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浅析立体车库的自动化控制

2016-03-29 10:02:17
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daodu

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果,立体停车设备的发展在国外,尤其在日本已有近30-40年的历史,无论在技术上还是在经验上均已获得了成功

                         浅析立体车库的自动化控制


  车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果,立体停车设备的发展在国外,尤其在日本已有近30-40年的历史,无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备,距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为1:1,为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾,立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性,已被广大用户接受。 
 一、升降横移式立体车库介绍 
  1.1升降横移式停车设备概述 
  升降横移式立体车库采用模块化设计,每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式,车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场,配置灵活,造价较低。 
  1.2升降横移式停车设备运行原理 
  停车设备的顶层载车板可上下升降;中间所有层载车板既可升降,又可横移;中间所有层和底层都有一个空位,可以通过横移载车板变换空位,使空位正上方的载车板下降到底层,完成存取过程。底层载车板上的汽车可直接出车。 
  特点 
  ●对有限的停车空间,可数倍停放车辆,可节省大量空间。
   ●PLC电脑控制,操作简单,存取方便。按钮、触摸屏、IC卡可任选。 
  ●升降驱动系统为钢丝绳四点吊挂式,运行平稳可靠,保证车辆升降安全。 
  ●设有防坠落装置,使用安全可靠,避免发生坠落事故。 
  ●光电检测,控制车辆规格及停放位置,使车辆有序停放。 
  ●光电安全检测,人员误入运行自动停止,确保车库的安全性。 
  ●设有急停按钮,非常情况下急停,避免发生意外事故。 
  ●设有停妥提示装置及车轮上挡,使车辆停放更加安全; 
  ●下层车位使用与一般平面车库车位相同; 
  ●上层车位取车快速方便,只需20S即可完成,极为便利。 
  二、立体车库自动控制系统 
  立体车库自动化控制系统主要包含以下五个子系统:自动收费管理系统,自动存取车系统,远程诊断系统,自动道闸, 监控安保系统。 
  以上子系统均由中央控制室统一控制,可为客户规划停车库管理形式,发布车库库存容量,控制车流方案。 
  2.1自动收费管理系统 
  自动收费采用非接触式IC卡。IC卡分长期卡与储值卡两种。对固定用户,发行长期卡,费用可在固定用户交纳管理费用时一并交纳;对临时用户,发行储值卡,即:用户交纳的费用存在卡内,每次停车读卡自动从卡中扣除费用。 
  2.2自动存取车系统 
  自动存取车系统一般由小型可编程控制器PLC控制,包括卡号识别与移动载车盘两个过程。用户进入车库时,在门口刷卡进入,读卡机自动把数据传送到PLC控制系统,PLC系统通过判断卡号,自动把对应的载车盘移动到人车交接的位置,开启车库门,缩短存取车的时间。存车时,司机按照指示灯信号指引入库,只有当车辆停放在安全位置后,停车正常指示灯才会亮启。存取车完成后,车库门自动关闭。移动载车盘时,系统严格按照各种检测信号的状态进行移动,检测信号包括超长检测、到位检测、极限位置检测、人员误入检测、急停信号检测等。若有载车盘运行不到位或车辆长度超出车库允许的长度,所有载车盘将不进行动作,若检测到急停信号,将停止一切动作,直至急停信号消失。以上信号均为硬件信号,除此之外,还可从控制软件中设置保护信号,比如时间保护,以保证因硬件损坏而导致信号失灵时保证主体设备及车辆的安全。 
  2.3远程诊断系统 
  现场控制器可以通过网卡、Hub等网络设备与控制中心的局域网相连接,可以通过MODEN实现远程管理,监测现场运行情况,当现场出现故障时,在控制中心即可进行解决,方便管理人员、安保人员异地办公。 
  2.4自动道闸 
  在车库出入口处各设非接触式读卡器、感应线圈及道闸,用户在车库出入口处刷卡后,系统自动判别该卡是否有效,若有效,则道闸自动开启,通过感应线圈后,自动栅栏自动关闭;若无效,则道闸不开启,同时声光报警。 
  2.5监控安保系统 
  监控安保系统是指在中央控制室进行监视控制车库现场的运行状况。它具有运动检测、车牌识别、网络连接、各种类型的报警系统实现连动等功能,可以实现无人看守。 
  2.6立体车库控制系统设计 
  PLC是车库控制系统的核心,其操作大致分为三类:以故障诊断和处理为主的操作;联系现场状况的数据I/O操作;执行用户程序以及响应与PLC相连的外部设备的命令操作。当有存取操作时,PLC会接收和分析操作人员在控制面板按钮或上位机输入的指令,做出合理的工控安排:判断检测元件的状态,读取车库机械驱动部分的信息;然后,将信息反馈到执行元件,拖动车位板,实现其位置移动,完成车辆的存取操作和信号的显示(指示灯)。整个动作区域配有光电检测及多重安全系统,以防异常情况发生。 
  该系统中PLC主要完成对托盘、托板位置及运行状态的检测和存取车的操作。用各种光电开关、行程开关检测位置状态,用接触器、继电器执行对拖动电机的起停控制。 
  对车位的操作就是控制横移小电机和升降大电机,使它们在不同时间实现正反转。而且上层升降动作和以下各层的横移动作必须是互锁的,即当上层泊位在升降时,下面各层泊位不能移动,反之亦然。并且上层泊位每次只能有一个泊位进行上下升降运动。 
  为了保证存取车可靠安全,系统要精确定位。行程开关的设置保证了托板能平移到预定位置以及托盘能上升或下降到准确位置,但同时,行程开关逻辑要严格互锁。例如1、2水平限位开关在静态情况下只能有一个是断开的,如果2个以上开关闭合即表示托板不到位。在车库静止时, 2、3层所有挂钩信号均应断开(负逻辑),2层上限位开关断开,3层上限位开关闭合。 
  此外,为了保证载车板运行过程的安全性,必须采取传动系统自锁保险设计和安全挂钩保险设计;如链传动采用制动电机,无论发生什么情况,都处于自我保护状态;控制安全挂钩运动的电磁铁上必须有一反馈信号,以指示挂钩是否已把托盘挂好等。 
  三、结论 
  智能立体车库不仅容车密度大、存取车快捷、综合成本低、运行安全可靠,还可有效阻隔噪音、防尘。通过改变车库外包玻璃,车库可与周围环境做到完美融合,能有效解决机场、车站、繁华商业区、CBD等城市区域停车难题。智能立体停车库是集自动化技术、机器人技术、计算机技术为一体的智能化、立体化的物流储运系统,能够自动而可靠地完成车辆的存取以及相关信息的管理。对该系统的开发与研究,可以解决我国停车难的问题,具有非常大的理论意义和实用价值。 
  本文介绍的升降横移类立体车库的控制系统通过采用PLC和Profibus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
 

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