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垂直循环式立体车库的PLC控制
北京电子科技职业学院马红麟
摘要: 垂直循环式立体车库设备由钢结构框架、机械系统、电器及自动控制系统、消防系统等部分组成,
控制系统常选择可编程控制器( PLC) 控制自动存取车。
垂直循环式立体车库的设计灵活性较大, 利用PLC和微
型计算机作为控制系统将使停车库实现真正的智能化、网络化。
本文针对1 个工程实例分析了垂直循环式立体
车库的工作原理和PLC控制系统。
关键词: 垂直循环式立体车库; 可编程控制器; 控制系统
Abstract: The vertical circulating parking system consists of the steel structure, mechanical system , electric and au2
tom atic contro l system , fire fighting system1The PLC can be selected to contro l car access1The paper describes how to make the parking system intelligent and network - based by means of the control system with PLC and computer1 Keywords: vertical circulating parking system; PLC; contro l system
近几年, 随着汽车工业和建筑业的快速发展, 城市中各种车辆快速增长, 城市停车需求与停车空间不足的矛盾、停车空间扩展与城市用地不足的矛盾日益突出。
立体停车库设备的应用已有30 多年的历史, 20世纪80年代初我国开始研制和使用立体停车设备, 有效解决了土地资源紧缺和泊车难的问题。
垂直循环式立体车库因占地面积少, 充分利用立体空间, 得到了广泛应用。
北京工人体育场南停车场未建立体停车库前, 只能停放8 辆车, 建成4 组垂直循环式立体停车库后, 每组能停放8辆车, 共能停放32 辆车, 充分提高了现有停车土地的利用率。
1 垂直循环式立体车库的基本结构及工作原理
垂直循式类立体停车库是采用在垂直方向做循环运动的停车系统, 垂直循环式立体车库由机械系统、钢结构框架、动力系统及电器控制系统、消防系统等部分组成。
这种停车库设备动力单一、控制简单、占用面积小。
图1 为PCX8D 垂直循环
式停车设备外形结构图。
垂直循环式立体车库的工作原理: 电机通过减速器带动传动机构, 在牵引构件链条上, 每隔
图 1 PCX8D 垂直循环式停车设备外形结构图
一定距离安装1 个载车板, 电机启动时, 载车板随链条一起作循环运动, 从而达到存取车辆的目的。
存车时, 存车者可将车辆直接开上载车板, 关好车门退出车库。
取车时, 按动要取车辆的载车板编号按键, 电机启动, 载车板在可编程控制器作用下按最短路程转动至车库出入口位置, 司机进入载车板, 将车开出。
2 垂直循环式立体车库设计方案分析
211 出入口独立单台式垂直循环式立体车库车库的出入口独立设置, 存车时车辆由入口
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驶入车库, 取车时车辆由出口驶出车库。
优点: 保证车辆的驶入和驶出方向一致, 避免车辆调头, 减少了存取车的等待时间, 降低了设计难度、建造费用、建筑面积等。
缺点: 车库具有2 个口, 增加了车库控制系统的设计难度, 增加了控制设备, 车库周围要留有足够的空间, 以防止对住宅楼产生遮挡等影响。
212 出入口混合无换向单台式垂直循环式立体车库
车库只有1 个口, 既是入口也是出口, 没有换向机构, 车辆自己调头。
优点: 没有配备车辆的换向机构, 简化了车库的设计, 降低了建造费用及车库控制系统的设计难度, 减少了控制设备。
缺点: 车库具有 1 个口, 在存取车辆高峰时会增加车辆的等待时间和存取时间, 车库口前面要留有足够的空间用于车辆调头, 增加了车库的附属建筑面积。
213 出入口混合带换向单台式垂直循环式立体车库车库只有1 个口, 既是入口也是出口, 车库设有换向机构, 车辆驶往换向机构上换向驶离车库。
