立體車庫的電氣安裝智能控制系統設計與運行

屈 原（星瑪電梯有限公司，遼寧 大連 116000）

?

立體車庫的電氣安裝智能控制系統設計與運行

屈 原
（星瑪電梯有限公司，遼寧 大連 116000）

摘 要：利用PLC組成升降橫移式的立體車庫智能控制系統自動化程度較高，能夠滿足車庫控制和使用的要求。和傳統車庫系統不同，升降橫移式立體車庫的主要部件是PLC及工控上位機，這使得車庫操作簡單，且功能性和安全性高。尤其是節省了車庫建設用地，有效緩解城市用地緊張問題。

關鍵詞：PLC；立體車庫控制系統；設計

1　立體車庫控制系統設計種類

自動化立體車庫在各國的發展情況不一，主要依據國情設計車庫類型，因為各國的立體車庫發展及應用范圍不同，本主要針對集中應用廣泛的立體車庫進行介紹。

1.1電梯式立體車庫

電梯是立體車庫又被叫做塔式立體車庫，該車庫層數多，一般高于六層，借鑒了電梯技術使企業能夠迅速升降到指定的樓層數。該車庫的停車位基本是固定的，通過電梯系統將汽車移動到停車位上，通過特定的橫向移動裝置存取汽車。該立體車庫全部是由電腦進行控制，自動化水平較高，車庫區無序人工操作，以此防止人為破壞或偷盜汽車的現象出現。該類型的立體車庫適用于土地面積狹小的地方，能夠依靠建筑物建筑，一般設置在地上、半地下或者地下。

1.2循環式立體車庫

循環式立體車庫是應用水車、巨輪、連續鏈、傳送帶的原理形成的，將汽車放置在托板上，動力來源是電機，依托鏈條傳送動力來移動汽車。該車庫的特點是存取車輛的過程需要整個控制系統一起移動，增加車位移動頻率，增加能耗和磨損程度，且噪聲也很大。該立體車庫一般有兩種，一是垂直循環式立體車庫，通過環形鏈條帶動汽車托板垂直循環的升降，停車托板需要懸置在鏈條上，支撐架承擔所有的重量，優點是節約占地面積，高效利用空間，出口設置方便。二是水平循環式立體車庫，運送器進行多層配置做循環移動，任意兩層運送器兩端間，通過升降運送器實現層間的循環。這種類型的立體車庫適用于樓房地下室，車位能占滿地下室的整個空間，停車位根據機械運動進行左右移動，通過升降機進出車庫，不需要另設車道，能夠節省停車時間和空間。

1.3巷道堆垛式立體車庫

巷道堆垛式立體車庫出現于20世紀60年代后期，歐洲根據自動化立體倉庫的設計原理，針對小型汽車設計的立體停車設備。升降機構能夠進行上下水平移動，當運動到停車位置時，伸縮機構通過伸縮從車架上取車。這類車庫滿足大型密集的存車需求，設備構造較為復雜，其電源線及通信線故障發生頻率較高，因此實用性不高。

1.4升降橫移式立體車庫

升降橫移式立體車庫，應用模塊化設計理念，層數一般不多于五層，車位數量幾個至上百個不等。該立體車庫一般適用于地面和地下的停車場，配置較為靈活，造價也較低。其工作原理是，一層車位只能進行橫移，中間的車位既可以橫移也能升降，上層車位只能進行升降。在運行系統時，從地面層能夠直接存取車輛，其余層在存取車輛時，需要通過地面層相對應的載車臺進行橫移，空出相應的車位，再進過升降到達地面層。因為升降橫移式立體車庫具有加強的適應性，能夠適用于不同的地形，并且能任意組合和排列，規模也是可大可小的，因此土地建設要求相對較低，所以被廣泛應用和使用，在停車設備市場中其份額約占70%。

2　控制系統的整體設計

升降橫移式立體車庫控制系統，一般是由上位機監控系統以及下位機PLC控制系統構成。車庫控制方式一般有三種，即手動、半自動以及全自動。手動的控制方式是指現場用手操作器控制每個托板，適用于調試設備。設備異常處理或者維修。半自動的控制方式通過PLC操作面板中的按鈕，進行自動邏輯控制實現的。在計算機脫機的狀況下，PLC操作面板能夠實現存車和取車動作。全自動的控制方式是全部由計算機控制實現的，由計算機下達存取車命令，PLC執行命令，車庫運行狀況會實時上傳至上位機上。這三種控制方式可以任意選擇，通常情況下，升降橫移式立體車庫采取全自動控制方式。上位機是監控設備，通過串行通訊設備實施收集和處理下位機PLC采集的車庫狀態、報警等信號，通過這些信號由計算機向PLC下發控制命令。

3　存取車流程

一般通過人機界面運行立體車庫控制系統。當進行存車時，選擇人機界面中的存車界面，然后選擇想要存車的位置，在確定無誤的情況下選擇確定，PLC將自動執行存車命令。當取車時，進入到取車界面，直接選擇需要執行取車命令的庫位，確定無誤之后選擇確定，PLC將自動進行取車動作。

用戶存車時，通過觸摸屏界面進入存車界面，下發存車指令之后，人機界面將指令傳達給下位機PLC，下位機PLC會將距離最近的空車位下降至一層，然后打開車庫大門，司機將要存的車輛駛入一層空車板上，再由檢測裝置對車輛進行檢查，查看車是否停放到位，車長是否超長，如果有異常情況出現，檢測機制將發出警報。如果檢查結果為正常，則托板在司機離開車庫之后進行上升，PLC會根據換速開關接受的信號加速或者減速電機，在到達指定層之后，停止電機運轉，開啟保護裝置抱閘，以免托板墜落，托板恢復存車前位置表示完成存車指令。取車的時候，用戶通過觸摸屏進入取車界面，選擇想要取車的車位，并下發取車指令，下位機PLC檢測該車位是否是空的，如果不是空的，就將下方的車位橫移，使之到達目標車位后下降。這個過程中下位機PLC會通過控制變頻器調整電機的運轉速度，當下降到一層以后，觸碰行程開關，停止電機，開啟保護裝置抱閘，由司機將車倒出車庫，駛入旋轉臺，然后旋轉電機，使汽車掉頭，再由司機將車開出車庫，最后關閉車庫大門完成取車動作。

下位機PLC一般都設置了延時保護，在移動載車板時開始計時，時間到達指定時間后，如果載車板沒有到達指定位置，電機已經斷電，將停止載車板運作，并發出系統警報。如果形成開關發生損壞，載車板在運行到指定車位時不能將信號傳達回來，那么載車板將收不到停止運行的指令，繼續運行將會制造嚴重的事故。而通過下位機PLC進行延時保護，將保護載車板運行的全過程，以避免出現嚴重事故。另外，電機的轉子抽與計數保護單元相連，能夠將電機旋轉圈數記錄下來，當電機旋轉圈數超過約定值后，計數保護單元將向下位機發布斷電命令，避免載車板錯誤移動造成嚴重的機械事故。

總之，應用PLC的立體車庫自動控制系統，具有運行穩定、適應性強等優點，其發展前景優越。

參考文獻：

［1］李斌，陳亮.巷道平移式立體車庫結構和控制系統設計［J］.科技創新導報，2013（25）.

［2］廖育梅.智能化的立體車庫系統設計淺析［J］.才智，2013（07）.

［3］梁睦，李春廣，張洪.升降橫移式立體車庫設計方案研討［J］.起重運輸機械，2013（01）.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.134