新型橋式立體車庫控制系統的設計及其應用

郭延利

【摘要】針對目前土地資源緊張，停車難的問題，提出了一種新型橋式立體停車設備。根據對該種設備工作原理的分析，將控制系統的設計分為系統硬件和軟件設計兩大部分。結果表明：此新型橋式立體車庫能智能完成存取車的全部過程，存取車方便快捷、平穩安全。

【關鍵詞】新型橋式；工作原理；控制系統

1、前言

隨著城市經濟和汽車工業的迅速發展，人們生活水平的不斷提高，擁有私家車的家庭越來越多，與此相對應的是城市停車狀況的尷尬，機械式立體車庫的停車空間由平面停車延伸為立體空間停車，可以有效解決停車難的問題，成為城市解決停車難的首選設備。

目前市場上使用最多的是升降橫移式立體車庫、垂直循環式立體車庫以及平面移動類等智能化立體車庫。升降橫移立體車庫市場占有率最高，成本低，設計及安裝方便，但故障率很高，很多升降橫移立體車庫建成后無法使用。升降橫移立體車庫由于結構的限制，在存取過程中需要整體平移等待時間較長，在使用過程中也出現了很多重大事故，比如砸車事故等。垂直循環式立體車庫空間要求比較高，只能安裝在室外且噪聲大。平面移動類及其他智能化立體車庫，設計及投資成本很高，安裝難度大安裝時間長，且故障率較高。針對市場上較為常見的幾種立體車庫存在的很多問題，設計及研發一種新型橋式立體車庫。

2、工作原理

新型橋式立體停車設備存車運行過程是，升降機將放在升降平臺上的車輛提升至設備二樓高度位置，智能搬運器平移至車輛下方，將車輛提升至三樓位置高度，并智能尋找空位，平移到空位上方，智能搬運器再下降將車輛放到空位上，完成存車過程。取車運行過程與存車過程正好相反，智能搬運器平移尋找所需要取出的車輛，再將車輛提升至三樓位置高度，并平移到進出口升降機的位置，升降平臺上升到位后，智能搬運器下降將車輛放到升降平臺上，升降機載車輛下降至進出口地面位置，完成取車過程。

3、設備控制系統硬件設計

根據對新型橋式立體停車設備運行過程的分析，將設備控制系統硬件部分分為兩大部分。分別是進出口升降機控制系統、智能搬運器控制系統。

3.1進出口升降機控制系統的硬件設計

進出口升降機控制系統原理框圖如圖1所示：

根據進出口升降機控制系統原理框圖進行硬件系統的設計。

（1）根據機械傳動設計及工作要求選擇升降機、對中電機參數。

（2）根據各電動機電壓及電流參數選擇接觸器、熱繼電器、斷路器、相序保護器等參數。

（3）根據控制系統的具體控制要求選擇開關電源、PLC等。

（4）根據系統操作及檢測要求選擇刷卡器或指紋模塊、檢測元件等。

（5）根據進出口升降機控制系統原理框圖進行設計及分配PLC（或電路板）的輸入輸出點。

（6）根據總體要求設計電氣原理圖。

3.2智能搬運器控制系統

智能搬運器控制系統原理框圖如圖2所示：

根據智能搬運器控制系統原理框圖進行硬件系統的設計。

（1）根據機械傳動設計及工作要求選擇搬運電機及搬運器升降電機的參數。

（2）根據電動機電壓及電流參數選擇變頻器、接觸器、熱繼電器、斷路器、相序保護器等參數。

（3）根據控制系統的具體控制要求選擇開關電源、PLC等。

（4）根據運行要求選擇檢測元件等。

（5）根據智能搬運器控制系統原理框圖進行設計及分配PLC（或電路板）的輸入輸出點。

（6）根據總體要求設計電氣厲理圖。

4、設備控制系統軟件設計

根據對新型橋式立體車庫設備運行過程的分析，將設備控制系統軟件部分分為兩大部分。分別是進出口升降機控制系統、智能搬運器控制系統。

本文控制系統軟件部分以PLC為控制核心來論述。

4.1進出口升降機腔制系統軟件部分設計

根據系統控制要求編寫控制流程圖，根據進出口升降機控制系統的具體運行要求，編寫程序。

（1）編寫通訊程序。編寫與刷卡器（二維碼或指紋）等間的通訊程序，編寫與視頻抓拍設備間的通訊程序等，根據各設備或模塊的通訊模式等要求編寫各通訊程序，對各設備進行讀寫或傳送數據。

（2）編寫進出口升降機各部件動作的手動檢修部分程序。

（3）編寫進出口升降機各部件動作的自動部分程序。

（4）編寫進出口升降機的故障部分程序。

4.2智能搬運器控制系統軟件部分設計根據系統控制要求編寫控制流程圖，根據智能搬運器控制系統的總體要求，編寫程序。

（1）編寫通訊程序。編寫其與升降機間的通訊程序。

（2）編寫智能搬運器各部件動作的手動檢修部分程序。

（3）編寫智能搬運器變頻器自學習部分程序。

（4）編寫智能搬運器故障部分程序。

5、現場調試及運行情況

現場首先調試與各模塊的通訊部分，通訊正常；其次分別調試進出口升降機和智能搬運器的手動檢修部分，各運行機構能正常運行；最后分別調試自動部分程序。自動運行調試完成后，設備進入試運行階段，經過一段時間的試運行，試運行情況良好，客戶反應操作簡單方便，根據語音提示便能輕松完成操作，設備運用低噪聲、動作準確，存取車所用時間較短，故障率非常低。

結論：

該新型橋式立體車庫控制系統能高效智能完成存取車的全部過程，存取車方便快捷、平穩安全。該設備設計及安裝周期短，安裝方便：由于其獨特的機械結構，一層不占用原有車位，二層停車安全可靠；客戶存取車方便快捷，等待時間短，故障率極低，勢必成為解決目前土地資源緊張停車難問題的首選停車設備。