升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，包括：人機交換設(shè)備；PLC；若干個底層的單元CPU、若干個中間層的單元CPU和若干個頂層的單元CPU，其與PLC通訊；底層的單元CPU與若干個底層單元車庫電路連接；中間層的單元CPU與若干個中間單元車庫電路連接；頂層的單元CPU與若干個頂層單元車庫電路連接，本發(fā)明還提供了一種升降橫移立體車庫集線控制方法，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝維護方便、可靠性高和穩(wěn)定性好的有益效果。
【專利說明】升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們生活水平得到不斷地提高，汽車的普及也越來越廣泛，汽車停車的問題越來越突出，由于城市地面的空間有限，建造立體車庫就成了解決“停車難”的一個重要方法。而造價低，維護簡單的升降橫移類立體車庫更是目前國內(nèi)最常見的一個機種，占有整個立體車庫市場的份額超過86%。
[0003]目前國內(nèi)的升降橫移類立體車庫采用的控制系統(tǒng)都是PLC直接控制系統(tǒng)，也就是每一個傳感器的輸入信號都直接接入PLC的輸入端，而PLC的輸出信號也是直接通過電纜線與控制電機運轉(zhuǎn)的接觸器相連。由于升降橫移立體車庫中，每一個車位都對應(yīng)有3-5個不等的傳感器輸入信號和2個控制電機運轉(zhuǎn)的輸出信號，所以對一套有著從幾個到幾十個車位的升降橫移立體車庫而言，它的控制系統(tǒng)最大的特點就是模擬量點數(shù)眾多，PLC的輸入輸出點(I/O點)少則三五十個，多則上百個。
[0004]這種控制系統(tǒng)首先是存在著安全問題，每一個傳感器都需要一根有著2-3根電線組成的電纜來進行信號傳輸，每一個電機需要由4根電線組成的電纜來進行信號傳輸，在一個大型的升降橫移立體車庫中，往往會有上百個輸入信號傳感器和幾十個電機，以4層9列的升降橫移車庫為例，一共有87個限位開關(guān)、32個微動開關(guān)、3個光電傳感器、24個橫移電機、25個升降電機等，而每一個輸入輸出信號都是要通過電纜直接與安裝在立體車庫地面層的控制柜內(nèi)的相關(guān)部件相連，由此需要的電纜數(shù)量數(shù)以百計，如此眾多的輸入輸出信號需要的大量電纜線在安裝和使用過程中必然存在著眾多的潛在故障隱患，而且由于普通的工業(yè)電纜不具備屏蔽功能，很容易受到外界的干擾，從而導(dǎo)致信號的不穩(wěn)定。當(dāng)如此眾多繁雜的電纜中的任意一根出現(xiàn)問題，就可能導(dǎo)致整個設(shè)備出現(xiàn)故障甚至事故。
[0005]其次是安裝維修的便利問題。成百上千的電纜線對任何一個安裝維保人員來說都不是一個好消息，甚至可以說一種潛在的折磨。對安裝人員來說，太多的電纜線敷設(shè)不僅僅是工作量巨大，還意味著錯誤率會成倍增加。而對維修人員來說，當(dāng)故障發(fā)生時，面對密如蛛網(wǎng)一樣的電纜，不僅會增加故障排查難度，可能還會成倍增加立體車庫恢復(fù)正常使用所需的等待時間。
[0006]最后是成本問題。如此眾多的輸入輸出信號需要的大量電纜線必然導(dǎo)致電纜線的直接成本的居高不下，同時由此帶來的安裝和維修人工成本也不可忽視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明根據(jù)以上不足，提供了一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，通過模塊化分布安裝和遠(yuǎn)程通訊控制方式彌補了普通立體車庫控制系統(tǒng)存在的缺陷。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0009]—種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，包括:[0010]人機交換設(shè)備，用于輸入指令，且顯示輸入指令和設(shè)備狀態(tài)；
[0011]PLC，設(shè)備控制中心，其與人機交換設(shè)備通訊；
[0012]若干個底層的單元CPU、若干個中間層的單元CPU和若干個頂層的單元CPU，其與PLC通訊；單元CPU可選用單片機。
