西安工业大学继续教育学院毕业(设计)论文
与,把国外停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业,开发出安全、经济、高效、节能、省地的产品,满足国内外市场的需求。
在我国的停车产业发展中还存在一些问题,如没有统一的技术标准;多数产品是仿效或引进国外技术制造,技术水准低;缺少具有一定规模的企业,生产能力不足;市场竞争无序,个别企业为抢占市场,采取低价竞争;缺少科研设计单位的参与,技术创新能力严重不足;政策不配套,对停车产业发展和管理严重滞后等。解决上述问题,需要我们在政策市场、管理和技术多方面做出努力。政策方面应参照发达国家的有关政策法规,规划确定出专用和公共停车位的合理数量,实现投资主体多元化,确定车库的管理属性和停车收费标准,给予投资和经营者相应的优惠政策,使其有利可图。市场方面应建立车库市场运行机制,利用价格杠杆调高占路停车收费标准,逐步消除“路满库空”现象。鼓励按市场规则经营车库,并实施政府监督和政策调控,使停车产业良性发展。 1.2.2国外发展情况
早在60多年前,立体停车就在国外有所发展,自动立体停车装备系统在世界各地的发展是极不均衡的,德国开发最早,技术居于领先地位,在二层及多层平面式立体停车库系列中,它已发展了H型、U型和V型。日本由于国土面积小而应用最广,自从1959年引进了建造机械式立体停车库技术之后,到1983年,就已经在本土上共建造了25454座多种形式的机械式车库,平均每座容车量达到十辆左右,最多的能达到百辆以上。从上世纪七十年代末期起,车库容量年递增率为5%-7%,已经赶上了同期汽车拥有量的年递增率4%-6%,从技术特征上看,日本更重视竖式自动立体车库的发展,即密集型自动立体停车库的发展。进入20世纪以来,在国内举办了多个与停车设备相关的展览会,全自动立体停车设备的容车能力及其技术完备,先进程度已被世界广泛承认和接受。国内正处于经济与建设发展阶段,目前已有国外多种立体车库进入中国市场。
先后出现了针对家庭使用的双层停车设备;利用住宅空地建起2-4层升降横移停车设备;适合城市中心商住区使用的停车楼和停车塔;利用广场、建筑物下面的空间建设地下车库。自70年代末起,世界经济高速发展,汽车逐渐普及,保有量不断增加,迫使地少人多、车多的国家、地区和一些发达国家积极开展了机械式停车技术的研究开发和制造应用。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平,韩国和我国的港、澳、台地区的停车业也通过引进--移植制造,得到了蓬勃发展,较好地解决了本地区的停车难,并开始向外输出技术和出口产品。
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车库往往是建筑后期才会考虑的事情。他们往往宽大而偏重实用性,只为车辆提供必要的停放空间而不过多考虑审美需要。它也是开发商不愿花费成本,却又无法回避的一个部分,然而,随着城市规模的扩大和运输技术的进步,车库的角色和作用必须重新定义。
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2 部分立体车库控制方式的比较
2.1立体车库的控制形式
车库控制形式是根据车库的具体情况选定,要综合考虑到其规模、应用场合等各方面因素而定,在车库众多的控制系统中有三种比较常见的控制形式:继电器逻辑电路控制、可程序设计控制器控制、单片机控制。 2.1.1 继电器控制
在立体停车库的应用初期,继电器控制形式比较常用。它主要是利用多个主交流接触器、中间接触器以及超载热继电器等电器组件经合理的联接构成具有简单控制功能的逻辑电路。随着电子技术的飞速发展,诞生了许多其它形式的控制元器件,并已经很快的取代了这种早期的控制形式。但对于小型低成本的立体停车库,继电器控制还在继续被使用。
在小型的立体停车库中,其控制组件比较少,专用性比较强,利用继电器控制,其电路也相应的简单,电路搭载用时少,成本也很低,适合于家庭用立体停车库。继电器控制也有许多不足之处。第一,难以实现智慧模块化控制;第二,不适合应用于大规模、大容量的立体停车库;第三,元器件的损坏率比较高,车库运行的可靠性不佳;最后,随着驱动部件的不断增加,其逻辑电路的搭载难度也大大增加了。所以对于大中型立体停车库,其控制形式就不适合运用继电器的控制形式。 2.1.2可编程控制器(PLC)控制
国内外现有的立体停车库,它们的系统控制形式大都采用可程序设计控制器控制,特别是应用在智慧化要求程度高、多车尾、大容量的现代化立体停车库中。
可程序设计控制器与继电器、单片微机相比有着比较独特的优点: 1.灵活、通用
在继电器控制系统中,使用的控制器件是大量的继电器,整个系统是根据设计好的电器控制图,由人工布线、焊接、固定等手段组装完成的,其过程费时费力。如果因为工艺上的稍许变化,需要改变电器控制系统的话,那么原先的整个电器控制系统将被全部拆除,而重新进行布线、焊接、固定等工作,耗费了大量的人力、物力和时间。而可程序设计控制器是通过存储在内存中的程序实现控制功能的,如果控制功能需要改变的话,只需要修改程序以及改动极少量的接线即可。
