应用最为广泛。 本文介绍了现有的各类立体停车库的结构和特点，以及小区车库的发展概况，并重点地讲解了立体车库升降的结构设计和停车设备传动系统的设计。立体车库的结构设计主要包括车库的主体框架、横梁、纵梁、电动机、传动系统、载车板以及安全防坠落装置。 本次设计的主要内容包括升降机构的结构设计、材料选择、制造方法、升降链条的设计计算、链轮的设计计算、载车板的设计和升降部分的电机选择等等。 关键词：立体车库；升降横移式；结构设计
ABSTRACT With the high-speed development of economy, more and more families have private cars, and the parking problem is in the increasingly sharp in many parts. If set up a motor vehicle in the residential district is hard enough, I'm afraid. Therefore, the problem of parking difficulty will become a problem fo residents and property management in the future. But mechanical stereo garage covers an area of less, flexible operation, high efficiency and energy saving, and it may be the main way to solve the problem of parking difficulty at present. Lifting and moving solid carport is the most widely used for . This paper introduces the structure and characteristics of the existing each kind of parking equipment, as well as the development community garage of the general situation, and explained the structure design of three-dimensional garage lifting and the transmission system design of parking equipment . Stereoscopic garage structure design mainly includes the main body frame, beam, garage floors of longitudinal beam, motor, transmission system, load and safety falling prevention device. This design main content includes the structure design of lifting mechanism ,material selection ,manufacture method ,the design of the chain and sprocket design calculation ,plate design and lifting part of motor selection and so on . keywords: three-dimensional garage ；lifting and moving ；designed of structure
立体车库的自动控制系统工程设计 车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30-40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1：1，为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。 机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高80％-90％，如果采用地上多层（21层）立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。 机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从管理上可以做到彻底的人车分流。 在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。
这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。 目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。 （一）升降横移式 升降横移式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式，车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低。 1. 产品特点： 1）节省占地，配置灵活，建设周期短。 2）价格低，消防、外装修、土建地基等投资少。 3）可采用自动控制，构造简单，安全可靠。 4）存取车迅速，等候时间短。 5）运行平稳，工作噪声低。 6）适用于商业、机关、住宅小区配套停车场的使用。 2. 安全装置：防坠装置，光电传感器、限位保护器、急停开关等。 （二）巷道堆垛式 巷道堆垛式立体车库采用堆垛机作为存取车辆的工具，所有车辆均由堆垛机进行存取，因此对堆垛机的技术要求较高，单台堆垛机成本较高，所以巷道堆垛式立体车库适用于车位数需要较多的客户使用。 （三）垂直提升式立体车库 垂直提升式立体车库类似于电梯的工作原理，在提升机的两侧布置车位，一般地面需一个汽车旋转台，可省去司机调头。垂直提升式立体
