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      智能化立體停車系統(tǒng)在地下停車場(chǎng)的應(yīng)用探討

      2019-06-03 06:04:26張欽瑋
      中國設(shè)備工程 2019年9期
      關(guān)鍵詞:存車自動(dòng)門立體車庫

      張欽瑋

      (大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部物業(yè)管理四公司,黑龍江 大慶 163000)

      1 智能化立體停車系統(tǒng)概述

      1.1 研究背景

      隨著社會(huì)化程度的不斷提高,人均擁有的車輛不斷增多,在人們的物質(zhì)生活質(zhì)量得到提高的同時(shí),停車問題也成為了車主乃至整個(gè)社會(huì)共同關(guān)心的問題。為了能夠提高停車的效率,給人們帶來便捷的服務(wù),業(yè)內(nèi)逐步加大了對(duì)智能停車系統(tǒng)的研發(fā)力度,其中主要形式為立體車庫。

      立體車庫指的是讓進(jìn)入的車輛依次駛?cè)氲娇杖钡能囄?,表現(xiàn)為立體性多范圍的智能化機(jī)械車庫。它所使用的管理系統(tǒng)包括機(jī)器人、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化等技術(shù),其中還有這幾項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合而形成的物流儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng),經(jīng)由該種方式,可以智能性且有序地實(shí)現(xiàn)車輛的停放和有關(guān)信息的操作。按照目前主流趨勢(shì)而言,立體車庫基本上是采用如下相關(guān)技術(shù)手段:升降橫移型、垂直循環(huán)型、水平循環(huán)型多層循環(huán)型以及巷道堆垛型。其中升降橫移型主要采取運(yùn)載器的移動(dòng)達(dá)到車輛停放的目的;垂直循環(huán)型主要是利用運(yùn)載器處在垂直平面上進(jìn)行多次循環(huán)運(yùn)動(dòng)而達(dá)到車輛停放的目的;水平循環(huán)型主要是將車輛運(yùn)載器置于水平面上采取多于兩列的方式進(jìn)行循環(huán)列間轉(zhuǎn)換,從而完成對(duì)車輛的停放目的;多層循環(huán)型指的是利用運(yùn)載器在垂直平面上進(jìn)行多次的反復(fù)運(yùn)動(dòng),在其兩側(cè)會(huì)利用升降機(jī)來展開循環(huán)層之間的移動(dòng),從而達(dá)到車輛的停放目的;巷道堆垛型主要是利用巷道堆垛機(jī)或者起重機(jī)來使得運(yùn)載器處在水平的位置,并且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車位的垂直性移動(dòng),其中還使用到了存取裝置來實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的停放;垂直升降型主要是使停車位處在井道的位置處,利用運(yùn)載器可以完成對(duì)車輛的停放。

      1.2 特點(diǎn)

      (1)合理科學(xué)地使用地下空間。傳統(tǒng)地下車庫只是使用了地下一層來實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的停放,但是地下智能立體車庫卻可以在提高建筑穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,使用地下三層的密閉式空間,合理科學(xué)地使用地下空間。

      (2)強(qiáng)化其穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的地下車庫主要采取敞開的方式進(jìn)行管理,其中要求司機(jī)把車輛停放在車庫中,與此同時(shí),還要找到合適的停放車位,在停放車輛的同時(shí),會(huì)出現(xiàn)一些相應(yīng)的安全隱患,譬如車輛丟失、司機(jī)安全隱患等,但是智能性立體車庫可以避免以上隱患所帶來的不良影響,其主要使用地下密閉空間,采取智能化的操作控制系統(tǒng),司機(jī)自停車至取車的全過程均是通過智能系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的,車主可以避免進(jìn)入到車庫來停放車輛。

      (3)高效性。系統(tǒng)有著處理效率高的特點(diǎn),停車與取車是并發(fā)獨(dú)立展開的,所花費(fèi)的時(shí)間大概在70~120s之間;采取RFID射頻系統(tǒng)的感應(yīng)功能,直到特定處的RFID閱讀器可以接收到取車亭司機(jī)所發(fā)出的射頻信號(hào),此時(shí)就能夠事先展開取車操作,以此能夠減小司機(jī)的等待時(shí)間。

