【文章內(nèi)容簡介】 取車位號，車庫內(nèi)對應(yīng)的托車盤將自動(dòng)把車輛送出，車庫門打開，車主入內(nèi)開車出來，庫門自動(dòng)關(guān)閉。車庫自動(dòng)檢測系統(tǒng)完成以下功能:（1）存車時(shí)，首先由自動(dòng)監(jiān)測裝置來檢測各停車用的托運(yùn)盤上是否有車一在每個(gè)托盤一條對角線上安裝一套光電開關(guān)，可檢測其上有無車輛。如檢測到車位上有車，則其結(jié)果為1，反之為0，檢測結(jié)果存入計(jì)算機(jī)中。 （2）將車輛停放到托盤上時(shí)，檢測托盤上停放汽車長寬高重是否超限以及停放是否到位:采用光電開關(guān)在出入口底部進(jìn)行掃描檢測，光電開關(guān)的接收器和發(fā)射器分別安裝在底層左右兩邊，在托盤前后位置均進(jìn)行檢測，當(dāng)有車輛不符合規(guī)定的容車尺寸或停放不到位時(shí)，車就把光電開關(guān)光源擋住，此時(shí)系統(tǒng)不能動(dòng)作， 只有車輛停放到位后，系統(tǒng)才能正常工作。（3）取車時(shí)，檢測出入口處托盤上車輛是否被取走，如取走則車庫關(guān)門。自動(dòng)存取車系統(tǒng)一般由小型可編程控制器ＰＬＣ控制，包括卡號識別與移動(dòng)載車盤兩個(gè)過程。用戶進(jìn)入車庫時(shí)，在門口刷卡進(jìn)入，讀卡機(jī)自動(dòng)把數(shù)據(jù)傳送到ＰＬＣ控制系統(tǒng)，ＰＬＣ系統(tǒng)通過判斷卡號，自動(dòng)把對應(yīng)的載車盤移動(dòng)到人車交接的位置。存車時(shí)，司機(jī)按照指示燈信號指引入庫，只有當(dāng)車輛停放在安全位置后，停車正常指示燈才會(huì)亮啟。存取車完成后，車庫門自動(dòng)關(guān)閉。移動(dòng)載車盤時(shí)，系統(tǒng)嚴(yán)格按照各種檢測信號的狀態(tài)進(jìn)行移動(dòng)，檢測信號包括超長檢測、到位檢測、極限位置檢測、人員誤入檢測、急停信號檢測等。若有載車盤運(yùn)行不到位或車輛長度超出車庫允許的長度，所有載車盤將不進(jìn)行運(yùn)作，若檢測到急停信號，將停止一切運(yùn)作，直至急停信號消失。除此之外，還可從控制軟件中設(shè)置保護(hù)信號，比如時(shí)間保護(hù)，以保證因硬件損壞而導(dǎo)致信號失靈時(shí)主體設(shè)備及車輛的安全?，F(xiàn)場控制器可以通過網(wǎng)卡、Ｈｕｂ等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與控制中心的局域網(wǎng)相連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理，監(jiān)測現(xiàn)場運(yùn)行情況。當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)故障時(shí)，在控制中心即可解決，方便管理人員、安保人員異地辦公。 水平循環(huán)式立體停車庫可根據(jù)地形及高度條件隨意多層組合，可以建在廣場上、樓房旁、立交橋下或地下室內(nèi)，極適合于廠礦企業(yè)、機(jī)關(guān)內(nèi)部和居民小區(qū)內(nèi)停車。本車庫2層8位，上層為U ，下層為D ，水平面為M ；N為機(jī)動(dòng)位。水平面M為出入口，車輛從水平面出口處進(jìn)出，上下層1～8號車位載車板，通過上下移位進(jìn)入水平面，完成車輛的存取。上下層車位載車板在機(jī)動(dòng)位N處能夠升降移動(dòng)；上層停車位載車板U和下層停車位載車板D在電機(jī)的拖動(dòng)下可以水平移動(dòng)，從而使車輛在程序的控制下達(dá)到合理的存取動(dòng)作。 車庫的工作原理如下：為安全起見，升降機(jī)的初始狀態(tài)在出入口平層位置，且上面有載車板；當(dāng)有存車動(dòng)作發(fā)生時(shí)，且有車輛經(jīng)轉(zhuǎn)盤交接到升降機(jī)上后，控制程序根據(jù)就近原則快速將車輛存入庫內(nèi)。當(dāng)有取車動(dòng)作發(fā)生時(shí)，升降機(jī)下降到U層或D層（根據(jù)取車要求）等待載車板的交接—車輛的取出。