PLC实训设计任务书 一.实训的主要容 根据实际要求，以S7-200型PLC为核心，设计立体车库控制系统。设计控制系统硬件电路，编写软件控制系统程序，目的是掌握PLC控制的基本原理、直流电机、传感器等器件的原理及使用。 二.实训报告任务 车库模型以205实验室的立体车库模型为准 立体停车库实物教学实验装置的主要结构分为控制柜和停车库模型两部分。 控制柜部分由按键显示板、信号接口板电气 控制板几部分组成停车库模型部分由停车层模型和停车盘模型组成。 停车层分为上中下三层上层有四个车位共有四个车盘可停放四辆汽车 模型从左到右分别是1号位2号位3号位4号位简记符为3-1、3-2、 3-3、3-4中层有四个车位共有三个车盘可停放三辆汽车模型从左到右 分别是2-1车盘2-2车盘2-3车盘下层有四个车位共有三个车盘可停 放三辆汽车模型从左到右分别是1-1车盘1-2车盘1-3车盘。 对立体车库的控制可以有两种方法 第一种是由现场操作人员通过相应的按钮控制立体车库设备的动作 第二种是根据实际的生产工艺要求编制出控制程序按照现场要求来控制 立体车库设备的动作。 按下存车按钮选择存车位置。如果选择的车位上已有车停放将发出警示信 息。该警示信息可以通过控制系统点亮警示灯或发出警示声来实现。如果选择的 车位上无车系统将做如下动作 如果选择存放1-1号车位汽车进入车库。当检测到光电开关的信号后表 明车辆己经进库。如果选择存放1-2号车位载车盘1-1右移载车盘1-2下移 到第一层汽车进入车库。1-2号车位上移到第二层原位停止。 按下取车按钮选择取车位置。如果选择的车位上没有车停放将发出警示信 息。如果选择的车位上有车系统将做如下动作 如果选择取1-1号车位的车此时车辆可以离开车库。当检测到限位开关的 信号后表明车辆已经出库车位1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车 位的车载车盘1-1右移载车盘1-2下移到第一层汽车出库。车位1-2车辆 出库过程完成上移回原位车位1-2车辆出库过程完成。
天津理工大学 本科毕业设计任务书 题目：立体车库控制系统设计 学生姓名敬晓菲届2012 学院自动化学院专业电气工程及其自动化 指导教师吴作明职称高级实验师 下达任务日期2011年11月18日 天津理工大学教务处制 一、毕业设计（论文）内容及要求 1．毕业设计主要工作内容 （1）了解国内外立体车库控制系统的应用情况及控制特点 （2）掌握立体车库控制系统的控制原理及调节过程 1）.掌握伺服电机的作用 2）.掌握伺服电机的控制特点 （3）根据控制要求设计程序流程图 （4）设计出控制软件及人机界面 （5）编写设计说明书 2．设计依据与要求 本题目设计的内容是PLC立体车库控制系统设计，重点是系统中的PLC程序设计，包括电气原理图的绘制等。主要设计内容及主要技术指标： （1）车位数量为16个（4*4）； （2）设备运行定位精度为0.1毫米。 （3）能够方便完成人机对话。 研究的思路要求我们首先要进行工序分析，查找相应的资料和实际产品，分析加以综合，以确定定点定位的控制系统的设计方案，然后实施控制方案设计，同时进一步掌握自动控制技术原理和相应的设备，了解伺服电机的运行原理，结合相应的软件编程，完成控制与界面应用程序的调试，完善硬件设备，以达到预期的目标，在设计调试中发现不足，更深入的和研究。 控制系统可采用PLC控制，因为它作为一种通用的工业自动化装置，在工业控制各个领域已得到了广泛应用。本文主要介绍升降横移式立体车库模块化设计的解决方案。此系统具
有合理的结构设计、较高的空间利用率、方便的存取车的优点。 研究的理论依据主要是根据伺服电机原理和定点定位的控制技术，以及相关的一些自动控制技术，包括了伺服电动机和PLC等。，通过编程设定移动位置及运送的速度，达到除存取车辆的目的。 3．设计成果提交 （1）人机界面； （2）控制软件； （3）设计说明书 4．设计参考文献与资料 [1]高国. 自动控制原理. 成都：华南理工大学出版社， 2001 [2] 彭鸿才. 电机原理及拖动. 北京：机械工业出版社，2002 [3] 郑晓峰.数控技术及应用. 北京：机械工业出版社，2002 [4]胡佑德. 伺服系统原理与设计. 北京：北京理工大学出版社，2003 [5]王永华.现代电气控制与PLC应用技术. 北京：北航出版社，2003 [6]陈立定. 电气控制与可编程控制器.成都：华南理工大出版社，1999 [7]廖常初. PLC编程及应用. 北京：机械工业出版社，2003 [8] 赵清.新电工识图. 北京：电子工业出版社，2004 [9]王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用. 北京：机械工业出版社，2000 [10] 张云生，向风红. 立体车库PLC控制系统，昆明理工大学想学报，1998(10) ：7~12 [11] 西门子可编程控制器资料. 西门子公司 [12] 吴作明.工控组态软件与PLC应用技术,[M] .北京:北京航空航天大学出版社,2007. [13 ] 温照方. SIMATIC S7-200可编程控制器教程. 北京：北京理工大学出版社，2001 二、毕业设计进度计划及检查情况记录表
目录 摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Abstract．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第一章绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.1 课题的来源及研究的目的和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.2 机械式停车库．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.3 机械优化设计相关知识．