      2 智能立體車庫硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用

      現(xiàn)階段,市場(chǎng)上存在大量的PLC品牌,包括松下、西門、三菱與富士等。不同品牌都有著自己特定的優(yōu)點(diǎn)以及缺陷,在選型層面上需要按照工程特點(diǎn)來選用相應(yīng)的PLC品牌。圍繞I/O、機(jī)型特點(diǎn)與性價(jià)比等不同層面來綜合分析,其中還需要考慮到地下智能立體車庫工程的具體情況,從而選出三菱FX系列中最合適的FX2N-128M。系統(tǒng)還需要使用RFID無線射頻識(shí)別技術(shù),從而達(dá)到對(duì)停車輛的智能化分配,在此過程中還應(yīng)該使得對(duì)應(yīng)閘門處在工作的狀態(tài)之中,利用自動(dòng)升降機(jī)來達(dá)到對(duì)車輛的智能化停放。地下智能立體車庫的操作機(jī)構(gòu)包括地上取車亭和地下三層車庫等不同組件。地上存車與取車系統(tǒng)是智能立體車庫置于地面之上兩大核心的裝備,還是聯(lián)系地下車庫和地面的核心紐帶。

      存取車亭主要由設(shè)置在相應(yīng)位置的RFID射頻卡閱讀器與出自動(dòng)門等設(shè)備構(gòu)成;如圖1、2,圖中所示的二和三號(hào)自動(dòng)門是司機(jī)進(jìn)入和出來的通道,一號(hào)與四號(hào)自動(dòng)門是車輛進(jìn)入與出來的通道;2號(hào)自動(dòng)道閘是存車隔離道閘,其為存車亭和侯存區(qū)的劃分線,如果存車為存車進(jìn)程的狀態(tài),那么這一閘不工作,其能夠防止候存車輛在存車亭處在存車狀態(tài)之中而進(jìn)入存車亭,從而出現(xiàn)滑落的隱患。地下三層車庫系統(tǒng)是立體車庫的核心系統(tǒng),能夠發(fā)揮出車輛準(zhǔn)確、穩(wěn)定擺放與出庫等關(guān)鍵性作用。

      圖1 智能立體車庫存車示意圖

      圖2 智能立體車庫取車示意圖

      所以,要滿足車位足夠和設(shè)計(jì)科學(xué)有效的要求,并且操作還要安全和穩(wěn)定。地下三層立體車庫自上而下依次是A、B、C三層,各層都有相應(yīng)數(shù)量的泊位,按照預(yù)設(shè)的要求,各個(gè)泊位都會(huì)分配到相應(yīng)的編號(hào),譬如A-02等。各層都會(huì)設(shè)有相應(yīng)的平面往復(fù)搬運(yùn)機(jī),能夠在該層之中特定的泊位上進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng),其中兩層之間的往復(fù)搬運(yùn)機(jī)會(huì)獨(dú)立的進(jìn)行操作。此外,還設(shè)有1和2號(hào)兩個(gè)垂直升降機(jī)依次和地面上的存取車亭間建立聯(lián)系,如果沒有存取指示時(shí),那么1號(hào)存車升降機(jī)會(huì)處在升降機(jī)的頂層位置,也就是升到存車亭地面等地方,處在等待指示的狀態(tài)之中,2號(hào)取車升降機(jī)處在升降機(jī)底層的地方時(shí),也就是處在低下車庫C層位置中,等待相應(yīng)的命令和指示。

      3 立體車庫的PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

      按照已有的方案,系統(tǒng)PLC控制程序主要采取步進(jìn)的方式來展開編程,系統(tǒng)總體框圖如圖1。采取步進(jìn)方式來展開編程,可以避免對(duì)隨時(shí)間改變的工序展開步進(jìn)操作,對(duì)于工序間的聯(lián)鎖等操作均是利用SFC來展開操作,其中應(yīng)該對(duì)存取車的不同工序按照一定的次序來使得自動(dòng)門、升降機(jī)和平面往復(fù)搬運(yùn)機(jī)展開相應(yīng)的操作;利用步進(jìn)編程會(huì)給程序調(diào)試等帶來較大的便利。

