起重运输机械 2009 10 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 syste m electric and au to matic control system fire fighting syste m The PLC can be selected to control car access The paper describes ho w to make the parking syste m intelligent and network based bymeans of the control system w ith PLC and computer K eywords vertical circulating parking syste m PLC control syste m 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 2 1 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 85 北京市属高校中青年骨干教师资助项目 起重运输机械 2009 10 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 2 2 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 2 3 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 2 4 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 2 5 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 3 1 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 3 2 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 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 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 参 考 文 献 1 中华人民共和国机械行业标准 升降横移类机械式停车 设备 北京 国家机械工业局 2000 2 张启君 立体车库的主要形式及技术特点 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 87