CN204302750U - 一种立体停车库自动控制系统及立体停车库 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及立体停车库自动控制领域,尤其是一种立体停车库自动控制系统及立体停车库。该立体停车库自动控制系统包括工控机，PLC，变频器，电机；所述工控机与所述PLC通过Profibus-DP总线连接，所述PLC与所述变频器通过Profibus-DP总线连接，所述变频器与所述电机连接。本实用新型提供的立体停车库自动控制系统及立体停车库，提高了立体停车库自动控制系统的自动化程度，降低人为操作的故障与危险，并且节约人力成本。

Description

一种立体停车库自动控制系统及立体停车库

技术领域

本实用新型涉及立体停车库自动控制领域,尤其是一种立体停车库自动控制系统及立体停车库。

背景技术

随着我国经济的高速发展，“泊车难”已经成为交通工具消费迅疾提高带来的冒尖的现象。在寸土寸金的主城区，大量兴建立体停车库是大势所趋。和地面停车相比，立体车库不仅能节约宝贵的土地资源，还可以减少车辆迂回停放产生的大量尾气，降低环境污染。因此，公共立体停车库是一项惠及全社会的民生工程。然而，如何对立体停车库的管理是人门亟待解决的问题。

实用新型内容

为此，本实用新型提出了一种可以解决上述问题的至少一部分的新立体停车库自动控制系统。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种立体停车库自动控制系统，包括工控机，PLC，变频器，电机；工控机与PLC通过Profibus-DP总线连接，PLC与变频器通过Profibus-DP总线连接，变频器与电机连接。

可选的，所述变频器内设有Profibus通讯模块，所述工控机安装有CP5611通讯卡，所述Profibus通讯模块与所述PLC通过Profibus-DP总线连接，所述PLC与所述CP5611通讯卡通过Profibus-DP总线连接。

可选的，所述PLC包括主PLC，多个从PLC，所述主PLC与所述从PLC通过Profibus-DP总线连接。

可选的，所述工控机包括主工控机，从工控机，所述主工控机与所述从工控机通过以太网连接，所述从工控机与所述变频器连接。

可选的，所述立体停车库自动控制系统还包括反馈装置。

可选的，还包括主动轮、从动轮，所述主动轮与电机连接，主动轮安装于停车板的一端，从动轮安装于停车板的另一端，随停车板的移动而转动；所述反馈装置包括编码器，所述编码器安装于所述从动轮上。

可选的，所述反馈装置还包括限位开关。

可选的，部分所述从PLC与主PLC之间通过Profibus中继器连接。根据本实用新型的另一个方面提供了一种立体停车库，包括上述的立体停车库自动控制系统，停车板，所述立体停车库自动控制系统的电机与所述停车板连接。

本实用新型提供的立体停车库自动控制系统及立体停车库，提高了立体停车库自动控制系统的自动化程度，降低人为操作的故障与危险，并且节约人力成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附图中：

图1为本实用新型提供的一种立体停车库自动控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种立体停车库自动控制系统的带有反馈装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种立体停车库自动控制系统的具体结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种立体停车库自动控制系统的PLC与变频器的连接结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种立体停车库自动控制系统的扩展结构示意图；

图6为本实用新型提供的一种立体停车库自动控制系统的扩展结构示意图；图7为本实用新型提供的一种立体停车库存车后的结构示意图；

图8为本实用新型提供的一种立体停车库取车的结构示意图；

其中，100、立体停车库；200、载车板；300、适配器。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步的描述。

参见图1-8所示，本实用新型提供了一种立体停车库自动控制系统，包括工控机，PLC，变频器，电机；工控机与PLC通过Profibus-DP总线连接，PLC与变频器通过Profibus-DP总线连接，变频器与电机连接。电机最好是伺服电机，此时变频器还可以用伺服控制器代替变频器。

PROFIBUS-DP现场总线是世界上应用最广泛的现场总线技术，PROFIBUS-DP既适合于自动化系统与现场信号单元的通讯，也可用于可以直接连接带有接口的变送器、执行器、传动装置和其它现场仪表及设备，对现场信号进行采集和监控，并且用一对双绞线替代了传统的大量的传输电缆，大量节省了电缆的费用，也相应节省了施工调试以及系统投运后的维护时间和费用。根据统计，使用PROFIBUS-DP可以使工程总造价降低20-40％。PROFIBUS可采用线形、星形、环形等多种拓扑结构。该网络支持服从PROFIBUS协议的profibus通讯模块、传感器、变频器进行组网通讯。在不挂中继的情况下，Profibus总线上可以最多挂n个传感器，m个变频器和p台PLC的二类从站，此处所述的站即为PLC，只要保证一条总线上的传感器、变频器和二类从站的总数不超过127即可。即m+n+p≦127。示意图如图5、图6所示。其中主PC即为主工控机，分站PC即为从工控机。

