9車位液壓升降雙層立體車庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、    9車位液壓升降雙層立體車庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)    陳德平摘 要：本文首先介紹了9車位液壓升降雙層立體車庫(kù)系統(tǒng)研究背景及其意義，接著介紹系統(tǒng)硬件的組成及其工作原理，然后闡明系統(tǒng)的控制設(shè)計(jì)以及主要控制部件plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最后設(shè)計(jì)了人機(jī)界面方便控制和使用。關(guān)鍵詞：立體車庫(kù)；plc控制；人機(jī)界面1 研究背景和意義我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)水平不斷上漲的發(fā)展趨勢(shì)，使得個(gè)人的汽車的數(shù)量每年增長(zhǎng)，同時(shí)帶來(lái)的就是汽車停放受到限制的狀況。近五年機(jī)動(dòng)車年均增量1500多萬(wàn)輛，截至2014年底，全國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)2.64億輛，其中汽車1.54億輛。汽車數(shù)量急劇增長(zhǎng)不能和車位的增長(zhǎng)呈現(xiàn)正

2、比，汽車停放位置與汽車的使用數(shù)量嚴(yán)重的不匹配，致使帶來(lái)的系列停車難、以及停車管理方面的困難。因此，我們必須重視城市停車難的現(xiàn)象，并進(jìn)一步積極的尋找探索解決的方法。街道、地下車庫(kù)、地面的停車場(chǎng)都不能解決停車?yán)щy的問題，需要探索新的機(jī)械立體停車設(shè)備，因?yàn)檫@種設(shè)備占地空間小，而且最大程度的利用了空間，是比較可行有效的方式。對(duì)于液壓升降系統(tǒng)本身功率重量比大、可以輕松實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速，能夠安全停靠等優(yōu)勢(shì)。所以，進(jìn)一步研究創(chuàng)新液壓系統(tǒng)更好的應(yīng)用停車工程中。2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀及水平在我國(guó)，立體停車所占的比例僅為2%至3%，整體上的發(fā)展還是滯后。隨著小汽車不斷進(jìn)入家庭，停車難的問題將日益突出。機(jī)械式立體車庫(kù)具有土地利用

3、率和空間利用率高、適用性強(qiáng)的點(diǎn)， 將成為今后城市停車的主要方向。在停車設(shè)備行業(yè)向社會(huì)提供的停車設(shè)備中， 升降橫移式居于首位， 占了66.19%， 因此， 研究升降橫移式立體車庫(kù)具有廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。但現(xiàn)的升降橫移式立體車庫(kù)中， 很大一部分車位必須既能升降又能橫移， 只有很少一部分車位只升降或只橫移， 這就使車庫(kù)的結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜， 而雙層9車位液壓升降立體車庫(kù)中所有的車位升降的只升降， 橫移的只橫移， 很好地避免這種情況。本文介紹的立體車庫(kù)采用液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)， 具有工作平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)緊湊、電液聯(lián)合控制易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的特點(diǎn)?？刂葡到y(tǒng)采用plc取代繼電器接觸器控制系統(tǒng)， 簡(jiǎn)化了電路， 提高了車庫(kù)的安

4、全可靠性， 且維護(hù)方便。3 立體車庫(kù)系統(tǒng)硬件組成及其工作原理本設(shè)計(jì)使用cqm1h型號(hào)plc作為電氣控制核心部分，系統(tǒng)利用限位開關(guān)、光電開關(guān)等檢測(cè)系統(tǒng)和操作箱操作系統(tǒng)以及工控機(jī)操作系統(tǒng)，將檢測(cè)到的信號(hào)以及操作箱、工控機(jī)操作信息傳給plc，通過(guò)plc來(lái)控制上層車位升降，下層車位橫移以及傳遞信號(hào)給工控機(jī)。手動(dòng)模式下，管理員可對(duì)任一上層車位進(jìn)行升降操作，任一下層車位進(jìn)行橫移操作，方便管理、維修；自動(dòng)模式下，管理員可完成對(duì)上層任一車位的自動(dòng)下降控制，方便停車。圖1 9車位雙層立體車庫(kù)車輛存、取方式如上圖所示，下層的8號(hào)位為空位， 無(wú)停車板。在存、取車的過(guò)程中，6、7和9、10號(hào)位的下層停車板可分別作向右

