CN106325197A - 一种高安全性的立体车库变频智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，包括可编程逻辑控制器模块、被操控装置模块、人机交互界面模块、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块和为系统中各用电模块供电的电源模块；可编程逻辑控制器模块分别通过线路与人机交互界面模块、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块相连；所述被操控装置模块包括电机、制动器、电磁吸附防摆装置。本发明可以实现双回路控制被操控装置模块，提高了系统的安全性。变频操控方式，系统的起、停平缓，机械磨损低，能耗显著降低。

Description

一种高安全性的立体车库变频智能控制系统

技术领域

本发明涉及立体车库技术领域，具体涉及一种高安全性的立体车库变频智能控制系统。

背景技术

立体车库是停车设备的一种,属特种设备产品之一,按其结构分为升降横移式、垂直升降式、平面移动式、垂直循环式、简易升降式、多层循环式、巷道堆垛式机械式等。由于其具有占地面积少，建设费用低，无堵车现象的优点，在大中城市停车用地十分紧张的现状下得到了广泛的应用。现有技术中，立体车库大多使用三相交流电，电机及相关电气设备频繁启动、制动，设备故障率高，存在不安全隐患，控制装置耗能较高的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种高安全性的立体车库变频智能控制系统。

本发明采用的技术方案如下。

一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，所述控制系统包括可编程逻辑控制器模块、被操控装置模块、人机交互界面模块、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块和为系统中各用电模块供电的电源模块；可编程逻辑控制器模块分别通过线路与人机交互界面模块、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块相连。

所述被操控装置模块包括电机、电机的制动器、电磁吸附防摆装置。

所述主控制模块包括变频器、第一接触器组。可编程逻辑控制器模块通过线路与变频器相连。变频器通过线路与电机相连。变频器通过线路与第一接触器组相连；第一接触器组通过线路与电机的制动器、电磁吸附防摆装置相连；可编程逻辑控制器模块确定需要运转的电机并通过变频器向其供电，变频器通过第一接触器组操控需要运转的电机的制动器的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置的电源接触器的吸合，从而达到控制被操控装置的目的；变频器可监控主控制模块的运行状态信息并其反馈给可编程逻辑控制器模块。所述备用控制模块包括第二接触器组，可编程逻辑控制器模块通过线路与第二接触器组相连，第二接触器组通过线路与电机、电机的制动器、电磁吸附防摆装置相连。

电源模块通过线路分别与可编程逻辑控制器模块、变频器、被操控装置模块、备用控制模块相连。电源模块与被操控装置模块之间的线路上设有电磁控制开关，电磁控制开关与第二接触器组相连；电源模块与变频器之间的线路上设有第一电源监控器，第一电源监控器通过线路与可编程逻辑控制器模块相连。

当第一电源监控器向可编程逻辑控制器模块反馈监控到的电路异常信息时，可编程逻辑控制器模块控制变频器停止向电机供电并切断可编程逻辑控制器模块与变频器之间的线路，同时，可编程逻辑控制器模块通过第二接触器组控制电磁开关闭合实现电源模块向被操控装置模块直接供电并通过第二接触器组操控需要运转电机的电源接触器的吸合、电机的制动器的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置的电源接触器的吸合从而达到控制被操控装置的目的并通过声光报警装置模块发出警报。

当变频器检测到主控制模块的运行异常时，变频器停止向电机供电并向可编程逻辑控制器模块反馈主控制模块的异常运行状态信息，可编程逻辑控制器模块切断可编程逻辑控制器模块与变频器之间的线路，同时，可编程逻辑控制器模块通过第二接触器组控制电磁开关闭合实现电源模块向被操控装置模块直接供电并通过第二接触器组操控需要运转电机的电源接触器的吸合、电机的制动器的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置的电源接触器的吸合从而达到控制被操控装置的目的并通过声光报警装置模块发出警报。

