專利名稱:一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)及立體停車庫的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及立體停車庫自動控制領(lǐng)域,尤其是一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)及立體停車庫。該立體停車庫自動控制系統(tǒng)包括工控機，PLC，變頻器，電機；所述工控機與所述PLC通過Profibus-DP總線連接，所述PLC與所述變頻器通過Profibus-DP總線連接，所述變頻器與所述電機連接。本實用新型提供的立體停車庫自動控制系統(tǒng)及立體停車庫，提高了立體停車庫自動控制系統(tǒng)的自動化程度，降低人為操作的故障與危險，并且節(jié)約人力成本。
【專利說明】一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)及立體停車庫

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及立體停車庫自動控制領(lǐng)域，尤其是一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)及立體停車庫。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，“泊車難”已經(jīng)成為交通工具消費迅疾提高帶來的冒尖的現(xiàn)象。在寸土寸金的主城區(qū)，大量興建立體停車庫是大勢所趨。和地面停車相比，立體車庫不僅能節(jié)約寶貴的土地資源，還可以減少車輛迂回停放產(chǎn)生的大量尾氣，降低環(huán)境污染。因此，公共立體停車庫是一項惠及全社會的民生工程。然而，如何對立體停車庫的管理是人門亟待解決的問題。
實用新型內(nèi)容
[0003]為此，本實用新型提出了一種可以解決上述問題的至少一部分的新立體停車庫自動控制系統(tǒng)。
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)，包括工控機，PLC，變頻器，電機；工控機與PLC通過Profibus-DP總線連接，PLC與變頻器通過Profibus-DP總線連接，變頻器與電機連接。
[0005]可選的，所述變頻器內(nèi)設(shè)有Profibus通訊模塊，所述工控機安裝有CP5611通訊卡，所述Prof ibus通訊模塊與所述PLC通過Prof ibus-DP總線連接，所述PLC與所述CP5611通訊卡通過Profibus-DP總線連接。
[0006]可選的，所述PLC包括主PLC，多個從PLC，所述主PLC與所述從PLC通過Profibus-DP總線連接。
[0007]可選的，所述工控機包括主工控機，從工控機，所述主工控機與所述從工控機通過以太網(wǎng)連接，所述從工控機與所述變頻器連接。
[0008]可選的，所述立體停車庫自動控制系統(tǒng)還包括反饋裝置。
[0009]可選的，還包括主動輪、從動輪，所述主動輪與電機連接，主動輪安裝于停車板的一端，從動輪安裝于停車板的另一端，隨停車板的移動而轉(zhuǎn)動；所述反饋裝置包括編碼器，所述編碼器安裝于所述從動輪上。
[0010]可選的，所述反饋裝置還包括限位開關(guān)。
[0011]可選的，部分所述從PLC與主PLC之間通過Profibus中繼器連接。根據(jù)本實用新型的另一個方面提供了一種立體停車庫，包括上述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，停車板，所述立體停車庫自動控制系統(tǒng)的電機與所述停車板連接。
[0012]本實用新型提供的立體停車庫自動控制系統(tǒng)及立體停車庫，提高了立體停車庫自動控制系統(tǒng)的自動化程度，降低人為操作的故障與危險，并且節(jié)約人力成本。

【附圖說明】

[0013]通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述，各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。其中在附圖中，參考數(shù)字之后的字母標(biāo)記指示多個相同的部件，當(dāng)泛指這些部件時，將省略其最后的字母標(biāo)記。在附圖中:
