PLC与变频器在巷道堆垛式立体车库控制系统中的应用
PLC与变频器在巷道堆垛式
立体车库控制系统中的应用
浙江大学城市学院 王雪洁 浙江大学电气工程学院 王国雄
近年来,随着我国国民经济的高速发展和人民
生活水平的提高,汽车数量大幅度增加,城市停车场地严重不足。立体车库可最大限度地利用空间,是解决城市用地紧张、缓解停车难的一个有效手段,在车流量大的繁华地段建1座立体车库比建1个地面停车场节省近50%～70%的投资。立体车库的结构多种多样,其中电梯式、升降横移式和巷道堆垛式的应用最广泛。本文设计的是梳型结构巷道堆垛式立体车库,由德国西门子公司的S7-型PLC控制,其结构简单操作安全、。
控制核心为西门子S7-200型PLC与MicroMas2ter440变频器。
存取车的工作过程:取车时,PLC控制变频调速装置带动堆垛机开到某层列外停下,指挥小车开到指定车位取车,小车回到堆垛机平台停下,堆垛机接收小车完成报告。,堆垛机开到某层列,,小车存车后,堆垛机原地待命。
2 控制系统硬件设计
自动控制系统的工作过程是PLC控制变频器带动自主搬运小车、堆垛机和转盘的运行。自主搬运小车的平移电机、堆垛机的升降电机和堆垛机的平移电机由变频器控制,在实际应用中,转盘电机转速较慢,视为匀速转动,不用变频器控制。自主搬运小车的升降由液压系统控制。
PLC选用德国西门子公司的S7-200系列,该系列PLC具有可靠性高、指令丰富、易于掌握、操作简捷、扩展模块丰富、小型化等特点,完全可以满足本系统控制的需要。采用CPU224为基本单元,选用1块6ES7223-1PL20-0XA0扩展模块增
1 本文以2层8车位的巷道堆垛式立体车库为例,车库容量可以根据用户需要扩展,研究巷道堆垛式立体车库的自动控制系统,其单层俯视结构如图1所示
。
图1 立体车库单层俯视图图2 车位示意图
车辆在车库中的停放采用了梳型结构(见图2),即自主行走小车与停车位之间为梳型的特殊结构,两者相互交叉,以车辆轮子的位置作为移动车辆时的支撑点,与车板式立体车库结构相比,不仅存取车更方便,而且大大节省了时间,适用于多数小型、家用和商务车辆。其机械传动部件主要包括车位架、搬运小车、堆垛机、转盘、升降电机、横移电机等;采用位移传感器检测堆垛机、搬运小车、转盘的升降、平移及转动位置,力传感器检测入库车辆的重量,光电传感器检测车位是否为空;
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加输入输出点数。变频器选用MicroMaster440系列,
具有正转、反转、速度选择、正常运行以及故障报警显示等全面而完善的控制功能。自动控制系统的控制模块图见图3。
3 控制系统软件设计
根据立体车库的运行控制要求,软件设计采用模块化结构,由初始化程序、存取车子程序和故障报警子程序组成。其中最复杂的是存取车子程序,也是软件设计中的重点。图4给出存取车的程序流程图。
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4 结论
巷道堆垛式立体车库适用于大型建筑停车库或地下停车库,层数2～20层,每层停车数量不受限制。当平面面积较大时,可采用多出口,多台自主小车和堆垛机结合,缩短存取车的时间。
采用PLC和变频器的立体车库控制系统具有良好的可靠性和快速性,可以根据用户的实际需要对车位进行扩展,使用灵活。梳型结构克服了车板式结构存取车复杂且费时的缺点,具有十分广泛的应用前景。
参 考 文 献
1 李雪雪,柯尊忠.PLC在立体车库自动控制中的应用研
图3 PLC
和变频器的控制模块图
究[J].2003(3)
2 郭建江,.[M].
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4 赵跃华.可编程序控制器及其应用[M].成都:电子
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5 西门子SIMATICS7-200可编程序控制器系统手册6 西门子SIMATICS7-200可编程序控制器选型手册7 西门子MicroMaster440通用型变频器使用大全
8 殷际英.机电一体化基础[M].北京:冶金工业出版
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地 址:浙江大学玉泉校区1713信箱邮 编:310027收稿日期:2004-08-26
图4 存取车流程图
为使程序清晰,将存取车动作分别编程。因存
取车动作相似,所以只说明存车过程。PLC接收到存车信号,首先判断车辆是否停放到位?如果到位,则液压系统控制自主搬运小车上升,然后小车后退到电梯上,电梯开始平移,判断平移是否到位?如果到位再判断楼层,如果是2楼,则电梯上升,1楼则接着判断前后车位,控制小车是前移还是后移。搬运小车移进车位后,小车下降将存放的车辆放好,然后小车回到电梯,按照原来路线退回到出发点,完成存车过程。
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