进一步，电源模块通过线路与被操控装置模块相连且所述线路上设有第二电源监控器。

进一步，电磁控制开关通过线路与电源模块与变频器之间的线路相连。

进一步，第一电源监控器监控到的电路异常信息为电流异常、电压异常、缺相中的一种或数种。

进一步，电磁吸附防摆装置包括电磁铁块，电磁铁块设置在立体车库的架体上各载车机构的底部可运动到的最低位置的下方；各载车机构的底部构件为铁质构件；电磁铁块的底面上垂直向设有若干插孔，每一插孔内插有一立柱，各立柱通过底座安装在各载车机构的底部可运动到的最低位置的下方的地面上且电磁铁块的顶面与立体车库的架体上的载车机构的底部可运动到的最低位置之间留有间隙；立柱的长度、插孔的深度均大于间隙的宽度；当电磁铁块通电且载车机构通过电磁铁块的正上方时，电磁铁块被载车机构的铁质的底部构件垂直向上吸引并吸附到载车机构的铁质的底部构件上，插入电磁铁块的插孔内的立柱可阻碍电磁铁块水平向运动，从而限定载车机构的水平摆动；当电磁铁块断电时，电磁铁块不被载车机构的底部垂直向上吸引，在重力作用下电磁铁块下落归位，不再限制载车机构的水平运动。

进一步，立柱的径向外周表面上电磁铁块的底部位置与底座的顶部位置之间套装有减震装置；所述减震装置为减震弹簧或减震垫。

进一步，插孔为孔口朝下设置的盲孔。

进一步，所述人机交互界面模块包括读卡机、带显示屏的输入输出设备。

进一步，所述控制系统包括与可编程逻辑控制器模块相连的传感器模块，传感器模块包括车辆进出车库监测传感器组、载车机构运转监测传感器组、车辆进入载车机构传感器组、限位传感器组。

进一步，所述主控制模块的异常运行状态信息为电机过流、过载、欠压、缺相，变频器过载，电机内置制动单元过载，接触器故障，编码器故障，输出缺相，通讯故障，电磁吸附防摆装置故障中的一种或数种。

