智能停車庫的設(shè)計

畢業(yè)論文題目：智能停車庫的設(shè)計學(xué)校：專業(yè)：班級：姓名：學(xué)號：2017年10月25日目錄一、智能停車庫的根本設(shè)計1〔一〕智能停車庫系統(tǒng)組成1〔二〕智能停車庫空間問題描述1二、智能停車庫模塊設(shè)計2〔一〕運車軌道設(shè)計2〔二〕運輸小車設(shè)計3〔三〕車庫尺寸設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)4三、智能停車庫運行控制5〔一〕智能停車庫運行控制過程5〔二〕智能停車庫控制流程圖6四、結(jié)論7內(nèi)容提要智能停車庫具有占地面積少、利用率高、使用方便、投資小自動化程度高等等優(yōu)點，對解決人們停車難的問題具有十分重要的意義。本文對智能停車庫的設(shè)計進行了研究，從智能停車庫系統(tǒng)組成、運車軌道、運輸小車、車庫尺寸與標(biāo)準(zhǔn)、停車庫運行控制等方面進行了詳細設(shè)計，并通過PLC系統(tǒng)對車輛的運送、升降、定位并通過控制按鍵直接進行存取車。本文的設(shè)計能夠通過上位計算機界面編寫及更改程序，實現(xiàn)對車輛在立體車庫內(nèi)的實時調(diào)度，同時也可以通過計時系統(tǒng)對停放車輛進行收費計算，如果發(fā)生緊急情況，還可以通過手控方式對車輛運輸及停放，可以滿足人們對智能化停車的功能需求。關(guān)鍵詞：智能停車庫系統(tǒng)設(shè)計智能停車庫的設(shè)計一、智能停車庫的根本設(shè)計〔一〕智能停車庫系統(tǒng)組成智能停車庫系統(tǒng)由計算機監(jiān)測和管理，PLC控制、車庫用于存儲車輛；車庫內(nèi)包括運載小車局部、軌道局部、小車升降局部、側(cè)向橫移局部，平安保證局部。車庫內(nèi)運作局部的工作順序和工作方式由PLC自動化控制，車庫內(nèi)各點位限位開關(guān)和選取按鈕控制PLC的運行；PLC和程序編寫、計時信號發(fā)送，包括計時收費信息數(shù)據(jù)處理后顯示等等智能化工作由計算機完成。圖1-1連接簡圖〔二〕智能停車庫空間問題描述智能立體化停車庫要求每層車庫均能平安平穩(wěn)停車，在車庫停滿的情況下所有車輛都能順利取出車庫而不需要去移動其它車輛，以圖1-2所示的簡單車庫來說明立體車位空間問題。圖1-2簡單車庫號排列如圖1-2所示，假設(shè)采用普通升降平移模式進行上層存取車，假定升降機1號庫位置，圖中4、5、6號車庫屬于二層庫，需要升降機拉起才能升到二層；那么在1、2、3號庫均存車情況下上排三個車庫均無法存車，二層庫能夠順利存取，那些號車庫必須一直空著，專用于升降。而且上排存車也必須按6-5-4號車庫順序存放，取車必須是4-5-6號車庫順序取車，否那么無法正常存取車輛。如果在1、2、3號車庫位置均安裝升降機，那存車必須是先存放上層車位再存放下層車位，而且車庫建造本錢過大，控制系統(tǒng)過多，故障率也會很高。假設(shè)車庫建成三層或三層以上，那么位置安排更加復(fù)雜，機械控制更多，而空間使用率也不能到達最正確。在開出車輛的位置要留有一條兩向車道的過道才能保證車輛的正常行通；由于上層取車需要時間較長，而底層車輛旁邊的過道隨時可能有車經(jīng)過，這樣取車就是一個非常麻煩的事情，所以很多車主并不想將車放到上層空間，這就造成了很大的空間和設(shè)備的浪費。由于車庫建成多層結(jié)構(gòu)后，每層車庫層高不可能做到單層車庫那么高，所以底層車位又有壓抑感，車主也不太愿意停放在底層。