立体车库控制系统

立体车库控制系统（精选12篇）

立体车库控制系统 第1篇

关键词：PLC,立体车库,控制系统

1. 前言

现在国内把立体车库根据结构和工作原理分为如下八类:升降横移式, 垂直循环式立体车库, 多层循环式立体车库, 平面移动式立体车库, 巷道堆垛式立体车库, 水平循环式立体车库, 垂直升降式立体车库, 简易升降式立体车库。

2.立体车库的结构分析

本文主要针对升降横移式控制系统进行分析, 升降横移式立体车库是利用发动机带动载车板来实现车辆的横移和升降的立体停车设备。

以三层六列式的升降横移式立体车库, 如图1所示, 形式为全地上布置, 三层六列共18个车位, 由于底层和中间层各有一个空位, 所以只有16个托盘, 也就是这类车库只能停放16辆车, 相对应的车位和车号如下图所示。车在库内运行的情况是这样的:

在车库的一二两层均有一个空位, 没有载车板的空位, 可以为上层的车位上升和下降提供安全的通道。第一层的1、2、3、4、5个车位可以直接的存车或者取车, 无需升降和横移, 这层的载车板没有升降功能, 只做横移功能;第二层的五个车位的载车板升降和横移都可以;第三层有六个停车位, 这层载车板只有升降功能, 没有横移功能。这种立体车库一般最少有两层或者多层。第一层和第二层均有一个没有载车板的空位, 如果需要取上层的车位, 如果要取第三层的车, 那么就需要横向移动下面两层的载车板, 所取车位的下方要完全空出来才能将所取车位下降取车, 顶层的车位才可以下降到地面层取车。

3.立体车库控制原理

综合上段的讲解和描述, 各层的车位的移动都有自己的特点, 第一层的载车板只限于左右移动, 第二层载车板可以平移也可以升降, 第三层载车板只能升降。当停放在第一层的车主需要取车时, 载车板不需要移动就可以进行取车;第三层车主需要取车时, 第一层和第二层都要进行相应的移动, 知道第三层需取车的车位下方完全空位出来, 需取车才可以下降到第一层进行取车, 车主取车完成后, 第一二三层的载车板都将进行复位, 首先是第三层的载车板进行升降复位, 其次才是一二层的载车板进行横移复位。

操作者通过操作PLC控制系统对车库进行操作, 控制系统将车库现况信号传递给检测系统, 检测系统对车库的情况进行检测, 再将检测的结果反馈给控制系统, 控制系统接收检测系统反馈来的信号后, 会在各个开关或者按钮或电脑屏幕信号来显示车库的情况, 以便操作者来判断操作。控制原理如下图2所示。

升降横移式立体车库, 控制系统控制单元内的车库和电梯电机的主要控制对象是第一进给电机, 控制系统不仅控制单元内车库, 还可以控制各种其他的设施, 像照明灯和其他的安全防护设备, 不同的时间可以控制不同的设备, 这样就不会和其他设备发生冲突。为了保障安全, 在设备中我们安装了行程开关, 行程开关是为了能够使载车板的移动到达指定位置, 以方便车主们可以方便安全的取车, 特定的红外线开关还可以判断每个车位上有无车辆存在。

4.检测点与控制点

4.1检测点分布

1.检测汽车停放是否到位

当车主将车停放在载车板上时要通过光电开关的检测, 光电开关通过扫描车辆底部来检测车辆的停放, 并且分布在左右两侧, 光电开关通过底部扫描的方式检测汽车是否停放到位。

2. 为了停放车辆安全和车辆停放情况, 在每个载车板上各有一个光电开关。

3. 检测载车板横移

在1、2两层的停车位上都安装了限位开关, 用于检测载车板横向移动是否到位。若当定位开关失效时, 限位开关可以起到一种保护作用。

4. 检测载车板升降

每个可以升降的车位的轨道板上下部都将安装限位开关, 当载车板上升或者下降时, 限位开关用来限制载车板升降不要超程, 也起到的是限位保护作用。

5.检测吊钩工作状态

吊钩是否挂住载车板的情况将直接反馈给控制系统, 再由控制系统来控制电磁钩的下一个任务。

4.2控制点分布

1.底层载车板横移控制

这里采用的电机控制为带自动抱闸的三相交流电机, 底层有五个载车板, 每个载车板都可以进行横向移动。

2.二层载车板升降运动控制

中间层载车板采用的电机控制同样为带自动抱闸的三相交流电机, 中间层有五个载车板, 每个载车板都可以进行横向移动和升降移动。

3.一层载车板左右平移控制

顶层载车板采用的电机控制为带自动抱闸的三相交流电机, 顶层有六个在载车板, 每个载车板只可以进行升降移动。

4. 吊钩动作控制

中间层和顶层的载车板均使用吊钩控制, 吊钩一般采用电磁铁控制, 16个载车板要用32套吊钩。

结论

升降横移式立体车库在众多立体车库有结构简单、节省土地等优点。通过PLC控制立体车库, 采用升降横移式, 控制简便, 容易实现, 经济效益性好。

参考文献

[1]贺文华.升降横移式立体车库的控制研究与仿真实现[D].长安大学, 2006.[2]

安华立体车库考勤制度 第2篇

考勤制度

为加强员工管理，规范员工行为，提高员工素质，特制定本制度。本制度是销售部员工必须遵守的原则，是规范员工言行的依据，是评价员工言行的标准。全体销售人员应从自我做起，从本岗位做起，自觉遵守各项制度。

员工如对本制度有任何疑问或异议，可向销售部负责人咨询，本制度最终解释权归安华立体车库营销公司。

本制度自制定之日起开始执行。

1、每天上、下班均由办公室主任点名签到。

2、考勤时间标准：以标准时间为准。要求每位销售人员均核对自己的时间。

3、公司会议如无特殊情况，销售部员工必须全体参加。必须着装整齐，仪容仪表于会前整理好，不规范者不得参加晨会。

4、调休、请假需提前一天经同意，并跟办公室提前打招呼，以备考勤。

5、请假1天以内由部长负责人签字批准，2天以上需总经理签字批准（总经理不在由部长批准）。请假必须填写请假条，否则按照旷工处理。月底核算，扣发请假日工资。

6、休假按公司制度调整年休，具体参照《公司规章制度》。

7、根据实际情况决定，销售部上班时间做如下规定：

上午：8：00---12：00

中餐：12：00---13：00

下午：13：00---17：00

上班早上8：05，中午13：00之后到达，视为迟到。下班中午12：00下午17：00之前离开，视为早退。

8、员工应合理安排自身工作，在正常工作时间内如期完成本职工作，未完成者，应自觉加班完成，公司不再付给加班费。若公司工作需要员工加班，员工应积极支持。

立体停车库的上位机控制系统的编制 第3篇

摘要:随着经济的发展,社会的不断进步,停车库技术产业的不断更新,微机控制的停车库将是未来停车库产业中的主流。本文重点阐述利用MCGS组态软件,编制上位机控制系统。

关键词:立体停车库 MCGS组态软件 控制系统

中图分类号:TH-39

0 引言

控制大规模、大容量立体停车库或车库群时,仅仅通过操作盒来完成人对停车库的控制,不易使其实现自动化和智能化,且更加难以实现网络化。利用微机技术和多功能灵活的界面便可实现对大规模立体停车库的控制,其主导核心还是可编程控制器,微机通过与可编程控制器的通讯,实现对控制核心的管理和操作。微机做为上位机对可编程控制器控制,最大的潜在优势在于微机便于联网,可用互联网对车库实现远程的网络化管理和控制。目前,在停车库的实际设计应用中,还很少利用微机对停车库实现控制。其主要原因在于立体停车库作为一个新兴的产业难以实现规模化和集成化,所以往往通过一个操作盒便可满足客户的要求。但值得确信的是随着经济的发展,社会的不断进步,停车库技术产业的不断更新,微机控制的停车库将是未来停车库产业中的主流。

1 PSH7D型升降横移式立体停车库的上位机控制系统的编制

MCGS组态软件,含有大量的动态控件,只需进行简单编程,即可实现与PLC的通讯,并能编制出理想的操作界面和逼真的动画,使界面更友好、更直观。

MCGS组态软件与PLC的通讯: MCGS与外部设备的数据信息交换,是通过组态软件提供的通讯驱动程序实现的,每一种通讯驱动程序支持相应的外部硬件设备。MCGS是使用西门子PPI通讯协议,采用西门子标准的PC/PPI通讯电缆或通用的RS232/485转换器,本文采用的是PC/PPI电缆,能够方便、快速地与PLC通讯。西门子PLC的通讯参数设置为:波特率9600,8位数据位,1位停止位,偶校验。通过一定的设置,保证PC/PPI上的DIP,上位机软件,PLC中的设置一致。本人编制的上位机控制系统能够实现对现场状态的动态模拟,在自动方式下,代替控制箱中的车位号按钮。其监控系统画面如图1。

