探究新型立體停車設備電氣控制系統

孫傳清（山東齊星鐵塔科技股份有限公司,山東　鄒平　256200）

探究新型立體停車設備電氣控制系統

孫傳清
（山東齊星鐵塔科技股份有限公司,山東鄒平256200）

摘要：針對目前國內車輛保有量與現有停車位之間的矛盾，本文進行了新型立體行車設備開發的探討，主要從電氣控制系統設計需要考慮的因素，系統設計、安全性能調試以及應用發展前景這幾個方面進行了詳細的分析，經過實踐證明，該方案能夠帶來很好的效益。

關鍵詞：停車設備；電控系統；調試檢測

1　電氣控制系統設計考慮因素分析

（1）安全可靠性。要提高停車設備的安全可靠性，最好的方法就是采用安全可靠的主控元件。就目前而言，PLC的可靠性最高，在經過多次實踐和證明之后得到了整個行業的一致認可，因此它也成為目前電梯電控系統的主要控制手段；（2）使用壽命。對于大型設備而言，更換和維修的過程十分麻煩，因此，延長控制系統的壽命就成了當前亟待解決的問題。作為電控系統主控元件的PLC恰恰能夠滿足這一要求，它的壽命理論上可以達到10a之上，幾乎就是指無窮壽命；（3）抗干擾性。電子設備在運行過程中很容易受到內外干擾，內部干擾主要來自電路間和控制系統內部元器件的電磁輻射；而外部干擾主要來源于電源供應和信號線的引入，電網在空間電磁的作用下常常產生高頻諧波干擾，信號在傳輸過程中同樣會受到干擾信號的入侵。但PLC系統擁有較強的隔離性能，能夠有效抵抗外部干擾，同時它還擁有良好的兼容性能。總而言之，它的抗干擾功能十分完善；（4）運行維護。新型立體停車設備研發成功之后一定會大范圍使用，這就要求最大限度地縮小維修成本。由于PLC使用壽命很長，性能良好，因而故障率較低，即使維修工作量較小。

2　新型立體停車設備電氣控制系統設計

2.1系統方案設計

通過以上幾大因素的分析，本立體停車設備電控系統方案設計如下：（1）以日本三菱的FX2N-48MR系統為主控系統，而電機控制方式則是利用PLC進行控制的三菱S540（0.75KW/380V）的變頻器和接觸器式的電氣控制系統來實現；（2）利用PLC控制下的變頻器來實現電機在移動和轉動過程中的緩慢啟動和緩慢停止；（3）過載保護系統主要采用的是傳統的變頻器的過壓、過流保護方案以及繼電器的熱過載方案；（4）客戶采用微型的手持式遙控器控制本停車設備的急停和上、下運動；（5）本停車設備還具有轉動鎖、升降鎖、故障預判以及語音提示等功能；（6）停車設備還應具備整機的額定重量的核定和限制功能，當超重信號發出時，設備應停止運行。

2.2系統硬件設計

新型停車設備電控系統硬件主要由二次線控制電路、人機界面互動以及一次線主電路結構組成。

（1）一次線主電路結構。一次線主電路結構組成較為復雜，一次線直接供電系統的形成也相對繁瑣：1）電源通過空氣開關（帶漏電保護）進入；2）再依次經過電源缺相斷相相序保護器，帶正、反轉機械互鎖控制的接觸器，帶過載保護的熱繼電器輸出至升降電機的輸入端；3）經過空氣開關輸出到變頻器，再輸出給相關的接觸器和熱繼電器，直接供給移動與轉動電機。

（2）二次線控制電路部分。由于二次線控制的總電流較小，即使是最大的控制電流也不超過500mA，因此可以考慮采用微型元件作為控制器件。

（3）人機界面互動部分。在人機界面互動部分，控制臺和停車設備主機共同組成了停車設備結構，一旦發生故障可立即采取系統網絡輸出到主控臺觸摸屏的方式進行控制，當然也可在控制臺觸摸屏輸入密碼進入系統，進而對停車設備進行控制和調試。

2.3系統軟件設計

（1）上升過程控制。在這一控制階段，我們首先需要對進入停車設備的車輛進行檢測，看其是否符合設備的容納要求，如不符合，程序進入鎖定狀態；反之，停止其它可能產生干擾的設備，該系統繼續完成運行動作。在正常運行過程中，程序會適時進行語音提示，啟動時會提示“停車位上升，請注意”，移動程序完成之后，程序會提示“停車設備已收回到位”；（2）下降過程控制。與上升過程控制相似，停車設備在運行之前，會強迫與啟動設備相干涉的設備進入停止狀態，并對車輛的長度和高度進行檢測判斷以保證其符合容納標準。啟動設備之后，若符合要求，則程序開始運行，同時進行語音提示。在下降過程中轉動鎖和升降鎖應可以進行開鎖判斷，若能正常開鎖，則程序正常運行，若不能開鎖，則進行故障語音提示，最終程序鎖定，設備暫停；（3）超高運行過程控制。這是在停車設備上升過程中預防車輛超高引起安全事故而設置的程序，當車輛超出設備能夠容納的高度時，系統立即停止運行并發出警示。

3　控制系統的調試與分析

3.1可靠性測試和分析

為了增加開關信號的穩定可靠性，同時減少由于機械磨損造成的設備使用故障，采用非接觸式的接近開關（以霍爾效應為基礎）作為設備的位置限位開關。在升降階段，除了使用非接觸式的接近限位開關，還需要用一個機械式的限位開關以保證停車設備的正常運行和安全問題。因為在非接觸式的接近限位開關損壞之后，停車設備在升降過程中超過限位之后也能夠通過觸碰機械式限位開關保證其安全。除此之外，停車設備必須具備運行和故障語音提示功能，以警示周圍的人群。

3.2智能性分析

使用PLC進行控制的電控系統能夠智能處理運行過程中的很多問題，如移動階段通過條件設置增設了防誤操作；程序監測階段，設備在車輛超過其容納范圍之時會自動鎖定程序并發出警報；車輛超重時，程序返回起始位置，并提示車輛超重；程序判斷不正常之后，程序也會自動鎖定。

3.3應用前景分析

新型立體停車設備研發的初衷就是為了解決我國城市停車難的問題，每年車輛保有量的增長完全超過了國家車位數量的增設，新型立體停車設備的成功研發必定受到廣大人民的歡迎。因為它不僅能夠解決車輛停放問題，還是一項綠色環保的技術。另外，作為汽車行業的配套產業，它的發展同時也能夠推動國家經濟的發展。

4　結束語

新型立體停車設備的成功研發為整個社會帶來了益處：1）立體停車設備操作簡便，高度智能化，能夠增加的用戶群體；2）使用器件性能良好，使得設備程序控制精確，性能穩定且故障率低，既便于后期的維護，也保障了使用者的安全；3）該設備適應了中國市場需要，具有廣闊的發展前景。

參考文獻：

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