基于三層升降橫移式停車設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析

1、基于三層升降橫移式停車設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析    摘要 升降橫移式立體停車設(shè)備是較常見的一種停車設(shè)備，它利用存車板的升降或橫向平移來存取和停放車輛，能夠充分利用空間，節(jié)省停車占地面積，停放安全，造價(jià)低，使用方便。 關(guān)鍵詞 三層升降橫移式；停車設(shè)備；電氣控制系統(tǒng)；分析 中圖分類號(hào)TH13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）46-0130-02 隨著汽車的急增致使城市停車難問題不斷惡化，而作為解決城市靜態(tài)交通的有效措施向空間、向高層發(fā)展的自動(dòng)化立體停車設(shè)備，以其占地面積少、停車率高、布置靈活、高效低耗、性價(jià)比高、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到

2、人們的青睞。目前市面上常見的機(jī)械式立體停車庫有：升降橫移類、垂直循環(huán)類、多層循環(huán)類、水平循環(huán)類、平面移動(dòng)類、巷道堆垛類、垂直升降類和簡易升降類等8種，其中升降橫移類以其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、安全可靠、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)車庫市場占有絕對優(yōu)勢的市場份額。 1三層升降橫移式停車裝置的工作原理 以3×9型式三層升降橫移停車設(shè)備共26個(gè)車位說明其工作原理。 該車庫分上層、中層、地下層三層車位，中層與車庫地面平齊，停車位不需移動(dòng)托板可直接進(jìn)行存取車。而廣層或下層進(jìn)出車時(shí)，需首先將位于中層的上層或地下層托板復(fù)位，然后將中層上的托板移開，串出空位來，這時(shí)候上層的托板才可降到中層或地下層的托板上升至中

3、層，汽車方可出庫或入庫，這個(gè)過程要經(jīng)過很多動(dòng)作，整個(gè)動(dòng)作過程是自動(dòng)控制的，完全由PLC實(shí)現(xiàn)。 2對電氣控制的要求 電氣控制系統(tǒng)是整個(gè)裝置的重要部分，其設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到整套設(shè)備的使用，所以要求控制系統(tǒng)安全可靠、操作方便，能自動(dòng)完成進(jìn)出車動(dòng)作并顯示停車信息（車位有無車狀態(tài)顯示），并民全方位監(jiān)控管理整個(gè)系統(tǒng)，設(shè)備發(fā)生一般性故障時(shí)可及時(shí)排除，但設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，設(shè)備應(yīng)允即停止運(yùn)行。 3 電路設(shè)計(jì)及特點(diǎn) 3.1 PLC選型 選擇PLC可編程序控制器作為主單元，根據(jù)I/O的點(diǎn)數(shù)選擇OMRON公司新近生產(chǎn)的CQMlH型PLC。該可編程序控制器功能強(qiáng)大，完全能滿足該系統(tǒng)的要求，并配有RS-232通訊接口

4、，對調(diào)試程序或與上位機(jī)連接非常方便。 3.2特點(diǎn) 1）在電源總進(jìn)線回路端口加入了漏電保護(hù)開關(guān)，該系統(tǒng)一旦發(fā)生漏電，進(jìn)線開關(guān)跳閘，整個(gè)系統(tǒng)將斷電。防止設(shè)備因漏電而造成的意外故障及人身安全事故; 2）在電源總進(jìn)線開關(guān)下端加入了XJ3-AG相序，缺相保護(hù)繼電器，并將該繼電器的接點(diǎn)直接接入PLC輸出控制回路，電路上端一旦發(fā)生錯(cuò)相或缺相時(shí)，該繼電器動(dòng)作并報(bào)警，設(shè)備停止運(yùn)行，否則可能造成人身傷亡事故及經(jīng)濟(jì)損失; 3）雖然升降橫移式停車設(shè)備電動(dòng)機(jī)較多（每個(gè)托板配一臺(tái)電動(dòng)機(jī)），并且每臺(tái)電動(dòng)機(jī)要正、反問運(yùn)行，但是運(yùn)行時(shí)上層和地下層同時(shí)只省個(gè)車位動(dòng)作，中層幾個(gè)托板可以同時(shí)動(dòng)作，但每次動(dòng)作都是同一個(gè)方向。如果按常規(guī)

5、設(shè)計(jì)就是每臺(tái)電動(dòng)機(jī)設(shè)一個(gè)主回路、兩個(gè)交流接觸器（正反轉(zhuǎn)）和一個(gè)熱繼電器，這樣26個(gè)車位應(yīng)有52個(gè)交流接觸器和26個(gè)熱繼電器，同時(shí)交流接觸器又是受PLC輸出控制，交流接觸器的動(dòng)作信號(hào)又返回到PLC輸入端作為監(jiān)視其動(dòng)作是否正常。如果按常規(guī)設(shè)計(jì)，交流接觸器、熱繼電器的數(shù)量很大，如此多的接觸器將大大增加PIC的J/O口數(shù)量，整個(gè)系統(tǒng)非常龐大。CQMlH可編程主機(jī)就不能滿足要求，將采用C200H可編程控制器，不但費(fèi)用昂貴，而且線路較多、復(fù)雜，為解決此問題，對整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì); 4）電氣電路中設(shè)有急停按鈕，該按鈕應(yīng)設(shè)在控制電源熔斷器后，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，可立即使用急停按鈕，切斷所有輸出回路電源，保證設(shè)