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.3.1 优化设计概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 1.3.2 约束优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第二章立体车库总体结构的研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2.1 机械立体车库的总体结构形式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2.2 立体车库的总体结构的选择与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2.3 立体车库的存取车方式的总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2.4 立体车库主体建筑结构的总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第三章固定叉梳的优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.1 横移叉梳和固定叉梳结构形式的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 3.2 固定叉梳的优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 第四章立体车库钢结构骨架的优化设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.1 立体停车库钢结构骨架基本结构的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.2 立体停车库钢结构骨架的模型化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.3 钢结构骨架的受力情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.4 进行受力分析的基本假设．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.5 钢结构骨架的受力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.6 钢结构骨架的变形分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.7 结构优化设计模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 4.8 优化结果及分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 参考文献(References)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．
PLC实训设计任务书 12343-1、3-2、3-3、3-4 分别是2-12-22-3 1-11-21-3车盘。 第一种是由现场操作人员通 如果选择存放1-1 明车辆己经进库。如果选择存放1-21-11-2下移 1-2号车位上移到第二层原位停止。 如果选择取1-1 1-1车辆出库过程完成。如果选择取1-2号车1-11-21-2车辆 1-2车辆出库过程完成。
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率的双重因素。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择四层三列式车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统也作了简单的说明。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的可编程序控制器(PLC)控制，运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用PLC作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体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，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：立体车库；控制系统；可编程序控制器
立体停车库项目实施方案 一、概述 随着我国汽车工业、建筑业和城镇化的快速发展，大、中城市相继出现了停车难和乱停车现象，其矛盾主要表现在停车需求与停车空间不足的矛盾和停车空间扩展与城市用地不足的矛盾。造成城市停车问题的解决常常处于被动状态主要原因有以下三个方面：1、车辆的停放时间比行驶的时间长，即城市中大部分车辆处于停放状态。2、不论采取何种方式停车，都要占用一定空间，即停车车位和进出车的行车通道所需的空间，这个空间的面积比车辆本身的投影面积大得多。3、每一辆车需要停放的空间不止一处，因车辆的所有者需一定的停车空间外，其驾驶出行过程中还要停放，且不止一次。由于以上三个方面的原因，使城市停车设施的增长常常落后于车辆的增长。机械式立体停车库以其占地少、灵活方便的独特优点，引起了政府和各界的高度重视。 开发推广立体停车库，不仅可以缓解目前城市中道路空间狭小的矛盾，减少污染，又适应了城市高节奏快速发展的需要，也可配合市政建设带动一大批第三产业的兴起，可谓有百利而无一害，为城市向更大规模发展提供有利的条件。 机械式停车设备行业是我国的新兴行业，处于发展阶段，目前我国经营机械式停车设备的企业约有一百家，其中成规模的骨干企业很少，行业发展很不平衡，还有很大的发展空间。 二、总体实施方案 由于机械式停车设备行业是我国的新兴行业，处于发展阶段，而且在鹤壁和安阳地区还没有生产厂家，大家还要有一个认识和接受的过程，因此，将实施方案分成三个阶段。 （一）项目初级阶段： 主要任务：1、成立项目部，人员配置到位； 2、展开营销活动； 3、图纸的吸收完善； 4、制作样机； 5、样机检验，获得生产可证； 6、有小批量订单，初见成效； （二）项目中级阶段：