如圖1所示：1～8號位置為載車板的停放位置，N為機(jī)動(dòng)停車位。1號位載車板可以直接上升；8號位載車板可以上升或下降；2＃、3＃、4＃、5＃、6＃、7＃位載車板橫移，與1＃、8＃位的升降構(gòu)成內(nèi)部的循環(huán)過程。用戶想要存1 ～8 車輛并按下控制面板上相應(yīng)的車位按鈕時(shí)，車庫內(nèi)部的上層載車板按照逆時(shí)針方向在上層拖動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下向出口處移動(dòng)，當(dāng)載車板移動(dòng)到1 車位時(shí)，由相應(yīng)的限位開關(guān)和光電開關(guān)檢測，將要運(yùn)送出車庫的載車板是否為用戶所要存儲的車位。到達(dá)1 車位的載車板是用戶所要求的編號時(shí)，出口處的1號升降機(jī)將載車板提升到出口處，執(zhí)行存車動(dòng)作。若到達(dá)1 車位的載車板不是用戶所要求的編號時(shí)，出口處升降機(jī)將載車板降至底層機(jī)動(dòng)位N，當(dāng)載車板和下層平移履帶結(jié)合完畢時(shí)，在下層拖動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下，按照逆時(shí)針方向?qū)⑤d車板送至下層存車位，此時(shí)8 載車板到達(dá)內(nèi)部升降機(jī)底部，當(dāng)8 載車板和內(nèi)部升降機(jī)鏈條結(jié)合完畢時(shí)，內(nèi)部升降機(jī)將8 載車板提升至上層機(jī)動(dòng)位N，同樣載車板與履帶結(jié)合完畢時(shí)，在上層拖動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下繼續(xù)執(zhí)行上層車位的平移工作，直到到達(dá)原1 車位的載車板為用戶要求的編號時(shí)為止，系統(tǒng)內(nèi)部的循環(huán)過程告一段落。 幾種立體車庫的特點(diǎn)及比較更具以上幾種車庫的控制方式及特點(diǎn)，進(jìn)行以下比較。(一) 升降橫移式 升降橫移式立體車庫采用模塊化設(shè)計(jì)，每單元可設(shè)計(jì)成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式，車位數(shù)從幾個(gè)到上百個(gè)。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價(jià)較低。 1. 產(chǎn)品特點(diǎn)： (1) 節(jié)省占地，配置靈活，建設(shè)周期短。 (2) 價(jià)格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。 (3) 可采用自動(dòng)控制，構(gòu)造簡單，安全可靠。 (4) 存取車迅速，等候時(shí)間短。 (5) 運(yùn)行平穩(wěn)，工作噪聲低。(6) 適用于商業(yè)、機(jī)關(guān)、住宅小區(qū)配套停車場的使用。 （二）巷道堆垛式 道堆垛式立體車庫采用堆垛機(jī)作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機(jī)進(jìn)行存取，因此對堆垛機(jī)的技術(shù)要求較高，單臺堆垛機(jī)成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用。這種車庫自動(dòng)化水平很高，且全封閉式建造，存車安全性高。 （三）垂直提升式 垂直提升式立體車庫類似于電梯的工作原理，在提升機(jī)的兩側(cè)布置車位，一般地面需一個(gè)汽車旋轉(zhuǎn)臺，可省去司機(jī)調(diào)頭。垂直提升式立體車庫一般高度較高（幾十米），對設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價(jià)較高，但占地卻最小。 （四）垂直循環(huán)式 產(chǎn)品特點(diǎn)： 1) 占地少，兩個(gè)泊位面積可停6~10輛車。 