9车位液压升降双层立体车库系统设计

1、    9车位液压升降双层立体车库系统设计    陈德平摘 要：本文首先介绍了9车位液压升降双层立体车库系统研究背景及其意义，接着介绍系统硬件的组成及其工作原理，然后阐明系统的控制设计以及主要控制部件plc控制系统设计，最后设计了人机界面方便控制和使用。关键词：立体车库；plc控制；人机界面1 研究背景和意义我国城市经济水平不断上涨的发展趋势，使得个人的汽车的数量每年增长，同时带来的就是汽车停放受到限制的状况。近五年机动车年均增量1500多万辆，截至2014年底，全国机动车保有量达2.64亿辆，其中汽车1.54亿辆。汽车数量急剧增长不能和车位的增长呈现正

2、比，汽车停放位置与汽车的使用数量严重的不匹配，致使带来的系列停车难、以及停车管理方面的困难。因此，我们必须重视城市停车难的现象，并进一步积极的寻找探索解决的方法。街道、地下车库、地面的停车场都不能解决停车困难的问题，需要探索新的机械立体停车设备，因为这种设备占地空间小，而且最大程度的利用了空间，是比较可行有效的方式。对于液压升降系统本身功率重量比大、可以轻松实现无极调速，能够安全停靠等优势。所以，进一步研究创新液压系统更好的应用停车工程中。2 国内现状及水平在我国，立体停车所占的比例仅为2%至3%，整体上的发展还是滞后。随着小汽车不断进入家庭，停车难的问题将日益突出。机械式立体车库具有土地利用

3、率和空间利用率高、适用性强的点， 将成为今后城市停车的主要方向。在停车设备行业向社会提供的停车设备中， 升降横移式居于首位， 占了66.19%， 因此， 研究升降横移式立体车库具有广泛的现实意义。但现的升降横移式立体车库中， 很大一部分车位必须既能升降又能横移， 只有很少一部分车位只升降或只横移， 这就使车库的结构和控制系统相当复杂， 而双层9车位液压升降立体车库中所有的车位升降的只升降， 横移的只横移， 很好地避免这种情况。本文介绍的立体车库采用液压驱动系统， 具有工作平稳、结构紧凑、电液联合控制易于实现自动化的特点。控制系统采用plc取代继电器接触器控制系统， 简化了电路， 提高了车库的安

4、全可靠性， 且维护方便。3 立体车库系统硬件组成及其工作原理本设计使用cqm1h型号plc作为电气控制核心部分，系统利用限位开关、光电开关等检测系统和操作箱操作系统以及工控机操作系统，将检测到的信號以及操作箱、工控机操作信息传给plc，通过plc来控制上层车位升降，下层车位横移以及传递信号给工控机。手动模式下，管理员可对任一上层车位进行升降操作，任一下层车位进行横移操作，方便管理、维修；自动模式下，管理员可完成对上层任一车位的自动下降控制，方便停车。图1 9车位双层立体车库车辆存、取方式如上图所示，下层的8号位为空位， 无停车板。在存、取车的过程中，6、7和9、10号位的下层停车板可分别作向右

5、或向左的水平移动，1、2、3、4、5号位的上层停车板作垂直升降运动。如欲把车停在1号车位上， 停车位上， 停车库的动作顺序如下： 将7号位的停车板（无论7号位有车或无车） 向右平移到8号位，此时7号停车位己空； 再将6号位的停车板向右平移到7号位； 将1号停车位的上停车板降至地面， 司机将车开到停车板上；存车过程结束。从上面的存车过程可以看出， 车库底层必须留有一个无停车板的空位， 以备下层停车板的左右移动。在整个存、取车的过程中， 下层停车板的水平移动和上停车板的升、降运动都是由可编程控制器控制。4 控制系统设计及其plc控制系统设计上层车位上下升降运动由液压升降系统控制，由油缸驱动。液压升

6、降控制系统采用液控单向阀的锁紧回路设计。锁紧回路的功能是通过切断执行元件的进油、出油通道来使它停在任意位置，并防止停止运动后因外界因素而发生窜动。下层车位只可做左右横移运动，由带刹车的减速电机驱动。本设计电机平移控制电路采用常用的电机正、反转接触器控制电路，电机正、反转接触器控制电路所示，该电路具有正、反转互锁、过载保护功能。cpu型号选择。目前广泛使用的omron公司生产的小型plc是cqm1h系列，他是cqm1的升级产品，最多可插11个模版，最大i/o点数可达512点，有4中型号的cpu模块，本设计选用的cpu型号是cqm1h-cpu21。plc输入输出模块型号选择。omron小型plc采

7、用模块式结构，配置灵活，性价比高。前期生产的小型plc主要是cqm1系列，最多可插11个模版，i/o点数可达到192点。内置有标准串行通信rs-232接口，可方便与上位计算机及其他plc连接。有各种不同功能的6种型号的cpu模块可供选择，有各种i/o模版可以按照控制需要自由组合。5 人机界面设计随着社会的进步，工业自动化技术迅猛发展，控制系统功能越来越强大，控制过程变得越来越复杂，系统操作最大透明化已经成为一种需要。人机界面以其美观易懂、操作人性化等显著特点，正好满足这种需求而得到广泛的应用。6结语本设计通过rs232建立组态王与plc的通信连接。 在用组态软件调试时，首先使用欧姆龙的cx-p

8、rogrammer编程软件，完成梯形图程序的编写。选择工程，设置plc型号为cqm1h，网络类型为sysmac way。打开在线工作，如果前面设置没有错误，则plc与上位机连接成功，此时将程序传送到plc中。接下来的任务就是进行调试，需要经过多次的调试，直至实现预期的动作效果。参考文献：1 方焦，张一柔，樊晓刚.立体车库在住宅区中的应用研究j.山西建筑.2009（31）：12-13.2 马幼捷，张海涛，邵保福，等.电子智能化立体车库的研究现状与走向j.电气自动化.2008（05）：3-6.3 董桂华，张寿明.自动立体停车库监控系统设计j.工业控制计算机.2008（05）：92-93.4 张献峰，孟祥海.城市中央商务区（cbd）停车需求发展状况探析j.黑龙江交通科技.2006（09）：123-124.5 辻本和史，李国华.自动化立体库巷道堆垛机技术发展历程j.物流技术与应用.2006（08）：92-95.6 方超林.立体车库发展的现状与挑战j.中