摘要 随着我国经济的飞速发展，城市人口日益增多，特别是随着改革开放以来，我国进入了汽车拥有率迅速上升时候。以往那种单层平面停车场也越来越不能满足市场的需求。对多停车位、少占空间、使用操作简单、安全可靠的“立体停车库”的建设，是解决目前寸土寸金的大都市停车难的有效办法。 立体车库是一种以单层平面停车场为核心、多平面的空间停车车库，通过可编程控制器(Programming Logic Controller，简称PLC)控制车位空间位置的变动,使车位能够实现空间到平面的转化，实现多重单层平面停车的功能。升降横移式立体车库利用托盘移位产生垂直通道，实现多层车位的升降来存取车辆。 本文主要通过对升降横移式立体车库原理的研究，介绍了3×3立体车库模型实现情况。控制系统的监控采用基于WINDOWS平台的工控组态软件MCGS，通过对组态软件数据库的构建、动画的连接及控制流程编制、调试，实现了立体车库的监控系统，最后探讨了利用MCGS实现远程控制的网络功能。 本文的研究对PLC在计算机自动化控制系统中的应用，以及利用MCGS实现工业工程实时监控，提高工业的自动化水平，都具有很重要的实践意义。 关键词：立体车库；可编程控制器PLC ；MCGS工控软件组态；模拟仿真
Abstract Along with the our country economy rapid development, the urban populationincreases day by day, specially since along with the Reform and open policy, theautomobile total quantity is more and more. Formerly that kind of Single-Layer planeparking lot could not satisfy the demand of the market. To the multi- parking spots, little occupies of the space, the use operation is simple. "Three-Dimensional Garage",which is the effective solution of stops difficult in the present big city. The Three-Dimensional Garage, which takes the single-layer plane parking lot asthe core, is the multi-dimensional space parking garage. It uses the programmablecontroller (Programming Logic Controller, also called PLC) to realize multiplemonolayer plane stops by controlling the berth space position the change. Vertical-horizontal moving underground car parks, which realize multilayer berthfluctuation deposits and withdraws the vehicles by shifting the tray to produce thevertical channel. The article researches the theory of the Three-Dimensional Garage, introduce the realization situation of 3×3 three-dimensional garage. The system simulation uses controls configuration software MCGS, which is based onthe WINDOWS platform. Through establishing the database of configurationsoftware constructs, connecting the animation, preparing the control flow anddebugging the procedures, it has realized the three-dimensional garage monitoringsystem. The article research has the certain practice significance in the computer control system as well as using MCGS to achieve real-timemonitoring of industrial projects, which raises the level of industrial automation. Keyword:Three-Dimensional Garage, Programmable Controller, Monitor andControl Generated System(MCGS), Simulation
电气毕业设计立体车库 任务书 Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#