本发明的有益效果如下。

1、可以实现工频、变频双回路控制被操控装置模块，当变频回路异常时，通过工频回路供电、控制被操控装置模块，提高了系统的安全性。

2、变频操控方式，系统的起、停平缓，机械磨损低，相比采用工频操控，能耗降低20%以上。

3、基于可编程逻辑控制模块、变频器的优化控制，容易实现对现有交流电机进行调速控制，调速范围大而且连续，相比工频回路，可节电30%，节电效果显明显。

4、电磁吸附防摆装置可有效调高立体车库制动的稳定性，提高车辆进入载车机构的舒适感。

5、容易实现电机正反转切换和构成自动化控制系统；启动平滑，电流小，适用于立体车库的这种频繁启动和制动场合。

6、 变频操控启动对电网的电路损耗变小，可以实现低压启动。

7、可减少电机发热及运动部件的磨损程度，有效延长电机使用寿命，降低维修成本。

8、结构简单，运行安全可靠，保养维修简单。

9、故障自动报警，不影响正常工作。

附图说明

图1是本发明高安全性的立体车库变频智能控制系统一较佳实施例的结构示意图。

图2是本发明高安全性的立体车库变频智能控制系统一较佳实施例的结构示意图。

图3是电磁吸附防摆装置的立体结构示意图。

图4是图3沿A-A’的剖视图。

图5是电磁吸附防摆装置与载车机构相吸引时的示意图。

图6是电磁吸附防摆装置与载车机构不相吸引时的示意图。

图7是本发明高安全性的立体车库变频智能控制系统一较佳实施例的结构示意图。

其中：可编程逻辑控制器模块-1；电源-2；人机交互界面模块-3；声光报警装置模块-4；电机-5；电机的制动器-6；变频器-7；第一接触器组-8；电磁吸附防摆装置-9；电磁铁块-91；底部构件-92；载车机构-93；间隙-94；立柱-96；插孔-95；立柱-96；底座-97；减震装置-98；第二接触器组-10；电磁控制开关-11；第一电源监控器-12；第二电源监控器-13；读卡机-14；带显示屏的输入输出设备-15；传感器模块-16；车辆进出车库监测传感器组-17；载车机构运转监测传感器组-18；车辆进入载车机构传感器组-19；限位传感器组-20；指示灯模块-21。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例1。如图1所示，一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，所述控制系统包括可编程逻辑控制器模块1、被操控装置模块、人机交互界面模块3、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块4和为系统中各用电模块供电的电源模块2；可编程逻辑控制器模块1分别通过线路与人机交互界面模块3、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块4相连。

所述被操控装置模块包括电机5、电机的制动器6、电磁吸附防摆装置9。

所述主控制模块包括变频器7、第一接触器组8。可编程逻辑控制器模块1通过线路与变频器7相连。变频器7通过线路与电机5相连。变频器可分别与电机、第一接触器组8、可编程逻辑控制器模块1交换信息。变频器7通过线路与第一接触器组8相连；第一接触器组8通过线路与电机的制动器6、电磁吸附防摆装置9相连；可编程逻辑控制器模块1确定需要运转的电机5并通过变频器7向其供电，变频器7通过第一接触器组8操控需要运转的电机的制动器6的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置9的电源接触器的吸合，从而达到控制被操控装置的目的；变频器7可监控主控制模块的运行状态信息并其反馈给可编程逻辑控制器模块1。所述备用控制模块包括第二接触器组10，可编程逻辑控制器模块1通过线路与第二接触器组10相连，第二接触器组10通过线路与电机、电机的制动器6、电磁吸附防摆装置9相连。

电源模块2通过线路分别与可编程逻辑控制器模块1、变频器7、被操控装置模块、备用控制模块相连。电源模块2与被操控装置模块之间的线路上设有电磁控制开关11，电磁控制开关11与第二接触器组10相连；电源模块2与变频器7之间的线路上设有第一电源监控器12，第一电源监控器12通过线路与可编程逻辑控制器模块1相连。第一电源监控器12可向可编程逻辑控制器模块1反馈监控信息。

当第一电源监控器12向可编程逻辑控制器模块1反馈监控到的电路异常信息时，可编程逻辑控制器模块1控制变频器7停止向电机供电并切断可编程逻辑控制器模块1与变频器7之间的线路，同时，可编程逻辑控制器模块1通过第二接触器组10控制电磁开关闭合实现电源模块2向被操控装置模块直接供电并通过第二接触器组10操控需要运转电机5的电源接触器的吸合、电机的制动器6的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置9的电源接触器的吸合从而达到控制被操控装置的目的并通过声光报警装置模块4发出警报。

当变频器7检测到主控制模块的运行异常时，变频器7停止向电机供电并向可编程逻辑控制器模块1反馈主控制模块的异常运行状态信息，可编程逻辑控制器模块1切断可编程逻辑控制器模块1与变频器7之间的线路，同时，可编程逻辑控制器模块1通过第二接触器组10控制电磁开关闭合实现电源模块2向被操控装置模块直接供电并通过第二接触器组10操控需要运转电机5的电源接触器的吸合、电机的制动器6的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置9的电源接触器的吸合从而达到控制被操控装置的目的并通过声光报警装置模块4发出警报。