6、備安全; 5）為了保證設(shè)備的正常運(yùn)行以及操作人員與維修人員及時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的各種故障，在操作箱上沒有故障代碼數(shù)碼顯示裝置，當(dāng)設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)顯示為“O”一旦設(shè)備出現(xiàn)故障數(shù)碼顯示裝置立即顯示預(yù)先在程序中設(shè)定的故障代碼“1-8”，并且可以顯示多個(gè)故障，操作人員和維修人員可以根據(jù)代碼代表的故障類型及時(shí)采取措施排除。 4 控制方式 為了確保設(shè)備的使用，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了3種工作方式，可用選擇開關(guān)來選擇：自動(dòng)、半自動(dòng)和管理方式。 4.1自動(dòng)方式 正常使用方式：當(dāng)操作人員鍵入調(diào)動(dòng)菜托板的命令后，系統(tǒng)PLC可編程控制器可自動(dòng)判斷、比較路徑并按步驟移動(dòng)托板完成整個(gè)進(jìn)出車動(dòng)作，且記憶各托板新的車位位置，并保存到下次

7、托板運(yùn)行，托板位置發(fā)生變化后，重新登記。 4.2半自動(dòng)方式 應(yīng)急使用方式：當(dāng)自動(dòng)運(yùn)行方式發(fā)生故障時(shí)，可轉(zhuǎn)用半自動(dòng)方式，操作人員根據(jù)控制箱上所設(shè)定的按鈕，分步完成整個(gè)取車動(dòng)作，這種方式對于守庫某些故障可以不用理會(huì)，以保證用戶應(yīng)急進(jìn)出車；在安裝調(diào)試時(shí)也可以用半自動(dòng)方式很方便地進(jìn)行各個(gè)車位的平移、上下行調(diào)試和各傳感器的位置調(diào)試。 4.3管理方式 在車位較多的情況下，需有一臺(tái)PC機(jī)作為上位機(jī)來管理各單元車庫，對進(jìn)出車進(jìn)行總調(diào)度。 5 軟件設(shè)計(jì)中幾個(gè)關(guān)鍵問題的處理 5.1故障處理 當(dāng)發(fā)生電氣或機(jī)械故障時(shí)，冉靜按設(shè)備運(yùn)行超時(shí)方式進(jìn)行判斷并啟動(dòng)聲光報(bào)警，設(shè)備轉(zhuǎn)入半自動(dòng)方式，即可進(jìn)行故障處理。 5.2 全方位

8、故障監(jiān)控、管理 系統(tǒng)軟件對輸入信號(hào)進(jìn)行全方位監(jiān)控，一旦輸入情號(hào)出現(xiàn)錯(cuò)誤，立即停止運(yùn)行。 5.3位置登記 由于各個(gè)托板的位置隨設(shè)備運(yùn)行而發(fā)生變化，并且設(shè)備在運(yùn)行中可能發(fā)生故障，中止設(shè)備運(yùn)行，也可能有其他原因影響設(shè)備不到位即停止，為了排除故障后使設(shè)備仍能繼續(xù)正常運(yùn)行，就要求系統(tǒng)軟件應(yīng)隨時(shí)記憶各托盤所處的他置，記憶位置須使用保持繼電器(KEEP)登記，如果山現(xiàn)記憶錯(cuò)誤，設(shè)備就會(huì)發(fā)生事故。 5.4 開關(guān)信號(hào)處理 每個(gè)托板運(yùn)行到位后，均是通過限位開關(guān)發(fā)出停位信號(hào)，由于限位開關(guān)發(fā)出瞬間閉合信號(hào)，托板立即停止，電動(dòng)機(jī)抱問，托板停止時(shí)會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，可能造成限位開關(guān)壓不緊，出現(xiàn)誤信號(hào)；為此在軟件設(shè)計(jì)中在設(shè)備到仿后加入一個(gè)延時(shí)停止。但延時(shí)時(shí)間過長，對設(shè)備運(yùn)行不利，在調(diào)試時(shí)，以托板壓緊限位開關(guān)，在托板正常的晃動(dòng)范圍內(nèi)，開關(guān)不會(huì)發(fā)出誤信號(hào)即可。 6 結(jié)論 升降橫移類立體車庫的控制系統(tǒng)通過采用PLC現(xiàn)場總線控制，使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高，滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求，完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。系統(tǒng)還在硬件設(shè)計(jì)采用了手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)多級冗余控制方式，配合軟件/硬件連鎖保護(hù)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性；同時(shí)由于PLC軟件設(shè)計(jì)上的優(yōu)化處理，