天津理工大学 本科毕业设计任务书 题目：立体车库控制系统设计 学生姓名敬晓菲届 2012 学院自动化学院专业电气工程及其自动化 指导教师吴作明职称高级实验师 下达任务日期 2011年11月18日 天津理工大学教务处制 一、毕业设计（论文）内容及要求 1．毕业设计主要工作内容 （1）了解国内外立体车库控制系统的应用情况及控制特点 （2）掌握立体车库控制系统的控制原理及调节过程 1）.掌握伺服电机的作用 2）.掌握伺服电机的控制特点 （3）根据控制要求设计程序流程图 （4）设计出控制软件及人机界面 （5）编写设计说明书 2．设计依据与要求 本题目设计的内容是PLC立体车库控制系统设计，重点是系统中的PLC程序设计，包括电气原理图的绘制等。主要设计内容及主要技术指标： （1）车位数量为16个（4*4）； （2）设备运行定位精度为毫米。 （3）能够方便完成人机对话。 研究的思路要求我们首先要进行工序分析，查找相应的资料和实际产品，分析加以综合，以确定定点定位的控制系统的设计方案，然后实施控制方案设计，同时进一步掌握自动
控制技术原理和相应的设备，了解伺服电机的运行原理，结合相应的软件编程，完成控制与界面应用程序的调试，完善硬件设备，以达到预期的目标，在设计调试中发现不足，更深入的和研究。 控制系统可采用PLC控制，因为它作为一种通用的工业自动化装置，在工业控制各个领域已得到了广泛应用。本文主要介绍升降横移式立体车库模块化设计的解决方案。此系统具有合理的结构设计、较高的空间利用率、方便的存取车的优点。 研究的理论依据主要是根据伺服电机原理和定点定位的控制技术，以及相关的一些自动控制技术，包括了伺服电动机和PLC等。，通过编程设定移动位置及运送的速度，达到除存取车辆的目的。 3．设计成果提交 （1）人机界面； （2）控制软件； （3）设计说明书 4．设计参考文献与资料 [1]高国. 自动控制原理. 成都：华南理工大学出版社， 2001 [2] 彭鸿才. 电机原理及拖动. 北京：机械工业出版社，2002 [3] 郑晓峰.数控技术及应用. 北京：机械工业出版社，2002 [4]胡佑德. 伺服系统原理与设计. 北京：北京理工大学出版社，2003 [5]王永华.现代电气控制与PLC应用技术. 北京：北航出版社，2003 [6]陈立定. 电气控制与可编程控制器.成都：华南理工大出版社，1999 [7]廖常初. PLC编程及应用. 北京：机械工业出版社，2003 [8] 赵清.新电工识图. 北京：电子工业出版社，2004 [9]王卫兵，高俊山. 可编程控制器原理及应用. 北京：机械工业出版社，2000
保定市永和钢结构工程有限公司 升降横移类立体停车设备 使用说明书 单位：保定市永和钢结构工程有限公司地址：保定市新市区富昌路119号
目录 一、文字说明部分 1、产品概述 2、主要用途 3、适用范围及工作条件 4、产品规格型号 5、产品外形结构 6、传动结构与工作原理 7、安装及调试 8、安全操作规程 9、检查、维护、保养及故障排除方法 10、维修 11、主要易损件 12、电气设计说明 二、表格资料部分表1—表8 三、图示部分 1、设备总装图 2、电气原理图
一、文字说明部分 1、产品概述及特点 升降横移类机械式停车设备是由我公司研制开发的一种新型的立体停车设备。 其主要结构特点如下： ⑴整体钢结构采用H型钢设计、制作、加工、安装方便快捷，强度稳定性满 足要求； ⑵动力提升横移机可实现产品标准化、系列化、安全系数高、故障率低； ⑶采用独特的平衡链条结构，设备在载重运行过程中，运行平稳，可靠； ⑷安全科学的电气设计及自锁功能，保证运行和限位控制的可靠性； ⑸PLC自动控制系统，控制合理，故障率低； ⑹合理的传动方式，使动力装置的功率减少1/2，效率提高200%； ⑺出入车时间短，运用于车辆出入较集中的场所。 该设备每一单元结构包括： ①设备基础； ②钢结构框架（包括：底梁、横梁、纵梁）； ③动力装置及传动结构； ④安全防坠落装置； ⑤轿厢总成； ⑥电气控制系统。 2、主要用途 升降横移类机械式停车设备充分利用地上空间，停车率提高300%。因其
出入车速度快，特别适用于宾馆、饭店、商场、小区及国家机关等车辆较集中的场所。 3、适用范围及工作条件 本产品适用于温度-25℃～+40℃，湿度≤85%，海拔100米以下，无火灾、爆炸危险、腐蚀性介质及无粉尘污染的环境中工作，仅作为停放汽车使用，禁止储藏其他熔化金属、有毒、易爆物品。适用电源为：三相，50HZ，380V，停放轿车的重量最大为2000kg，最大停车尺寸：5000×1850×1550（长×宽×高）。 4、产品规格型号 4．1产品规格型号表述如下： P SH 7 D -- D 3 —— X H Y 4．2产品技术参数与外形安装尺寸
立体车库传动装置设计 目录 摘要 第一章绪论 1.1课题背景和意义 1.2立体车库发展概况 1.3设计任务与要求 1.3.1 设计目标 1.3.2 设计容 第二章立体车库的分类及原理 2.1立体车库的分类 2.2垂直升降式立体车库的工作原理 2.3垂直升降式立体车库的主要组成部分 第三章垂直升降式立体车库升降传动装置设计 3.1 升降电机功率的计算及选择 3.2 升降传动轴的计算 3.3 联轴器的选择 3.4 轴承的选择 3.5 钢丝绳的选用 3.6 滑轮的选用 3.7 卷筒的设计 3.8 升降轴的强度校核 第四章结论 4.1．结论 摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不断增加，停车难问题己经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课题以较为简单的垂直升降式立体车库为研究对象。简易垂直升降式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。简易升降式车库的驱动系统通常采用电机驱动，这取决于传动的特点及其优点，本文就是对简易升降立体车库的传动装置设计计算，以及其他元件的设计选择，使得立体车库结构更加合理、安全，提高驱动的效率以及无障碍停车车库的经济性。 第一章绪论 1.1课题背景和意义 随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的是城市停车状况的尴尬。数据显示，最近几年我国城市机动车辆平均增长速度在15%-20%，而同时期城市停车基础设施的平均增长速度只有2%-3%，特别是大城市的机动车拥有量的增长速度远远超过停车基础设施的增长速度，因此，我们必须重视城市停车难的问题，并积极探求解决的措施。措施主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场、利用其