变频器7采用西门子3UG4511-1AP2C型变频器。

电源模块2采用三相五线制电源模块2，使用三相380V交流电作为电机5驱动电源模块2并为变频器7工作供电。

可编程逻辑控制器模块1为可编程逻辑控制器PLC。

如图3-6所示，电磁吸附防摆装置9包括电磁铁块91，电磁铁块91设置在立体车库的架体上各载车机构93的底部可运动到的最低位置的下方；各载车机构93的底部构件92为铁质构件；电磁铁块91的底面上垂直向设有若干插孔95，每一插孔95内插有一立柱96，各立柱96通过底座97安装在架体上的各载车机构93的底部可运动到的最低位置的下方的地面上且电磁铁块91的顶面与立体车库的架体上的载车机构93的底部可运动到的最低位置之间留有间隙94；立柱96的长度、插孔95的深度均大于间隙的宽度；当电磁铁块91通电且载车机构93通过电磁铁块91的正上方时，电磁铁块91被载车机构93的铁质的底部构件92垂直向上吸引并吸附到载车机构93的铁质的底部构件上，插入电磁铁块91的插孔95内的立柱96可阻碍电磁铁块91水平向运动，从而限定载车机构93的水平摆动；当电磁铁块91断电时，电磁铁块91不被载车机构93的底部垂直向上吸引，在重力作用下电磁铁块91下落归位，不再限制载车机构93的水平运动。

立柱96的径向外周表面上电磁铁块91的底部位置与底座97的顶部位置之间套装有减震装置98；所述减震装置为减震弹簧或减震垫。

插孔95为孔口朝下设置的盲孔。

所述人机交互界面模块3包括读卡机14、带显示屏的输入输出设备15。

所述控制系统包括与可编程逻辑控制器模块1相连的传感器模块16，传感器模块16包括车辆进出车库监测传感器组17、载车机构运转监测传感器组18、车辆进入载车机构传感器组19、限位传感器组20。当限位传感器组20向可编程逻辑控制器模块1传送信号时，制动器紧急制动，同时声光报警装置模块发出声光报警。第一电源监控器12监控到的电路异常信息为电流异常、电压异常、缺相中的一种或数种。

所述控制系统包括与可编程逻辑控制器模块1相连的指示灯模块21。

实施例2。如图2所示，本实施例与实施例1的不同在于：电源模块2与被操控装置模块之间的线路上设有第二电源监控器13。第一电源监控器、第二电源监控器均为可监控设备电压、电流、相序等参数的设备。

实施例3。如图7所示，本实施例与实施例1的不同在于：电磁控制开关11通过线路与电源模块2与变频器7之间的线路相连。

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。

Claims (10)

1.一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：所述控制系统包括可编程逻辑控制器模块（1）、被操控装置模块、人机交互界面模块（3）、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块（4）和为系统中各用电模块供电的电源模块（2）；可编程逻辑控制器模块（1）分别通过线路与人机交互界面模块（3）、主控制模块、备用控制模块、声光报警装置模块（4）相连；

所述被操控装置模块包括电机（5）、电机的制动器（6）、电磁吸附防摆装置（9）；

所述主控制模块包括变频器（7）、第一接触器组（8）；可编程逻辑控制器模块（1）通过线路与变频器（7）相连；变频器（7）通过线路与电机（5）相连；变频器（7）通过线路与第一接触器组（8）相连；第一接触器组（8）通过线路与电机的制动器（6）、电磁吸附防摆装置（9）相连；可编程逻辑控制器模块（1）确定需要运转的电机（5）并通过变频器（7）向其供电，变频器（7）通过第一接触器组（8）操控需要运转的电机的制动器（6）的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置（9）的电源接触器的吸合，从而达到控制被操控装置的目的；变频器（7）可监控主控制模块的运行状态信息并其反馈给可编程逻辑控制器模块（1）；

所述备用控制模块包括第二接触器组（10），可编程逻辑控制器模块（1）通过线路与第二接触器组（10）相连，第二接触器组（10）通过线路与电机（5）、电机的制动器（6）、电磁吸附防摆装置（9）相连；

电源模块（2）通过线路分别与可编程逻辑控制器模块（1）、变频器（7）、被操控装置模块、备用控制模块相连；电源模块（2）与被操控装置模块之间的线路上设有电磁控制开关（11），电磁控制开关（11）与第二接触器组（10）相连；电源模块（2）与变频器（7）之间的线路上设有第一电源监控器（12），第一电源监控器（12）通过线路与可编程逻辑控制器模块（1）相连；