具体的，所述变频器内设有Profibus通讯模块，所述工控机安装有CP5611通讯卡，所述Profibus通讯模块与所述PLC通过Profibus-DP总线连接，所述PLC与所述CP5611通讯卡通过Profibus-DP总线连接。

为了便于综合控制，所述PLC包括主PLC，多个从PLC，所述主PLC与所述从PLC通过Profibus-DP总线连接。所述从PLC最好为多个，部分从PLC与主PLC之间可通过profibus中继器连接。通过网络增加中继器，Profibus网络上可连接的从PLC数可进一步提高。

为了便于综合控制，所述工控机包括主工控机，从工控机，所述主工控机与所述从工控机连接。所述从工控机最好为多个。

为了提高立体停车库自动控制系统的精确度，所述立体停车库自动控制系统还包括反馈装置。

上述立体停车库自动控制系统，还包括主动轮、从动轮，所述主动轮与电机连接，主动轮安装于停车板的一端，从动轮安装于停车板的另一端，随停车板的移动而转动；所述反馈装置包括编码器，为了避免电机空转或者主动轮与从动轮连接部分打滑等原因造成编码器计数不准，所述编码器安装于所述从动轮上。

为了防止停车板移动距离超出安全范围，所述反馈装置还包括限位开关。

本实用新型还提供了一种立体停车库，包括上述的立体停车库自动控制系统，停车板，所述立体停车库自动控制系统的电机与所述停车板连接。具体的可以是与主动轮连接，主动轮与从动轮连接，主动轮与从动轮带动停车板运动。

单个立体车库100的运行原理如图7、图8所示。地面层必须有一个空车位，每个车位均有载车板200(图中以三排载车板为例)，所需存取车辆的载车板通过升降横移运动到达地面层，驾驶员进入车库，存取车辆，完成存取过程。停泊在车库内地面层的车辆：只作横移，不必升降；而停在顶层的车辆：只作升降，不作横移；中间层则通过升降横移运动为顶层车辆让出空位，或存取车辆。为了便于理解，选取图中一个载车板为A载车板，即图中标记有“A”的载车板，图7为A载车板在存车辆时的位置，图8为在取车辆时，A载车板经向下移动到达地面的位置。

由上述控制系统可看出，一个大型立体停库，可以通过建立很多个小型立体停车库，并通过上述立体停车库自动控制系统，进行扩展。

停车库立体停车库自动控制系统具体结构参见附图3。其中，PLC可选用STEMENS S7_300型号，触摸屏与MPI接口通过适配器300连接，适配器为RS485或RS232适配器。

本实用新型的设计原理如下；以一台西门子315-2DP CPU模块作为整个控制系统的管理与控制的核心，该模块一方面用于管理整个立体停车库自动控制系统的电源，同时，作为Profibus-DP网络上主站，控制Profibus-DP网络上各个从站与主站、从站与从站之间的数据交互；

子系统描述：

每个子系统配备一台西门子带MPI接口和Profibus DP接口的300系列PLC的CPU模块(如315-2DP)。每个子立体停车库自动控制系统除了具有单独的CPU模块外，还配备相应的PLC电源和数字输入模块、继电器输出模块等功能模块。

其中，电源模块用于给继电器、指示灯、CPU、功能模块、编码器和限位传感器等器件供电；

数字输入模块用于检测编码器的脉冲信号，并转化为载车板在横向或是纵向移动距离；数字输入模块的另一个功能是检测限位开关的位置，判断载车板是否运动到指定位置；数字输入模块的第三个功能是检测当控制器控制命令发出后，相应的控制电机的接触器是否按照要求正常闭合或断开。

继电器输出模块一方面用于点亮警告指示灯，提醒设备运行中不得进入停车位；另一方面，继电器输出模块通过控制小型功率继电器进而控制接触器实现对驱动电机电源的控制。为了减少变频器的使用量，将相同功率电机连接到同一台变频器上，在使用时，通过简单的对各个控制继电器进行互锁控制，即可保证同一个变频器下的各个电机分时工作。根据机械结构的不同，也可采用单台变频器控制单台电机，只是这样会增加投资成本。

