立体车库的电气控制方案.doc

立体车库的电气控制方案
根据广百停车库实际立体车库的观察，此立体车库模型是广百车库的立体车库仿制品。此模型车库为了能更逼真，为了考虑能与实物仿真，必须在机构上、电气控制原理及其功能上与实际的立体车库相差都不能很大。为了能实现实际立体车库与模型立体车库标书上的实训目标，在前面描述的是此模型的电气控制方式，后面的是此模型的综合考虑后电气配件的选型、安全使用事项，最后的是此模型的实训要点与故障设置点。
此模型作为教学设备为了与标书上的功能完全体现出来，采用的是三菱的人机界面及可编程控制器（PLC）为控制中心，根据运行的模式需要此模型可分为手动与自动的两种工作方式运行：
1. 手动模式是方便学生做单一动作运行的而设计的，就是当操作者按一下触摸屏上的相应一个按钮时，执行机构会做一个动作，但也是在保证此模型的设备安全下动作，当前面有障碍物时不会动作。
2. 自动模式是在触摸屏上点击相应的按钮后传给PLC后做出如下动作运行。
第三层的车库运行到第二层停车运行流程图

按触摸屏的301按钮
按触摸屏的303按钮
按触摸屏的302按钮

继续检测203或者201位置
PLC检测203位置是否有车位托板
PLC检测202位置是否有车位托板
PLC检测201位置是否有车位托板

有

无 有 无 有/无 有/无 有 无
203向202位置移动
302托板挂钩松开
201向202位置移动
301托板挂钩松开

202向201位置移动
202向203位置移动
可以存、取停车了
降到位后停止203托板挂钩动作挂上
302托板下降
303托板挂钩松开
可以存、取停车了
降到位后停止202托板挂钩动作挂上
302托板下降
可以存、取停车了
降到位后停止201托板挂钩动作挂上
301托板下降

以上是第三层的车位存车运行方式的流程图，取车方式是在前面流程图的反运行流程。如果第一层的车位不用存取车的时候，第三层的任一车位在第二层的位置上不会动；同理第一层的车位不用存取车时，第一层的任一车位在第二层的位置不会动，因为第二层是出车口。第二层的车位的运作方式是为避免第三层与第一层的车位存、取车时左右移动的，其它时候是不会动作的。

第一层的车库运行到第二层停车运行流程图
按触摸屏的102按钮

可以存、取停车了
升到位后停止201托板挂钩动作挂上
101托板上升
PLC检测203位置是否有车位托板
PLC检测201位置是否有车位托板
按触摸屏的103按钮

按触摸屏的101按钮

继续检测203或者201位置
PLC检测202位置是否有车位托板

升到位后停止203托板挂钩动作挂上
可以存、取停车了
可以存、取停车了
升到位后停止202托板挂钩动作挂上
103托板上升
102托板上升
203向202位置移动
202向203位置移动
201向202位置移动
202向201位置移动
无 有 无 有/无 有/无 无 有

