升降横移式立体停车库的PLC控制

升降横移式立体停车库的结构与工作原理【１１ 升降横移式立体停车库采用载车板升降或横 移存取车辆，主要由主框架、载车板、传动系统、控制系统、安全防护措施６部分组成，如图ｌ所 示。主框架是立体车库的支撑结构，通常采用钢 图１升降横移式立体车库结构示意图 １．主框架２．载车板 结构；载车板用于承载库存车辆，其上设有横移电机，带动载车板整体做横移运动；载车板上的搬运器由４根钢丝绳与框架连接，可以升降。传动系统分为升降传动系统和横移传动系统，是整个车库系统的核心部分。控制系统可以采用单片 机、可编程控制器（ＰＬＣ）等硬件控制继电器或接 图２所示为３层１０车位升降横移式立体停车 库的工作原理图。图中的空位是无载车板的空间， 为车位升降提供下行通道，空车位是没有存放车 辆的车位。存放在地面层的１、２、３车位的车辆可以直接存取，其载车板只做横移运动，不做升降运动；２层的４、５、６车位的载车板既可以横移运动，又可以上下升降运动；顶层的７、８、９、１０车位的载车板只做升降运动。不做横移运动。 升降横移式立体停车库一般为２—４层，每个车位单独配有载车板。中间层和地面层每层都有１个空位，顶层没有空位。上层车位如果要到地面层，需要将下层的载车板移开，使上层车位的下方腾出空位，然后进行升降。 ２升降横移式立体停车库控制方案设计 在升降横移式立体停车库的控制系统中，主要存在电机的启停和传感器的检测等开关量信号，控制模式为逻辑控制和顺序控制，选择西门子ｓ７—２００ＰＬＣ作为主控单元进行控制系统设计。 各种传感器检测信号通过数字输入通道输入到ＰＬＣ，ＰＬＣ经过运算，通过输出通道将信号下传给立体停车库，实现对升降电机、横移电机等执行元件的控制，控制系统的信息流程如图３所示。 ＰＬｃ控制器 ｝ Ｉ 数字输入（ＤＩ） 敏字输出（ＤＯ） 串中串车 升降横移式立体停车库 图３升降横移式立体车库控制系统的信息流程 ３存取车控制算法设计 控制系统的核心是存取车控制，存取车控制算法的优劣直接影响存取车的可靠性和效率。 根据立体车库的使用要求，存车操作分为自动存车和叫位存车２种方式，而取车操作只有叫 位取车方式。自动存车控制由控制系统根据存车路线最优原则自动确定存车的车位号，叫位存车 和叫位取车控制均为对指定的车位进行存取车操作，其关键是根据车位移动的最优路径，建立下行通道，确保高效存取车辆。 ３．１空车位自动选择 下各层车位进行相应的横移操作，使该车位所在列的以下各层车位均为空位，建立该车位的下行通道，进行存取车操作。采用路径最优原则，即建立下行通道的时间最短，或者建立下行通道时 横移的车位数最少，则选择的空车位口。应满足 足（１）、（２）２个条件，自动选择车位时，应先选择低层的车位存车。３．２下行通道建立 当选择某车位进行存取车操作时，需要移开它下面的所有车位，建立下行通道。 ３．１空车位自动选择 下各层车位进行相应的横移操作，使该车位所在列的以下各层车位均为空位，建立该车位的下行通道，进行存取车操作。采用路径最优原则，即建立下行通道的时间最短，或者建立下行通道时 横移的车位数最少，则选择的空车位口。应满足 足（１）、（２）２个条件，自动选择车位时，应先选择低层的车位存车。３．２下行通道建立 当选择某车位进行存取车操作时，需要移开它下面的所有车位，建立下行通道。 ３．１空车位自动选择 下各层车位进行相应的横移操作，使该车位所在列的以下各层车位均为空位，建立该车位的下行通道，进行存取车操作。采用路径最优原则，即建立下行通道的时间最短，或者建立下行通道时 横移的车位数最少，则选择的空车位口。应满足 足（１）、（２）２个条件，自动选择车位时，应先选择低层的车位存车。３．２下行通道建立 当选择某车位进行存取车操作时，需要移开它下面的所有车位，建立下行通道。 间层车位既可以升降又可以横移，地面层车位只能横移，顶层车位只能升降。在车位的移动过程中，各层空位因为车位的移动而处于不同的位置，根据各层空位的位置不同有多种车位组合形式，３层１０车位的升降横移式立体停车库有１６种车位组 合形式。当选择地面层车位存取车时，由于地面层车位车辆可以直接出人，因此不用考虑空位的位置，可以直接进行存取车操作。当选择存取车位为中间层或顶层车位时，需要建立下行通道，必须考虑空位的位置，进行相应的算法设计。 建立下行通道须遵循高效原则：建立下行通 道的时间最少，即车位移动的距离最短；建立下行通道所需移动的车位数最少。 指定车位口。（ｉ＞１）为操作车位，建立其下行通道。设ｈ为第危（１≤＾＜ｉ）层空位所在的 列，对口ｊｊ车位以下各层车位按如下算法进行横移操作（见图６）： （１）如果ｋ＝，，表明口ｉ车位正下方的第厅层 为空位，第１ｌｌ层不需做车位横移操作； （２）如果‰＞＿『，表明第Ｊｌ层空位在口ｉ，车位的右边，则将第＾层的＿『一（ｋ一１）列车位均右移ｌ位： （３）如果瓯＜．『，表明第ｈ层空位在凸。车位的左边，则将第＾层的（以＋１）～Ｊ列车位均左移ｌ位。 图６建立Ｆ行通道的控制算法 ３．３存取车算法 为了保证存取车控制的可靠和高效，建立存 取车复位规则。 车位横移复位规则：横移车位不进行列复位。在下行通道的建立过程中，顶层以下各层车位需 要进行横移操作。为了保证存取车的效率，规定存取车完毕，横移车位不需要复位，直接参与下 ＜起重运输机械＞２００９（６） 万　 方数据次下行通道的建立过程。当系统强行复位操作时，各车位恢复到初始位置。 车位升降复位规则：升降车进行层复位。为了保证存取车控制的可靠性，规定存取车完毕， 在系统没有强行暂停的情况下，下降车位完成存取车操作后及时上升，恢复到该车位所在的层。 根据上述存取车复位规则，无论存车还是取车操作，车位都是先从所在层下降到地面层，等 存取车动作完成后，及时上升恢复到原来的层位。 因此，可以用相同的控制程序完成同一车位的存 取车控制，以提高控制程序的执行效率，节省存 储空间。 存取车操作控制流程如图７所示。 图７存取车操作控制流程 在控制程序的实现过程中，由于车位的排列 方式很多，如果编写每种情况下不同车位存、取车程序，程序量很大，既增加了存储量，又降低 了运行效率。为此，采用ｓ７—２００系列ＰＬＣ指令所提供的子程序指令ＳＢＲ编写车位升降和横移子程序，在主程序中调用相应车位运动子程序。 在车位移动控制算法的实现过程中，为了能记录每个车位的状态，易于车位位置的比较，采 用Ｓ７—２００ＰＬＣ的变量寄存器Ｖ，记录每个车位当 前所在位置以及每层的空位位置。 下面以３层１０车位升降横移式立体停车库为例说明车位移动控制算法的实现方法。设停车库车位的初始状态为各层空车位均位于最右列。天马华源停车设备（北京）有限公司武汉办事处咨询电话陈经理 13517291926 陈总 18971049121 官网网址：http://www.tianma-parking.com 地址：武汉市江岸区球场街融科天城