进行硬件设备与MCGS组态软件的连接。由于MCGS5.1支持PLC设备,在MCGS组态软件开发平台上,将S7-200PPI加入选定设备中,在西门子S7-200PLC通道属性设置各种寄存器的数据或状态。将输入点、输出点的地址,(前章的地址分配)写入通道中。西门子S7-200PLC设备构件把PLC的通道分为只读,只写,读写三种情况,只读用于把PLC中的数据读入到MCGS的实时数据中,只写用于把MCGS实时数据库中的数据写入PLC中,读写则可以从PLC中读数据,也可以往PLC中写数据。在“设备调试”中就可以在线调试“西门子S7-200PPI”。

在调试好的界面上双击车位号按钮,PLC接受计算机指令按设计的程序执行存取车动作,这样界面上的按钮就可以取代控制箱上的车位号按钮。

现在要取A31车位上的载车板为例,具体情况如下:双击A31按钮,载车板按设计程序运动,监控画面与现场同步。运动状态如图2所示。

当A31下降至底层,取完车后,双击复位按钮,载车板复位,取车完毕,如图3。

2 升降横移式立体停车库上位机控制系统完善与发展

伴随着轿车走入家庭,我国汽车保有量将进一步增加。而立体停车库也将进入社会的每一角落。大规模、集成化、模块化、集中控制、统一管理将是立体车库的发展方向,计算机作为立体车库的上位机,可对立体车库进行全过程的监控、网络化的管理。本人在PLC和上位机连接中只是做了一点工作,MCGS工控软件和立体车库相结合还有许多功能有待开发。MCGS组态软件提供了丰富的功能,通过各类构件和组态工况可以实现多种功能:车辆存取过程的监视控制、车辆安全防盗的报警、车辆存取的统计和收费等。

3 结束语

应用MCGS组态软件,将微机做为上位机,实现对现场动态的模拟,在自动方式下,可代替控制箱面板中的车位号按扭。

参考文献:

[1]张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术.国防工业出版社.1993.

[2]蔡行健.深入浅出西门子S7-200PLC.北京航空航天大学出版社.2003.12.

[3]凌惟侯,智能大厦—自动化技术的一个重要对象.北京电子工业出版社.2000.10.

[4]杨长能,张兴毅编著.可编程控制器(PC)基础及应用.重庆大学出版社.1997.

立体车库控制系统的研究与设计 第4篇

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果。现代大型建筑的主流是智能化大厦和小区, 因此自动化立体停车设备或车库的自动控制系统将成为智能化大厦和小区的一个重要组成部分。操作简单、迅速, 使用方便, 安全可靠, 维护量小, 为用户提供一个安全、简易的使用环境, 这是自动化立体停车设备的基本特点。停车设备的一切运行状况, 车辆停放的时间, 车辆存放交费情况, 车库库容量, 车辆存放高、低峰情况, 等信息均可通过网络传送到智能化控制中心, 通过智能化控制中心运算处理, 与广播系统和各分部管理办公室相连, 达到提前发布相关控制、管理信息, 从而全部实现智能化管理。通过大厦和小区的智能化控制中心还可与社会相关职能部门联网, 将有关信息发布出去或收集进来, 扩大车库的社会利用率和经济效益。这将是自动化车库的发展方向。立体车库自动化控制系统主要包含以下五个子系统:自动收费管理系统, 自动存取车系统, 远程诊断系统, 自动道闸, 监控安保系统。以上子系统均由中央控制室统一控制, 可为客户规划停车库管理形式, 发布车库库存容量, 控制车流方案。

2. 控制系统的组成

立体车库控制系统由上位机监控系统和下位机PLC控制系统组成, 图1为该系统结构框图。监控系统由“上级总线机或网络 (可选) +上位机+PLC十现场操作机构”构成, 以PC机为核心, 配备有打印机、音效设备、收款机、显示器等。上级总线控制机或网络、操作器、触摸屏、IC卡磁卡机都是可选部分, 为进一步开发内容, 可根据车库规模以及实际情况合理选用。例如多个3x3单元组合车库, 我们可以用一个PLC控制一个车库单元, 多个PLC共同构成多点结构的局域网。如果车库的规模足够大, 还可以考虑配备操作器、触摸屏和IC卡磁卡机实现智能化自动控制。

车库控制方式分为3级—手动、半自动和全自动。手动是在现场用手操作器对每个托板进行点动控制;半自动为操作PLC控制面板上的按钮由PLC实现自动逻辑控制;全自动是由计算机给出存取命令由PLC执行 (要求配备“操作器”) 。手动方式主要用于维修调试或异常情况处理, 为最高优先级;半自动或全自动方式用于正常进出车处理, 其中半自动方式优先级高于全自动。在计算机脱机情况下, PLC控制面板可以完成所有存取车操作。

3. PLC控制系统及其程序设计

PLC控制程序采用模块化编程形式, 车位运行过程中只需调用子程序模块, 这样大大降低了程序的复杂程度, 方便了程序的修改, 而且为车位的拓展提供了便利条件。整个程序包括主程序模块、手动按键子程序模块、紧急停车按键子程序模块、初始化程序模块、存取车位号赋值程序模块、空车位号与移动车位号赋值程序模块、托盘平移运动程序模块、光电开关子程序模块、托盘升降运动程序模块和故障报警子程序模块。图2为控制程序流程图。

4. 结论

该立体车库的自动存取车控制系统包括弱电与强电两套系统。弱电系统主要包括各种信号的采集, 报警与控制输出。本系统采用PLC控制的升降横移式立体车库采用模块化设计, 每单元可设计成两层、三层、四层、五层、半地下等多种形式, 车位数从几个到上百个。此立体车库适用于地面及地下停车场, 配置灵活, 造价较低。

摘要：本文介绍和分析了升降横移式立体停车库的结构和控制系统。就当前社会对于立体停车库的需求, 设计了一种能广泛满足社会需求的机械式立体停车库—升降横移式立体停车库。本系统采用PLC、计算机结合组态画面监控, 按动按钮或控制组态画面即可完成汽车存取过程, 操作简单, 存取方便。

关键词：立体车库,PLC,升降横移

参考文献

[1]苗深.PLC在立体停车装置控制中的应用[J].机电工程, 2008, 17 (1) :34-35

[2]徐世许.可编程序控制器原理应用网络[M].合肥:中国科学技术大学出版社, 2006

[3]张寿明等多层升降横移式立体停车库及其控制仁77.电气自动化, 2007, 25 (1) :56-58

[4]杜桂荣等多层升降横移式立体停车库的结构和控制系统[J].甘肃工业大学学报, 2006, 29 (1) :64-66

立体车库市场调查报告 第5篇

一、市场分析

（一）、立体车库行业介绍

立体车库优势：

1、占地面积较小，空间利用率高。一般情况下，其占地面积约为平面停车场的1/2-1/25，空间利用率比建筑自走式停车库提高了75%。

2、造价低。机械式停车设备每个车位投资约1.5万-8万元，而建筑自走式停车库每个车位的造价约为15万元以上；

3、存取快捷，一般一次存（取）车时间不超过120秒。此外在防盗性和防护性，以及改善市容环境等方面都具有优越性。

中国现在已经成为仅次于美国的汽车销售市场，根据《2017年国民经济和社会发展统计公报》，到去年年末，中国汽车保有量已经达到1.97亿辆，同比增长14.3%。而且随着经济社会发展，这个数字与日俱增，仅去年一年，中国汽车销量就超过了900万辆。2018 年汽车保有量将突破两亿辆大关。

中国现有车位的数量是远远不够的，再加上土地资源越来越缺乏，首选解决的办法只有立体车库。当然这需要更先进的设备技术，才能满足于市场的需求，毕竟中国停车行业也已经步入发展阶段，特别是一些企业已经占据了中国部分市场。