2) 外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。 3) 價(jià)格低，地基、外裝修、消防等投資少，建設(shè)周期短。 4) 可采用自動(dòng)控制，運(yùn)行安全可靠。 選擇設(shè)計(jì)的立體車庫由于升降橫移式立體車庫由于適應(yīng)性強(qiáng)而倍受青睞，該類車庫每個(gè)車位均有在載板（即托盤），所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運(yùn)動(dòng)到達(dá)地面層，駕駛員進(jìn)入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車輛只做橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層移出車位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可以進(jìn)入車庫內(nèi)將汽車開進(jìn)或者開出車庫，升降由一臺電機(jī)拖動(dòng)，通過鋼絲繩拖動(dòng)搬運(yùn)器垂直升降，橫向移動(dòng)的借助導(dǎo)軌，也是利用一臺電機(jī)便可實(shí)現(xiàn)車位移動(dòng)，它的主要優(yōu)點(diǎn)在于同一層的車位移動(dòng)獨(dú)立，可以自由動(dòng)作并且時(shí)間短，縮短了存取車的時(shí)間。因此，本文選擇升降橫移式立體車庫進(jìn)行設(shè)計(jì)。3 升降橫移式立體車庫 升降橫移式立體車庫的主要組成部分升降橫移式立體車庫主要由主框架部分、載車板部分、傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、安全防護(hù)措施五大部分組成。本文主要研究其控制系統(tǒng)。 升降橫移式立體車庫車位結(jié)構(gòu)升降橫移式立體車庫結(jié)構(gòu)為NM二維矩陣模式，可設(shè)計(jì)為多層、多列，車庫提供總?cè)萘寇囄辉獮椋篜=NM(N1) 其中：N 為二維矩陣的行，即車庫的層數(shù) M 為二維矩陣的列，即車庫的列數(shù) 升降橫移式立體車庫的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行規(guī)圖由于受收鏈裝置及進(jìn)出車時(shí)間的限制，一般為24層（因?yàn)閲乙?guī)定最高為4層），以3層居多，可根據(jù)泊車的多少?zèng)Q定停車庫的規(guī)模。假如設(shè)計(jì)一座能提供16車位的三層升降橫移機(jī)械式車庫。由公式可知，N=3,P=16,則M=16，即設(shè)計(jì)36立體車庫完全可以滿足要求。本論文就以36地面上布置的升降橫移式立體車庫為例，介紹其運(yùn)行原理。21是全地上布置形式的36升降橫移式立體車庫，共18個(gè)車位，16個(gè)托盤，最多停16輛車，n號托盤上為n號車。車庫內(nèi)運(yùn)行的情況是這樣的：圖中5號車直接存取：16號車下降到地面層后存取車：10號車則需5號車橫移出空位后下降到地面層存取車。1111116號車位通過5號車位和10號車位的橫移讓出空位后再下降到地面層存取車。如需在13號位存取車，則將10號車位和5號車位向右移動(dòng)，13號車位下降即可，如需在6號車位存取車則5號車位向右橫移，6號車位下降即可。同樣n層m排的取車原理都是相同的。圖31 升降橫移式立體停車庫我們發(fā)現(xiàn)地面上布置的升降橫移立體車庫結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：底層只能平移，頂層只能升降，中間層既可平移又可升降。除頂層外，中間層和底層都必須預(yù)留一個(gè)空車位，供進(jìn)出車升降之用。當(dāng)?shù)讓榆囄灰嫒r(shí)，無需移動(dòng)其它托盤就可直接進(jìn)出車；中間層、頂層進(jìn)出車時(shí)，先要判斷其對應(yīng)的下方位置是否為空，不為空時(shí)要進(jìn)行相應(yīng)的平移處理，直到下方為空時(shí)才可進(jìn)行下降和進(jìn)出車動(dòng)作，進(jìn)出車后托盤再向上回升到原位。