[0014]圖1為本實用新型提供的一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型提供的一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)的帶有反饋裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型提供的一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實用新型提供的一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)的PLC與變頻器的連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5為本實用新型提供的一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)的擴展結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖6為本實用新型提供的一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)的擴展結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型提供的一種立體停車庫存車后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖8為本實用新型提供的一種立體停車庫取車的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]其中，100、立體停車庫；200、載車板；300、適配器。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本實用新型作進一步的描述。
[0023]參見圖1-8所示，本實用新型提供了一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)，包括工控機，PLC，變頻器，電機；工控機與PLC通過Profibus-DP總線連接，PLC與變頻器通過Profibus-DP總線連接，變頻器與電機連接。電機最好是伺服電機，此時變頻器還可以用伺服控制器代替變頻器。
[0024]PR0FIBUS-DP現(xiàn)場總線是世界上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù)，PR0FIBUS-DP既適合于自動化系統(tǒng)與現(xiàn)場信號單元的通訊，也可用于可以直接連接帶有接口的變送器、執(zhí)行器、傳動裝置和其它現(xiàn)場儀表及設(shè)備，對現(xiàn)場信號進行采集和監(jiān)控，并且用一對雙絞線替代了傳統(tǒng)的大量的傳輸電纜，大量節(jié)省了電纜的費用，也相應(yīng)節(jié)省了施工調(diào)試以及系統(tǒng)投運后的維護時間和費用。根據(jù)統(tǒng)計，使用PR0FIBUS-DP可以使工程總造價降低20_40%。PR0FIBUS可采用線形、星形、環(huán)形等多種拓撲結(jié)構(gòu)。該網(wǎng)絡(luò)支持服從PR0FIBUS協(xié)議的prof ibus通訊模塊、傳感器、變頻器進行組網(wǎng)通訊。在不掛中繼的情況下，Prof ibus總線上可以最多掛η個傳感器，m個變頻器和P臺PLC的二類從站，此處所述的站即為PLC，只要保證一條總線上的傳感器、變頻器和二類從站的總數(shù)不超過127即可。即m+n+p= 127。示意圖如圖5、圖6所示。其中主PC即為主工控機，分站PC即為從工控機。
[0025]具體的，所述變頻器內(nèi)設(shè)有Profibus通訊模塊，所述工控機安裝有CP5611通訊卡，所述Prof ibus通訊模塊與所述PLC通過Prof ibus-DP總線連接，所述PLC與所述CP5611通訊卡通過Profibus-DP總線連接。
[0026]為了便于綜合控制，所述PLC包括主PLC，多個從PLC，所述主PLC與所述從PLC通過Profibus-DP總線連接。所述從PLC最好為多個，部分從PLC與主PLC之間可通過prof ibus中繼器連接。通過網(wǎng)絡(luò)增加中繼器，Profibus網(wǎng)絡(luò)上可連接的從PLC數(shù)可進一步提尚。
[0027]為了便于綜合控制，所述工控機包括主工控機，從工控機，所述主工控機與所述從工控機連接。所述從工控機最好為多個。
[0028]為了提高立體停車庫自動控制系統(tǒng)的精確度，所述立體停車庫自動控制系統(tǒng)還包括反饋裝置。
[0029]上述立體停車庫自動控制系統(tǒng)，還包括主動輪、從動輪，所述主動輪與電機連接，主動輪安裝于停車板的一端，從動輪安裝于停車板的另一端，隨停車板的移動而轉(zhuǎn)動；所述反饋裝置包括編碼器，為了避免電機空轉(zhuǎn)或者主動輪與從動輪連接部分打滑等原因造成編碼器計數(shù)不準(zhǔn)，所述編碼器安裝于所述從動輪上。
[0030]為了防止停車板移動距離超出安全范圍，所述反饋裝置還包括限位開關(guān)。
[0031]本實用新型還提供了一種立體停車庫，包括上述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，停車板，所述立體停車庫自動控制系統(tǒng)的電機與所述停車板連接。具體的可以是與主動輪連接，主動輪與從動輪連接，主動輪與從動輪帶動停車板運動。