2.可靠性高、抗干扰能力强 对于立体停车库而言,可靠性是一个非常重要的指标,如何能在各种恶劣的工作环境和条件(如电磁干扰、低温潮湿、灰尘超高温等)下,平稳可靠的工作,将故障率降至最低,是研制每一种控制器件必须考虑的问题。PLC的研制者在
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这一方面采取了许多有利的措施,使PLC具有很高的可靠性和抗干扰能力,因此被称为“专为适应恶劣的工业环境而设计的计算机”。
3.程序设计简单、使用方便
用单片计算机实现控制,使用的是汇编语言,难于掌握,要求用户具有一定水平的计算机硬件和软件知识。而PLC采用面向控制过程、面向问题的 “自然语言”程序设计,容易掌握。PLC易于程序设计,程序改变时也容易修改,灵活方便。
4.接线简单
PLC的接线只需将输入设备(如按钮、开关等)与PLC输入端子连接,将输出设备(如接触器、电磁阀等)与PLC输出端子连接。接线工具仅为螺丝刀,接线工作极其简单、工作量极少。
5.功能强
现代PLC不仅具有条件控制、计时、计数和步进等控制功能,而且还能完成A/D, D/A转换、数字运算和数据处理以及通信联网和生产过程监控等。因此,它既可对开关量进行控制,又可对模拟量进行控制;既可控制一台单机、一个车库,又可控制一个车库群。既可现场控制,又可远距离控制。既可控制简单系统,又可控制复杂系统。
6.体积小、重量轻和易于实现机电一体化
由于PLC采用了半导体集成电路。因此具有体积小、重量轻、功耗低的特点。且由于PLC是专为工业控制而设计的专用计算机,其结构紧凑、坚固耐用、体积小巧,并由于具备很强的可靠性和抗干扰能力,使之易于装入机械设备内部,因而成为实现机电一体化十分理想的控制设备。
同样,可程序设计控制器控制也有其不足的地方,在性价比上要高于继电器控制和单片微机控制;其开发潜力要差于单片微机,不如其功能灵活多样;通用性不好,不同厂家的可程序设计控制器以及其附属单元都是固定专用等等。
可程序设计控制器在升降横移式立体停车库的控制系统中被广泛的应用,并在停车库的发展演化中起着非常重要的作用,本文车库系统即采用可程序设计控制器控制形式。 2.1.3单片微机(Single Chip MicroComputer)控制
单片微机就是我们通常所说的单片机,是将CPU, RAM, ROM(EPROM)、定时器/计数器和1/0界面全部集成在一个硅片上。单片机控制在机电设备中是一种比较常见的控制形式,由于它的控制功能强、体积小、成本低、功耗小、成本低和使用方便,可以直接装到仪器设备上,所以在20世纪80年代以来得到飞速发展。理论上也可用于立体停车库系统,
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但实际上在立体停车库的控制系统中,单片微机控制却没有得到广泛的推广应用,其原因主要有以下几点:
1.单片微机控制系统开发周期比较长,系统调试耗时比较多; 2.单片微机抗干扰能力比较弱,所以对现场工作环境要求很苛刻;
3.单片微机自身就是弱电驱动,但是对于停车库系统来说,执行部件是电机,属强电系统,这就需要由弱电驱动强电,随着驱动环节的增加,系统的可靠性就下降了; 4.单片微机控制系统,其控制程序基本上是汇编语言,汇编语言虽然功能比较强大,但是程序编制工作量比较大。
因此,单片微机在升降横移式立体停车库控制系统中的应用现在还不成熟,也是以 停车库系统研究开发的一个方向。
2.2 立体车库控制方式的比较
2.2.1 升降横移立体车库的控制系统
由PLC进行统一管理和监控,通过PLC控制载车板纵横传动装置,以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的调入调出由PLC根据当前各车位的车辆存放情况,按照相应的调度策略调度车辆进出。
自动存取车控制系统:
① 弱电系统:主要包括各种信号的采集、报警与控制输出。PLC输出信号给接触器线圈,控制接触器的接通与关断。
② 强电系统:包括载车板电机控制线路、控制电机正反转接触器、到位限位及载车板的上下行程限位。车库采用车位检测装置代替人工找位,用升降装置输送汽车到位。
③ 急停开关:系统在面板处设有急停开关,当发生意外时,按下急停开关,断掉所有电机的电源,使载车盘无法继续运行,以保护人员及设备的安全。
④ 系统输出控制信号:包括控制电机运行方向信号,控制电机运行信号,控制电磁铁得、失电信号,控制灯光报警信号,控制车库照明信号。
升降横移式立体车库是一种比较典型的跨学科机电一体化产品,集机械、电子、信息技术于一体。其中,电子技术、信息技术和传感技术的合理运用与组合构成了车库的控制系统。升降横移式立体车库的控制系统是整个车库系统的重要组成部分,也是车库系统的核心。执行机构是“四肢”,框架是“躯体”,那么控制系统就是“大脑”。它指挥着车库的每一个运作过程,并对整个系统的状态过程进行监控。
操作者要通过控制系统信息交流的平台(界面)把操作信息传送给控制系统,经系统处理后,系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行结构,来完成车库现场的运作。 由
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