智能立體車庫電氣控制系統(tǒng)

智能立體車庫電氣控制系統(tǒng)摘要：立體車庫是一種多平面的空間立體停車庫，它以單層平面停車場為核心，通過可編程控制器PLC控制的車位的空間變動(dòng)使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間到平面的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)了多重單層平面停車的功能。本系統(tǒng)采用可編程控制器PLC和電機(jī)的結(jié)合來達(dá)到控制立體車庫自動(dòng)手動(dòng)運(yùn)行目的，由于PLC的安全可靠性強(qiáng)和停車系統(tǒng)的智能化，大容量的要求，PLC的特點(diǎn)很適合作為這樣的控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用PLC的梯形圖設(shè)計(jì)，直觀易懂，易于擴(kuò)展，更容易合理地安排編程模塊，系統(tǒng)中采用PLC仿真，也很直觀地觀察到設(shè)計(jì)的可靠性，正確性。關(guān)鍵詞：智能立體車庫；電氣控制系統(tǒng)；應(yīng)用引言目前，我國的汽車行業(yè)隨著社會(huì)的發(fā)展而發(fā)展，汽車在民眾的生活中影響非凡，因此，解決汽車停車難的問題至關(guān)重要。在城市中，土地資源稀缺，傳統(tǒng)車庫占地面積大，可存車輛少成本高，城市中土地已無法提供充足的停車位，而智能立體車庫節(jié)省空間，配置靈活，綜合投資少，是一個(gè)解決問題的良策。文鋁小區(qū)A期地下室停車庫項(xiàng)目采用PLC可以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能立體車庫的自動(dòng)化控制，實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)存取，本設(shè)計(jì)提出基于PLC智能立體車庫控制系統(tǒng)具有現(xiàn)實(shí)意義。1基于PLC的地下智能立體車庫的相關(guān)概念1.1PLC的概念以及工作原理PLC即可編程邏輯控制器，這種設(shè)備本質(zhì)上是一種帶有編程功能的存儲(chǔ)器，通過PLC能夠?qū)ζ鋬?nèi)部存儲(chǔ)的程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算、順序控制等，完成各種面向用戶的指令，同時(shí)通過數(shù)字或者模擬信號(hào)的輸入和輸出來控制機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)操作過程。PLC的工作包括三個(gè)階段：輸入采樣、用戶程序執(zhí)行和輸出刷新三個(gè)階段。這三個(gè)步驟的完成能夠成為一個(gè)掃描周期，PLC的CPU對(duì)不同的用戶重復(fù)進(jìn)行掃描周期的工作。1.2停車庫概述智能立體車庫的建立形式有很多種，可以按照其修建的位置以及其內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)方向的不同將其分為以下幾種類型：升降橫移式，垂直升降式，巷道堆垛式，水平循環(huán)類機(jī)械式和垂直循環(huán)式等。其中，升降橫移類停車設(shè)備的形式比較多，對(duì)場地的適應(yīng)性較強(qiáng)，對(duì)土建要求較低，可建在露天，也可建在大樓的地下，規(guī)?？纱罂尚?，可根據(jù)不同的地形和空間進(jìn)行任意組合、排列，空間利用率高，設(shè)備安全可靠，存取車快捷，使用、維護(hù)簡便，價(jià)格較低。垂直升降式主要是安裝在室外或者是與建筑綁定在一起安裝，所以這種立體車庫的空間利用率是最高的，但是由于這種的建設(shè)成本比較高，主要用于非常需要節(jié)約空間的地方，特別是在老城改造和繁華的城市中心地段非常適合。巷道堆垛類停車設(shè)備通常是屬于技術(shù)含量較高，智能化程度和自動(dòng)化水平也比較高的停車設(shè)備?？筛鶕?jù)實(shí)際的需求滿足不同場景的實(shí)施，如室外、室內(nèi)、地上或地下?？臻g利用率高，安全可控，但是車庫的建設(shè)成本也會(huì)非常高。水平循環(huán)類機(jī)械式和垂直循環(huán)式的基本思路都是一樣的，都是減少車輛間隙，增加停車位置，不同之處在于前者從水平方向，后者從垂直方向?？梢允沟猛＼囄惠p松布滿整個(gè)停車空間，采用封閉式結(jié)構(gòu)，通過機(jī)械作上下左右自由移動(dòng)，再由升降機(jī)的提升進(jìn)出庫，無須另設(shè)走道，同時(shí)水平類型在運(yùn)作時(shí)比垂直類型的要節(jié)約能源一些。1.3基于PLC的地下智能立體車庫的優(yōu)勢基于PLC的地下立體智能車庫系統(tǒng)采用RFID的射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)車輛進(jìn)行識(shí)別，不僅在地下一層進(jìn)行車輛停泊，還能在保證建筑安全的前提下，利用地下三層進(jìn)行車輛停放，提高了對(duì)地下空間的利用率；除此之外，智能化也提高了系統(tǒng)的安全性，傳統(tǒng)車庫需要車主進(jìn)入車庫尋找車位，帶來許多安全隱患，但地下智能車庫系統(tǒng)從存車到取車的全部過程都是自動(dòng)完成，車主可以不需要深入車庫，提高了安全性和效率。2智能立體車庫的基本結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)是一個(gè)3層3列9車位的升降橫移式立體車庫，頂層只能進(jìn)行升降動(dòng)作，底層平面只能進(jìn)行平移動(dòng)作。立體車庫中總共有9個(gè)車位，中間和底層各預(yù)留一個(gè)空位向載車盤提供上升和下降的通道,另外七個(gè)車位用于存放車輛。