立体停车设备在国外己有40多年的发展历史，有近百个品种的立体停车设备，日本已有停车设备制造企业400多家；韩国停车设备企业也有400多家；台湾拥有260多家车库设备制造企业；车库设备每年以35%的速度发展。中国停车设备市场刚起步晚，时间虽短、但己取得了很大进步，现在国内立体停车设备制造企业已经达到500多家。其中不乏像杭州西子石川岛、莱钢泰达、潍坊大洋、深圳怡丰等大型制造企业生产的停车设备技术已达到国际水平。中国目前小型汽车拥有量仅次于日本和美国两个汽车大国居第三，最终中国小汽车拥有量会赶超日本，美国。到时停车问题将会更加严重，所以说停车行业前景是非常可观的。

为了解决各大城市停车难问题，政府也给了大力扶持。近两年来，郑州、广州、重庆、青岛、武汉、泉州、南京、北京等多地新建立体停车项目都会有政府补贴，这也导致立体停车行业飞速发展。

（二）、行业内公司举例分析

（1）五洋科技：并购买深圳伟创自动化，占据机械停车行业重要地位，此类公司有很强的加工能力，需要外协加工的相对较少，另外距离太远，也限制了合作的机会。

（2）齐星铁塔：技术团队业内顶尖，设备产量大幅提升。此类客户为上市公司，目前有山东省内最强的加工基地，实力雄厚。公关困难。

（3）鸿路钢构：主营业务收入下滑，转型升级迫在眉睫，此类客户是在原有钢构生产的基础上，转型为车库整机生产销售，由于市场竞争激烈，目前了解到订单不充足，产能不满。不是重点开发客户。

（4）山东瑞通：此类客户前期的运营方式是只有销售，没有加工基地，有订单后全靠外协加工，如果后续停车业务销售规模增加，那重点跟踪此类型客户。

（5）航天汇信：大型央企控股公司，销售订单多，自己的加工厂完全不能满足生产需求，机械类加工件全部外协。据了解，在不同省份有3-4家外协加工合作工厂。依据项目落地位置，工期进度，分配外协厂家加工。

有针对性的开发客户，重点关注设计销售型企业，没有自己加工基地。和大型企业，订单太多，自己生产能力无法满足销售需求的。同行之间的相互合作，比如青州莱保、莱芜耀辉等这些厂家。可以长期联系保持订单互补。实现共赢。

三、市场分布

目前来看在全国的立体停车客户中，我们的合作客户基本在周边几省客户，受运费和客户的管理制约，路途越近合作的可能性越大，路途越远合作的可能性越小。主要客户在山东、河南、河北、北京、上海、天津、安徽、江苏。

已经合作的客户明细：

山东省：济南聚鑫机械、青岛车的家、山东恒升、山东博创、山东科博、青岛吉瑞特、济南华可、青州莱保、山东诺德、山东瑞通、山东启泰、青岛鲁泰、烟台华安智能、莱芜耀辉。

北京市：航天汇信、鑫华源、德威智博 上海市：腾库 深证市：精智

河南省：盛茂永代、许昌星达 河北省：衡水奇佳 湖南省：宇恒 湖北省：新世纪 江苏省：川田 安徽省：马钢

四、竞争对手分析

主要的省内竞争对手有山东鲁南重装、青州莱保、潍坊银河、莱芜耀辉。外省加工厂家除河南中州，河北沧州一家外，其他有待进一步深入了解。

鲁南重装：地处山东枣庄市。由枣庄矿业集团公司原第一机械厂、第二机械厂2008年整合组建的集团化企业。现在主要做立体车库代加工，加工产品不限于钢结构，也有其他及加工类的产品。据了解，他们加工费与我们相比略低，但是基本同样的价格，他们的包装方式是用打包带打好捆后，再使用缠绕膜包装一层，以防止剐蹭掉漆、灰尘附着等。

青州莱保：地处山东青州市。该公司取得了国家质检总局颁发的《特种设备制造许可证》和《特征设备安装改造维修许可证》。从事机械式立体停车设备的开发、规划、设计、制造、安装和维修保养业务。在这整机销售资金压力大的情况下，现也转到整机代加工。加工费略低。

潍坊银河：地处山东潍坊市。主要从潍坊大洋拿加工订单。生产在不饱和情况下，找其他订单。河南盛茂永代等我们合作的客户，跟他们也有过合作。该公司负责人在行业内人脉好，熟识各大厂家的负责人。有竞争力。价格相当。

莱芜耀辉：地处山东莱芜市。主要生产立体车库波浪板、立体车库边梁、车库板、车库载车板总成、主体框架及升降横移框架、电控设备等立体停车设备配附件。该公司新成立山东信易智能仓储装备有限公司增加产能。加工费用低很多。之前做过报价对比。特别是在材料利用率方面，他们基本不会出现太多废料。

五、订单分配情况

从17年至今订单情况来看，占比最大的几家客户分别是：航天汇信、深圳精智、北京鑫华源、山东科博。

18年主要维护以上老客户的同时开发新客户，把之前合作过的客户再抓一边。未必以量取胜,但却要不断强化，加大与新老客户的沟通合作力度。量变才能引发质变。

浅谈立体式车库 第6篇

【关键词】使用率；机械化；自动化

车辆无处停放的问题是城市的社会、经济、交通发展到一定程度产生的结果，立体停车设备的发展在国外，尤其在日本已有近30～40年的历史，无论在技术上还是在经验上均已获得了成功。我国也于90年代初开始研究开发机械立体停车设备，距今已有十年的历程。由于很多新建小区内住户与车位的配比为并不是1：1的关系，有些住户没有属于自己的车库，停车就成了难题。为了解决停车位占地面积与住户商用面积的矛盾，立体机械停车设备以其平均单车占地面积小的独特特性，已被广大用户接受。

机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道，平均一辆车就要占据40平方米的面积，而如果采用多层机械车库，可使地面的使用率提高80%—90%，如果采用地上多层（21层）立体式车库的话，50平方米的土地面积上便可存放40辆车，这可以大大地节省有限的土地资源，并节省土建开发成本。

在地下车库中采用机械存车，还可以免除采暖通风设施，因此，运行中的耗电量比工人管理的地下车库低得多。机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成。这样可以充分发挥其用地少、可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车楼。这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。

目前，立体车库主要有以下几种形式：升降横移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循环式、箱型水平循环式、圆形水平循环式。我要谈的是循环式立体车库。

1.车库的设计理念

循环式立体车库采用模块化设计，每单元可设计成一组，车位数成数倍增加。此立体车库适用于地面及地下停车场，配置灵活，造价较低，适合大型商业中心场所。我的预期目标改变传统停车的概念，实现自动提取车，无人管理，全部自动化！类似于自动售货机。还可以把该设计产品当成车库专用升降机使用。工作稳定、可靠、效率高。

2.车库的局限性

建一个机械式立体停车库，在设计时必须考虑车库的总体布局和停车设备的存车能力要确保顺利而安全地保管汽车。人们往往希望一个库内存车数量越多越好，但实际上设计一个停车库时，确保车库的顺畅而安全地运行才是十分重要的。因此，一般设计机械式停车库最大存容量（存放车辆的最大数）时，应当根据具体状态考虑取如下的基本参数：该停车库满负荷运行时全部车辆出入库作业的时间应当小于2h，满负荷运行时全部车辆出库时间和满负荷运行时全部车辆入库时间都应小于1.5h。

当机械式停车库在正常运行情况下，设每一辆汽车入库和出库的平均时间（出入库平均时间）为Fa，平均每辆车在库内的存车时间为Ta，存车库可容纳的存车总量（库存量）为N，则此三者之间的关系如下：

（1）当出入库平均时间Fa一定时，如果平均存车时间Ta较长，则停车库存容量N就取大些。

（2）平均存车时间Ta一定时，如果停车库存容量N较小，如果停车库存容量N较小，当出入库平均时间Fa就可以长一些。

（3）当停车库总存容量N一定时，如果平均存车时间Ta较长，则出入库平均时间Fa就可以长一些。

另外，还应考虑到在入库或出库的高峰时段里，该停车库的运行不会妨碍周围其他各种城市设施的正常使用，并且应尽可能缩短出/入库排队的时间。

在规划建设存车库时，如何选取计划要求的全部车辆出入库作业时间（t1）、计划要求的全部车辆入库时间（t2）、计划要求的全部车辆出库时间（t3）是十分重要的。

3.单车最大进（出）时间

机械式停车设备中最大进（出）时间就是指从给出一个进车（或出车）的指令开始，将车停放到该机械式停车设备的最不利位置（或将车辆从最不利位置取出），直到该停车设备进行下一个进车（或出车）指令为止所需的时间。单车最大进（出）时间应根据其使用环境、地区、用途及用户的特殊要求来合理选定，不同类型的机械式停车设备选取的单车最大进（出）时间可以不一样，但基本的要求应当不出现存取车排队的现象。