摘要 立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市里面汽车数量的不断增加，停车困难的问题己经成为大中型城市的普遍现象。自动立体化立体车库可充分利用上地资源，发挥空间优势，最大限度地停放车辆，成为解决城市停车困难问题的重要途径。本课题以最为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率等因素进行设计。 本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层十车位式自动立体车库结构为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构特点和传动机构部分。在对升降横移式立体车库控制系统的设计中，采用了先进的PLC控制，运用西门子公司的编程软件编制了升降横移式立体车库控制系统的程序，并经调试、运行，证明采用可编程序控制器(PLC)作为控制系统简单易行。其稳定、可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式立体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，使得整个车库可以安全平稳的运行。 关键词：自动立体车库；控制系统；可编程序控制器。
Abstract Stereo garage is specifically implement check of vehicles automatic parking and scientific storage facilities. With the increasing of urban car ownership, parking problem has become a common phenomenon of large and medium-sized cities. Mechanical stereo garage can make full use of land resources, give full play to the advantage of the play maximum parking vehicles becoming the important way to slow the problem of urban static traffic. This topic was typical to lift move transversely type parking equipment as the research object, considering the three-dimensional garage dual factors of manufacturing cost and operation efficiency. In the garage at home and abroad present situation and the development trend on the basis of investigation and choose three layers of ten parking type automatic stereoscopic garage structure as the research model. Lifting and moving type stereo garage in terms of their component parts, can be divided into three parts: the garage structural parts, transmission parts and control system. This article simply introduces the main structural characteristics and transmission mechanism parts of the garage. In three-dimensional garage for lifting and moving the design of control system, adopt advanced PLC control, using Siemens programming software of the control system of three-dimensional garage for lifting and moving type, and the debugging and running, prove that using programmable controller (PLC) as control system is simple. Its stable, reliable, rapid, cost-effective features makes the control system very perfect. In order to make the parking equipment meets the requirement, according to the state of mechanical parking equipment general safety standards, lift the lateral movement type parking equipment and actual using some necessary safety technology in the lift move transversely, so that ensures the complete safety of the vehicle, make the whole garage can be safe and smooth operation. Keywords：automatic stereoscopic garage；control system；PLC.