控制触摸屏的选择：

西门子触摸屏如MP270、TP170等可通过MPI接口与带MPI接口300系列PLC进行通讯，如图3所示，实现对PLC的控制。为了便于使用，本控制器中不仅给主PLC配备一台触摸屏，也给每个子控制系统配备触摸屏。主PLC的触摸屏可实现对整个立体停车库自动控制系统的控制，控制量较多，可选择12寸的大触摸屏，而单个控制系统的触摸屏只需要对所在的控制系统进行控制，控制量较少，可采用5.7寸触摸屏即可满足要求。

移动的精确定位：

为了能对载车板的位置进行精确定位，通过编码器与限位开关配合共同定位。横向移动距离通过编码器测量，但是否到达指定位置还需进一步验证限位开关信号，这样的双重验证方式可有效避免由于单一检测方法失效造成的设备误动作。

设备的多重保护：

立体停车库自动控制系统属于大型控制设备，必须具备完备的保护才能避免在使用中出现人员和财产的损失。

首先，不仅在总控制触摸屏一侧配备可以对整个立体停车库自动控制系统的急停按钮，任一设备需要紧急停机时，只需按下该急停按钮即可；另一方面，在每个子立体停车库自动控制系统的触摸屏一侧也放置了急停按钮，便于现场工作人员根据现场状况对当前子系统的急停控制。

其次，系统的限位保护和过流过载保护。载车板在电机驱动下，做横向或是纵向运动。在通常情况下，在载车板各个运动方向的极限位置，如载车板所能到达的向上的最高点、向下的最低点，或是横向的最左边、最右边都应该有以下保护措施：机械限位、通过限位开关的电气限位。而我们的控制器中，不仅有上述保护措施，还增加两项保护措施：一是通过增加编码器，测量载车板的位置，一旦载车板超出了限位保护极限位置，强制设备停机检查限位开关工作是否正常；二是为每个电机单独配置匹配的断路器，在设备运行中如果有异物将设备卡死时，断路器跳闸保护设备；当限位开关和编码器都失效时，由于机械限位挡块的存在，载车板会被机械限位挡块挡住，此时，电机电流剧增，断路器也可跳闸保护设备。

各个系统之间的独立设计：

由于采用Profibus-DP网络结构，各个子系统之间是独立运行的系统，单个系统的故障不会导致整个系统的瘫痪，而且这样的设计业有利于故障的精确定位和修复。

本实用新型提供的立体停车库自动控制系统及立体停车库，提高了立体停车库自动控制系统的自动化程度，降低人为操作的故障与危险，并且节约人力成本。

应该注意的是，上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实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适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种立体停车库自动控制系统，其特征在于，包括工控机，PLC，变频器，电机；所述工控机与所述PLC通过Profibus-DP总线连接，所述PLC与所述变频器通过Profibus-DP总线连接，所述变频器与所述电机连接。

2.根据权利要求1所述的立体停车库自动控制系统，其特征在于，所述变频器内设有Profibus通讯模块，所述工控机安装有CP5611通讯卡，所述Profibus通讯模块与所述PLC通过Profibus-DP总线连接，所述PLC与所述CP5611通讯卡通过Profibus-DP总线连接。

3.根据权利要求2所述的立体停车库自动控制系统，其特征在于，所述PLC包括主PLC，多个从PLC，所述主PLC与所述从PLC通过Profibus-DP总线连接。

4.根据权利要求3所述的立体停车库自动控制系统，其特征在于，所述工控机包括主工控机，从工控机，所述主工控机与所述从工控机通过以太网连接，所述从工控机与所述变频器连接。

5.根据权利要求4所述的立体停车库自动控制系统，其特征在于，所述立体停车库自动控制系统还包括反馈装置。

6.根据权利要求5所述的立体停车库自动控制系统，其特征在于，还包括主动轮、从动轮，所述主动轮与电机连接，主动轮安装于停车板的一端，从动轮安装于停车板的另一端，随停车板的移动而转动；所述反馈装置包括编码器，所述编码器安装于所述从动轮上。

7.根据权利要求6所述的立体停车库自动控制系统，其特征在于，所述反馈装置还包括限位开关。

8.根据权利要求3-7任一项所述的立体停车库自动控制系统，其特征在于，部分所述从PLC与主PLC之间通过Profibus中继器连接。

9.一种立体停车库，包括权利要求1-7任一项所述的立体停车库自动控制系统，停车板，所述立体停车库自动控制系统的电机与所述停车板连接。