[0032]單個立體車庫100的運行原理如圖7、圖8所示。地面層必須有一個空車位，每個車位均有載車板200 (圖中以三排載車板為例)，所需存取車輛的載車板通過升降橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在車庫內(nèi)地面層的車輛:只作橫移，不必升降；而停在頂層的車輛:只作升降，不作橫移；中間層則通過升降橫移運動為頂層車輛讓出空位，或存取車輛。為了便于理解，選取圖中一個載車板為A載車板，即圖中標(biāo)記有“A”的載車板，圖7為A載車板在存車輛時的位置，圖8為在取車輛時，A載車板經(jīng)向下移動到達地面的位置。
[0033]由上述控制系統(tǒng)可看出，一個大型立體停庫，可以通過建立很多個小型立體停車庫，并通過上述立體停車庫自動控制系統(tǒng)，進行擴展。
[0034]停車庫立體停車庫自動控制系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)參見附圖3。其中，PLC可選用STEMENSS7_300型號，觸摸屏與MPI接口通過適配器300連接，適配器為RS485或RS232適配器。
[0035]本實用新型的設(shè)計原理如下；以一臺西門子315-2DP CPU模塊作為整個控制系統(tǒng)的管理與控制的核心，該模塊一方面用于管理整個立體停車庫自動控制系統(tǒng)的電源，同時，作為Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)上主站，控制Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)上各個從站與主站、從站與從站之間的數(shù)據(jù)交互；
[0036]子系統(tǒng)描述:
[0037]每個子系統(tǒng)配備一臺西門子帶MPI接口和Profibus DP接口的300系列PLC的CPU模塊(如315-2DP)。每個子立體停車庫自動控制系統(tǒng)除了具有單獨的CPU模塊外，還配備相應(yīng)的PLC電源和數(shù)字輸入模塊、繼電器輸出模塊等功能模塊。
[0038]其中，電源模塊用于給繼電器、指示燈、CPU、功能模塊、編碼器和限位傳感器等器件供電；
[0039]數(shù)字輸入模塊用于檢測編碼器的脈沖信號，并轉(zhuǎn)化為載車板在橫向或是縱向移動距離；數(shù)字輸入模塊的另一個功能是檢測限位開關(guān)的位置，判斷載車板是否運動到指定位置；數(shù)字輸入模塊的第三個功能是檢測當(dāng)控制器控制命令發(fā)出后，相應(yīng)的控制電機的接觸器是否按照要求正常閉合或斷開。
[0040]繼電器輸出模塊一方面用于點亮警告指示燈，提醒設(shè)備運行中不得進入停車位；另一方面，繼電器輸出模塊通過控制小型功率繼電器進而控制接觸器實現(xiàn)對驅(qū)動電機電源的控制。為了減少變頻器的使用量，將相同功率電機連接到同一臺變頻器上，在使用時，通過簡單的對各個控制繼電器進行互鎖控制，即可保證同一個變頻器下的各個電機分時工作。根據(jù)機械結(jié)構(gòu)的不同，也可采用單臺變頻器控制單臺電機，只是這樣會增加投資成本。
[0041]控制觸摸屏的選擇:
[0042]西門子觸摸屏如MP270、TP170等可通過MPI接口與帶MPI接口 300系列PLC進行通訊，如圖3所示，實現(xiàn)對PLC的控制。為了便于使用，本控制器中不僅給主PLC配備一臺觸摸屏，也給每個子控制系統(tǒng)配備觸摸屏。主PLC的觸摸屏可實現(xiàn)對整個立體停車庫自動控制系統(tǒng)的控制，控制量較多，可選擇12寸的大觸摸屏，而單個控制系統(tǒng)的觸摸屏只需要對所在的控制系統(tǒng)進行控制，控制量較少，可采用5.7寸觸摸屏即可滿足要求。
[0043]移動的精確定位:
[0044]為了能對載車板的位置進行精確定位，通過編碼器與限位開關(guān)配合共同定位。橫向移動距離通過編碼器測量，但是否到達指定位置還需進一步驗證限位開關(guān)信號，這樣的雙重驗證方式可有效避免由于單一檢測方法失效造成的設(shè)備誤動作。
[0045]設(shè)備的多重保護:
[0046]立體停車庫自動控制系統(tǒng)屬于大型控制設(shè)備，必須具備完備的保護才能避免在使用中出現(xiàn)人員和財產(chǎn)的損失。
[0047]首先，不僅在總控制觸摸屏一側(cè)配備可以對整個立體停車庫自動控制系統(tǒng)的急停按鈕，任一設(shè)備需要緊急停機時，只需按下該急停按鈕即可；另一方面，在每個子立體停車庫自動控制系統(tǒng)的觸摸屏一側(cè)也放置了急停按鈕，便于現(xiàn)場工作人員根據(jù)現(xiàn)場狀況對當(dāng)前子系統(tǒng)的急停控制。