[0013]需要說明的是，每一層車庫具體配備多少個單元CPU取決于每一層車庫設(shè)多少個車位，當(dāng)數(shù)量較多時，可以選多個單元CPU，由于每個單元CPU均會有確定的地址，因此，不影響PLC的信息處理。
[0014]底層的單元CPU與若干個底層單元車庫電路連接，其中，每個底層單元車庫電路包括橫移限位開關(guān)和橫移電機驅(qū)動電路，橫移電機驅(qū)動電路驅(qū)動橫移電機動作；
[0015]中間層的單元CPU與若干個中間單元車庫電路連接，其中每個中間單元車庫電路包括橫移限位開關(guān)、上限位開關(guān)、下限位開關(guān)、超上限位開關(guān)、松鏈檢測開關(guān)、電磁鐵動作確認(rèn)開關(guān)、橫移電機驅(qū)動電路、電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路和升降電機驅(qū)動電路，橫移電機驅(qū)動電路驅(qū)動橫移電機動作，電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路驅(qū)動電磁式防墜落掛鉤動作，升降電機驅(qū)動電路驅(qū)動升降電機工作；
[0016]頂層的單元CPU與若干個頂層單元車庫電路連接，其中，每個頂層單元車庫電路包括上限位開關(guān)、下限位開關(guān)、超上限位開關(guān)、松鏈檢測開關(guān)、電磁鐵動作確認(rèn)開關(guān)、電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路和升降電機驅(qū)動電路，電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路驅(qū)動電磁式防墜落掛鉤動作，升降電機驅(qū)動電路驅(qū)動升降電機工作；
[0017]光電傳感器，設(shè)置有三對，分別用于檢測車高、車長和車內(nèi)是否有人，光電傳感器與單元CPU連接，具體地，可以與任一個單元CPU連接，通常同底層的單元CPU連接。
[0018]底層單元車庫電路、頂層單元車庫電路、中間單元車庫電路和光電傳感器均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0019]中間單元車庫電路為底層單元車庫電路的整數(shù)倍，所述頂層單元車庫電路模塊比底層單元車庫電路模塊的數(shù)量多一個。
[0020]所述人機交換設(shè)備與PLC之間采用RS232進行通訊。
[0021]所述PLC與底層的單元CPU、中間層的單元CPU和頂層的單元CPU之間采用RS485進行通訊。
[0022]所述單元CPU與底層單元車庫電路、中間單元車庫電路和頂層單元車庫電路之間設(shè)置有RJ45接口，RJ45接口之間通過8芯帶屏蔽功能的工業(yè)網(wǎng)線進行連接。
[0023]本發(fā)明還提供了一種升降橫移立體車庫集線控制方法，按如下步驟:
[0024]A、人機交換設(shè)備接收指令，在該指令執(zhí)行之前，
[0025]B、由PLC通過單元CPU檢測底層單元車庫電路、中間單元車庫電路和頂層單元車庫電路是否正常，如果否，終止程序，將不正常的狀態(tài)通過人機交換設(shè)備顯示出來并報警，如果正常則，
[0026]C、PLC將指令傳輸?shù)絾卧狢PU，由單元CPU檢測各開關(guān)和光電傳感器的變化，同時升降電機或橫移電機動作；
[0027]D、PLC檢測立體車庫移位完成否，如果是，PLC停止輸出指令，并通過人機交換設(shè)備顯示結(jié)果，如果否，繼續(xù)執(zhí)行B步驟。
[0028]本發(fā)明將原來紛繁冗雜的電纜線優(yōu)化為數(shù)量很少的工業(yè)網(wǎng)線，大幅度地減少了現(xiàn)場的電纜數(shù)量，采用集線控制系統(tǒng)只有普通控制系統(tǒng)所需現(xiàn)場敷設(shè)電纜數(shù)量的1/3，在節(jié)約了不菲的電纜成本的同時，既減少了安裝時現(xiàn)場布線的工作量，又為以后的維修保養(yǎng)提供了便利。另外由于控制柜外的電纜均可采用標(biāo)準(zhǔn)接插件進行連接，也大幅度降低了現(xiàn)場的安裝技術(shù)難度，不再會像常規(guī)控制系統(tǒng)那樣，經(jīng)常會出現(xiàn)由于現(xiàn)場安裝人員技能不夠或者粗心大意而出現(xiàn)接線錯漏，最終導(dǎo)致整個立體車庫控制系統(tǒng)無法正常運行的現(xiàn)象。更重要的是由于現(xiàn)在每個停車位到主控制柜之間的連接采用的工業(yè)網(wǎng)線具備屏蔽防干擾的功能，大大降低了輸入輸出信號被干擾的可能性，提高了整個立體車庫控制系統(tǒng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性能。
