Lời nói đầu
Với tình trạng tài nguyên đất đô thị ngày càng khan hiếm, bãi đỗ xe cơ khí thông minh nhiều tầng đã trở thành giải pháp cốt lõi để mở rộng không gian đỗ xe tại các khu thương mại, khu dân cư và đầu mối giao thông công cộng. Thiết bị vận chuyển xe, với tư cách là bộ phận thực thi cốt lõi của bãi đỗ xe nhiều tầng, tính ổn định vận hành, hiệu suất lấy/xe, khả năng thích ứng và an toàn của nó quyết định trực tiếp đến năng lực vận hành tổng thể và trải nghiệm sử dụng của bãi đỗ xe.
Thiết bị vận chuyển răng co giãn cho bãi đỗ xe cơ khí nhiều tầng được giới thiệu trong bài viết này là thiết bị vận chuyển xe chuyên dụng được nghiên cứu và phát triển cho các hệ thống đỗ xe thông minh nhiều tầng và hệ thống đỗ xe di chuyển ngang. Nó loại bỏ phương thức vận chuyển bằng tấm sàn xe truyền thống, áp dụng công nghệ chuyển giao răng lược co giãn không có tấm sàn, có thể hoàn thành hiệu quả các thao tác cốt lõi như di chuyển ngang, nâng hạ đối nối, định vị chính xác lấy/xe. Phần dưới đây sẽ kết hợp các tình huống sử dụng thực tế của thiết bị, phân tích sâu chi tiết thiết kế điện tinh vi, đánh giá toàn diện giá trị thực tiễn và ưu điểm kỹ thuật của sản phẩm.
So với phương thức vận chuyển truyền thống, ưu điểm cốt lõi của thiết bị vận chuyển răng co giãn này tập trung vào ba khía cạnh: thích ứng cao, ổn định cao, an toàn cao. Sản phẩm sử dụng thiết kế kết cấu nhẹ gọn, có thể thích ứng với các loại xe dân dụng có chiều dài cơ sở và chiều cao gầm khác nhau, vượt qua các hạn chế về loại xe của thiết bị truyền thống; dựa trên hệ thống điều khiển điện trưởng thành, đạt được khởi động/dừng êm ở tốc độ thấp, vận chuyển ổn định ở tốc độ cao, cải thiện đáng kể hiệu suất lấy/xe của bãi đỗ; được trang bị đầy đủ cơ chế bảo vệ an toàn điện, có thể thích ứng với các điều kiện vận hành phức tạp của bãi đỗ xe như ẩm ướt, nhiều bụi, vận hành liên tục trong thời gian dài; đồng thời, thiết kế bố trí điện mô-đun giúp giảm đáng kể xác suất hỏng hóc thiết bị và độ khó bảo trì sau này.
Hiện tại, thiết bị vận chuyển răng co giãn đang được sử dụng có thể được chia thành hai loại theo phương thức dẫn động: một loại dẫn động bằng motor thông thường, loại kia dẫn động bằng motor servo. Về nguyên lý hoạt động, chúng không có sự khác biệt, nhưng có sự khác biệt rất lớn về thiết kế truyền động và thiết kế điều khiển điện.
Răng co giãn servo
Răng co giãn motor ba pha
Như hình trên cho thấy, cả về kết cấu thiết bị lẫn bố trí điện đều hoàn toàn khác nhau. Dưới đây sẽ phân tích chi tiết sự khác biệt giữa hai loại từ góc độ điện, tập trung vào các điểm cần lưu ý trong thiết kế điện của thiết bị vận chuyển điều khiển servo.
Phân tích sâu chi tiết thiết kế điện
I. Nguyên lý phát hiện
Nguyên lý phát hiện của hai loại thiết bị vận chuyển về cơ bản giống nhau, nhưng do sự khác biệt trong thiết kế kết cấu cơ khí, phương pháp phát hiện có sự khác biệt đáng kể.