當(dāng)?shù)讓悠矫孳囄贿M(jìn)出車時(shí)，可以不用移動(dòng)其他托盤就能直接進(jìn)出車。當(dāng)頂層車位進(jìn)出車時(shí)，首先要判斷其對(duì)應(yīng)的下方位置是否為空，不為空時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的平移處理，直到下方為空才可進(jìn)行下降動(dòng)作到達(dá)下層平面，進(jìn)行進(jìn)出車處理，進(jìn)出車完畢后上升回到原位置。根據(jù)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律存取車的過程主要包括3個(gè)步驟，①橫移，可以使得空位載車板到前方的位置以便使用;②升降，可以使得待載車板到達(dá)目標(biāo)位置;③定位，可以使得在到達(dá)目標(biāo)位置后再精確到具體的停車位。2.1檢測系統(tǒng)本文的智能立體車庫總共具有3層車庫，總共可以停放9輛車，采用3立柱結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)軌，移動(dòng)小車，立柱（隨小車移動(dòng)）和上載車板構(gòu)成，立柱可以相對(duì)小車旋轉(zhuǎn)。其中還包括固定框架,上載車板安裝在固定框架上，固定框架上裝設(shè)有可使上載車板移動(dòng)框架沿固定框架水平運(yùn)動(dòng)的水平導(dǎo)軌，固定框架和移動(dòng)框架上分別裝設(shè)有可使上載車板沿所述移動(dòng)框架上下運(yùn)動(dòng)的豎直導(dǎo)軌；固定框架兩側(cè)分別安裝有一條環(huán)形鏈條，上載車板和固定框架上分別設(shè)有自動(dòng)卡緊裝置和松開裝置，載車板通過所述自動(dòng)卡緊裝置和松開裝置與所述環(huán)形鏈條卡緊或松開從而在所述環(huán)形鏈條的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)所述上載車板的水平和上下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)車輛的自動(dòng)存取。①載車板上車輛存在性檢測：載車板上都會(huì)安裝對(duì)角光電開關(guān)，檢測載車板上是否存在車輛。②車板平移距離檢測：在相應(yīng)的位置安裝限位開關(guān)，檢測車輛是否平移到了指定的位置。③載車板升降距離檢測：在相應(yīng)的位置安裝限位開關(guān)，檢測車輛是否升降到了指定的位置。2.2電氣控制系統(tǒng)整體本文中用到的硬件較多，對(duì)硬件的參數(shù)有一定的要求，主要包括電機(jī)功率、熔斷器的分?jǐn)嚯娏?、熱繼電器的整定電流、接觸器的額定電壓和電流、PLC的最大輸入輸出點(diǎn)及輸入輸出信號(hào)。此外，本文的智能立體車庫電氣控制系統(tǒng)由一臺(tái)PLC對(duì)整個(gè)模擬立體車庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，通過PLC控制平臺(tái)傳動(dòng)裝置以完成對(duì)車輛的存取操作。各車位內(nèi)車輛的調(diào)入、調(diào)出由PLC根據(jù)當(dāng)前各車位的車輛存放情況，按照相應(yīng)的調(diào)度策略調(diào)度車輛進(jìn)出。立體車庫的自動(dòng)存取車控制系統(tǒng)主要包括：①各種信號(hào)的采集和控制輸出。PLC輸出信號(hào)給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關(guān)斷，同時(shí)將車位的空閑情況用燈泡顯示。②電機(jī)控制線路、控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的接觸器、到位限位、平臺(tái)的上下行程限位及閘門的開閉。2.3部分電氣系統(tǒng)智能立體車庫控制系統(tǒng)是為了使得需要停放的車輛可以快速、準(zhǔn)確地停放到目標(biāo)位置。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)就必須先垂直移動(dòng)或者先水平移動(dòng)，不可能將兩者同時(shí)進(jìn)行。為了使其到達(dá)的位置非常精準(zhǔn)，就需要在每層設(shè)有行程開關(guān)，升降機(jī)構(gòu)碰到行程開關(guān)時(shí)，電機(jī)開始減速直至電機(jī)停止運(yùn)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，向前平移工作臺(tái)，送車入號(hào)。當(dāng)一輛車停放完畢后，智能立體車庫控制系統(tǒng)將處于待機(jī)狀態(tài)，等待下一輛帶停放車輛的進(jìn)入。在升降橫移式立體車庫中，控制系統(tǒng)中主控單元的主要控制對(duì)象首先是車庫內(nèi)的橫移電機(jī)和升降電機(jī)，控制系統(tǒng)就是使它們?cè)诓煌臅r(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其次是車庫內(nèi)的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設(shè)施等。結(jié)束語論文基于施耐德TM-200PLC設(shè)計(jì)了一套智能車庫控制系統(tǒng)，以PLC為控制中心，實(shí)現(xiàn)了立體車庫的自動(dòng)控制。整個(gè)系統(tǒng)由載車部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。使用PLC編寫控制程序來控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，使用電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來控制車位的