因此立體車庫一直沒有很大市場，也不受廣闊車主的喜愛。假設(shè)采用軌道加層板車運送及升降小車存放那么可以很簡單的解決以上問題，將車庫內(nèi)的控制問題大局部轉(zhuǎn)移到了運載小車上，包括橫向位移和豎直升降的控制，這樣使空間利用率到達最高，控制也不復(fù)雜，而且可以隨時存取任一車庫的車輛。而且使用PLC的串行工作方式解決車庫運作過程中同時出現(xiàn)存車和取車的沖突。二、智能停車庫模塊設(shè)計〔一〕運車軌道設(shè)計運車軌道是系統(tǒng)內(nèi)非常重要的設(shè)備，也是控制車輛的運行設(shè)備。車輛的存取都要通過運車軌道進行運輸，也正是因為有了運車軌道才能讓車庫減少汽車在車庫內(nèi)行駛路程。運車軌道設(shè)計如圖2-1所示，軌道設(shè)計非常簡單，每條車庫只需要一條直行軌道，在軌道每個車庫口設(shè)定限位開關(guān)，如果需要在車位邊停車那么通過PLC來控制限位開關(guān)啟用與否。軌道上配合運輸板車進行作業(yè)，軌道鋪設(shè)方便，本錢低，且在可編程控制器的作用下平安穩(wěn)定。圖2-1運輸軌道軌道寬度設(shè)計如下列圖2-2所示，一般汽車〔家用轎車〕前后輪軸距為2600mm左右，所以設(shè)定軌道寬度為2600mm。軌道上面放置臺車，汽車需要橫向運輸，由于汽車長度均在4500mm-5500mm之間，所以臺車設(shè)計在5500mm。臺車上設(shè)有固定汽車輪胎點；用于固定汽車在臺車上，穩(wěn)定汽車在臺車上，保證汽車平安。圖2-2小車外圍尺寸〔二〕運輸小車設(shè)計圖2-3車庫運輸小車如上圖2-3所示，運送小車采用三層小車，第一層高度為1.6米。第二層高度也為1.6米第三層采用可調(diào)節(jié)高度小車用以運送車身較高的小車進入車庫，有些車車身較高(比方SUV車、面包車、吉普車)這類車型只能用頂層運輸，當(dāng)然也可以采用底層高度可調(diào)的方式運輸。為了節(jié)約空間，我們可以設(shè)定專用車庫，比方設(shè)定一邊只能存放較高的車型，就只做兩層，放置普通小車的車庫做三層，這樣可以節(jié)約更多的空間用于停放更多的車。那么運輸小車也可以做兩種類型的，一種的做三層都為層高1600mm的。一類做兩層均為2500mm的高度。這樣就減少了控制本錢，也統(tǒng)一了小車制作標(biāo)準(zhǔn)。〔三〕車庫尺寸設(shè)計及標(biāo)準(zhǔn)車庫內(nèi)設(shè)置：這是整個設(shè)計最主體的局部。一般住宅小區(qū)車庫設(shè)計以小型車：長(4.8m*寬((1.8m)*高(2.0m)為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)尺寸(標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定)，但這種標(biāo)準(zhǔn)只能存放在尺寸范圍內(nèi)的車型，在需要存放較大轎車(城市SUV、越野、加長MPV等車型)時，這種車庫不能滿足存放需求，智能立體車庫設(shè)計不同的車庫類型用于存放不同類型的車輛，最大限度提升空間利用率。車庫內(nèi)建設(shè)的根本原那么：1.承力柱網(wǎng)的布置車庫以長條型胡同式兩側(cè)三層存放形式；為了保證停車架的穩(wěn)定可靠，最多每三個車位間隔建造承力柱，橫向承力桿最好采用不繡鋼架一體式結(jié)構(gòu)，在鋼架接口處以承力柱來支撐。三車位間距均勻分布，最好不要出現(xiàn)一車或兩車的小柱距；2.