孫傳清（山東齊星鐵塔科技股份有限公司,山東　鄒平　256200）

探究新型立體停車設(shè)備電氣控制系統(tǒng)

孫傳清
（山東齊星鐵塔科技股份有限公司,山東鄒平256200）

摘要：針對(duì)目前國內(nèi)車輛保有量與現(xiàn)有停車位之間的矛盾，本文進(jìn)行了新型立體行車設(shè)備開發(fā)的探討，主要從電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要考慮的因素，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全性能調(diào)試以及應(yīng)用發(fā)展前景這幾個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析，經(jīng)過實(shí)踐證明，該方案能夠帶來很好的效益。

關(guān)鍵詞：停車設(shè)備；電控系統(tǒng)；調(diào)試檢測

1　電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)考慮因素分析

（1）安全可靠性。要提高停車設(shè)備的安全可靠性，最好的方法就是采用安全可靠的主控元件。就目前而言，PLC的可靠性最高，在經(jīng)過多次實(shí)踐和證明之后得到了整個(gè)行業(yè)的一致認(rèn)可，因此它也成為目前電梯電控系統(tǒng)的主要控制手段；（2）使用壽命。對(duì)于大型設(shè)備而言，更換和維修的過程十分麻煩，因此，延長控制系統(tǒng)的壽命就成了當(dāng)前亟待解決的問題。作為電控系統(tǒng)主控元件的PLC恰恰能夠滿足這一要求，它的壽命理論上可以達(dá)到10a之上，幾乎就是指無窮壽命；（3）抗干擾性。電子設(shè)備在運(yùn)行過程中很容易受到內(nèi)外干擾，內(nèi)部干擾主要來自電路間和控制系統(tǒng)內(nèi)部元器件的電磁輻射；而外部干擾主要來源于電源供應(yīng)和信號(hào)線的引入，電網(wǎng)在空間電磁的作用下常常產(chǎn)生高頻諧波干擾，信號(hào)在傳輸過程中同樣會(huì)受到干擾信號(hào)的入侵。但PLC系統(tǒng)擁有較強(qiáng)的隔離性能，能夠有效抵抗外部干擾，同時(shí)它還擁有良好的兼容性能。總而言之，它的抗干擾功能十分完善；（4）運(yùn)行維護(hù)。新型立體停車設(shè)備研發(fā)成功之后一定會(huì)大范圍使用，這就要求最大限度地縮小維修成本。由于PLC使用壽命很長，性能良好，因而故障率較低，即使維修工作量較小。

2　新型立體停車設(shè)備電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

通過以上幾大因素的分析，本立體停車設(shè)備電控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)如下：（1）以日本三菱的FX2N-48MR系統(tǒng)為主控系統(tǒng)，而電機(jī)控制方式則是利用PLC進(jìn)行控制的三菱S540（0.75KW/380V）的變頻器和接觸器式的電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)；（2）利用PLC控制下的變頻器來實(shí)現(xiàn)電機(jī)在移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)過程中的緩慢啟動(dòng)和緩慢停止；（3）過載保護(hù)系統(tǒng)主要采用的是傳統(tǒng)的變頻器的過壓、過流保護(hù)方案以及繼電器的熱過載方案；（4）客戶采用微型的手持式遙控器控制本停車設(shè)備的急停和上、下運(yùn)動(dòng)；（5）本停車設(shè)備還具有轉(zhuǎn)動(dòng)鎖、升降鎖、故障預(yù)判以及語音提示等功能；（6）停車設(shè)備還應(yīng)具備整機(jī)的額定重量的核定和限制功能，當(dāng)超重信號(hào)發(fā)出時(shí)，設(shè)備應(yīng)停止運(yùn)行。

2.2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

新型停車設(shè)備電控系統(tǒng)硬件主要由二次線控制電路、人機(jī)界面互動(dòng)以及一次線主電路結(jié)構(gòu)組成。

（1）一次線主電路結(jié)構(gòu)。一次線主電路結(jié)構(gòu)組成較為復(fù)雜，一次線直接供電系統(tǒng)的形成也相對(duì)繁瑣：1）電源通過空氣開關(guān)（帶漏電保護(hù)）進(jìn)入；2）再依次經(jīng)過電源缺相斷相相序保護(hù)器，帶正、反轉(zhuǎn)機(jī)械互鎖控制的接觸器，帶過載保護(hù)的熱繼電器輸出至升降電機(jī)的輸入端；3）經(jīng)過空氣開關(guān)輸出到變頻器，再輸出給相關(guān)的接觸器和熱繼電器，直接供給移動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)。

（2）二次線控制電路部分。由于二次線控制的總電流較小，即使是最大的控制電流也不超過500mA，因此可以考慮采用微型元件作為控制器件。

（3）人機(jī)界面互動(dòng)部分。在人機(jī)界面互動(dòng)部分，控制臺(tái)和停車設(shè)備主機(jī)共同組成了停車設(shè)備結(jié)構(gòu)，一旦發(fā)生故障可立即采取系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)輸出到主控臺(tái)觸摸屏的方式進(jìn)行控制，當(dāng)然也可在控制臺(tái)觸摸屏輸入密碼進(jìn)入系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)停車設(shè)備進(jìn)行控制和調(diào)試。

