新型橋式立體車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計及其應(yīng)用

文/郭延利 西繼迅達（許昌）電梯有限公司 河南許昌 461000

1、前言

隨著城市經(jīng)濟和汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，擁有私家車的家庭越來越多，與此相對應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬，機械式立體車庫的停車空間由平面停車延伸為立體空間停車，可以有效解決停車難的問題，成為城市解決停車難的首選設(shè)備。

目前市場上使用最多的是升降橫移式立體車庫、垂直循環(huán)式立體車庫以及平面移動類等智能化立體車庫。升降橫移立體車庫市場占有率最高，成本低，設(shè)計及安裝方便，但故障率很高，很多升降橫移立體車庫建成后無法使用。升降橫移立體車庫由于結(jié)構(gòu)的限制，在存取過程中需要整體平移等待時間較長，在使用過程中也出現(xiàn)了很多重大事故，比如砸車事故等。垂直循環(huán)式立體車庫空間要求比較高，只能安裝在室外且噪聲大。平面移動類及其他智能化立體車庫，設(shè)計及投資成本很高，安裝難度大安裝時間長，且故障率較高。針對市場上較為常見的幾種立體車庫存在的很多問題，設(shè)計及研發(fā)一種新型橋式立體車庫。

2、工作原理

新型橋式立體停車設(shè)備存車運行過程是，升降機將停放在升降平臺上的車輛提升至設(shè)備二樓高度位置，智能搬運器平移至車輛下方，將車輛提升至三樓位置高度，并智能尋找空位，平移到空位上方，智能搬運器再下降將車輛放到空位上，完成存車過程。取車運行過程與存車過程正好相反，智能搬運器平移尋找所需要取出的車輛，再將車輛提升至三樓位置高度，并平移到進出口升降機的位置，升降平臺上升到位后，智能搬運器下降將車輛放到升降平臺上，升降機載車輛下降至進出口地面位置，完成取車過程。

3、設(shè)備控制系統(tǒng)硬件設(shè)計

根據(jù)對新型橋式立體停車設(shè)備運行過程的分析，將設(shè)備控制系統(tǒng)硬件部分分為兩大部分。分別是進出口升降機控制系統(tǒng)、智能搬運器控制系統(tǒng)。

3.1 進出口升降機控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計

進出口升降機控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示：

圖1

根據(jù)進出口升降機控制系統(tǒng)原理框圖進行硬件系統(tǒng)的設(shè)計。

（1）根據(jù)機械傳動設(shè)計及工作要求選擇升降機、對中電機參數(shù)。

（2）根據(jù)各電動機電壓及電流參數(shù)選擇接觸器、熱繼電器、斷路器、相序保護器等參數(shù)。

（3）根據(jù)控制系統(tǒng)的具體控制要求選擇開關(guān)電源、PLC等。

（4）根據(jù)系統(tǒng)操作及檢測要求選擇刷卡器或指紋模塊、檢測元件等。

（5）根據(jù)進出口升降機控制系統(tǒng)原理框圖進行設(shè)計及分配PLC（或電路板）的輸入輸出點。

（6）根據(jù)總體要求設(shè)計電氣原理圖。

3.2 智能搬運器控制系統(tǒng)

智能搬運器控制系統(tǒng)原理框圖如圖2所示：

圖2

根據(jù)智能搬運器控制系統(tǒng)原理框圖進行硬件系統(tǒng)的設(shè)計。

（1）根據(jù)機械傳動設(shè)計及工作要求選擇搬運電機及搬運器升降電機的參數(shù)。

（2）根據(jù)電動機電壓及電流參數(shù)選擇變頻器、接觸器、熱繼電器、斷路器、相序保護器等參數(shù)。

（3）根據(jù)控制系統(tǒng)的具體控制要求選擇開關(guān)電源、PLC等。

（4）根據(jù)運行要求選擇檢測元件等。

（5）根據(jù)智能搬運器控制系統(tǒng)原理框圖進行設(shè)計及分配PLC（或電路板）的輸入輸出點。

（6）根據(jù)總體要求設(shè)計電氣原理圖。

4、設(shè)備控制系統(tǒng)軟件設(shè)計

根據(jù)對新型橋式立體車庫設(shè)備運行過程的分析，將設(shè)備控制系統(tǒng)軟件部分分為兩大部分。分別是進出口升降機控制系統(tǒng)、智能搬運器控制系統(tǒng)。

本文控制系統(tǒng)軟件部分以PLC為控制核心來論述。

4.1 進出口升降機控制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)控制要求編寫控制流程圖，根據(jù)進出口升降機控制系統(tǒng)的具體運行要求，編寫程序。

（1）編寫通訊程序。編寫與刷卡器（二維碼或指紋）等間的通訊程序，編寫與視頻抓拍設(shè)備間的通訊程序等，根據(jù)各設(shè)備或模塊的通訊模式等要求編寫各通訊程序，對各設(shè)備進行讀寫或傳送數(shù)據(jù)。

（2）編寫進出口升降機各部件動作的手動檢修部分程序。

（3）編寫進出口升降機各部件動作的自動部分程序。

（4）編寫進出口升降機的故障部分程序。

4.2 智能搬運器控制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計根據(jù)系統(tǒng)控制要求編寫控制流程圖，根據(jù)智能搬運器控制系統(tǒng)的總體要求，編寫程序。

（1）編寫通訊程序。編寫其與升降機間的通訊程序。

（2）編寫智能搬運器各部件動作的手動檢修部分程序。

（3）編寫智能搬運器變頻器自學(xué)習(xí)部分程序。（4）編寫智能搬運器故障部分程序。

5、現(xiàn)場調(diào)試及運行情況

現(xiàn)場首先調(diào)試與各模塊的通訊部分，通訊正常；其次分別調(diào)試進出口升降機和智能搬運器的手動檢修部分，各運行機構(gòu)能正常運行；最后分別調(diào)試自動部分程序。自動運行調(diào)試完成后，設(shè)備進入試運行階段，經(jīng)過一段時間的試運行，試運行情況良好，客戶反應(yīng)操作簡單方便，根據(jù)語音提示便能輕松完成操作，設(shè)備運行低噪聲、動作準(zhǔn)確，存取車所用時間較短，故障率非常低。

結(jié)論：

該新型橋式立體車庫控制系統(tǒng)能高效智能完成存取車的全部過程，存取車方便快捷、平穩(wěn)安全。該設(shè)備設(shè)計及安裝周期短，安裝方便；由于其獨特的機械結(jié)構(gòu)，一層不占用原有車位，二層停車安全可靠；客戶存取車方便快捷，等待時間短，故障率極低，勢必成為解決目前土地資源緊張停車難問題的首選停車設(shè)備。