立體車庫的電氣安裝智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行

屈 原（星瑪電梯有限公司，遼寧 大連 116000）

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立體車庫的電氣安裝智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)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(tǒng)自動(dòng)化程度較高，能夠滿足車庫控制和使用的要求。和傳統(tǒng)車庫系統(tǒng)不同，升降橫移式立體車庫的主要部件是PLC及工控上位機(jī)，這使得車庫操作簡單，且功能性和安全性高。尤其是節(jié)省了車庫建設(shè)用地，有效緩解城市用地緊張問題。

關(guān)鍵詞：PLC；立體車庫控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

1　立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)種類

自動(dòng)化立體車庫在各國的發(fā)展情況不一，主要依據(jù)國情設(shè)計(jì)車庫類型，因?yàn)楦鲊牧Ⅲw車庫發(fā)展及應(yīng)用范圍不同，本主要針對集中應(yīng)用廣泛的立體車庫進(jìn)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(shù)多，一般高于六層，借鑒了電梯技術(shù)使企業(yè)能夠迅速升降到指定的樓層數(shù)。該車庫的停車位基本是固定的，通過電梯系統(tǒng)將汽車移動(dòng)到停車位上，通過特定的橫向移動(dòng)裝置存取汽車。該立體車庫全部是由電腦進(jìn)行控制，自動(dòng)化水平較高，車庫區(qū)無序人工操作，以此防止人為破壞或偷盜汽車的現(xiàn)象出現(xiàn)。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(shè)置在地上、半地下或者地下。

1.2循環(huán)式立體車庫

循環(huán)式立體車庫是應(yīng)用水車、巨輪、連續(xù)鏈、傳送帶的原理形成的，將汽車放置在托板上，動(dòng)力來源是電機(jī)，依托鏈條傳送動(dòng)力來移動(dòng)汽車。該車庫的特點(diǎn)是存取車輛的過程需要整個(gè)控制系統(tǒng)一起移動(dòng)，增加車位移動(dòng)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(huán)式立體車庫，通過環(huán)形鏈條帶動(dòng)汽車托板垂直循環(huán)的升降，停車托板需要懸置在鏈條上，支撐架承擔(dān)所有的重量，優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約占地面積，高效利用空間，出口設(shè)置方便。二是水平循環(huán)式立體車庫，運(yùn)送器進(jìn)行多層配置做循環(huán)移動(dòng)，任意兩層運(yùn)送器兩端間，通過升降運(yùn)送器實(shí)現(xiàn)層間的循環(huán)。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(gè)空間，停車位根據(jù)機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行左右移動(dòng)，通過升降機(jī)進(jìn)出車庫，不需要另設(shè)車道，能夠節(jié)省停車時(shí)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(xiàn)于20世紀(jì)60年代后期，歐洲根據(jù)自動(dòng)化立體倉庫的設(shè)計(jì)原理，針對小型汽車設(shè)計(jì)的立體停車設(shè)備。升降機(jī)構(gòu)能夠進(jìn)行上下水平移動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到停車位置時(shí)，伸縮機(jī)構(gòu)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(shè)備構(gòu)造較為復(fù)雜，其電源線及通信線故障發(fā)生頻率較高，因此實(shí)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(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)理念，層數(shù)一般不多于五層，車位數(shù)量幾個(gè)至上百個(gè)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(jià)也較低。其工作原理是，一層車位只能進(jìn)行橫移，中間的車位既可以橫移也能升降，上層車位只能進(jìn)行升降。在運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)，從地面層能夠直接存取車輛，其余層在存取車輛時(shí)，需要通過地面層相對應(yīng)的載車臺(tái)進(jìn)行橫移，空出相應(yīng)的車位，再進(jìn)過升降到達(dá)地面層。因?yàn)樯禉M移式立體車庫具有加強(qiáng)的適應(yīng)性，能夠適用于不同的地形，并且能任意組合和排列，規(guī)模也是可大可小的，因此土地建設(shè)要求相對較低，所以被廣泛應(yīng)用和使用，在停車設(shè)備市場中其份額約占70%。

2　控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)

