多层升降横移式立体车库控制系统的设计

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1、多层升降横移式立体车库控制系统的设计摘要:描述了多层升降横移式立体停车库的运行原理和结构特点，介绍了其控制系统的组成、PLC控制的实现和控制软件的设计，实现了立体车库的自动控制。关健词:多层升降横移式立体停车库;PLC控制系统;设计目前常见的机械式立体停车库有升降横移式、垂直循环式、多层循环式、水平循环式、平面移动式、巷道堆垛式、垂直升降类和简易升降式8种，其中升降横移类以其结构简单、操作方便、安全可靠、造价低等优点，在国内车库市场占有83%的市场份额。可编程控制器(PLC)集微机技术、自动化技术、通讯技术为一体，可靠性强、性价比高、设计紧凑、扩展性好、操作方便，因此在自动停

2、车系统中通常作为电控核心。对于规模较大的系统，还可使用工业现场总线(Profibus或Devicenet)构成PLC网络，实现自动控制。结构特点是:底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层都必须预留一个空车位，供进出车升降之用。当底层车位进出车时，无需移动其他托盘就可直接进出车;中间层、顶层进出车时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降和进出车动作，进出车后再上升回到原位置。其运动总原则是:升降复位，平移不复位。图1为3x3升降横移立体车库运动原理图。地下布置、半地上半地下布置车库的结构与此

3、类似。1升降横移车库运行原理升降横移立体停车库车位结构为2维矩阵形式，可设计为多层、多列。由于受收链装置及进出车时间的限制，一般为2一4层(国家规定最高为4层)，以2,3层者居多，可根据泊车的多少决定停车库的规模。车库可设在地上，也可设在地下，或一半设在地下一半设在地上。其钢结构框架按一定规格的分格单元进行组合，可纵向延伸、分段集中控制，也可横向并列，分排单独控制。车库组合布置的不同形式可适应不同场地条件的需要，配置非常灵活。现以典型的地上3x3升降横移式车库为例，说明车库的运行原理。升降横移停车库利用托盘移位产生垂直通道，实现高层车位升降存取车辆，全部逻辑过程均由PLC进行

4、控制。地面以上布置的升降横移立体车库结构特点：底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层外，中间层和底层必须预留一个空车位，供进出车升降之用。当底层车位进出车时，无需移动其他托盘就可直接进出车；中间层、顶层进出车时，先要判断其对应的下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到下方为空才可进行下降和进出车动作，进出车后再上升回到原位置。其运动总原则是：升降复位，平移不复位。图1地上3x3升降横移立体车库运动原理图。地下布置、半地上半地下布置车库的结构与此类似。2立体车库控制系统设计2.1控制系统的组成立体车库控制系统由上位机监控系统和下位机PLC控制系统

5、组成，图2为该系统结构框图。监控系统由“上级总线机或网络(可选)+上位机+PLC十现场操作机构”构成，以PC机为核心，配备有打印机、音效设备、收款机、显示器等。上级总线控制机或网络、操作器、触摸屏、IC5卡磁卡机都是可选部分，为进一步开发内容，可根据车库规模以及实际情况合理选用。例如多个3x3单元组合车库，我们可以用一个PLC控制一个车库单元，多个PLC共同构成多点结构的局域网。如果车库的规模足够大，还可以考虑配备操作器、触摸屏和IC卡磁卡机实现智能化自动控制。图2控制系统结构图车库控制方式分为3级—手动、半自动和全自动。手动是在现场用手操作器对每个托板进行点动控制;半自动为

6、操作PLC控制面板上的按钮由PLC实现自动逻辑控制;全自动是由计算机给出存取命令由PLC执行(要求配备“操作器”)。手动方式主要用于维修调试或异常情况处理，为最高优先级;半自动或全自动方式用于正常进出车处理，其中半自动方式优先级高于全自动。在计算机脱机情况下，PLC控制面板可以完成所有存取车操作。手动、半自动、全自动之间必须能够互锁。2.2PLC控制系统设计PLC是车库控制系统的核心，其操作大致分为3类:(1)以故障诊断和处理为主的操作;(2)联系现场状况的数据vo操作;(3)执行用户程序和服务及外部设备的命令操作。当进行存取操作时，PLC接收和分析操作人员在控制面板按钮(或

7、上位机)输人的指令，做出合理的工控安排:判断检测元件的状态，读取车库机械驱动部分的信息，反馈信息到执行元件，拖动车位板，实现其位置移动，完成车辆的存取操作和信号显示(指示灯)。整个动作区域配有光、电检测及多重安全系统，以防异常情况发生。通过光电检测、软硬件信号联锁、限位、防坠保护、过载保护等装置，来确保整个系统的安全、平稳运行。其控制原理见图3。图3PLC控制原理图该系统中PLC主要完成对托盘、托板位置及运行状态的检测和存取车的操作。用各种光电开关、行程开关检测位置状态，用接触器、继电器控制拖动电机的起