2.3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

（1）上升過程控制。在這一控制階段，我們首先需要對(duì)進(jìn)入停車設(shè)備的車輛進(jìn)行檢測，看其是否符合設(shè)備的容納要求，如不符合，程序進(jìn)入鎖定狀態(tài)；反之，停止其它可能產(chǎn)生干擾的設(shè)備，該系統(tǒng)繼續(xù)完成運(yùn)行動(dòng)作。在正常運(yùn)行過程中，程序會(huì)適時(shí)進(jìn)行語音提示，啟動(dòng)時(shí)會(huì)提示“停車位上升，請(qǐng)注意”，移動(dòng)程序完成之后，程序會(huì)提示“停車設(shè)備已收回到位”；（2）下降過程控制。與上升過程控制相似，停車設(shè)備在運(yùn)行之前，會(huì)強(qiáng)迫與啟動(dòng)設(shè)備相干涉的設(shè)備進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，并對(duì)車輛的長度和高度進(jìn)行檢測判斷以保證其符合容納標(biāo)準(zhǔn)。啟動(dòng)設(shè)備之后，若符合要求，則程序開始運(yùn)行，同時(shí)進(jìn)行語音提示。在下降過程中轉(zhuǎn)動(dòng)鎖和升降鎖應(yīng)可以進(jìn)行開鎖判斷，若能正常開鎖，則程序正常運(yùn)行，若不能開鎖，則進(jìn)行故障語音提示，最終程序鎖定，設(shè)備暫停；（3）超高運(yùn)行過程控制。這是在停車設(shè)備上升過程中預(yù)防車輛超高引起安全事故而設(shè)置的程序，當(dāng)車輛超出設(shè)備能夠容納的高度時(shí)，系統(tǒng)立即停止運(yùn)行并發(fā)出警示。

3　控制系統(tǒng)的調(diào)試與分析

3.1可靠性測試和分析

為了增加開關(guān)信號(hào)的穩(wěn)定可靠性，同時(shí)減少由于機(jī)械磨損造成的設(shè)備使用故障，采用非接觸式的接近開關(guān)（以霍爾效應(yīng)為基礎(chǔ)）作為設(shè)備的位置限位開關(guān)。在升降階段，除了使用非接觸式的接近限位開關(guān)，還需要用一個(gè)機(jī)械式的限位開關(guān)以保證停車設(shè)備的正常運(yùn)行和安全問題。因?yàn)樵诜墙佑|式的接近限位開關(guān)損壞之后，停車設(shè)備在升降過程中超過限位之后也能夠通過觸碰機(jī)械式限位開關(guān)保證其安全。除此之外，停車設(shè)備必須具備運(yùn)行和故障語音提示功能，以警示周圍的人群。

3.2智能性分析

使用PLC進(jìn)行控制的電控系統(tǒng)能夠智能處理運(yùn)行過程中的很多問題，如移動(dòng)階段通過條件設(shè)置增設(shè)了防誤操作；程序監(jiān)測階段，設(shè)備在車輛超過其容納范圍之時(shí)會(huì)自動(dòng)鎖定程序并發(fā)出警報(bào)；車輛超重時(shí)，程序返回起始位置，并提示車輛超重；程序判斷不正常之后，程序也會(huì)自動(dòng)鎖定。

3.3應(yīng)用前景分析

新型立體停車設(shè)備研發(fā)的初衷就是為了解決我國城市停車難的問題，每年車輛保有量的增長完全超過了國家車位數(shù)量的增設(shè)，新型立體停車設(shè)備的成功研發(fā)必定受到廣大人民的歡迎。因?yàn)樗粌H能夠解決車輛停放問題，還是一項(xiàng)綠色環(huán)保的技術(shù)。另外，作為汽車行業(yè)的配套產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展同時(shí)也能夠推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4　結(jié)束語

新型立體停車設(shè)備的成功研發(fā)為整個(gè)社會(huì)帶來了益處：1）立體停車設(shè)備操作簡便，高度智能化，能夠增加的用戶群體；2）使用器件性能良好，使得設(shè)備程序控制精確，性能穩(wěn)定且故障率低，既便于后期的維護(hù)，也保障了使用者的安全；3）該設(shè)備適應(yīng)了中國市場需要，具有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]申耀武,唐細(xì)永.一種新型立體停車設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的研發(fā)[J].機(jī)械工程師,2015(05):40-42.

[2]張勇,劉志彬.升降橫移立體停車設(shè)備控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].艦船科學(xué)技術(shù),2007,S1:112-114.

[3]童占榮.機(jī)械停車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].建筑機(jī)械,2007(19):79-82.