优点: 配备车辆换向机构, 减少了车库的附属建筑面积, 降低了车库的控制系统的设计难度及控制设备数目, 适合内部建筑面积较紧张的小区内。
缺点: 车库具有1 个口, 在存取车辆高峰时将增加车辆的等待时间和存取时间, 由于设有换向机构, 在一定程度上增加了车库的设计难度与建筑成本等。
214 出入口混合无换向双台式垂直循环式立体车库
车库具有2 个口, 2 个口既是入口也是出口, 车库没有换向机构, 车库的每个轿箱能容纳 2 辆车。
优点: 混合口的设计增加了存取车的灵活性, 减少了存取车的等待时间, 无车辆换向机构, 减少了车库的设计难度。
缺点: 车库所需的建筑面积和建筑成本增加。
215 出入口混合带换向双台式垂直循环式立体车库
车库具有2 个口, 2 个口既是入口也是出口, 车库具有换向机构, 车库的每个轿箱能容纳 2 辆车, 优点: 混合口的设计增加了存取车的灵活性, 减少了存取车的等待时间, 增加了车辆换向机构, 减少了车库的附属建筑面积。
缺点: 车库所需的建筑面积和建筑成本增加, 由于设计了换向机构, 增加了车库控制系统的设计难度。
综合上述方案, 北京工人体育场南停车场的立体车库采用出入口混合无换向单台式垂直循环式立体车库。
3 垂直循环式立体车库的控制系统
311 垂直循环式立体停车库存取车控制流程北京工人体育场南停车场采用PCX8D 型垂直循环式立体车库, 其每组设备的旋转运动机构带动载车板做循环旋转运动, 对车辆起传输作用。
自动控制系统对整个车库进行控制。
该垂直循环式立体停车库根据用户要求的停车规格进行设计, 可停放大型轿车(D 型车) 。
运行方式分自动和手动2 种, 可通过开关切换, 在车库正常运行时使用自动方式, 在设备维修和调试时使用手动方式。
自动方式和手动方式均采用PLC可编程控制器控制, 可保证设备在任何方式下的安全运行。
设备有多种安全装置可确保人车安全, 如误入车库报警、紧急停止、车辆超长检测、短路过载保护等。
PLC是车库控制系统的核心, 选用日本欧姆龙(OMRON ) 公司的可编程控制器( PLC ) , 其主要作用是: 存取操作时, PLC 接收和分析主机传输过来的数据、指令进行控制; 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, 控制电机的转动方向及转动的车位数, 将车辆存入相应的车位号或者取出相应车位号上的车辆, 实现托盘的转动, 完成车辆存取操作。
存取流程如图2所示。
图 2 存取车程序流程图
—86 —《起重运输机械》2009 ( 10)
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312 控制系统
控制系统的主要控制对象是旋转电机, 根据存取车的要求利用按钮操作, 以达到通过改变电源相序实现载车板的顺时针或逆时针旋转。
其次是控制车库内的各种辅助装置, 如指示灯及各种安全设施等。
为了保证载车板能顺时针或逆时针旋转到指定位置, 采用行程开关定位。
采用光电开关判断载车板上有无车辆。
小型车库一般选用按钮操作, 亦可采用触摸屏操作。
控制原理见图3。
全开关量输入输出的垂直循环式立体车库电路简单、对环境要求不高, 凭可编程控制器本身的抗干扰能力和隔离变压器就能满足要求, 因此不必再增加其他抗干扰措施。
控制系统的核心可编程控制器( PLC) 具有抗干扰性强、工作稳定可靠、结构模块化等特点。
控制系统检测装置灵敏度高、工作准确可靠、反馈及时。
接触器输出单元动作灵敏、可靠、技术先进、维护简便, 具有过载及短路保护。
图 3 垂直循环式立体车库PLC控制原理图
有其他过高的建筑地带, 或是地处边角处面积很小
分散的地带, 均可选择垂直循环式立体车库, 可设
置PC机作为控制系统的上位机, 通过灵活、友好
的人机界面, 以互联网作为信息通道, 实现对停车
库的远程网络化控制和管理。
图 4 PCX8D型垂直循环式立体车库实物图
4 结论与展望
垂直循环式立体车库的设计灵活性较大, 当城市住宅小区内的空地, 或是楼与楼之间不允许
参考文献
1 中华人民共和国机械行业标准1升降横移类机械式停车设
备1北京: 国家机械工业局, 2000
2 张启君1立体车库的主要形式及技术特点1机电产品开发
与创新, 2004 ( 6)
作者地址: 北京市朝阳区太阳宫芍药居甲1号
邮编: 100029
收稿日期: 2009 - 06 - 15
《起重运输机械》2009 (10)—87 —。