4.车库的选型与配置

4.1升降机的设置

设置汽车升降机时，应以能充分发挥停车场的功能、不至阻碍汽车的出入为最佳状态，应具有可顺利且安全保管汽车的功效。

4.1.1出入口设置的基本原则

汽车升降机的出入口与前方道路之间，应保留两个车长的距离，或保留可设置回转台的空间，但分设入口与出口方式的升降机可在入口一侧保留一个车长的空间。当汽车出入升降机，并且非由倒车方式驶出时，原则上应设置回转车台。

汽车出入口的宽度，应大于最大搬运汽车宽度0.5m以上，其高度应在1.8m以上，且应大于最高搬运汽车高度0.1m以上。

4.1.2升降通道的设置

升降通道的尺寸设计，应以能安全运行升降机为目的，载车板与出入口地面边缘的距离应在4cm以下。

液压直推式升降机的机坑深度与额定速度无关，应在1.2m以上。

4.2机械部分设计要点

4.2.1升降装置

（1）驱动装置：升降机的动力部分可以是曵引机也可以是液压工作站。

（2）制动器及电磁逆流阀。

（3）升降导向及导轨：为了保证升降机运行的平稳性，升降导向装置及导轨应保证安装的精确度。

4.2.2安全装置

（1）紧急停止装置：急停按钮，即如果在运行中有紧急情况发生，按下急停按钮，可使系统紧急停止，直至故障被排除。

（2）缓冲装置：升降机下降时，为了减小冲击，在机坑内设置缓冲器，以减小冲击。

（3）极限开关：为防止升降机冲顶或超出运行区域，应设置极限开关，到达极限位置时能使升降机自动停止。

（4）液压安全阀：在油管爆裂或突然卸载时，安全阀自动关闭使载车板不能坠落，避免事故发生。

（5）防止电机空转的装置。

（6）调整搬运器下降水平调整装置。

4.3附属设备

（1）通风设备：在人车同载时，为了防止汽车尾气对人产生的危害，应设置通风装置。

（2）照明设备：升降机通道及机械室出入口及机械室内的照明设置应有足够亮度，电源开关应设在出入口附近。

（3）电源插座（220V）：机械室内及机坑内的侧壁上应设置检修用的电源插座。

（4）报警装置：为了保证汽车出入库时的安全，应设置必要的警示装置。

（5）电源设备：为确保运行安全，汽车升降机的电源容量应独立与其他负荷分别装置。

（6）紧急出口：供紧急状况下疏散人员用。

（7）紧急联络装置：为供紧急停电状态下，升降机内部与外部的紧急联络需要，应设置对讲设备。

5.车库的智能化系统

智能存取车的方法有很多例如：一维或是二维码扫描、指纹识别、语音识别、面部识别、银行卡、信用卡刷卡等等。在科学不断进步的今天，这些都远远不够，未来我们会用上人工智能，机器人等为我们存取车服务，一个短信一个电话，下楼时车已经停在预先约定的位置，这样可以节省大量时间，解决我们停车难的问题。

6.结语

立体车库自动控制系统的软件设计 第7篇

随着我国经济的飞速发展,人均收入水平的提高私家车的数量也随之日益猛增,汽车的停放已经成为城市发展的一个重要问题。原有的停车场不能满足城市发展的要求,新建小区住房与车位的配比严重不足。发展立体车库已成为人们的共识,可以解决停车难的问题同时也缓解停车占位面积与住户商用面积的矛盾。

立体车库的种类很多,按照机械装置的构造,立体车库一般可分为以下几类:垂直循环式、多层循环式、水平循环式垂直升降式(电梯式)、升降导轨式、平面往复式、组合式、升降横移式和巷道堆垛式等。

重点阐述利用单片机实现自动寻位立体车库控制的软件设计。采用机械式立体车库替代平面停车场是未来发展的一个必然趋势。应用单片机取代可编程控制器PLC,使得立体车库的成本得到有效的控制,且车库系统具有安全可靠、运行平稳、功耗小等特点,适合于住宅小区小型立体车库,使机械式立体车库的应用范围更加扩大。

立体车库的系统框图如图1所示。

系统由车辆搬运装置存取、车辆入库、车辆温度传感器、操作面板等组成。

检测装置将检测到的信号送入单片机。单片机处理检测信号,判断车库的空位数,将空位数经LED驱动电路传送给LED显示车库的空位数。IC卡通过IC卡接口电路,和单片机进行信息的存储与读取。单片机根据取得的数据,通过动力控制电路来控制电机的启动、停止、正转和反转,以达到对车库的自动运行。

在存车时,按存车键申请存车,然后将IC卡插入卡座,司机将车开至车库入口位置的托架后关好车门退出车库,将卡取走,完成存车。取车时,按动取车键申请取车,然后将IC卡插入卡座,单片机进行数据读取,选定车位号,然后控制电机转动,在控制系统控制下将待取车辆按最短路径运至出口,司机进入存车托架将车开出,完成取车。

2 软件设计

控制系统能否正常可靠地工作,除了硬件的合理设计外,软件设计是最主要的。

2.1 主程序

系统主程序完成的任务有:系统自检、初始化、接口命令及条件触发及调度执行模块等。

当无存取车辆操作时,信息屏显示主信息

当某区有空余车位时,相应出入口检测存取处车辆的进入。系统检测到有车辆进入后,等待驾驶员输入存车命令。驾驶员按下“存车”键,输入2位存车密码后按确认键。如果驾驶员输入的存车密码唯一,且有空车位,延时2s后系统开始搬运车辆到立体车库自动交接处存车。车辆放下后,电动机旋转等运动,开始停车入泊位的自动过程。整个存车过程中,显示屏显示存车车牌信息。存车结束后,恢复显示主信息界面。

取车操作时,如果驾驶员按下“取车”键,此时驾驶员应输入2位正确的存车密码,如果密码正确,电动机旋转等运动,开始立体泊位的取车自动过程,取到车后,放回原出入口存取处。整个取车过程中,显示屏显示取车车牌信息。

若车位已满,显示屏将显示不能停车信息。

当车库温度高于45摄氏度时,蜂鸣器持续鸣响进行报警,直至温度低于45摄氏度停止报警。

图2是系统主程序的流程图。

2.2 子程序

2.2.1 存车程序

在控制系统中,用光电开关检测托架转过的车位数。光电开关与单片机外部中断0输入端相连。光电开关每输入一个脉冲,内部的程序进行计算,自动加1。计数时在计数初值的基础上以加法计数,并能在计数过程中从全“1”变为全“0”时自动产生计数。根据循环车位数设定计数的初值,按正反转判定结果控制电机运转,由光电开关输入的脉冲对托架转过的车位数计数,直至计数结束,控制电机停车,完成存车过程。

取车时,按照上述方法,即可完成取车过程,如图3所示。

2.2.2 取车程序

如图4所示。

2.2.3 IC卡读写程序

车辆的信息,如编号、车库号等控制参数是存放在EEP-ROM 24C02中的,涉及到控制参数的都需要对24C02进行读写。

根据芯片写数据的时序,对24C02的写子程序流程如图5所示。

2.2.4 LED显示程序

LED显示是用来显示车库的空位数,方便用户得知车库是否有空车位,LED显示程序如图6所示。

利用上述方法,可以实现对车辆托盘系统的控制,对多车位设计奠定了良好的基础。选择单片机来进行控制,保护电路的设置,建立多渠道的检测等。而基于单片机的立体车库设计,编程简单,稳定性好,外围电路少,自动化程度高,安全可靠,是立体车库的首选方案。

参考文献

[1]杨永平.智能化立体车库研究与设计[J].工业建筑,2006,1.

[2]钟卫伦.智能立体车库管理系统的设计方案[J].电梯工业,2007,1.