[0029]本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、安裝維護方便、可靠性高和穩(wěn)定性好的有益效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明的電原理框圖。
【具體實施方式】
[0031]現(xiàn)結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明:
[0032]如圖所示，一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，包括:
[0033]人機交換設(shè)備，用于輸入指令，且顯示輸入指令和設(shè)備狀態(tài)；
[0034]PLC，設(shè)備控制中心，可選用OMRON的CP1E-N60，其與人機交換設(shè)備可采用RS232通訊；
[0035]若干個底層的單元CPU (即一層的單元CPU)、若干個中間層的單元CPU (即二層的單元CPU、三層的單元CPU等)和若干個頂層的單元CPU，其與PLC通訊；
[0036]當(dāng)車庫是四層時，一至三層有8個車位，第四層有9個車位。所以一、二、三層可選一個3車位的單元CPU和一個5車位的單元CPU，而第四層的單元CPU(即頂層的單元CPU)則需要兩個5車位的單元CPU。
[0037]當(dāng)每層不超過5個車位時，每層配備一個5車位的單元CPU即可。
[0038]底層的單元CPU與若干個底層單元車庫電路連接，其中，每個底層單元車庫電路包括橫移限位開關(guān)和橫移電機驅(qū)動電路，橫移電機驅(qū)動電路驅(qū)動橫移電機動作；
[0039]中間層的單元CPU與若干個中間單元車庫電路連接，其中，每個中間單元車庫電路包括橫移限位開關(guān)、上限位開關(guān)、下限位開關(guān)、超上限位開關(guān)、松鏈檢測開關(guān)、電磁鐵動作確認(rèn)開關(guān)、橫移電機驅(qū)動電路、電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路和升降電機驅(qū)動電路，橫移電機驅(qū)動電路驅(qū)動橫移電機動作，電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路驅(qū)動電磁式防墜落掛鉤動作，升降電機驅(qū)動電路驅(qū)動升降電機工作；
[0040]頂層的單元CPU與若干個頂層單元車庫電路連接，其中，每個頂層單元車庫電路包括上限位開關(guān)、下限位開關(guān)、超上限位開關(guān)、松鏈檢測開關(guān)、電磁鐵動作確認(rèn)開關(guān)、電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路和升降電機驅(qū)動電路，電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路驅(qū)動電磁式防墜落掛鉤動作，升降電機驅(qū)動電路驅(qū)動升降電機工作；
[0041]光電傳感器，設(shè)置有三對，分別用于檢測車高、車長和車內(nèi)是否有人，光電傳感器與單元CPU連接。
[0042]中間單元車庫電路為底層單元車庫電路的整數(shù)倍，所述頂層單元車庫電路模塊比底層單元車庫電路模塊的數(shù)量多一個。
[0043]橫移電機驅(qū)動電路、電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路和升降電機驅(qū)動電路各自均包括接觸器作為功率驅(qū)動器件。
[0044]單元車庫電路、光電傳感器等均為現(xiàn)有技術(shù)。