5、或向左的水平移動(dòng)，1、2、3、4、5號(hào)位的上層停車板作垂直升降運(yùn)動(dòng)。如欲把車停在1號(hào)車位上， 停車位上， 停車庫(kù)的動(dòng)作順序如下： 將7號(hào)位的停車板（無(wú)論7號(hào)位有車或無(wú)車） 向右平移到8號(hào)位，此時(shí)7號(hào)停車位己空； 再將6號(hào)位的停車板向右平移到7號(hào)位； 將1號(hào)停車位的上停車板降至地面， 司機(jī)將車開到停車板上；存車過(guò)程結(jié)束。從上面的存車過(guò)程可以看出， 車庫(kù)底層必須留有一個(gè)無(wú)停車板的空位， 以備下層停車板的左右移動(dòng)。在整個(gè)存、取車的過(guò)程中， 下層停車板的水平移動(dòng)和上停車板的升、降運(yùn)動(dòng)都是由可編程控制器控制。4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其plc控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上層車位上下升降運(yùn)動(dòng)由液壓升降系統(tǒng)控制，由油缸驅(qū)動(dòng)。液壓升

6、降控制系統(tǒng)采用液控單向閥的鎖緊回路設(shè)計(jì)。鎖緊回路的功能是通過(guò)切斷執(zhí)行元件的進(jìn)油、出油通道來(lái)使它停在任意位置，并防止停止運(yùn)動(dòng)后因外界因素而發(fā)生竄動(dòng)。下層車位只可做左右橫移運(yùn)動(dòng)，由帶剎車的減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)電機(jī)平移控制電路采用常用的電機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器控制電路，電機(jī)正、反轉(zhuǎn)接觸器控制電路所示，該電路具有正、反轉(zhuǎn)互鎖、過(guò)載保護(hù)功能。cpu型號(hào)選擇。目前廣泛使用的omron公司生產(chǎn)的小型plc是cqm1h系列，他是cqm1的升級(jí)產(chǎn)品，最多可插11個(gè)模版，最大i/o點(diǎn)數(shù)可達(dá)512點(diǎn)，有4中型號(hào)的cpu模塊，本設(shè)計(jì)選用的cpu型號(hào)是cqm1h-cpu21。plc輸入輸出模塊型號(hào)選擇。omron小型plc采

7、用模塊式結(jié)構(gòu)，配置靈活，性價(jià)比高。前期生產(chǎn)的小型plc主要是cqm1系列，最多可插11個(gè)模版，i/o點(diǎn)數(shù)可達(dá)到192點(diǎn)。內(nèi)置有標(biāo)準(zhǔn)串行通信rs-232接口，可方便與上位計(jì)算機(jī)及其他plc連接。有各種不同功能的6種型號(hào)的cpu模塊可供選擇，有各種i/o模版可以按照控制需要自由組合。5 人機(jī)界面設(shè)計(jì)隨著社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展，控制系統(tǒng)功能越來(lái)越強(qiáng)大，控制過(guò)程變得越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)操作最大透明化已經(jīng)成為一種需要。人機(jī)界面以其美觀易懂、操作人性化等顯著特點(diǎn)，正好滿足這種需求而得到廣泛的應(yīng)用。6結(jié)語(yǔ)本設(shè)計(jì)通過(guò)rs232建立組態(tài)王與plc的通信連接。 在用組態(tài)軟件調(diào)試時(shí)，首先使用歐姆龍的cx-p

8、rogrammer編程軟件，完成梯形圖程序的編寫。選擇工程，設(shè)置plc型號(hào)為cqm1h，網(wǎng)絡(luò)類型為sysmac way。打開在線工作，如果前面設(shè)置沒有錯(cuò)誤，則plc與上位機(jī)連接成功，此時(shí)將程序傳送到plc中。接下來(lái)的任務(wù)就是進(jìn)行調(diào)試，需要經(jīng)過(guò)多次的調(diào)試，直至實(shí)現(xiàn)預(yù)期的動(dòng)作效果。參考文獻(xiàn)：1 方焦，張一柔，樊曉剛.立體車庫(kù)在住宅區(qū)中的應(yīng)用研究j.山西建筑.2009（31）：12-13.2 馬幼捷，張海濤，邵保福，等.電子智能化立體車庫(kù)的研究現(xiàn)狀與走向j.電氣自動(dòng)化.2008（05）：3-6.3 董桂華，張壽明.自動(dòng)立體停車庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)j.工業(yè)控制計(jì)算機(jī).2008（05）：92-93.4 張獻(xiàn)峰，孟祥海.城市中央商務(wù)區(qū)（cbd）停車需求發(fā)展?fàn)顩r探析j.黑龍江交通科技.2006（09）：123-124.5 辻本和史，李國(guó)華.自動(dòng)化立體庫(kù)巷道堆垛機(jī)技術(shù)發(fā)展歷程j.物流技術(shù)與應(yīng)用.2006（08）：92-95.6 方超林.立體車庫(kù)發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)j.中