城市立体车库管理系统模块设计 第8篇

一、机械化停车管理系统介绍

1. 系统简介。

针对立体停车系统日常管理要求, 让烦琐、复杂的工作流程变成一件十分简易、快捷的工作, 只要按系统的要求提示输入基本的信息就可以完成工作内容, 大大提高信息处理的速度和准确性, 能够及时、准确、有效地查询和修改客户信息、车位信息、车辆信息和业务运营情况。

立体车库在正常运营中总是面对大量的客户需求由此产生的存车信息, 取车信息。因此立体车库管理信息化是发展的必然趋势。

2. 系统功能介绍。

停车管理系统能够对车辆信息进行查询操作, 还能够对车辆进行存车、取车操作。这样对停车库中的车辆可以进行很好的管理, 方便管理员管理每一次停车业务并能够对车库现有信息进行手工操作。在存车业务模块, 实现对停车位的管理, 在电梯式停车系统中, 车位表可采用三位整数的方法进行车位的层号、列号和行号的存储。在取车业务模块, 实现了根据客户类型的费用进行自动统计, 并能显示出所取车辆的详细信息。

3.系统业务流程

(1) 存车业务流程

存车流程:

固定用户存车 (如小区业主) :持有固定存车卡的车主停车时, 管理人员通过条码扫描器进行读卡, 并拍摄当前车辆的图像, 接下来系统将按照卡内的车辆信息分配车位, 同时将相应的数据 (如时间、操作员编号、车位编号、客户编号、客户姓名, 余额等) 存入数据库。车辆和车主进入地下车库, 车主确认信息无误后, 即可离开车库。

临时用户存车 (如外来人员) :没有存车卡的车主停车时, 由管理员分配临时停车卡给车主并在管理系统中手工记录车主和车辆的相关信息, 输入数据库后进行车辆拍摄, 接下来由管理系统分配相应的车位给临时卡用户并将相关信息写入卡片, 车主取卡确认信息后即可离开车库。

(2) 取车业务流程

取车流程:车主在读卡器上读卡, 根据读卡器显示的车位信息, 车主将车驶出, 再次读卡, 系统自动收费 (临时车则将卡交给出口管理员读卡交费) 。摄像头拍照后进行图像对比, 管理员确认无误后放行。

二、立体停车系统设计目标

地下立体停车系统设计的总体目标是高效、低耗、安全、可靠、自动化。控制系统和业务管理系统都应体现上述特点。另外, 系统运行界面的友好性和易操作性也是停车系统的一个重要方面。

三、停车管理系统总体设计

停车管理信息的系统模块图如图所示:

其中, 车辆信息查询用于查询符合条件的车辆的库存信息, 存车卡挂失用于注销客户的存车卡, 数据备份用于将数据库中导出进行备份。

四、立体停车管理系统详细设计

1. 取车管理模块功能说明。

取车管理是立体停车系统的重要功能之一。通过取车管理功能可以快速、准确、安全地进行立体车库的取车操作, 系统提供了对库存车辆信息的快捷查询功能, 通过读取用户存车卡条码, 以及提供用户密码输入终端, 根据输入信息发出取车信号, 接下来通过PLC控制程序实现具体对象的控制 (如:电机) , PLC控制程序主要包括以下几个模块:主程序模块;紧急停车模块;初始化模块;载车板平移运动模块;载车板升降模块。

取车管理模块有效地防止了冒领、错领行为, 并自动获取取车日期、当前操作员名称以及费用的自动计算, 有效地提高了操作人员的工作效率。

2. 存车管理模块功能说明。

立体车库汽车固定系统装置的设计 第9篇

随着人民生活水平的不断提高, 越来越多的人购买了私家车;对城市的交通和环境起着重大的影响。而停车难问题的出现, 也给机械停车设备行业带来了巨大的商机和广阔的市场。在这商机与竞争并存的时候, 我国的机械停车设备行业也将从快速发展阶段进入稳定发展阶段。未来市场是巨大的, 但对产品的需求, 将会向两个极端发展:一个极端就是价格的极端, 市场大量需要低价格的机械停车设备, 它只要能够达到增加停车位的目的, 能够保证最基本的使用性能, 以价格优势占领市场, 这一部分的市场份额预计将达到70%-80%;另一个极端就是技术与性能的极端, 要求停车设备具有优越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。在这种机械式立体车库的迅速发展过程中, 车体的安全放置问题是一个尤为突出的问题, 每个车辆的车体大小不一样, 导致了立体车库不能很好的对车库中的车辆进行安全固定放置, 这样会存在大量危险因素, 如何对立体车库中车辆进行便捷的固定放置成为一个问题。

2 装置的组成

本文主要介绍一种立体车库汽车固定系统装置, 使立体车库中车辆能够进行便捷快速的固定放置。该装置包括控制处理装置和车体固定装置两部分。

控制处理装置部分结构如图1 所示, 包括刷卡装置 (1) 红外测量装置; (2) 主处理器; (3) 推进处理器; (4) 电机控制器; (5) 车体固定装置部分如图2 所示, 包括液压控制装置; (6) 液压杆; (7) 传动电机; (8) 转动边杆; (9) 固定横杆; (10) 主处理器3 内包括刷卡信息处理单元301、车体信息单元302、角度控制单元303、距离控制单元304;如图3 所示。

液压控制装置6 与液压杆7 通过机械连轴的控制方式相连, 液压杆7 的前端侧与传动电机8 所在的固定板相连, 转动边杆9 的内端侧与传动电机8 相连, 转动边杆9 的外侧端设有固定面板且固定横杆10 横向且垂直的与转动边杆9 的外侧端相连;

刷卡装置1 通过信息存储、信息传输线路与刷卡信息处理单元301相联, 红外测量装置2通过信号转化线路与车体信息单元302相联, 角度控制单元303 通过信号传输、数据控制线路与电机控制器5 相联, 距离控制单元304 通过信号传输、数据控制线路与推进处理器4 相联, 电机控制器5 通过电气线路控制方式与传动电机8 相连, 推进处理器4 通过信息传送控制线路与液压控制装置6 相连。

其中, 刷卡信息处理单元301 通过信息互锁方式与车体信息单元302 相联, 车体信息单元302 通过数据交互方式与角度控制单元303、距离控制单元304 相联。红外测量装置2 设置在车体行驶入口道路的两侧且设置在靠近地面的位置。固定横杆10 的外圈层为橡胶材料, 固定横杆10 所在的水平车库底板上设置有横杆槽结构。液压杆7 与传动电机8 所连接的固定面板底部有滚轮且车库底板内设置有位置尺寸紧配合的导轨。

3 装置的使用说明

本装置的具体使用过程:汽车进入入口, 红外测量装置2 对车轮、车体进行相关的数据测量, 测量得到的数据传送至车体信息单元302;驾驶员刷卡, 刷卡信息将从刷卡装置1 传送至刷卡信息处理单元301;刷卡信息处理单元301 的数据与车体信息单元302 的数据进行相互锁定;车体信息单元302 将车体信息传送至角度控制单元303、距离控制单元304, 角度控制单元303、距离控制单元304 将控制数据传达至汽车要停泊车位的电机控制器5、推进处理器4, 电机控制器5 控制电机转动的角度且固定, 推进处理器4 控制液压杆推进的距离;

车子离开前需要进行再次刷卡, 解除刷卡信息处理单元301 与车体信息单元302的数据锁定, 从而解除固定横杆10对前后车轮的固定。

4 装置的特点

与现有的技术相比, 本装置利用红外测量装置对车体信息进行测量, 然后根据车体信息对液压杆和传动电机进行距离和角度的调整, 再利用转动边杆带动固定横杆将车体的前后轮进行强化固定, 使得车体在立体车库中的放置更加便捷且稳固;且采用刷卡信息和车体信息的数据互锁, 提升了车子在立体车库中的防盗安全性。

参考文献

[1]刘丽娜.浅谈立体车库的特点和应用[J].智能建筑与城市信息, 2007 (12) .

[2]付翠玉.立体车库发展的现状与挑战[J].机械设计与制造, 2005 (09) .