机械式立体车库总体及升降机构设计 目录 前言.....................................................................................................................- 1 -第一章绪论.......................................................................................................- 2 -第1.1节机械式立体停车库发展概况. (2) 第1.2节立体停车库分类及优点 (3) 第1.3节机械式立体停车库市场前景分析 (4) 第二章现有的立体停车库.................................................................................- 5 -第2.1节立体车库的形式的确定 . (5) 第2.2节升降横移式立体停车库的原理 (7) 第2.3节升降横移式立体停车库的优越性 (9) 第2.4节研究升降横移式立体停车库的意义 (10) 第三章升降横移式立体停车库模型的结构设计 .......................................... - 11 -第3.1节概述 . (11) 第3.2节横移传动系统设计 (12) 第3.3节升降传动系统 (15) 第3.4节安全制动设计 (19) 第3.5节主框架部分 (20) 第四章立体车库电气控制系统设计 ........................................................... - 22 -
一、主要技术参数 表1-1 升降横移式立体车库主要设计参数 型号及名称升降横移式停车设备 停车数量38（泊位） 收容车型中型小汽车、大型小汽车 停车尺寸5000×1850×1550 停车重量1700（kg） 最大存取时间120（s） 升降功率、速度 2.2kw，6m/min 横移功率、速度0.2kw，6m/min 传动方式电机+链条 提升方式钢丝绳 控制方式可编程控制器（PLC） 操作方式按钮方式（自动控制、配备手动控制装置） 电源三相交流380V/50Hz 设备尺寸 全长：6100+150×2 全宽：（2500×11+100×2）+150×2 全高：7068（不含雨棚高度） 重量 容车重量：1700kg 载车板：500kg 横移台车：800kg(含提升装置) 二、主体框架关键部分螺栓设计计算 三、升降横移台车框架设计计算
四、提升传动机构设计计算 4.1提升电机的选择 1-4层提升速度v=6m/min 5-6层提升速度4.8m/min 提升重量M：1.7+0.5=2.2t 链传动效率 0.97 轴承效率0.99 卷筒效率0.97 总机械效率η0.931491 电机提升功率P=Gv/η=Mgv/η=2.156kw 初选TWT东炜庭2.2kw电机，型号为B-PHSE-40-2200W-60-S-M-C（接线盒方向根据电机布置需要来确定） 从表中可以得到：转速n0=1420rpm 4.2钢丝绳选型 机械立体车库的钢丝绳安全系数大于7 钢丝绳最小破断拉力按下公式计算 F0=KD2R0/1000 F0——钢丝绳最小破断拉力，kN； D ——钢丝绳公称直径，mm； R0——钢丝绳公称抗拉强度，MPa；R0=1570 K ——某一指定结构钢丝绳的最小破断拉力系数，K=0.330（见表2-1-148 P453） 钢丝绳最小破断拉力总和F=k F0 k ——换算系数，k=1.134（见表2-1-148） Fmax*S≤F Fmax=G/4=5390 N S=7 D2≥Fmax*S*1000/( kK R0)=64.2185 D≥8.013，故取D=10 mm
简易式立体车库结构设计方案
提纲 一、提出设计 二、设计要求 三、设计依据 四、设计内容 五、安装测试 六、使用维护附图
简易式立体车库结构设计方案 一、提出设计 国内汽车产业的快速发展使城市汽车容量迅速增加，停车位在数 量和布局上已不能满足和适应现实的需要，更不适应现代化城市的发展要求。城市住宅区和公共设施的建设规模的不断扩大要求建设大量的配套停车设施，然而城市用地日趋紧张直接限制了停车设施的建设。已有的住宅区怎样改造补充车位、新开发的项目如何设计并提供车位、公共设施怎样合理利用现有车位等已成为亟待解决的问题。 我国现有的住宅小区停车的主要方式是场地停车，即在小区道路内或空地上划定车位，大多为见缝插针，将绿地或公共道路改成了车位，影响了小区居民的出行和休息。为了解决住宅小区内的停车问题，只能利用小区内较小的面积，建立简易式机械立体车库，占地面积少，存放的车辆多，而且能使住户存取车辆时，既便捷又安全可靠。双层无避让简易式机械立体停车库以其土地利用率和空间利用率高，使用操作简单、灵活，安全可靠，适应性强等诸多优点，成为解决大城市住宅小区住户停车问题的有效途径，将会在新开发的住宅小区及旧社区里得到广泛应用。 二、设计要求
随着我国汽车产业的飞速发展，小区私家车越来越多，一个家庭 拥有不止一辆轿车，因此，简易式机械立体停车库的设计主要用来解而这就要求所设计的立体车库停车数量翻倍，决用户此类停车问题。．且经济实用、简易可靠，用户在取上层车时能实现无避让。双层无避让简易式机械立体车库。 1 尺寸设计要求 根据轿车尺寸国家标准，简易式机械立体车库尺寸为： 长：5680mm 宽：2400mm 高：2000mm 这样的设计尺寸适合大多数型号的轿车停泊。 2 升降设计要求 升降机构简单、稳定、可靠，上下升降运动平稳，并能实现无避让的升降运动。 3 荷载设计要求 由一般轿车重量可知所设计的简易式机械立体车库承受的荷载 为2000kg。 4 结构设计要求 所要求设计的双层无避让简易式机械立体车库力求结构简单、可靠、紧凑、省材，所使用的材料为常见的。 底层可借助地面自由泊车也可设置载车板，上层利用载车板、升降机构、动力将轿车提升到适合高度并使轿车能安全可靠的停泊在载车板上，这就要求立体车库的整体结构可靠协调，受力平稳。 结构设计根据需求进行相关计算、选型，力求所设计的构件通用