軌道布置方式同一軌道同時般運兩側(cè)車位，所以運車道不宜布置在靠邊沿位置以讓軌道到達最大利用率。3.地下排水布置利用結(jié)構(gòu)找坡的方式設(shè)計排水方案，不宜采用建筑找坡的方式，那樣容易堵塞并且難于清理。保證停車庫內(nèi)枯燥無異味。4.防火和通風(fēng)防護單元的劃分應(yīng)盡量和防火分區(qū)的劃分吻合；防止出現(xiàn)跨越或錯位。盡量使主風(fēng)道，靠近車道邊側(cè)設(shè)置；通風(fēng)風(fēng)道大小控制與防火要配合，風(fēng)道下方不能設(shè)置噴淋器；控制線路管道布置、設(shè)備線路盡量與風(fēng)道平行；最好不要設(shè)置在風(fēng)道下方，以防止加快控制線和通迅線路的老化速度。由于車庫內(nèi)汽車均為熄火狀態(tài)，無需設(shè)置排煙系統(tǒng)。車庫建筑尺寸設(shè)計：1.根據(jù)物理平衡原理設(shè)定軌道寬度為2600mm。軌道上面放置臺車，汽車需要橫向運輸，由于汽車長度均在4500mm-5500mm之間，所以臺車設(shè)計在5500mm。臺車上設(shè)有固定汽車輪胎點；用于固定汽車在臺車上，穩(wěn)定汽車在臺車上，用與保證汽車平安。2.柱網(wǎng)布置(以下尺寸單位均為mm單車位大小以2500x5300進行設(shè)計。以8100x8100為宜。)柱網(wǎng)尺寸按稍大于三車位尺寸設(shè)計，假設(shè)車位大小以2600x5300進行設(shè)計。那么柱網(wǎng)尺寸以8400x8400為宜?；?400x8100。假設(shè)車庫建設(shè)后劃分柱網(wǎng)尺寸可在車庫周圍適當(dāng)布置一些的大停車位，以供較大車輛存放合理的利用空間。柱網(wǎng)：柱網(wǎng)按7800~8400xC2a+b)/2布置。沿行車道方向柱距8000，車道方向柱距(2a+b)/2，其中：a為停車位深度，b軌道寬度。車輛的外輪廓尺寸設(shè)定：以下尺寸單位為(m)車型總長總寬總高微型車3.501.601.80小型車4.801.802.00輕型車7.002.102.603.結(jié)構(gòu)形式及層高，假設(shè)采用三層存放庫形式，那么通行運輸軌道高度不小于6.2米，汽車庫層高為：停車庫凈高、通風(fēng)高度、噴淋高度、控制線路空間高度、頂層板高和預(yù)留高度的總和，以三層停車為例，總層高不低于10.5米。三、智能停車庫運行控制〔一〕智能停車庫運行控制過程1.運送層板在軌道上運行控制：以控制三層三列9個停車位進行設(shè)計為例編寫程序并對車庫編號：圖3-1車庫平面簡圖根據(jù)圖3-1車庫平面簡圖，我們來設(shè)計運輸控制和放置車輛的控制程序。輸入點位設(shè)定：開始啟動按鈕XO、存車與取車按鈕分別為X1和X2，選擇車庫按鈕X10〔1號庫)、X11(2號庫)、X12(3號庫)、X13(41號庫)、X14〔5號庫)、X15〔6號庫)、X16〔7號庫)、X17〔8號庫)、X20〔9號庫)，由于FX-2N系列PLC輸入繼電器采用8進制編碼，所以以上編號不能出現(xiàn)X8，X9，X18，X19。行程(限位)開關(guān)設(shè)定X30(SQ1)、X31(SQ2)、X32〔SQ3)、X33(SQ4)、X34(SQ5)、X35(SQ6)、X36(SQ7)、X37(SQ8)、X40(SQ9)、X41(SQ10)、X42(SQ11)、X43(SQ12)、X44(SQ13)、X45〔SQ14)、X46(SQ15)。