      智能立體車庫在使用編程的過程中,主要是采取并發(fā)式來展開流程管理,從而讓存車和取車并發(fā)獨(dú)立的操作,以此,提高車輛存取的效率,使車庫得到穩(wěn)定有序的操作。

      在首次按下存車鍵之后,對(duì)于XO的上升一側(cè),可以利用程序來把1發(fā)送到MZO,在該過程中ZO=0,也就是MO是1,在放松XO之后,需要使得XO的下降沿ZO加1,也就是ZO=1;在第二次再次按下存車鍵后,需要使得XO的上升沿順著1進(jìn)入MZO,在該過程中ZO=1,也就是M1處在1的位置,將XO進(jìn)行松開操作,能夠使得其有所下降,之后使得ZO加1,也就是ZO=2,按照該種方法來進(jìn)行類推,以此達(dá)到變址的效果。

      在175行中,相應(yīng)的Y7得電,也就是驅(qū)動(dòng)平面往復(fù)前行這一操作,在該過程中,173行是車輛泊位定位程序,譬如在該過程中,車輛被分配置于第7個(gè)泊位,主要顯示為M7,如果搬運(yùn)機(jī)置于微動(dòng)開關(guān)X12,那么因?yàn)镸1沒有處在1上,因此程序不會(huì)進(jìn)行跳轉(zhuǎn),也就是S23不會(huì)處在1,直到搬運(yùn)機(jī)變換到第7個(gè)泊位后,微動(dòng)開關(guān)X20處在壓合的狀態(tài)之中,在該過程中因?yàn)镸7處于1,所以程序會(huì)進(jìn)行跳轉(zhuǎn),相應(yīng)的Y7失電,也就是搬運(yùn)機(jī)不會(huì)再繼續(xù)向前操作,此時(shí)會(huì)置于7號(hào)泊位上,之后在展開相應(yīng)的車輛入位。

      在進(jìn)行取車操作的過程中,如果3號(hào)射頻卡閱讀器能夠測(cè)出司機(jī)所發(fā)出的射頻卡信號(hào),那么按照相應(yīng)的PLC內(nèi)部代表層和泊位繼電器,其會(huì)處于1的狀態(tài)。2號(hào)升降機(jī)初始化所處的位置是C層,直到取車輛處在A和B層后,升降機(jī)會(huì)進(jìn)行上升操作,也就是第244行的M202不會(huì)再進(jìn)行操作,那么,上升繼電器Y15得電會(huì)使驅(qū)動(dòng)升降機(jī)上升。圍繞A-06泊位展開闡述,如果3號(hào)閱讀器能夠測(cè)出A-06,那么PLC的狀態(tài)會(huì)發(fā)生一定的改變。在此過程中,如果M201處于不工作的狀態(tài),升降機(jī)會(huì)有所上升,隨著其不斷的上升會(huì)與A層的X33這一開關(guān)間相接觸,與此同時(shí),程序會(huì)變換到252行,在該過程中A層平面搬運(yùn)機(jī)會(huì)有所前行,直到搬運(yùn)機(jī)的泊位標(biāo)志與X17進(jìn)行相接觸,程序會(huì)出現(xiàn)一定的跳轉(zhuǎn),在搬運(yùn)機(jī)置于06泊位上時(shí),之后車輛會(huì)進(jìn)行一定的出位操作,以此實(shí)現(xiàn)取車的操作目標(biāo)。

      4 結(jié)語

      地下智能立體車庫可以合理科學(xué)地使用地下空間,以此提高其使用的效率,還能夠有效的應(yīng)對(duì)城市車輛不合理停放的問題,從而大大地縮減停車的費(fèi)用。在此過程中,地下智能立體車庫主要是利用PLC,實(shí)現(xiàn)對(duì)道閘、自動(dòng)門和電子顯示屏等裝置的高效統(tǒng)一,其中還使用到了遠(yuǎn)距離操作的RFID射頻技術(shù),以及高水平化的應(yīng)急后備安全維護(hù)系統(tǒng),從而達(dá)到存車與取車的智能化效果。

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