机械式立体停车设备自动控制系统的设计

机械式立体停车设备自动控制系统的设计

林欢

江苏润邦智能车库股份有限公司江苏南京210000

摘要：随着车辆的不断增多，停车难成为了目前人们关注的热点，所以为了能够解决这个问题，通过多方面的努力已经有了一些进展，在本文之中将会对于机械式立体停车设备自动控制系统的设计做出剖析，希望能够给予大家一些启发。

关键词：机械立体式；停车设备；自动控制系统

1.前言

由于目前机械式停车设备的发展变得越来越广泛，越来越多的机械式，停车设备的种类正在不断的涌现出来，在随便文章当中，我们就分析一下机械式立体停车设备自动控制系统的设计来更好的对机械式停车设备的发展有一个更好的帮助。

2.机械式立体停车设备简介

立体车库指使停入的车辆自动摆放到空缺位置，呈立体化多空间的自动机械式车库。其管理系统是集自动化技术、机器人技术、计算机技术为一体的智能化立体化的物流储运系统，通过这种方式，能自动并可靠地完成车辆的存取以及相关信息的管理。

根据现在的主流来讲，立体车库主要采取以下一些技术方式：升降横移型（SH）通过运载器的升降或平移实现车辆存取；垂直循环型（CX）通过运载器在垂直平面内往复循环运动实现车辆存取；水平循环型（SX）通过车辆运载器在水平平面内以2列或2列以上做循环列间转换移动实现车辆存取；多层循环型（DX）通过运载器在垂直平面内以2列或2列以上做连续运动，两端有升降机构进行循环层间转换移动实现车辆存取；平面移动型（PY）通过同一水平范围内搬运器在专用巷道内做循环往复运动实现车辆存取；巷道堆垛型（XD）通过采用以巷道堆垛机或桥式起重机将尽到运载器的车辆水平且垂直移动到存车位，并用存取机构存取车辆；垂直升降型（CS）通过停车位分布在井道周围，运载器通过升降搬运车辆实现车辆存取；简易升降型（JS）通过专一运载器的升降、俯仰或二、三层运载器整体升降、俯仰，实现二、三层车辆停放；汽车升降机型（QS）通过专门用做不同平层的汽车搬运升降机实现车辆存取。

1963年，美国建立了第一座计算机控制的机械式停车设备。20世纪60年代中期，日本开始兴建机械式停车设备，并且发展速度越来越快，使其成为当今世界上拥有自动化机械式停车设备最多的国家之一。自20世纪70年代末以来，世界经济高速发展，汽车保有量不断增加，迫使的国家、地区特别是一些发达国家开展了机械式停车设备停车技术的研究。以日本、美国、德国等为代表的发达国家在停车技术领域的研究处于世界领先水平。

我国机械式停车设备的早期研究开发工作始于20世纪80年代中期，20世纪90年代起引进和生产停车设备，用于北京、上海、广州、深圳、杭州等地。目前停车设备生产厂已发展到几百家，产品式型丰富，有些设备已开始出口。

3.机械式立体停车设备自动控制系统分析

3.1停车设备特点

升降横移式自动化立体停车设备是立体停车设备中一个很典型的例子。它由主框架、停车台板、升降机构、横移机构、控制系统组成，可设计成多层多位，并根据实际情况向高空或地下延伸，将地面上的出入口（层）设计在任意一层。这里，我们假设最下层在地面供车出入，那么，上层停车台板实现升降，下层停车台板实现横移，中间层台板与可横移框架组合，既可升降又可横移。除最高层外，每层均设一个空位，通过横移改变空位位置，降下空位上方的汽车（台板），最后由底层出车（或存车）。上述动作均是在操作面板上选定车位号并确定后，由自动控制程序控制自动完成的。

停车设备特点如下：有效节省空间，大幅增加停车位；运转平稳，无振动噪声，操作简单，维护容易，耐用性高；运转速度快，取车时间短；各项检测功能齐全，使用安全可靠等。

3.2机械结构及传动设计原理

停车设备框架部件分别由方形钢管和H钢焊接的立柱、横梁及纵梁组成，并通过接头用螺栓联结。

下台板横移机构，电机（含减速机）固定在横移框架或台板上，其输出轴有两个链轮通过链传动分别带动与行走车轮1、2相连的传动轴运转，即轮1、2为主动轮，轮3、4为从动轮。轮1、2有双轮缘导向，控制台板的横移方向。与其不同的是，中间层横移电机固定在横移框架上，横移框架移动时，轮3为主动轮，且轮3、4有单边轮缘，更为安全可靠。

升降机构采用钢绳起吊升降，这种形式比链条升降机构节约空间。电机固定在台板上，通过链传动带动滚筒运转，钢绳在滚筒上共有4个头，通过安装在台板上的$对滑轮组与横移框架相固连。电机运转时，台板包括电机由钢绳牵引升降。

3.3控制原理及程序设计

为提高系统的灵活性及可靠性，控制器采用可编程序控制器。升降及横移电机采用起重设备专用电机，它体积小并具有断电抱闸自锁特性。根据该类停车设备的工作特点，升降及横移电机不可能在同时动作，且在同一时刻升降电机只有一台在工作或横移电机可能有多台在同方向运转。因此，为节约PLC的输出点，使控制线路简化，降低成本，所有升降电机在主控线路中只用一个热继电器KHO进行保护，所有电机的正反转在主控线路中只用一组正反转接触器KMP与KMN进行控制，运作顺序通过PLC编程进行控制与转换。

设备操作分手动与自动两种方式。在手动方式时，只需输入欲操作对象的车位号，按下“确认”键，就可通过按方向键（用控制面板上“2、4、6、8”4个键分别代表上升、左移、右移和下降键）进行手动控制，键被按下即运行，松开即停止。手动控制在设备调试及需要时使用。自动操作时，只需输入相应的台板号，按下确认键，这时其它台板自动完成横移、上升等动作，当所选台板下方各层全部为空位后，所选台板自动下降至地面。一般情况下，最下层始终有一不属于该层的台板占有该层的空位。一方面，这可以避免车辆进入无台板的空位造成安全隐患，另一方面，这也是为节能考虑的。当需要各层台板回到原位时，可按动“复位”及“确认”按钮来实现。

3.4安全措施

为了防止台板在下降过程中某个角或边被托卡，造成台板倾斜车辆滑落事故，在吊起台板的4根钢绳上的四个固定端设计结构，当台板某角已着地，该处压簧2弹起，使开关1动作。在设计中，将4个开关的常开触点串联作为该台板的松绳检测常开点输入PLC，将4个开关的常闭触点串联作为该台板的松绳检测常闭点输入PLC，在该台板下降时，通过程序进行逻辑判断，当常闭点断开（即台板的其中一角着地）后0.5S内常开点闭合，说明台板的四个角在0.5S内均已正常着地，随即电机停转。若常闭点断开后0.5S内常开点未闭合，则认为台板某处被托卡，立即切断电源并报警。用于判断的时间0.5s可根据实际情况重新设定。

4.结束语

根据此篇文章当中对于机械式立体停车设备自动控制系统设计的分析可以看出该自动控制系统在机械式停车设备使用过程当中就有一个很重要的帮助作用，要想能够更好的提升，自动控制系统在其中的使用效果的话，还需要对其进行一个更加全面的调查与分析来更好的对他目前所存在的一些问题进行解决。更好的促进机械式停车设备的发展。

参考文献：

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[3]刘海.垂直升降式立体车库机械传动系统的设计[J].才智，2012（16）.

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