新型橋式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

郭延利

【摘要】針對(duì)目前土地資源緊張，停車難的問題，提出了一種新型橋式立體停車設(shè)備。根據(jù)對(duì)該種設(shè)備工作原理的分析，將控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)兩大部分。結(jié)果表明：此新型橋式立體車庫(kù)能智能完成存取車的全部過程，存取車方便快捷、平穩(wěn)安全。

【關(guān)鍵詞】新型橋式；工作原理；控制系統(tǒng)

1、前言

隨著城市經(jīng)濟(jì)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(duì)應(yīng)的是城市停車狀況的尷尬，機(jī)械式立體車庫(kù)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(chǎng)上使用最多的是升降橫移式立體車庫(kù)、垂直循環(huán)式立體車庫(kù)以及平面移動(dòng)類等智能化立體車庫(kù)。升降橫移立體車庫(kù)市場(chǎng)占有率最高，成本低，設(shè)計(jì)及安裝方便，但故障率很高，很多升降橫移立體車庫(kù)建成后無法使用。升降橫移立體車庫(kù)由于結(jié)構(gòu)的限制，在存取過程中需要整體平移等待時(shí)間較長(zhǎng)，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(kù)空間要求比較高，只能安裝在室外且噪聲大。平面移動(dòng)類及其他智能化立體車庫(kù)，設(shè)計(jì)及投資成本很高，安裝難度大安裝時(shí)間長(zhǎng)，且故障率較高。針對(duì)市場(chǎng)上較為常見的幾種立體車庫(kù)存在的很多問題，設(shè)計(jì)及研發(fā)一種新型橋式立體車庫(kù)。

2、工作原理

新型橋式立體停車設(shè)備存車運(yùn)行過程是，升降機(jī)將放在升降平臺(tái)上的車輛提升至設(shè)備二樓高度位置，智能搬運(yùn)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(yùn)器再下降將車輛放到空位上，完成存車過程。取車運(yùn)行過程與存車過程正好相反，智能搬運(yùn)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(jìn)出口升降機(jī)的位置，升降平臺(tái)上升到位后，智能搬運(yùn)器下降將車輛放到升降平臺(tái)上，升降機(jī)載車輛下降至進(jìn)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(jì)

根據(jù)對(duì)新型橋式立體停車設(shè)備運(yùn)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(jìn)出口升降機(jī)控制系統(tǒng)、智能搬運(yùn)器控制系統(tǒng)。

3.1進(jìn)出口升降機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

進(jìn)出口升降機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示：

根據(jù)進(jìn)出口升降機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖進(jìn)行硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

（1）根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)及工作要求選擇升降機(jī)、對(duì)中電機(jī)參數(shù)。

（2）根據(jù)各電動(dòng)機(jī)電壓及電流參數(shù)選擇接觸器、熱繼電器、斷路器、相序保護(hù)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(cè)要求選擇刷卡器或指紋模塊、檢測(cè)元件等。

（5）根據(jù)進(jìn)出口升降機(jī)控制系統(tǒng)原理框圖進(jìn)行設(shè)計(jì)及分配PLC（或電路板）的輸入輸出點(diǎn)。

（6）根據(jù)總體要求設(shè)計(jì)電氣原理圖。

3.2智能搬運(yùn)器控制系統(tǒng)

智能搬運(yùn)器控制系統(tǒng)原理框圖如圖2所示：

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

（1）根據(jù)機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)及工作要求選擇搬運(yùn)電機(jī)及搬運(yùn)器升降電機(jī)的參數(shù)。

（2）根據(jù)電動(dòng)機(jī)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(hù)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(yùn)行要求選擇檢測(cè)元件等。

（5）根據(jù)智能搬運(yùn)器控制系統(tǒng)原理框圖進(jìn)行設(shè)計(jì)及分配PLC（或電路板）的輸入輸出點(diǎn)。

（6）根據(jù)總體要求設(shè)計(jì)電氣厲理圖。

4、設(shè)備控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)新型橋式立體車庫(kù)設(shè)備運(yùn)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(jìn)出口升降機(jī)控制系統(tǒng)、智能搬運(yùn)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(jìn)出口升降機(jī)腔制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)控制要求編寫控制流程圖，根據(jù)進(jìn)出口升降機(jī)控制系統(tǒng)的具體運(yùn)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(duì)各設(shè)備進(jìn)行讀寫或傳送數(shù)據(jù)。

（2）編寫進(jìn)出口升降機(jī)各部件動(dòng)作的手動(dòng)檢修部分程序。

（3）編寫進(jìn)出口升降機(jī)各部件動(dòng)作的自動(dòng)部分程序。

（4）編寫進(jìn)出口升降機(jī)的故障部分程序。

4.2智能搬運(yùn)器控制系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)控制要求編寫控制流程圖，根據(jù)智能搬運(yùn)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(jī)間的通訊程序。

（2）編寫智能搬運(yùn)器各部件動(dòng)作的手動(dòng)檢修部分程序。

（3）編寫智能搬運(yùn)器變頻器自學(xué)習(xí)部分程序。

（4）編寫智能搬運(yùn)器故障部分程序。

5、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試及運(yùn)行情況

現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)出口升降機(jī)和智能搬運(yùn)器的手動(dòng)檢修部分，各運(yùn)行機(jī)構(gòu)能正常運(yùn)行；最后分別調(diào)試自動(dòng)部分程序。自動(dòng)運(yùn)行調(diào)試完成后，設(shè)備進(jìn)入試運(yùn)行階段，經(jīng)過一段時(shí)間的試運(yùn)行，試運(yùn)行情況良好，客戶反應(yīng)操作簡(jiǎn)單方便，根據(jù)語(yǔ)音提示便能輕松完成操作，設(shè)備運(yùn)用低噪聲、動(dòng)作準(zhǔn)確，存取車所用時(shí)間較短，故障率非常低。

結(jié)論：

該新型橋式立體車庫(kù)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(jì)及安裝周期短，安裝方便：由于其獨(dú)特的機(jī)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(shí)間短，故障率極低，勢(shì)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。