智能化的立体车库系统设计浅析 第10篇

随着汽车对城市造成的压力不断加剧, 而作为解决城市静态交通的有效措施——向空间、向高层发展的智能化立体车库, 以其占地面积少, 停车率高, 停车容量大, 布置灵活, 高效低耗, 性价比高, 安全可靠等优点, 越来越受到人们的青睐。本章设计的智能化立体车库, 主要体现在自动收费管理系统、自动存取车系统、出入口的自动管理系统。

2 系统设计

1) 自动收费管理系统

自动收费管理是采用C51单片机、液晶显示屏、发光二极管及基本的电子电路原件构成硬件系统, 可以实现自动计费、显示车位、停车导航等功能, 解决了现有收费管理系统的复杂程序。

液晶显示屏上排显示停车场内剩余的车位数量, 每个车位均有对应的发光二极管作为指示灯, 车主可以按照指示灯选择合适的车位, 液晶显示屏下排显示时间, 当有车辆入场时, 时间开始自动记录, 车辆进入后时间恢复实时时间。当车位满时, LED灯则会亮, 表示车位已满, 后面车辆不能进来。控制器采用单片机, 用单片机设计的主程序由显示车牌号部分, 显示停车时间部分, 显示收费部分, 时钟时间部分组成, 从而对车主的非接触IC卡进行费用的扣取。收费部分的程序如下:

2) 自动存取车系统

自动存取车系统一般由小型可编程控制器PLC控制, 包括卡号识别和移动载车板两个过程。用户进入车库时, 在门口刷卡进入, 读卡机自动把数据传送到PLC控制系统, PLC控制系统通过卡号判断, 自动把空闲的载车板移动到人车交接的位置, 开启车库门, 缩短存取车时间。存车时, 司机把车停到空的车位, 自动检测系统检测车辆正确停放在安全位置后, 停车指示灯亮。存取车完成后, 车库门自动关闭。移动载车板时, 系统严格按照各种检测信号的状态进行移动, 检测信号包括到位检测、极限位置检测等。若有停车位置不规范或者检测到急停信号, 所有车板不进行动作。

3) 出入口的自动管理系统

根据现场实际情况, 出入口管理系统中包括:出入口管理控制机、数字式双路车辆检测器、出入口自动道闸、出入口车辆管理软件、图像捕捉、图像对比。

在车库出入口处安装一套入口设备, 负责控制内部车辆及临时车辆的进场, 可实现无人值守。入口设备包括入口控制机、入口电动栏杆及分布在控制机、栏杆下面的两个车辆检测器。当有车辆进入时, 车辆检测器检测到车辆, 道闸自动开启, 同时启动自动收费管理系统;当检测到车辆要出去时, 如果已缴费, 则道闸自动开启, 车辆通过车辆检测器后, 栅栏自动关闭, 若没缴费, 则发出声光报警。出入口的自动控制器可以采用PLC控制器。图像对比设备将每辆车的进出图像实时显示在管理计算机上, 收费员可以及时知道当前要出场的车辆是否与进场时的车型一致, 并且当车主遗失停车凭证时, 可以通过进场图像解决争端。抓拍到的图像可以长期保存在管理计算机的数据库内, 方便将来查证。

这三大系统通过控制中心来实现协调控制。

3 结束

智能化的立体车库系统实现了自动化、智能化, 节约了人力、财力和时间, 提高了效率, 越来越被人们所接受, 也越来越普及。

参考文献

[1]徐国林主编, PLC应用技术.北京:机械工业出版社, 2007.

[2]付翠玉、关景泰主编, 立体车库发展的现状与挑战.机械设计与制造, 2005

[3]任博森主编, 机械式立体车库.海洋出版社, 2001

立体车库控制系统 第11篇

摘要：给出面向繁华商业区地段的新型巷道堆垛式地下立体车库实现方案，探讨巷道堆垛式立体车库堆垛机测控方法，研究车库出入库车辆寻址定位方法，基于STC89C52单片机实现了堆垛小车测控定位及光电寻址.给出巷道堆垛式立体车库存取策略，采用叉梳式车辆存取方式实现车辆搬运，完成车库搬运机构结构设计并采用计算机辅助制图软件SolidWorks绘制相应结构图，该研究成果对于实现繁华商业街快速停车、解决商业区停车难问题具有重要现实意义.

关键词：商业区；立体车库；巷道堆垛式；堆垛机；寻址定位

DOI：10.15938/j.jhust.2015.05.017

中图分类号：TP273

文献标志码：A

文章编号：1007-2683（2015）05-0085-06

0 引言

随着社会经济的不断飞速发展，私家车数量日趋增长.机动车保有量的增长与泊车位的紧缺之间的矛盾日益凸显.针对传统车库车位少、费朋高、空间利用率低等弊端，十二五期间，国家大力倡导建设现代化的立体停车库，与之配套使用的立体车库测控技术则成为该领域中科研人员急需提升及发展的重中之重.目前，国内关于立体车库与立体车库测控系统的研究尚处于起步阶段，行业内没有统一的技术标准，多数产品靠引进或效仿国外技术制造，技术水平低、价格高昂.同时，由于缺少科研设计单位等的参与，立式停车测控技术研发能力严重不足，再加上政策不配套，造成了停车产业发展和管理的严重滞后.

上述问题的解决一方面需要国家给出政策，如尽快建立立体车库行业运行机制，运用价格杠杆调高占路停车收费标准、消除路边停车现象，鼓励按市场规则经营车库等，另一方面则需要鼓励高校、科研单位大力开展立式车库测控技术自主研发，研究适合国情的且具有本土化优势的立体车库测控系统，解决立体车库智能收费、车辆存取识别、车位调度及行程设计、堆垛定位及测速、智能安防报警以及车辆超限超重检测报警等系列关键技术问题.

本文研究适用于繁华商业区地段的新型巷道堆垛式地下立体车库测控系统，研究解决立式停车堆垛机堆垛寻址定位、行程控制、车辆存取策略等关键技术问题.课题研究对于实现解决立式车库车辆自动堆垛具有重要意义.

1 方案与方法研究

考虑到大型城市繁华商业区地段，车辆流动量大、可用空间有限、人员拥挤等特点，研究中选择巷道堆垛式立体车库结构型式，繁华商业区地下立体车库研究主要围绕车辆存取方法、入库引导测控和堆垛机寻址定位测控三部分内容展开.图1给出车辆存车入库堆垛控制方法流程图.

1.1 方案设计

结合图1所示存车流程说明车库设计总体方案.巷道堆垛式立体车库的测控主要通过入库引导和堆垛机测控来实现，堆垛机部分主要由提升搬移机构和堆垛机小车测控机构组成.

GB17907-1999《机械式停车设备通用安全要求》中，明确规定了立体车库停车位的长、宽、高等信息.所以，研究中，在车库入口处设置入库引导系统完成对入库车辆进行长宽高三维尺寸和车重等检测以及超限报警，以确定车辆是否符合该车库车辆入库要求.车辆入库后，通过入库引导提示系统，提示司机将车停放到规定位置，司机下车，司机离开车库后，库门关闭，主控单片机系统启动管理系统，根据车库车位实时监测结果给出空闲车位信息，根据调度最优策略计算确定停车泊位具体位置，并将控制信息通过无线通讯方式传输入堆垛机小车单片机控制系统，开启具体车位的寻址定位操作，

堆垛机小车单片机控制系统控制小车光电寻址，移动到规定的泊车位后，泊车位下方的堆垛机小车测控机构控制提升搬移机构中的移动叉梳板抬起车辆，同时堆垛机提升系统工作，使堆垛机小车垂直运动，待提升系统稳定后堆垛机水平移动.这样就实现了车辆的升降平移的运动，完成车辆入库寻址，堆垛机小车进入空泊车位时，泊车位处光电测位开关监控车辆停放泊车位是否超限，如果过位启动光电报警，泊车位单片机控制子系统控制停车中断并传输信息至小车控制单片机系统及主控单片机系统，控制堆垛机小车进行相应调整处理.如果具体车位停车到位，则堆垛机小车控制放下移动叉梳板，把车辆移动到泊车位的固定叉梳板上，完成车辆的存入，

取车过程与存车过程相反.车库框架的具体层数和每层容纳泊车位数量由相应建筑结构具体设定.

1.2 车辆存取策略研究

巷道堆垛式立体车库存取车辆可通过3种方式来实现：

1）原地待命策略.堆垛机完成存取操作后停在原地等待下次操作.

2）存车优先策略.当堆垛机完成存取操作后回到车库入口待命.

3）交叉存取策略.同时有几辆车需要存取时，对存取车辆进行存车和取车分组，对两组服务对象进行存取车交叉服务.

对于繁华商业区地下立体车库而言，存取车辆的时间长短直接反映了设备的利用率和效率.车库系统的存取车辆服务时间与车库中的位置有关，与车库出入口近的车位服务时间较短，反之时间则较久.因此研究中选择先近后远，先低层后高层的车辆存取方案，考虑到车库成本、繁华商业区拥堵实际情况等，最终确定存车优先的存取策略.

2 结构设计

2.1 结构型式选择

研究中，针对繁华商业区地段特点，选择地下巷道堆垛式结构型式架构车库，车库为三层，列数根据具体车库空间而定，整体而言，具备下述特色优势：①成本低、结构设计灵活.②具体实现安装时，既可以采用钢结构，也可以采用钢和混凝土的混合结构.③巷道堆垛机的存取方式易于实现自动化、智能化管理，系统灵活，安全性高.④适合解决繁华商业区地段车库入口处空间及面积等有限、寸土寸金等关键问题，提高地下土地面积利用率.