[0045]單元CPU首先是要不斷掃描收集單元車庫電路的各開關(guān)輸入信號，并進行初步計算和處理，并將這些處理過后的數(shù)據(jù)通過RS485通訊方式傳送到PLC，由PLC完成最終的計算處理。再由PLC發(fā)出終端設(shè)備如橫移電機、升降電機運行指令，單元CPU對PLC的終端設(shè)備運行指令進行解析，從而使相應(yīng)的升降電機或者橫移電機動作，實現(xiàn)立體車庫的正常運轉(zhuǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，其特征是，包括: 人機交換設(shè)備，用于輸入指令，且顯示輸入指令和設(shè)備狀態(tài)； PLC，設(shè)備控制中心，其與人機交換設(shè)備通訊； 若干個底層的單元CPU、若干個中間層的單元CPU和若干個頂層的單元CPU，其與PLC通訊； 底層的單元CPU與若干個底層單元車庫電路連接，其中，每個底層單元車庫電路包括橫移限位開關(guān)和橫移電機驅(qū)動電路，橫移電機驅(qū)動電路驅(qū)動橫移電機動作； 中間層的單元CPU與若干個中間單元車庫電路連接，其中，每個中間單元車庫電路包括橫移限位開關(guān)、上限位開關(guān)、下限位開關(guān)、超上限位開關(guān)、松鏈檢測開關(guān)、電磁鐵動作確認(rèn)開關(guān)、橫移電機驅(qū)動電路、電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路和升降電機驅(qū)動電路，橫移電機驅(qū)動電路驅(qū)動橫移電機動作，電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路驅(qū)動電磁式防墜落掛鉤動作，升降電機驅(qū)動電路驅(qū)動升降電機工作； 頂層的單元CPU與若干個頂層單元車庫電路連接，其中，每個頂層單元車庫電路包括上限位開關(guān)、下限位開關(guān)、超上限位開關(guān)、松鏈檢測開關(guān)、電磁鐵動作確認(rèn)開關(guān)、電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路和升降電機驅(qū)動電路，電磁式防墜落掛鉤驅(qū)動電路驅(qū)動電磁式防墜落掛鉤動作，升降電機驅(qū)動電路驅(qū)動升降電機工作； 光電傳感器，設(shè)置有三對，分別用于檢測車高、車長和車內(nèi)是否有人，光電傳感器與單元CPU連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，其特征是，中間單元車庫電路為底層單元車庫電路的整數(shù)倍，所述頂層單元車庫電路模塊比底層單元車庫電路模塊的數(shù)量多一個。
3.如權(quán)利要求1所述的一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，其特征是，所述人機交換設(shè)備與PLC之間采用RS232進行通訊。
4.如權(quán)利要求1所述的一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，其特征是，所述PLC與底層的單元CPU、中間層的單元CPU和頂層的單元CPU之間采用RS485進行通訊。
5.如權(quán)利要求1-4任一項所述的一種升降橫移立體車庫集線控制系統(tǒng)，其特征是，所述單元CPU與底層單元車庫電路、中間單元車庫電路和頂層單元車庫電路之間設(shè)置有RJ45接口，RJ45接口之間通過8芯帶屏蔽功能的工業(yè)網(wǎng)線進行連接。
6.一種升降橫移立體車庫集線控制方法，其特征是，按如下步驟: A、人機交換設(shè)備接收指令，在該指令執(zhí)行之前， B、由PLC通過單元CPU檢測底層單元車庫電路、中間單元車庫電路和頂層單元車庫電路是否正常，如果否，終止程序，將不正常的狀態(tài)通過人機交換設(shè)備顯示出來并報警，如果正常則， C、PLC將指令傳輸?shù)絾卧狢PU，由單元CPU檢測各開關(guān)和光電傳感器的變化，同時升降電機或橫移電機動作； D、PLC檢測立體車庫移位完成否，如果是，PLC停止輸出指令，并通過人機交換設(shè)備顯示結(jié)果，如果否，繼續(xù)執(zhí)行B步驟。
【文檔編號】G05B19/418GK103792913SQ201410004386
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月1日
【發(fā)明者】鄭水龍, 梁明, 陳足慶 申請人:杭州大中泊奧科技有限公司