基于三层升降横移式停车设备电气控制系统分析

摘要 升降横移式立体停车设备是较常见的一种停车设备，它利用存车板的升降或横向平移来存取和停放车辆，能够充分利用空间，节省停车占地面积，停放安全，造价低，使用方便。

关键词 三层升降横移式；停车设备；电气控制系统；分析

中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）46-0130-02

随着汽车的急增致使城市停车难问题不断恶化，而作为解决城市静态交通的有效措施――向空间、向高层发展的自动化立体停车设备，以其占地面积少、停车率高、布置灵活、高效低耗、性价比高、安全可靠等优点，越来越受到人们的青睐。目前市面上常见的机械式立体停车库有：升降横移类、垂直循环类、多层循环类、水平循环类、平面移动类、巷道堆垛类、垂直升降类和简易升降类等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绝对优势的市场份额。

1三层升降横移式停车装置的工作原理

以3×9型式三层升降横移停车设备共26个车位说明其工作原理。

该车库分上层、中层、地下层三层车位，中层与车库地面平齐，停车位不需移动托板可直接进行存取车。而广层或下层进出车时，需首先将位于中层的上层或地下层托板复位，然后将中层上的托板移开，串出空位来，这时候上层的托板才可降到中层或地下层的托板上升至中层，汽车方可出库或入库，这个过程要经过很多动作，整个动作过程是自动控制的，完全由PLC实现。

2对电气控制的要求

电气控制系统是整个装置的重要部分，其设计的优劣直接关系到整套设备的使用，所以要求控制系统安全可靠、操作方便，能自动完成进出车动作并显示停车信息（车位有无车状态显示），并民全方位监控管理整个系统，设备发生一般性故障时可及时排除，但设备发生严重故障时，设备应允即停止运行。

3 电路设计及特点

3.1 PLC选型

选择PLC可编程序控制器作为主单元，根据I/O的点数选择OMRON公司新近生产的CQMlH型PLC。该可编程序控制器功能强大，完全能满足该系统的要求，并配有RS-232通讯接口，对调试程序或与上位机连接非常方便。

3.2特点

1）在电源总进线回路端口加入了漏电保护开关，该系统一旦发生漏电，进线开关跳闸，整个系统将断电。防止设备因漏电而造成的意外故障及人身安全事故;

2）在电源总进线开关下端加入了XJ3-AG相序，缺相保护继电器，并将该继电器的接点直接接入PLC输出控制回路，电路上端一旦发生错相或缺相时，该继电器动作并报警，设备停止运行，否则可能造成人身伤亡事故及经济损失;

3）虽然升降横移式停车设备电动机较多（每个托板配一台电动机），并且每台电动机要正、反问运行，但是运行时上层和地下层同时只省―个车位动作，中层几个托板可以同时动作，但每次动作都是同一个方向。如果按常规设计就是每台电动机设一个主回路、两个交流接触器（正反转）和一个热继电器，这样26个车位应有52个交流接触器和26个热继电器，同时交流接触器又是受PLC输出控制，交流接触器的动作信号又返回到PLC输入端作为监视其动作是否正常。如果按常规设计，交流接触器、热继电器的数量很大，如此多的接触器将大大增加PIC的J/O口数量，整个系统非常庞大。CQMlH可编程主机就不能满足要求，将采用C200H可编程控制器，不但费用昂贵，而且线路较多、复杂，为解决此问题，对整个系统进行优化设计;

4）电气电路中设有急停按钮，该按钮应设在控制电源熔断器后，一旦设备出现故障，可立即使用急停按钮，切断所有输出回路电源，保证设备安全;

5）为了保证设备的正常运行以及操作人员与维修人员及时了解设备运行中出现的各种故障，在操作箱上没有故障代码数码显示装置，当设备正常运行时显示为“O”’一旦设备出现故障．数码显示装置立即显示预先在程序中设定的故障代码“1-8”，并且可以显示多个故障，操作人员和维修人员可以根据代码代表的故障类型及时采取措施排除。

4 控制方式

为了确保设备的使用，系统设计了3种工作方式，可用选择开关来选择：自动、半自动和管理方式。

4.1自动方式

正常使用方式：当操作人员键入调动菜托板的命令后，系统PLC可编程控制器可自动判断、比较路径并按步骤移动托板完成整个进出车动作，且记忆各托板新的车位位置，并保存到下次托板运行，托板位置发生变化后，重新登记。

4.2半自动方式

应急使用方式：当自动运行方式发生故障时，可转用半自动方式，操作人员根据控制箱上所设定的按钮，分步完成整个取车动作，这种方式对于守库某些故障可以不用理会，以保证用户应急进出车；在安装调试时也可以用半自动方式很方便地进行各个车位的平移、上下行调试和各传感器的位置调试。

4.3管理方式

在车位较多的情况下，需有一台PC机作为上位机来管理各单元车库，对进出车进行总调度。

5 软件设计中几个关键问题的处理

5.1故障处理

当发生电气或机械故障时，冉静按设备运行超时方式进行判断并启动声光报警，设备转入半自动方式，即可进行故障处理。

5.2 全方位故障监控、管理

系统软件对输入信号进行全方位监控，一旦输入情号出现错误，立即停止运行。

5.3位置登记

由于各个托板的位置随设备运行而发生变化，并且设备在运行中可能发生故障，中止设备运行，也可能有其他原因影响设备不到位即停止，为了排除故障后使设备仍能继续正常运行，就要求系统软件应随时记忆各托盘所处的他置，记忆位置须使用保持继电器(KEEP)登记，如果山现记忆错误，设备就会发生事故。

5.4 开关信号处理

每个托板运行到位后，均是通过限位开关发出停位信号，由于限位开关发出瞬间闭合信号，托板立即停止，电动机抱问，托板停止时会产生晃动，可能造成限位开关压不紧，出现误信号；为此在软件设计中在设备到仿后加入一个延时停止。但延时时间过长，对设备运行不利，在调试时，以托板压紧限位开关，在托板正常的晃动范围内，开关不会发出误信号即可。

6 结论

升降横移类立体车库的控制系统通过采用PLC现场总线控制，使整个控制系统的可靠性大大提高，满足了车库的控制功能与使用性能的要求，完全实现了进出车的智能控制。系统还在硬件设计采用了手动、半自动和全自动多级冗余控制方式，配合软件/硬件连锁保护，大大提高了系统的可靠性；同时由于PLC软件设计上的优化处理，使得本系统对于车位的扩展实现了较为简便。

参考文献

[1]王芳卿.立体停车库及其控制[J].电气传动，1998(6).

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文