1. Phương pháp thiết kế cảm biến định vị
Cảm biến định vị của hai loại thiết bị vận chuyển, một loại sử dụng công tắc từ, loại kia sử dụng công tắc phản xạ gương.
Cả hai phương pháp định vị đều dựa vào cảm biến để tìm khối định vị nhằm thực hiện định vị.
2. Phát hiện cảm biến thu răng co giãn
Công tắc thu răng co giãn phía trước và phía sau phiên bản motor ba pha
Cảm biến thu răng co giãn về vị trí phía trước và phía sau phiên bản motor servo
Phương pháp phát hiện thu răng co giãn giống nhau, đều dựa vào việc phát hiện vị trí của khung răng lược để kích hoạt công tắc.
3. Phát hiện cảm biến duỗi răng co giãn
Công tắc duỗi răng co giãn phía trước và phía sau phiên bản motor servo
Vị trí duỗi răng co giãn phía trước và phía sau phiên bản motor ba pha
Phương pháp phát hiện vị trí duỗi của hai thiết bị giống nhau, nguyên lý đều là khi tấm lật duỗi chạm vào bánh xe, cảm biến nhận được tín hiệu kích hoạt.
4. Phát hiện vị trí nâng hạ lên/xuống
Phương pháp phát hiện vị trí nâng hạ của hai thiết bị về cơ bản giống nhau, công tắc cố định, xác định xem việc nâng hạ đã hoàn thành hay chưa bằng cách phát hiện vị trí nâng hạ.
II. Hệ thống điều khiển điện
1. Thiết kế hệ thống phần cứng điện
Thiết bị servo sử dụng kiến trúc điện mô-đun phân tán, toàn bộ hệ thống điều khiển bao gồm năm đơn vị chính: bộ điều khiển PLC chính, mô-đun dẫn động servo, mô-đun phát hiện cảm biến, mô-đun thực thi co giãn, mô-đun tương tác truyền thông. Các mô-đun hoạt động độc lập và phối hợp liên kết. Ưu điểm của thiết kế mô-đun rõ rệt: một mặt, bố trí dây điện ngăn nắp, phân khu mạch rõ ràng, tách biệt điện mạnh và điện yếu, tránh hiệu quả nhiễu chéo giữa các đường dây, giảm xác suất hỏng hóc ngắn mạch, rò rỉ; đồng thời, thiết kế giao diện điện tiêu chuẩn hóa, tương thích hoàn hảo với hệ thống điều khiển bãi đỗ xe nhiều tầng phổ biến trên thị trường, khả năng tương thích rất cao.
Thiết kế nắp trong suốt chống bụi, có thể quan sát bên trong mà không cần tháo nắp, tăng cường sự thuận tiện cho việc bảo trì. Vị trí cố định của hộp điều khiển với thiết bị được cách ly bằng đệm giảm chấn, phần lớn rung động khi thiết bị vận hành được hấp thụ bởi đệm cách ly. Ngoài ra, tất cả các đầu nối dây đều sử dụng kẹp lò xo, loại bỏ vấn đề lỏng kết nối do rung động thiết bị.
Thiết bị vận chuyển có hệ thống điều khiển hoàn chỉnh, do đó thiết bị vận chuyển servo có thể tồn tại dưới dạng một sản phẩm tiêu chuẩn, chỉ cần cấp nguồn ba pha cho nó, phần còn lại có thể thực hiện điều khiển thao tác thông qua truyền thông không dây.
Hộp điện trong thiết bị vận chuyển phiên bản motor ba pha chỉ được trang bị contactor và đầu nối dây. Do hạn chế về không gian, hệ thống điều khiển không thể tích hợp bên trong thiết bị vận chuyển, phải xuất tín hiệu và điều khiển của thiết bị ra bên ngoài để kiểm soát. Do đó, thiết bị vận chuyển này cần kết nối hai nhóm cáp: một nhóm là hệ thống điện mạnh điều khiển đầu ra của motor, một nhóm là cáp thu thập tất cả tín hiệu điều khiển của thiết bị vận chuyển. Hai nhóm cáp có nhiều lõi, và bên ngoài cần hai cuộn lò xo để thu/phát cáp. Xét về tổng thể kiểm soát chi phí và độ ổn định của thiết bị, nó không cao bằng phiên bản servo.