[0048]其次，系統(tǒng)的限位保護和過流過載保護。載車板在電機驅(qū)動下，做橫向或是縱向運動。在通常情況下，在載車板各個運動方向的極限位置，如載車板所能到達的向上的最高點、向下的最低點，或是橫向的最左邊、最右邊都應(yīng)該有以下保護措施:機械限位、通過限位開關(guān)的電氣限位。而我們的控制器中，不僅有上述保護措施，還增加兩項保護措施:一是通過增加編碼器，測量載車板的位置，一旦載車板超出了限位保護極限位置，強制設(shè)備停機檢查限位開關(guān)工作是否正常；二是為每個電機單獨配置匹配的斷路器，在設(shè)備運行中如果有異物將設(shè)備卡死時，斷路器跳閘保護設(shè)備；當(dāng)限位開關(guān)和編碼器都失效時，由于機械限位擋塊的存在，載車板會被機械限位擋塊擋住，此時，電機電流劇增，斷路器也可跳閘保護設(shè)備。
[0049]各個系統(tǒng)之間的獨立設(shè)計:
[0050]由于采用Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各個子系統(tǒng)之間是獨立運行的系統(tǒng)，單個系統(tǒng)的故障不會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的癱瘓，而且這樣的設(shè)計業(yè)有利于故障的精確定位和修復(fù)。
[0051]本實用新型提供的立體停車庫自動控制系統(tǒng)及立體停車庫，提高了立體停車庫自動控制系統(tǒng)的自動化程度，降低人為操作的故障與危險，并且節(jié)約人力成本。
[0052]應(yīng)該注意的是，上述實施例對本實用新型進行說明而不是對本實用新型進行限制，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離所附權(quán)利要求的范圍的情況下可設(shè)計出替換實施例。在權(quán)利要求中，不應(yīng)將位于括號之間的任何參考符號構(gòu)造成對權(quán)利要求的限制。單詞“包含”不排除存在未列在權(quán)利要求中的元件或步驟。位于元件之前的單詞“一”或“一個”不排除存在多個這樣的元件。本實用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于適當(dāng)編程的計算機來實現(xiàn)。在列舉了若干裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的若干個可以是通過同一個硬件項來具體體現(xiàn)。單詞第一、第二、以及第三等的使用不表示任何順序?？蓪⑦@些單詞解釋為名稱。
【權(quán)利要求】
1.一種立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括工控機，PLC，變頻器，電機；所述工控機與所述PLC通過Profibus-DP總線連接，所述PLC與所述變頻器通過Profibus-DP總線連接，所述變頻器與所述電機連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻器內(nèi)設(shè)有Profibus通訊模塊，所述工控機安裝有CP5611通訊卡，所述Profibus通訊模塊與所述PLC通過Profibus-DP總線連接，所述PLC與所述CP5611通訊卡通過Profibus-DP總線連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC包括主PLC,多個從PLC，所述主PLC與所述從PLC通過Profibus-DP總線連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述工控機包括主工控機，從工控機，所述主工控機與所述從工控機通過以太網(wǎng)連接，所述從工控機與所述變頻器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述立體停車庫自動控制系統(tǒng)還包括反饋裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括主動輪、從動輪，所述主動輪與電機連接，主動輪安裝于停車板的一端，從動輪安裝于停車板的另一端，隨停車板的移動而轉(zhuǎn)動；所述反饋裝置包括編碼器，所述編碼器安裝于所述從動輪上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋裝置還包括限位開關(guān)。8.根據(jù)權(quán)利要求3-7任一項所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，其特征在于，部分所述從PLC與主PLC之間通過Profibus中繼器連接。9.一種立體停車庫，包括權(quán)利要求1-7任一項所述的立體停車庫自動控制系統(tǒng)，停車板，所述立體停車庫自動控制系統(tǒng)的電機與所述停車板連接。
【文檔編號】E04H6-00GK204302750SQ201420759909
【發(fā)明者】猶云, 施黎明, 楊濤, 趙海瀟, 周國明, 張平 [申請人]昆明五威科工貿(mào)有限公司