其運(yùn)動(dòng)總原則是：升降復(fù)位，平移不復(fù)位。地下布置、半地上半地下布置車庫的結(jié)構(gòu)與此類似。4 升降橫移式立體停車庫的硬件系統(tǒng)控制系統(tǒng)硬件確定主要包括系統(tǒng)控制形式及控制核心單元的選擇、輸入?yún)⒘康臋z測和傳感器的選擇、輸出驅(qū)動(dòng)方式和驅(qū)動(dòng)組件的選擇、人機(jī)聯(lián)系方式的選擇，最后生成硬件接線圖。 升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制核心單元確定與控制任務(wù)有關(guān)，36升降橫移式立體停車庫有11個(gè)提升大電機(jī)，10橫移小電機(jī)，由控制單元的輸出點(diǎn)控制，并要求實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，故需要42個(gè)輸出點(diǎn)；托盤行程開關(guān)：橫移定位開關(guān)20個(gè)，升降定位有22個(gè)，行程開關(guān)的位置監(jiān)測信號可作為控制系統(tǒng)的輸入，即需 42個(gè)輸入點(diǎn)。此外車庫的控制系統(tǒng)要對車庫運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控、安全監(jiān)測等。所以控制系統(tǒng)的輸入/輸出點(diǎn)至少在100以上，對于如此眾多的輸入/輸出點(diǎn)，繼電器和單片微機(jī)控制系統(tǒng)很難達(dá)到，而對于可程序設(shè)計(jì)控制器就顯得很簡單，它在理論上，可無限制的擴(kuò)展輸入/輸出模塊。從功能、性能、經(jīng)濟(jì)等各方面考慮，36升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的控制核心單元采用CP1H系列的非集成式可擴(kuò)展型可程序設(shè)計(jì)控制器。只要選擇與輸入/輸出模塊相匹配的電源和CPU單元，可程序設(shè)計(jì)控制器便可完成36升降橫移式立體停車庫控制任務(wù)?？沙绦蛟O(shè)計(jì)控制器的系統(tǒng)框圖如下圖41：圖41 可編程控制器的系統(tǒng)框圖S7200 PLC的CPU模塊包括一個(gè)中央處理單元、電源以及I/O點(diǎn)，這些都被集成在一個(gè)緊湊、獨(dú)立的設(shè)備中。CPU負(fù)責(zé)執(zhí)行程序，輸入部分從現(xiàn)場設(shè)備中采集信號，輸出部分則輸出控制信號，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。 新一代的CPU模塊按I/O點(diǎn)數(shù)多少不同和效能不同而有五種不同結(jié)構(gòu)配置的品種，即CPU22CPU 22CPU22CPU224XP、CPU226，其中CPU 226集成24輸入/16輸出共40個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，數(shù)據(jù)存儲容量10KB，7個(gè)擴(kuò)展模塊，最大擴(kuò)展至248路數(shù)字量I/O點(diǎn)或35路模擬量I/O點(diǎn)，3K字節(jié)程序和數(shù)據(jù)存儲空間，6個(gè)獨(dú)立的30kHz高速計(jì)數(shù)器，2路獨(dú)立的20kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器，2個(gè)RS485通訊/編程口，具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由方式通訊能力。I/O端子排可很容易地整體拆卸。用于較高要求的控制系統(tǒng)，具有更多的輸入/輸出點(diǎn)，更強(qiáng)的模塊擴(kuò)展能力，更快的運(yùn)行速度和功能更強(qiáng)的內(nèi)部集成特殊功能。可完全適應(yīng)于一些復(fù)雜的中小型控制系統(tǒng)。 本文36升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)總