2. Thiết kế hệ thống điều khiển điện
Thiết bị được trang bị mạch điều khiển logic thông minh độ chính xác cao, dựa trên hệ thống điều khiển lõi PLC, kết hợp với thuật toán điều khiển vòng kín dẫn động servo, thực hiện điều khiển chính xác toàn bộ quy trình di chuyển, co giãn, đối nối, chuyển giao. Hệ thống điều khiển tích hợp logic tự thích ứng, có thể tự động điều chỉnh hành trình co giãn và quỹ đạo di chuyển của răng co giãn dựa trên trọng lượng xe, chiều dài cơ sở, sai lệch vị trí đỗ, đạt được việc chuyển giao xe chính xác không sai lệch. Đồng thời, mạch tích hợp chức năng tự kiểm tra lỗi và phản hồi thông minh, trong quá trình vận hành thiết bị, nó phát hiện theo thời gian thực trạng thái đường dây, dữ liệu cảm biến, tình trạng motor. Khi có bất thường, ngay lập tức kích hoạt cảnh báo bằng âm thanh và ánh sáng, ghi lại mã lỗi, đồng thời tải lên hệ thống trung tâm của bãi đỗ xe, giúp nhân viên bảo trì nhanh chóng xác định lỗi. Ngoài ra, nó hỗ trợ các chức năng như tự động khởi động/dừng, nâng hạ liên kết, điều phối thông minh, có thể thích ứng với hoạt động phối hợp nhiều thiết bị, cải thiện đáng kể hiệu suất lấy/xe tổng thể của bãi đỗ.
So với hệ thống điều khiển servo, hệ thống điều khiển motor ba pha truyền thống dựa vào biến tần. Điều khiển biến tần kém xa so với hệ thống điều khiển servo trong việc thực hiện định vị chính xác, và tốc độ đáp ứng của motor cũng có sự khác biệt rõ rệt. Hai khác biệt chính này dẫn đến sự khác biệt đáng kể về tốc độ lấy/xe, hệ thống servo nhanh hơn hệ thống motor ba pha 30%.
Tuy nhiên, motor ba pha truyền thống không phải là không có ưu điểm. Vì nó sử dụng motor thông thường, yêu cầu về môi trường không cao, thiết bị hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao, độ ẩm cao và rung động. Ngoài ra, nó không phụ thuộc vào truyền thông để điều khiển, loại bỏ trực tiếp các trường hợp chậm trễ vận hành hoặc không thể điều khiển do tốc độ truyền thông hoặc lỗi truyền thông. Thiết bị vận chuyển thường được sử dụng kết hợp với xe di chuyển ngang, sử dụng một PLC để điều khiển đồng thời xe di chuyển ngang và thiết bị vận chuyển, xét về trao đổi dữ liệu nội bộ, nó kịp thời, ổn định và có thể kiểm soát hơn.
Kết luận
Trên đây là phân tích và so sánh hai cấu trúc khác nhau của thiết bị vận chuyển răng co giãn. Là thành phần cốt lõi của bãi đỗ xe nhiều tầng, mỗi loại thiết bị vận chuyển đều có ưu và nhược điểm riêng, cần được kết hợp phù hợp với các dự án khác nhau. Trong tương lai, với sự nâng cấp không ngừng của ngành công nghiệp đỗ xe thông minh, sản phẩm sẽ tiếp tục tối ưu hóa công nghệ điều khiển điện thông minh và tiết kiệm năng lượng, thích ứng với nhiều tình huống đỗ xe thông minh, chuyên sâu hơn, cung cấp hỗ trợ thiết bị cốt lõi để nâng cao chất lượng và hiệu quả của giao thông tĩnh đô thị cũng như mở rộng không gian.