2.2 存取方式设置

立体车库存取车方式通常包括：三级滑叉式、链条传动式和叉梳式，三级滑叉式和链条传动式存取车方式中，每个停车位都有一个放置车辆的载车板，车辆的存取，实际上是通过对载车板的存取来实现的.每个车位都有一个载车板，因此，当连续存车或连续取车时，将会存在一个取空载车板或者存空载车板的空行程，这样就增加了存取车的时间，影响了存取车效率，考虑到存取车时间是一个影响立体车库使用的重要因素，而移动叉梳和搬运机构的连接系统结构简单，传动部件少，运行效率高，所以研究中选择叉梳式车辆存取方式.

移动叉梳结构设计如图2所示.

图2中移动叉梳长度为6000mm，前后轮支撑（叉齿）长度为550mm.堆垛机小车上设置移动叉梳，而每个泊车位上设置与之相互交错的固定叉梳.堆垛机小车到达指定位置后，通过堆垛机小车上的液压缸移动叉梳的升、降运动，实现汽车的存取，研究中采用计算机辅助制图软件SolidWorks绘制实现相应结构.

2.3 泊车位与固定叉梳

根据GB17907-1999《机械式停车设备通用安全要求》规定，研究确定车库所能容纳车辆最大参数：车长5000mm，车宽1900mm，车高l600mm，车辆轴距3000mm，车重2000kg.由此设计泊车位规格如下：库长7000mm，库宽2500mm，库高1800mm.泊车位与固定叉梳结构设计如图3所示.

为了实现前述车辆存取方案，车库结构设计时泊车位采用对称设计，中间留有堆垛小车行走的空间并且下方焊有小车行走轨道，方便堆垛机小车的行走，泊车位上方的固定又梳与上文介绍的移动又梳齿以相互交错的方式进行齿条啮合.

2.4 堆垛机小车结构设计

堆垛机小车由移动叉梳、液压缸、堆垛机行走小车组成，如图4所示.

堆垛机小车采用了对称结构，移动叉梳板由4个液压缸控制其升降，存车时，移动叉梳板升到最高位置，同时堆垛机小车沿着轨道进入泊车位下方，其叉齿与固定叉梳板上的叉齿错开，液压缸驱动移动叉梳板下降，使车辆从移动叉梳板向固定又梳板上转移，驱动堆垛机小车向堆垛机移动，完成存车过程，取车时各系统的运作与存车相反.

2.5 提升搬移机构

提升搬移机构采用框架结构，主要包括行车轮、拖车盘和钢筋框架.拖车盘的升降由链传动完成，提升链提升拖车盘的四角作垂直运动，由电动机提供动力，经减速器减速后，传动到驱动轮，驱动轮带动提升链使提升系统的拖车盘上下移动，实现运送车辆的目的，存车时，提升机沿巷道水平移动，拖车板垂直移动共同完成对准泊车位的运动，堆垛机小车沿着轨道进入泊车位，从而完成存取车的三维运动.

3 堆垛机测控系统设计

车辆存取寻址定位研究中，设计堆垛机水平移动与垂直移动测量定位方式相同.

小车水平定位由红外检测模块、单片机控制系统、电源模块、电机驱动模块、红外遥控模块组成，其组成框图如图5所示.

小车水平定位过程中：

1）首先把车库墙体涂成白色，再在每个泊车位的中间涂上宽为200mm的黑线.

2）车辆进入堆垛机司机下车后，通过红外发射器发送给单片机一个数字（即为车辆水平方向将要停泊的库位号，默认堆垛机起始由最左端0号泊车位，号数从左到右依次递增）.

3）小车每经过一次黑线，红外线就会返回给单片机一次中断，当中断次数与红外发射器所给数字相同时，即为所要存取的泊车位，从而完成定位寻址.

3.1 堆垛机小车单片机控制系统

目前控制系统中主要运用的控制单元为单片机和PLC两种.单片机具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点.所以堆垛机小车控制系统采用STC89C52单片机作为核心控制单元.

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8k的系统可编程Flash存储器，运算速度快等优点，堆垛机小车单片机控制系统主要包括单片机控制芯片、电源电路、复位电路、时钟电路等，控制系统原理图见图6.

3.2 红外检测模块

采用反射式光电开关LTH1550作为传感信息采集装置，其测试电路设计如图7所示，

红外发射管发射光线到墙面，红外光遇到白底就会发生漫反射，接收管接收到发射光，经施密特触发器整形后输出低电平；当红外线遇到黑色线时就会被吸收，接收管没有接收到反射光，经施密特触发器整形后输出高电平，同时反馈给单片机一个中断信号.

3.3 红外遥控模块

发射部分与接收部分构成了利用红外线原理的遥控模块.由红外遥控器上的红外发射电路发射红外信号，单片机通过中断来对红外接收头接收到的载波信号进行解码来确定是哪个按键被按下.

红外遥控器采用芯片NEC μPD6121实现，使用NEC码型.NEC协议根据脉冲时间长短解码.每个脉冲为560μs长的38kHz载波（约21个载波周期）.逻辑“1”脉冲时间为2.25ms，逻辑“0”脉冲时间为1.125ms.单片机通过计算相邻两个中断的间隔时间来判断信息位是“0”或“1”.如果单片机计算出的两次信息位的时间差值是1.125 ms说明接收到的为“0”，如果计算的两次时间差值是2.25ms则为“I”，信号码定义如图8.

协议的一帧编码由一段引导码，8位用于区分用户的不同类型的遥控装置的用户码和用于遥控器面板上的不同按键区分的8位数据码共同组成.并且完整两次发射，以提高应用的可靠性.如图9为NEC红外遥控器编码的结构图.

程序运行后，单片机首先要判断是否接收到脉冲，编码“0”和“1”拥有不同的脉冲时间，所以单片机一旦识别到脉冲信号，就利用计数器计算脉冲的长度，确定接收的是哪个编码.如果识别到的是头脉冲，单片机不做任何处理，每当识别到一个有效的信

号时，计数器的数值增加1，然后分析工作的完成情况，如果没完成，则直接结束程序，如果完成则进行下一步工作校验信号是否正确，如果校验错误，则直接结束程序，如果校验正确，则将键值进行保存并发送信息量，最后结束程序.图10是遥控解码程序的流程图，

为了提高运行可靠性，系统设计双重校验方法实现遥控方法.首先求出接收数据及其补码的和，若不为OxFF，则说明数据接收出现了错误，若为OxFF就说明接收了正确的数据.得到这个和之后，接下来使用这个用户码来滤除别的遥控器带来的干扰，从而确定了遥控器.这种双重校验的机制，有效的排除了外界的干扰，确保了接收编码的正确性.

3.4 电源模块与电机驱动模块

研究中采用L7805、L7806、L7812芯片设计电源电路，原理图如图11所示.

图11电路输出分别为SV、6V和12V，系统运行时可为单片机、红外探测模块、电机驱动模块和步进电机供电，由于单片机输出的步进信号电压偏低，而且负载能力不足，不能用来直接驱动电机，L298N驱动芯片是性能优越的小型直流电机驱动芯片之一，在4～6V的电压下，可以提供2A的驱动电流，符合电机驱动的要求，因此需要使用驱动芯片L298N，单片机输出的信号，经过L298N实现功率的放大，驱动电机工作.

4 试验及结果

研究中设计小型模拟堆垛机测试样机，采用VC++编程实现相应测量控制环节.在模拟黑白线轨道中进行整体的测试.模拟堆垛机实体图如图12所示.

经过50次反复功能验证，模拟堆垛机小车完全能够实现预期的测控定位要求.并且定位误差小，可以满足设计要求.