当第一电源监控器（12）向可编程逻辑控制器模块（1）反馈监控到的电路异常信息时，可编程逻辑控制器模块（1）控制变频器（7）停止向电机供电并切断可编程逻辑控制器模块（1）与变频器（7）之间的线路，同时，可编程逻辑控制器模块（1）通过第二接触器组（10）控制电磁开关闭合实现电源模块（2）向被操控装置模块直接供电并通过第二接触器组（10）操控需要运转电机（5）的电源接触器的吸合、电机的制动器（6）的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置（9）的电源接触器的吸合从而达到控制被操控装置的目的并通过声光报警装置模块（4）发出警报；

当变频器（7）检测到主控制模块的运行异常时，变频器（7）停止向电机供电并向可编程逻辑控制器模块（1）反馈主控制模块的异常运行状态信息，可编程逻辑控制器模块（1）切断可编程逻辑控制器模块（1）与变频器（7）之间的线路，同时，可编程逻辑控制器模块（1）通过第二接触器组（10）控制电磁开关闭合实现电源模块（2）向被操控装置模块直接供电并通过第二接触器组（10）操控需要运转电机（5）的电源接触器的吸合、电机的制动器（6）的电源接触器的吸合、电磁吸附防摆装置（9）的电源接触器的吸合从而达到控制被操控装置的目的并通过声光报警装置模块（4）发出警报。

2.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：电源模块（2）通过线路与被操控装置模块相连且所述线路上设有第二电源监控器（13）。

3.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：电磁控制开关（11）通过线路与电源模块（2）与变频器（7）之间的线路相连。

4.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：第一电源监控器（12）监控到的电路异常信息为电流异常、电压异常、缺相中的一种或数种。

5.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：电磁吸附防摆装置（9）包括电磁铁块（91），电磁铁块（91）设置在立体车库的架体上各载车机构（93）的底部可运动到的最低位置的下方；各载车机构（93）的底部构件（92）为铁质构件；电磁铁块（91）的底面上垂直向设有若干插孔（95），每一插孔（95）内插有一立柱（96），各立柱（96）通过底座（97）安装在各载车机构（93）的底部可运动到的最低位置的下方的地面上且电磁铁块（91）的顶面与立体车库的架体上的载车机构（93）的底部可运动到的最低位置之间留有间隙（94）；立柱（96）的长度、插孔（95）的深度均大于间隙的宽度；当电磁铁块（91）通电且载车机构（93）通过电磁铁块（91）的正上方时，电磁铁块（91）被载车机构（93）的铁质的底部构件（92）垂直向上吸引并吸附到载车机构（93）的铁质的底部构件上，插入电磁铁块（91）的插孔（95）内的立柱（96）可阻碍电磁铁块（91）水平向运动，从而限定载车机构（93）的水平摆动；当电磁铁块（91）断电时，电磁铁块（91）不被载车机构（93）的底部垂直向上吸引，在重力作用下电磁铁块（91）下落归位，不再限制载车机构（93）的水平运动。

6.如权利要求5所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：立柱（96）的径向外周表面上电磁铁块（91）的底部位置与底座（97）的顶部位置之间套装有减震装置（98）；所述减震装置为减震弹簧或减震垫。

7.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：插孔（95）为孔口朝下设置的盲孔。

8.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：所述人机交互界面模块（3）包括读卡机（14）、带显示屏的输入输出设备（15）。

9.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：所述控制系统包括与可编程逻辑控制器模块（1）相连的传感器模块（16），传感器模块（16）包括车辆进出车库监测传感器组（17）、载车机构运转监测传感器组（18）、车辆进入载车机构传感器组（19）、限位传感器组（20）。

10.如权利要求1所述的一种高安全性的立体车库变频智能控制系统，其特征在于：所述主控制模块的异常运行状态信息为电机过流、过载、欠压、缺相，变频器过载，电机内置制动单元过载，接触器故障，编码器故障，输出缺相，通讯故障，电磁吸附防摆装置故障中的一种或数种。