升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)，一般是由上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)以及下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)構(gòu)成。車庫控制方式一般有三種，即手動(dòng)、半自動(dòng)以及全自動(dòng)。手動(dòng)的控制方式是指現(xiàn)場用手操作器控制每個(gè)托板，適用于調(diào)試設(shè)備。設(shè)備異常處理或者維修。半自動(dòng)的控制方式通過PLC操作面板中的按鈕，進(jìn)行自動(dòng)邏輯控制實(shí)現(xiàn)的。在計(jì)算機(jī)脫機(jī)的狀況下，PLC操作面板能夠?qū)崿F(xiàn)存車和取車動(dòng)作。全自動(dòng)的控制方式是全部由計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的，由計(jì)算機(jī)下達(dá)存取車命令，PLC執(zhí)行命令，車庫運(yùn)行狀況會(huì)實(shí)時(shí)上傳至上位機(jī)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(dòng)控制方式。上位機(jī)是監(jiān)控設(shè)備，通過串行通訊設(shè)備實(shí)施收集和處理下位機(jī)PLC采集的車庫狀態(tài)、報(bào)警等信號，通過這些信號由計(jì)算機(jī)向PLC下發(fā)控制命令。

3　存取車流程

一般通過人機(jī)界面運(yùn)行立體車庫控制系統(tǒng)。當(dāng)進(jìn)行存車時(shí)，選擇人機(jī)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(dòng)執(zhí)行存車命令。當(dāng)取車時(shí)，進(jìn)入到取車界面，直接選擇需要執(zhí)行取車命令的庫位，確定無誤之后選擇確定，PLC將自動(dòng)進(jìn)行取車動(dòng)作。

用戶存車時(shí)，通過觸摸屏界面進(jìn)入存車界面，下發(fā)存車指令之后，人機(jī)界面將指令傳達(dá)給下位機(jī)PLC，下位機(jī)PLC會(huì)將距離最近的空車位下降至一層，然后打開車庫大門，司機(jī)將要存的車輛駛?cè)胍粚涌哲嚢迳希儆蓹z測裝置對車輛進(jìn)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(xiàn)，檢測機(jī)制將發(fā)出警報(bào)。如果檢查結(jié)果為正常，則托板在司機(jī)離開車庫之后進(jìn)行上升，PLC會(huì)根據(jù)換速開關(guān)接受的信號加速或者減速電機(jī)，在到達(dá)指定層之后，停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，開啟保護(hù)裝置抱閘，以免托板墜落，托板恢復(fù)存車前位置表示完成存車指令。取車的時(shí)候，用戶通過觸摸屏進(jìn)入取車界面，選擇想要取車的車位，并下發(fā)取車指令，下位機(jī)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(dá)目標(biāo)車位后下降。這個(gè)過程中下位機(jī)PLC會(huì)通過控制變頻器調(diào)整電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，當(dāng)下降到一層以后，觸碰行程開關(guān)，停止電機(jī)，開啟保護(hù)裝置抱閘，由司機(jī)將車倒出車庫，駛?cè)胄D(zhuǎn)臺(tái)，然后旋轉(zhuǎn)電機(jī)，使汽車掉頭，再由司機(jī)將車開出車庫，最后關(guān)閉車庫大門完成取車動(dòng)作。

下位機(jī)PLC一般都設(shè)置了延時(shí)保護(hù)，在移動(dòng)載車板時(shí)開始計(jì)時(shí)，時(shí)間到達(dá)指定時(shí)間后，如果載車板沒有到達(dá)指定位置，電機(jī)已經(jīng)斷電，將停止載車板運(yùn)作，并發(fā)出系統(tǒng)警報(bào)。如果形成開關(guān)發(fā)生損壞，載車板在運(yùn)行到指定車位時(shí)不能將信號傳達(dá)回來，那么載車板將收不到停止運(yùn)行的指令，繼續(xù)運(yùn)行將會(huì)制造嚴(yán)重的事故。而通過下位機(jī)PLC進(jìn)行延時(shí)保護(hù)，將保護(hù)載車板運(yùn)行的全過程，以避免出現(xiàn)嚴(yán)重事故。另外，電機(jī)的轉(zhuǎn)子抽與計(jì)數(shù)保護(hù)單元相連，能夠?qū)㈦姍C(jī)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)記錄下來，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)超過約定值后，計(jì)數(shù)保護(hù)單元將向下位機(jī)發(fā)布斷電命令，避免載車板錯(cuò)誤移動(dòng)造成嚴(yán)重的機(jī)械事故。

總之，應(yīng)用PLC的立體車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其發(fā)展前景優(yōu)越。

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