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淺析立體車庫的自動化控制

2016-03-29 10:02:17
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daodu

車輛無處停放的問題是城市的社會、經濟、交通發展到一定程度產生的結果,立體停車設備的發展在國外,尤其在日本已有近30-40年的歷史,無論在技術上還是在經驗上均已獲得了成功

                         淺析立體車庫的自動化控制


  車輛無處停放的問題是城市的社會、經濟、交通發展到一定程度產生的結果,立體停車設備的發展在國外,尤其在日本已有近30-40年的歷史,無論在技術上還是在經驗上均已獲得了成功。我國也于90年代初開始研究開發機械立體停車設備,距今已有十年的歷程。由于很多新建小區內住戶與車位的配比為1:1,為了解決停車位占地面積與住戶商用面積的矛盾,立體機械停車設備以其平均單車占地面積小的獨特特性,已被廣大用戶接受。 
 一、升降橫移式立體車庫介紹 
  1.1升降橫移式停車設備概述 
  升降橫移式立體車庫采用模塊化設計,每單元可設計成兩層、三層、四層、五層、半地下等多種形式,車位數從幾個到上百個。此立體車庫適用于地面及地下停車場,配置靈活,造價較低。 
  1.2升降橫移式停車設備運行原理 
  停車設備的頂層載車板可上下升降;中間所有層載車板既可升降,又可橫移;中間所有層和底層都有一個空位,可以通過橫移載車板變換空位,使空位正上方的載車板下降到底層,完成存取過程。底層載車板上的汽車可直接出車。 
  特點 
  ●對有限的停車空間,可數倍停放車輛,可節省大量空間。
   ●PLC電腦控制,操作簡單,存取方便。按鈕、觸摸屏、IC卡可任選。 
  ●升降驅動系統為鋼絲繩四點吊掛式,運行平穩可靠,保證車輛升降安全。 
  ●設有防墜落裝置,使用安全可靠,避免發生墜落事故。 
  ●光電檢測,控制車輛規格及停放位置,使車輛有序停放。 
  ●光電安全檢測,人員誤入運行自動停止,確保車庫的安全性。 
  ●設有急停按鈕,非常情況下急停,避免發生意外事故。 
  ●設有停妥提示裝置及車輪上擋,使車輛停放更加安全; 
  ●下層車位使用與一般平面車庫車位相同; 
  ●上層車位取車快速方便,只需20S即可完成,極為便利。 
  二、立體車庫自動控制系統 
  立體車庫自動化控制系統主要包含以下五個子系統:自動收費管理系統,自動存取車系統,遠程診斷系統,自動道閘, 監控安保系統。 
  以上子系統均由中央控制室統一控制,可為客戶規劃停車庫管理形式,發布車庫庫存容量,控制車流方案。 
  2.1自動收費管理系統 
  自動收費采用非接觸式IC卡。IC卡分長期卡與儲值卡兩種。對固定用戶,發行長期卡,費用可在固定用戶交納管理費用時一并交納;對臨時用戶,發行儲值卡,即:用戶交納的費用存在卡內,每次停車讀卡自動從卡中扣除費用。 
  2.2自動存取車系統 
  自動存取車系統一般由小型可編程控制器PLC控制,包括卡號識別與移動載車盤兩個過程。用戶進入車庫時,在門口刷卡進入,讀卡機自動把數據傳送到PLC控制系統,PLC系統通過判斷卡號,自動把對應的載車盤移動到人車交接的位置,開啟車庫門,縮短存取車的時間。存車時,司機按照指示燈信號指引入庫,只有當車輛停放在安全位置后,停車正常指示燈才會亮啟。存取車完成后,車庫門自動關閉。移動載車盤時,系統嚴格按照各種檢測信號的狀態進行移動,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,所有載車盤將不進行動作,若檢測到急停信號,將停止一切動作,直至急停信號消失。以上信號均為硬件信號,除此之外,還可從控制軟件中設置保護信號,比如時間保護,以保證因硬件損壞而導致信號失靈時保證主體設備及車輛的安全。 
  2.3遠程診斷系統 
  現場控制器可以通過網卡、Hub等網絡設備與控制中心的局域網相連接,可以通過MODEN實現遠程管理,監測現場運行情況,當現場出現故障時,在控制中心即可進行解決,方便管理人員、安保人員異地辦公。 
  2.4自動道閘 
  在車庫出入口處各設非接觸式讀卡器、感應線圈及道閘,用戶在車庫出入口處刷卡后,系統自動判別該卡是否有效,若有效,則道閘自動開啟,通過感應線圈后,自動柵欄自動關閉;若無效,則道閘不開啟,同時聲光報警。 
  2.5監控安保系統 
  監控安保系統是指在中央控制室進行監視控制車庫現場的運行狀況。它具有運動檢測、車牌識別、網絡連接、各種類型的報警系統實現連動等功能,可以實現無人看守。 
  2.6立體車庫控制系統設計 
  PLC是車庫控制系統的核心,其操作大致分為三類:以故障診斷和處理為主的操作;聯系現場狀況的數據I/O操作;執行用戶程序以及響應與PLC相連的外部設備的命令操作。當有存取操作時,PLC會接收和分析操作人員在控制面板按鈕或上位機輸入的指令,做出合理的工控安排:判斷檢測元件的狀態,讀取車庫機械驅動部分的信息;然后,將信息反饋到執行元件,拖動車位板,實現其位置移動,完成車輛的存取操作和信號的顯示(指示燈)。整個動作區域配有光電檢測及多重安全系統,以防異常情況發生。 
  該系統中PLC主要完成對托盤、托板位置及運行狀態的檢測和存取車的操作。用各種光電開關、行程開關檢測位置狀態,用接觸器、繼電器執行對拖動電機的起停控制。 
  對車位的操作就是控制橫移小電機和升降大電機,使它們在不同時間實現正反轉。而且上層升降動作和以下各層的橫移動作必須是互鎖的,即當上層泊位在升降時,下面各層泊位不能移動,反之亦然。并且上層泊位每次只能有一個泊位進行上下升降運動。 
  為了保證存取車可靠安全,系統要精確定位。行程開關的設置保證了托板能平移到預定位置以及托盤能上升或下降到準確位置,但同時,行程開關邏輯要嚴格互鎖。例如1、2水平限位開關在靜態情況下只能有一個是斷開的,如果2個以上開關閉合即表示托板不到位。在車庫靜止時, 2、3層所有掛鉤信號均應斷開(負邏輯),2層上限位開關斷開,3層上限位開關閉合。 
  此外,為了保證載車板運行過程的安全性,必須采取傳動系統自鎖保險設計和安全掛鉤保險設計;如鏈傳動采用制動電機,無論發生什么情況,都處于自我保護狀態;控制安全掛鉤運動的電磁鐵上必須有一反饋信號,以指示掛鉤是否已把托盤掛好等。 
  三、結論 
  智能立體車庫不僅容車密度大、存取車快捷、綜合成本低、運行安全可靠,還可有效阻隔噪音、防塵。通過改變車庫外包玻璃,車庫可與周圍環境做到完美融合,能有效解決機場、車站、繁華商業區、CBD等城市區域停車難題。智能立體停車庫是集自動化技術、機器人技術、計算機技術為一體的智能化、立體化的物流儲運系統,能夠自動而可靠地完成車輛的存取以及相關信息的管理。對該系統的開發與研究,可以解決我國停車難的問題,具有非常大的理論意義和實用價值。 
  本文介紹的升降橫移類立體車庫的控制系統通過采用PLC和Profibus現場總線控制,使整個控制系統的可靠性大大提高,滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求,完全實現了進出車的智能控制
 

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