基于PLC控制的五车位升降横移式立体车库设计


基于 PLC 控制的五车位升降横移式立体车库设计 【摘要】 本文主要以五车位升降横移式立体车库为研究对象,对其进行控制 系统研究与设计。文章详细介绍了车库的 PLC 控制系统和监控系统,其中控制 部分工作任务由西门子 PLC 完成,监控部分采用基于 WINDOWS 平台的工控组 态软件 MCGS。系统具有友好的人机交互界面,控制灵活,系统的安全性和可靠 性高。 【关键词】PLC;立体车库;控制系统 1.引言 随着我国经济持续快速的发展和城市建设工作的不断进行,在许多城市,交 通拥堵和停车难已经成了影响城市发展的重要因素, 利用路边停车和传统的自走 式停车方式己经远远不能适应城市发展的要求。 随着我国汽车工业以及房地产行 业的讯速发展和轿车数量的迅速上升,我国立体停车行业发展迅速。立体停车是 解决许多城市出现的停车难问题的有效方法。 机械式立体车库是指用立体化的方 式, 利用机构完成车辆存取的停车设施。也就是用机械停车设备将汽车存放到立 体化的停车位或从停车位取出的停车设施。 机械式立体车库是近期顺应市场经济 发展,根据市场需求,在其迫切影响下应运而生的一种新型停车系统,它综合运 用了机械、控制、液压以及光学等先进技术,属于技术密集型设备[1]。 本文主要以五车位升降横移式立体车库为研究对象,介绍其结构、工作原理 及监控系统的构成。 2.立体车库的组成及原理 升降横移式立体车库指利用载车板的升降或横向平移存取停放车辆的一种 机械式停车设备。主要由结构框架部分、载车板部分、横移系统、提升系统、控 制系统、 安全防护系统六大部分组成。 这种立体车库结构特点是: 底层只能平移, 顶层只能升降,中间层既可平移又可升降。除顶层外,中间层和底层都必须预留 一个空车位,供进出车升降之用。当底层车位进出车时,无需移动其他托盘就可 直接进出车;中间层、顶层进出车时,先要判断其对应的下方位置是否为空,不 为空时要进行相应的平移处理, 直到下方为空才可进行下降动作,进出车完成后 再上升回到原位置。其运动的总原则是:升降复位,平移不复位。 本设计为五车位停车库,系统由一台 PLC 对车库进行统一的管理和监控, 通过 PLC 控制载车板纵横传动装置以完成对车辆的存取操作。各车位内车辆的 调入调出由 PLC 根据当前各车位的车辆存放情况,按照相应的调度策略调度车 辆进出。 其工作方式为: 二层三个车位可以升降, 一层的两个车位只能横向横移, 二层车位要想升降则必须让其下侧车移走,进而横移出空位,将载车板升或降到 地面层。系统工作示意图如图 1 所示。 3.系统硬件单元设计 3.1 电气系统关键部分设计 PLC 接线设计: 在升降横移式立体停车库中, 控制系统中主控单元的主要控 制对象首先是车库内的横移电机和升降电机, 控制系统就是使它们在不同的时间 内实现正反转;其次是车库内的各种辅助装置,如指示灯及其各种安全设施等。 为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置, 采用了 行程开关。为了判断载车板上有无车辆,采用了光电开关。同时在车库中还采用 了一些传感器如烟温传感器以及安全预警装置。 电机控制及接线设计: 在存取车时车位的升降不能同时进行,车位的升降和 横移也不能同时进行,这两个动作必须是互锁的,即当上层车位在升降时,地面 层车位不能移动, 反之亦然, 并且上层车位每次只能有一个车位进行上下升降运 动。这些在程序中可采用联锁和互锁的方法来解决。 3.2 PLC 型号的选择 根据系统设计要求进行需求分析,确定 PLC 的输入输出点。本系统共计 26 个

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