輸出點位設(shè)定：軌道運輸車前進與后退分別為YO與Y1，運輸車鎖定位置Y30；固定車輛控制鎖緊與松開分別為Y2和Y3；運輸小車升降輸出控制分別為Y6和Y7；車輛推送與取出Y4和Y5。每號車庫指示燈Y10(1號庫)、Y11(2號庫)、Y12(3號庫)、Y13(4號庫)、Y14(5號庫)、Y15〔6號庫)、Y16(7號庫)、Y17(8號庫)、Y20(9號庫)。當(dāng)車庫燈亮起時存車無法選擇些車庫存車，同樣假設(shè)車庫指示燈滅那么無法選擇此車庫取車。以下存車與取車的流程圖。存取車開始點有固定運輸小車點及三到四個停車位。為了車輛的平安，運輸車輛過程中要求車輛拉上手剎，以免出現(xiàn)在車輛出現(xiàn)加速度時產(chǎn)生移動從而造成車輛的碰撞。運載軌道驅(qū)動和車輛平移推出和抓取的驅(qū)動主要靠驅(qū)動電動機、軌道磨擦力變換減速箱、PLC變頻器調(diào)速的選擇。驅(qū)動電動機的性能直接決定了整個運載和推送平移機構(gòu)的工作性能也是車庫內(nèi)最主要的動力機構(gòu)，其穩(wěn)定性決定了執(zhí)行機構(gòu)是否能平安穩(wěn)定的執(zhí)行自動化程序所發(fā)出的指令。運載小車移動和升降運動機構(gòu)均會有加速、減速過程，而且需要定位停止，因此選擇PLC控制變頻器調(diào)速對電機進行限位調(diào)速控制并設(shè)定雙重限位開關(guān)作為保護?！捕持悄芡＼噹炜刂屏鞒虉D車輛存取流程說明：開始(車庫入口及出口)，帶有限位固定和兩到三個停車位用于調(diào)度。X0作為控制程序總開關(guān)，在存車口有一排按鈕選取車庫號，選擇車庫號以后確定為存車并執(zhí)行存車路線；同理，在取車口也有一排取車按鈕選取車庫號也可以采用更先進的技術(shù)進行語音識別或信號識別取車，確定取車后執(zhí)行取車流程；存車和取車分別通過執(zhí)行開關(guān)選擇X1或X2執(zhí)行。在選取車庫后可編程控制器根據(jù)各車位限位開關(guān)尋找對應(yīng)車庫并執(zhí)行存取車工作。如圖3-2車輛存取流程圖，可以清楚看出車輛存取的工作過程，全程只需要幾個按鈕就能完成存取車，大大減少了由于停車所造成的時間浪費。可編程控制器程序簡單控制流程確實定：包括停車和取車兩個方面。圖3-2車庫控制流程簡圖四、結(jié)論智能停車庫的設(shè)計研發(fā)對于解決人們停車難的問題具有重要的意義。本文對智能停車庫的設(shè)計包括：對智能停車庫的系統(tǒng)組成、運車軌道設(shè)計、運輸小車設(shè)計、車庫尺寸設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn)，以及指那個停車庫的運行控制過程及流程圖其中，車輛的運輸設(shè)計主要包括對汽車從車庫口層板運輸至車庫位的軌道設(shè)計和運輸小車的升降設(shè)計；智能停車庫的立體設(shè)計包括車庫的大小、高度、位置、與軌道的距離和區(qū)別不同車輛的設(shè)計。本設(shè)計擬通過PLC系統(tǒng)對車輛的運送、升降、定位并通過控制按鍵直接進行存取車。本文的初步設(shè)計能夠通過上位計算機界面編寫及更改程序，實現(xiàn)對車輛在立體車庫內(nèi)的實時調(diào)度，同時也可以通過計時系統(tǒng)對停放車輛進行收費計算，如果發(fā)生緊急情況，還可以通過手控方式對車輛運輸及停放，可以滿足人們對智能化停車的功能需求。參考文獻[1]蘇鳳菊《基于PlC的升降橫移式立體停車庫的控制系統(tǒng)設(shè)計》，