以上是第一层车位存车运行方式的流程图，取车方式是在前面流程图的反运行流程。

整体的运动的示意图如下面所示：

根据上面的动作方式，下面把PLC的I/O口做一个分布列表：
序号
输入
用途
备注
序号
输出
用途
备注
1
X0
301运行到位

1
Y0
301车位升电机

2
X1
302运行到位

2
Y1
302车位升电机

3
X2
303运行到位

3
Y2
303车位升电机

4
X3
201运行到位

4
Y3
101车位升电机

5
X4
202运行到位

5
Y4
102车位升电机

6
X5
203运行到位

6
Y5
103车位升电机

7
X6
101运行到位

7
Y6
201车位升电机

8
X7
102运行到位

8
Y7
203车位升电机

9
X10
103运行到位

9
Y10
301车位降电机

10
X11
301车位停车检测

10
Y11
302车位降电机

11
X12
302车位停车检测

11
Y12
303车位降电机

12
X13
303车位停车检测

12
Y13
101车位降电机

13
X14
201车位停车检测

13
Y14
102车位降电机

14
X15
202车位停车检测

14
Y15
103车位降电机

15
X16
101车位停车检测

15
Y16
201车位降电机

16
X17
102车位停车检测

16
Y17
203车位降电机

17
X20
103车位停车检测

17
Y20
报警输出

18
X21
安全检测

18
Y21

19
X22
急停开关

19
Y22

根据上面列表在这里可以采用三菱的FX-48MR-001型号的PLC。因自动控制按钮与手动控制按钮都在触摸屏上显示并且给PLC指令的控制信号的发送端（上位机），故在这里采用的是三菱的人机界面GT-1045以显示整机的可控性，便于操作人员操作。
车位托板的执行上下、左右动作，采用的是深圳东顺电机制造有限公司的微电机，24V直流电机自带减速机，此电机是PLC输出端控制相应的继电器控制做正反转，实现车位的上下、左右运行。本电机具有减速运行的功能，具有与实际立体车库运行效果。为了使模型与实际车库功能一样，在这里也同样采用了电磁铁，此电磁铁是东莞锐意电磁吸铁有限公司生产的，具有体积小，便于安装，代替车位托板挂钩。
在检测方面，车位车辆检测是采用的是欧姆龙公司生产的E3T-SL12光电传感器检测，如果此传感器检测到有车辆停放在托板上时，此时光电传感器就会接收到一个信号，然后传给PLC一个信号，此时PLC控制与车位托板相应的指示灯。运行检测是采用欧姆龙公司生产的E2S-Q11接近传感器，车位托板的运行到位或者是移动到位都发出一个信号给PLC做出相应的动作。另外为了使模型更接近实物的车库，在第二层的出口处装有对射红外线安全传感器，当有车辆未停放到位或者有人员在车位托板口处、运行部位时，PLC检测到后会报警停下来，并且报警灯会亮起报警鸣笛，此传感器采用的是欧姆龙公司的E3T-ST12光电传感器。
区域动作执行机构及传感器检测示意图：
微电机升降

车辆检测
动作检测
微电机升降

车辆检测
动作检测
微电机升降

车辆检测
动作检测

微电机移动
红外线安全传感器
车辆检测
动作检测

备移区

微电机移动
红外线安全传感器
车辆检测
动作检测
微电机升降

车辆检测
动作检测
微电机升降

车辆检测
动作检测
微电机升降

车辆检测
动作检测
此模型根据教学模型的实训，在控制面板上装有PLC的I/O扩展口。为了使维护及学生操作，本机交流电路部分采用漏电保护开关及交控制流接触器切换，电流保护保险丝作为保护措施，交流电源的来源是采用三芯线缆的插头插座，在控制面板上有上电指示（红灯）亮起，直到按完运行按钮后（绿灯）后投入工作。直流电是采用24V的开关电源提供的。

实训项目
为了能实现标书上的实训项目，在此考虑把下面几个部位做如下改进：
1.车辆泊车与控制实训
例如要301车位泊车时，通过开关断开301车位的微电机控制继电器的控制引线，使其不能有下降的动作。必须切换过来才能恢复正常，使学生明白继电器控制原理。
2.车辆取车与控制实训
例如要取车辆时，通过开关控制PLC的下X22脚的控制信号，使PLC的X22脚得不到急停恢复信号，而使整机都不动作，必须再恢复其信号才恢复正常，使学生明白PLC控制原理。
3.停车状态显示控制实训
通过开关断开PLC相应的车辆检测信号灯输出引线后，使面板上的该车位车辆指示灯不亮，必须恢复才能显示正常。
4.传感器的检测与控制实训
通过开关断开E3T-ST12传感器的电源引线，使其停止工作，PLC也得不到信号而造成整机不工作，必须恢复其电源后才能工作。

编辑：何程勇 日期： 2011-3-21 审核： 日期： 批准： 日期：

2011-3-21