立体车库控制系统的设计与调试

升降横移式立体车库工作原理
工作原理是： 工作原理是：升降横 移式立体车库利用托 盘移位产生垂直通道， 盘移位产生垂直通道， 实现高层车位升降存 取车辆， 取车辆，全部逻辑过 程均由PLC进行控制。 PLC进行控制 程均由PLC进行控制。 三层三个车位可以升 降，二层两个车位可 以升降和平移， 以升降和平移，一层 的两个车位只能横向 横移， 横移，空车位供三层 和二层的车位下降时 借用。 借用。
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西安技师学院工业自动化系 11 届预备技师毕业设计
升降横移式立体车库控制系统的设计与调试
姓
名：杨 恺
研究背景及意义 当以往的路边、人行道上停车、地 下或地面停车场均解决不了上述问 题时，采用机械式立体停车设备是 一个非常有效的措施。
以西安市为例，截止2011年4月，西安市机动车保有量 即将达到130万辆，需要58．5万个车位，而西安市目 前各种停车位总计只有16－17万个左右，缺口达41万 个左右，停车环境与城市规划的矛盾十分突出，路边停 车渐呈泛滥之势
横移电机的选用： 根据设计要求，横移时间f为约50s，横移的 距离&为0.5m，故横移的速度y约为0.1m ／s 。取横移载车板与停放车辆总重为 5.2Kg，即5.2×10N。横移轮与轨道之间 为滚动摩擦，取横移轮与轨道之间的滚 动摩擦系数u=0．05，则横移载车板与轨 道之间的摩擦力，为： f=G×u=5.2x10N x0．05=2.6N (2—8) 则横移电机的所需功率P按式计算： p=f×V=2.6Nx0．1m／s=0.26w 根据课题的要求，选用西安骊山电子业总 厂的型号为LS25RP474I直流减速电机,该 电机的输出功率为0.5w，输出扭矩为6Kg ／m，输出转速为10r/m。
升降横移式立体车库的定义
升降横移式立体车库是指利用载车板的升 降或横向平移存取停放车辆的机械式停车 设备。 设备。升降横移式立体车库每个车位均有 载车板，所需存取车辆的载车板通过升、 载车板，所需存取车辆的载车板通过升、 横移运动到达地面层， 降、横移运动到达地面层，驾驶员进入车 存取车辆，完成存取过程。 库，存取车辆，完成存取过程。 升降横移式立体停车库是一种比较典型的 机电一体化产品，集机械、电子、信息技 术于一体。它分成五大部分：即主框架部 分、载车台部分、传动系统、控制系统、 安全防护系统。
控制系统的关键部分——PLC的外部接线
升降横移式立体车库中，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。 为了判断运行中有无人员误入， 采用了红外对射。下图为控制 系统的关键部分-PLC的外部接 线图。
电器的选用
• PLC • 升降横移式立体车库的PLC选型考虑下列因 素: (1) PLC控制点数经济合理，既满足未来扩 展需要，又不至于浪费太多。 (2) PLC运算速度与稳定性。 (3) PLC联网兼容性与上位通信接口扩展性。
输入： 上限3+2，下限3，左、右限3*2， 按钮10 共计 24； 输出： 电机正反转18，报警灯3（红、绿、 黄） 共计 21 升降横移式立体车库工作时PLC点数总计为： 24+21=45。 故所选用的FX-2N型PLC为48点单元，已经 可以满足需求而不必再另外附加扩展单元。
控制系统总体设计
系统控制原理：操作 者（人）要通过控制 系统信息交流的平台 把操作信息传送给控 制系统，经系统处理 后，系统把可识别的 控制信息通过辅助设 备驱动执行结构，来 完成车库现场的运作。
立体车库的自动存取车控制系统包括弱电与强电两套系 统。 弱电系统主要包括载车板电机控制线路、控制电机正反 转接触器、到位限位及载车板的上下行程限位，各种 信号的采集、报警与控制输出，PLC输出信号给接触 器线圈，控制接触器的接通与关断。 强电系统包括PLC电源，安全装置中控制电磁铁得、失 电。 车库采用车位检测装置代替人工找位，用升降装置输送 汽车到位。系统在面板处设有急停开关，当发生意外 时，按下急停开关，断掉所有电机的电源，使载车盘 无法继续运行，以保护人员及设备的安全。系统输出 控制信号包括控制电机运行方向信号，控制电机运行 信号，控制电磁铁得、失电信号，控制灯光报警信号， 控制车库照明信号。
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未来展望
升降横移式立体停车库集中了现代多方面的 先进技术，是科技含量较高的车库，其中 升降横移式立体停车库停车方便、存取速 度快、车库结构灵活、造价低的特点，将 可能成为今后停车库发展的主要形式。立 体停车库目前在西安的很多新建小区内逐 渐开始应用，今后随着家庭轿车的增加， 经济实用的升降横移式立体停车库必将兴 起 车库实现自动化控制是未来车库技术发展的 主方向。
升降电机的选用： 根据车库设计要求，本文设计的升降横移式立 体车库提升时间不超过60秒，设计取提升时间 为40秒，提升载车板与横移载车板之间的净空 垂直距离不得少于0.15m，即提升最大位移为 0.3m，所以可以计算出提升速度v约为0.07m／ s。 预估载车板重量约为0.2Kg重，停车重量取5Kg 重，合计提升电机需提升的总重约为5.2Kg， 即5.2×10N。故电机提升功率P为： P=G×v=5.2×10Nx0．07m／s=3.6w 根据课题要求，选用西安骊山电子业总厂的型号 为LS37CL80I的直流减速电机为主传动系统的 提升电机。该电机的输出功率为4.5W，输出扭 矩为7Kg／m，输出转速为10r/min。