自动控制车库门设计
自动控制车库门设计说明书
摘要: 随着汽车产业的发展，人们对车库的需求量日益增长。对车库门自动控制是今后车库向智能化发展的必然趋势。根据当前发展趋势，我们设计了一套用于车库门自动开关的机电系统，使车库门能够
自动控制开启与关闭。
关键词: 车库门 自动控制 机电系统
1.引言几乎所有的机电产品的发展方向应该是向更先进和更趋于人性的智能、安全、耐用的方向发展。对车库门自动控制是今后车库向智能化发展的必然趋势。自动车库门的工作系统主要由车库自动检
测系统、自动计费系统、车库门机电系统组成。
我们通过所学习的知识，设计了一套用于车库门自动开关的机电系统，该系统具有低成本、高效率、高可靠性、人性化等特点。自动车库门机电系统分为：机械部分和控制部分，其中机械由升降机构和锁死机构组成。升降机构用于车库门开启与关闭，锁死机构使车库门保持开启状态而不会滑动，控制部分采用低档小型PLC和接近开关进行顺序控制。
3.自动车库门的工作系统简介当汽车从车库通过时，首先由自动监测装臵来检测车库门前面是否有车辆：在车库门前一条对角线上安装
一套光电开关，可检测其上有无车辆。如检测到车位上有车，则其结果为1，反之为0，检测结果存入计算机中。然后用户利用IC卡来识别自己身份，车主刷卡后，系统将自动寻找对应的汽车，并自行将其送回。IC卡控制器产生的辨识信息，读卡机自动以通信的方式将数据传送到微处理器，通过判断卡号，去控制PLC操作，驱动电机使车库门开启。从而可将刷卡、收费与车门自动开关系统有机的结合起来，实现车库管理系统的自动化，整个过程不需要人工参与。取车时车主只需再次刷卡确认后即可离开。若此装臵用于商业性的车库则用户需交纳停车费用，并且存在IC卡内，每次停车读卡机自动从卡中扣除费用。4自动车库门的方案选择与设计
4.1自动车库门总体方案选择
结合现有的原动机，粗拟以下方案。
1)采用液压或气压传动：液压、气压传动方案具有可以根据实际工程需要，灵活布臵液压系统，而且操纵方便很容易形成自动化控制，但是由于液压、气压传动对液压、气压元件加工精度要求比较高，造价比较昂贵、不宜维护、气压传动存在很大的噪音污染、而且液压传
动还存在安全隐患，故在自动车库门应用受到很大的限制。
2)以电动机作为动力源,采用丝杆机构：丝杆造价较高，而且在实际安装时对周围的环境要求较高，必须采用闭式传动，不利于维护。
3)以电动机作为动力源,采用曲柄滑快机构：虽然曲柄滑块造价较低，但是滑快的行程与曲柄有很大的联系，而车库的空间有限不可能
给予曲柄很大的运动空间。
4)以电动机作为动力源,采用普通滑块-连杆机构：普通滑块-连杆机构对制造精度没有太大的要求，造价较低，由于制造精度不高，不易
受到周围环境的灰尘的影响，利于维护。
4.2滑块-连杆机构的设计
目前现行的车库门一般是卷闸门式，卷闸门两边有两条导轨，若在车库顶端安装一水平导轨，滑块可以在水平导轨上滑动，车库门与滑块用连杆相连接并形成铰接副。将电动机安装在滑块上，以驱动滑块并通过连杆使并通过连杆带动车库门在垂直方向上运动，以实现自动车库门开启与关闭。对滑块进行行程控制很容易实现对车库门开启与关闭的控制。结合自动车库门运动过程和水平导轨的布局，在水平导轨上安装4个接近开关，接近开关与PLC相连接作为自动车库门的控制系统。接近开关SQ
1、SQ
2、SQ3作为行程控制而接近开关SQ4的作用是起行程保护作用。
当车库门开启时会受到重力，以至于车库门开启的状态无法保持，所以必须设计一套机构使车库门保持开启状态而不会滑动。这样就会很方便的对车库门进行自动化控制。自动车库门开启与关闭时机构运动
1.卷闸门 2.连杆 3.滑块 4.锁死装臵 5.电动机 SQ
1、SQ
2、SQ
3、SQ4接近开关
4.3锁死机构的设计
锁死机构大致由两块类磁力金属棒组成、箱体、电磁继电器组成。首先在箱体与滑块作为一个整体，并在近水平导轨端开一滑槽。一块磁
力金属棒一端削成斜角并可以在滑槽内滑动，一块则固定在箱体上。在水平导轨上、接近开关SQ2位臵削去一部分，剩下的斜槽与金属棒形成的斜角相吻合。
锁死机构的工作过程分为三个阶段。在滑块到达接近开关SQ2之前，锁死机构处于过程Ⅰ的位臵。
当滑块到达接近开关SQ2时，接近开关产生信号，并通过PCL，使继电器KM3失电，金属棒插入水平导轨的斜槽。使滑块无法向左运动，从而达到所死的作用。当车库门要关闭时，滑块先由SQ 2处向SQ3处运动，由于斜槽与金属棒形成的斜角是处在右边，在斜面的作用下金属棒慢慢上升，形成如过程Ⅲ时的状态。当滑块到达接近开关SQ3时，近开关产生信号，并通过PCL，使继电器KM3得电，两根金属棒之间产生吸引力，并使自由的一根缩回箱体内。由于金属棒通过斜槽上升了一段距离，使得使金属棒缩回箱体内的磁力有所减小。
4.4控制系统的控制方案的选择与设计 目前数控技术在工业控制系统中得到愈来愈广泛。其采用的PLC具有可靠性高、体积小、通用性好、使用方便等优点，使这项技术不仅普遍应用于机床设备和工业自动化生产线中 ，而且也应用到建筑、冶金、化工和日常生活等各个领域中。由于自动车库门仅需要顺序控制而且I/O点数需要较少，可采用低档小型。控制系统接线图如图4.4.14.4.2。根据控制系统接线图很容易转换成PLC的梯形图。由于各类PLC的编程原理不同，在这里就不必列出。
下表是控制线路图中各元件的工作说明