5 结语

立体车库控制系统 第12篇

随着国民经济的飞速发展, 车辆不断增多, 国内许多城市的车辆交通已经远远超过现有道路设施的负荷, 并且城市停车位紧缺的问题也日益突出。传统的平面停车场占用大量宝贵的土地资源, 无法有效解决目前停车难的问题, 而先进的自动化立体车库, 集机械、智能自动化、驱动及检测技术等于一体, 具有占地面积小、自动化程度高、使用方便、安全可靠等优点, 已成为未来车库发展的必然趋势[1,2,3,4]。

机械式立体车库主要可分为垂直提升式、升降横移式、巷道堆垛式、垂直循环式、圆形水平循环式、箱型水平循环式等[5]。其中, 垂直提升式立体车库每层可设置2个或多个泊车位[6], 其工作方式类似于电梯, 利用升降装置将车辆提升至目标层, 然后启动横移机构将车辆存入泊位中。此种立体车库机械结构和控制较复杂, 但是能耗相对更少, 具有较好的发展前景[7,8,9]。

本研究将介绍一种以直线电机直接驱动作为横移装置的新型垂直提升式立体车库, 由于去除了中间的机械传动环节, 横移电机将直接作用于载车板的运动控制, 能够实现横移动作的快速动态响应并且节省时间和能耗, 从而有效提高车库的运行效率。

1 立体车库结构及工作原理

本研究中的立体车库共4层8个车位, 供试验用, 实际产品化时能够方便地进行横向或纵向扩展。车库结构示意图如图1所示, 最底层定义为零层, 用于车辆的出入库;中间的井道为载车台的升降通道, 车位分布在井道两侧, 每个车位对应有一块载车板, 车库运行时, 存在某个车位的载车板在升降台上的情况, 如果此时用户需要存车, 系统默认将车存入此载车板所在的车位, 如果用户需要取车, 则将载车板存入其所在的车位后再取车。

整个车库控制系统可分为机械传动部件、控制部件以及检测装置。机械传动部件包括钢结构框架、车位架、载车板、升降电机及减速机构、横移电机、电磁铁、钢丝绳、升降台、抱闸、配重等, 升降电机及减速机构通过钢丝绳驱动升降台的升降, 横移电机则直接安装在升降台上, 升降台的表面镀铜, 横移电机与表面之间存在气隙, 当电机通电后, 横移电机便能够在升降台表面左右移动, 再辅以电磁铁和光电传感器, 就可以实现横移电机复位、存取载车板等多种功能;控制部件的控制对象为升降电机、横移电机以及车库的各种辅助装置, 主要包括PLC、变频器、上位机等, 其中PLC为整个控制系统的核心;此外, 控制系统的实现离不开各种检测装置, 包括光电传感器、霍尔传感器、压力传感器、按钮、接近开关、旋转编码器等。

用户存车的流程为:系统首先判断升降台上是否有载车板, 若有, 升降台直接降落至零层, 若没有, 则就近选择一个车位并取出相应的载车板, 待升降台降落至零层后, 用户即可将车开入, 零层的对射式光电开关传感器以及压力传感器将对车辆是否符合停车标准以及是否停放到位进行检测, 车辆停好后, 用户按“确认停车”按钮, 升降台开始上升, 停靠至目标层后, 横移电机驱动载车板沿导轨进入车位, 停放到位后, 横移电机回移, 升降台平层处理;取车过程类似。

与一些直接采用接触器、断路器控制电机的立体车库不同, 本研究考虑到立体车库对升降和横移系统的起停、定位精度以及速度控制等方面有较高要求, 采用可变频变压的变频器作为电机的驱动, 在运行中, PLC根据当前的运行距离动态生成速度的给定值, 并且引入速度PI环节, 构成速度闭环控制系统, 有效提高了系统的响应能力。理想的速度给定曲线如图2所示, 包括加速段、匀速段、减速段及爬行段, 可以看到, 加、减速段的加速度恒定, 可以让速度的变化更为平稳;此外, 为了提高定位精度, 本研究在到达目标位置之前须设定一段爬行距离 (固定值) , 给定一个很低的爬行速度, 以保证到位时能够可靠停止;在实际运算中, 并非根据当前的运行时间来确定速度的给定值, 而是结合当前的运行距离, 根据软件内部设定的加速度、最小运行速度、最大运行速度等参数动态生成的。

升降台和横移机构的定位均采用反射式光电开关传感器, 每层的平层位置安装有专用反射镜, 光电开关随升降台运动, 每经过一层时, PLC检测到输入信号的变化, 从而更新当前所在层的值, 若已经到达目标层, 则停止供电并且关闭抱闸;就横移机构而言, 光电开关随横移机构运动, 专用反射镜安装在升降台表面, 考虑到实际的若干种动作可能, 需要设计4个定位点, 从左至右分别为:为取左边的载车板所要运动到的点, 取出右边的载车板后所运动到的点, 取出左边的载车板后所运动到的点, 为取右边的载车板所要运动到的点。

2 立体车库控制系统的硬件组成

为达到较高的自动化程度并且能够安全可靠地运行, 控制系统框图如图3所示。S7-300 PLC作为整个控制系统的核心, 担负与上位机通信、各种开关量信号的接入、利用开关量输出控制外围继电器的通断、控制变频器的运行、通过与S7-200 PLC的通信获取旋转编码器的信号变化以及实现与外围串口设备的数据交换等任务。

PLC是由微处理器、输入/输出设备、保护及抗干扰隔离电路等构成的可编程控制器[10], 具有可靠性高、体积小、通用性好、使用方便等优点, 很适合立体车库这种对设备可靠性要求很高的应用场合。西门子的S7-300系列PLC能满足中等性能要求的应用, 尤其适用于极其快速的过程或对数据处理能力有特别要求的中小型自动化控制系统。为了节省成本, 该系统的串口通信和高速计数器功能由S7-200 PLC分担, 所以S7-300 PLC的模块构成比较简单, 由电源模块、CPU模块、数字量输入扩展模块、数字量输出扩展模块组成, CPU型号选用313C-2DP, 自带数字量输入和数字量输出各16点, 处理速度和运算能力均满足该系统要求。由于控制系统无模拟量输入, 信号模块只需选用数字量的输入/输出, 在确定输入/输出点数时, 应根据实际需要并且预留一定的点数作为备用, 车库设计的层数不同, 需要的输入/输出点数也不同, 利用点数的扩展可方便地实现立体车库系统的横向或纵向扩展。2层4车位的车库控制系统的输入/输出分配表如表1、表2所示。

变频器采用的是西门子SINAMICS G120, 它采用模块化结构, 集成安全保护功能、通讯能力和能量回馈功能等, 可提供V/f、FCC、矢量控制等多种驱动方案[11]。该控制系统中, G120与S7-300 PLC通过PROFI-BUS-DP方式通讯, G120为从站, S7-300 PLC为主站, 主站通过发送控制字和给定频率, 可控制变频器的运行、停止、正 (反) 转、输出频率等。

S7-200 PLC与S7-300 PLC之间的通讯是通过EM 277模块实现的, 同样采用PROFIBUS-DP方式。在该控制系统中, S7-200 PLC主要有两个功能: (1) 利用内部的高速计数器采集旋转编码器的信号, 将计数值传递给S7-300 PLC, 获取位置和速度信息; (2) 利用其串口通讯功能, 完全作为消息收发的中转站, 将IC卡读卡器输入的卡号、键盘输入的密码传递给S7-300PLC, 同时将S7-300 PLC发送的提示消息传递给LED显示屏、语音设备。当然, S7-200 PLC与这些外围设备并非直接相连, 而是通过多级通讯接口板实现, 为保证数据传输的实时性和可靠性, S7-200 PLC与通讯接口板之间的通讯协议比较复杂。

3 立体车库控制系统的软件设计

该控制系统的软件开发采用西门子STEP-7编程软件, 该软件能够监视PLC内部变量, 可操作性强。根据车库的控制要求, 本研究采用模块化编程, 程序由初始化组织块、主程序以及多个子程序组成, 子程序包括复位子程序、存车子程序、取车子程序、取消功能、传感器故障自诊断和报警子程序、升降动作控制、横移动作控制、接收消息处理、发送消息、读取时间日期等, PLC上电后, 总是顺序地、循环地执行主程序, 主程序又不断地调用相关的子程序, 如此周而复始。车库开始运行时, 初始状态未知, 必须调用复位子程序建立新的初始状态, 程序流程图如图4所示。

存车和取车操作不能同时进行, 升降机构和横移机构也不允许同时运行, 存车的程序流程图如图5所示。

立体车库涉及人身和车辆的安全, 因此在软件设计方面, 除了实现要求的功能, 还必须要有相应的安保措施, 该控制系统主要设有以下几种安全保护:传感器故障自诊断和报警子程序通过扫描所有车位上的光电传感器和霍尔传感器, 可以检测车库的初始状态, 并且在发现故障情况下提供报警和故障提示;零层设有超长、超宽、超高检测装置, 用于检测车辆是否符合停车标准以及是否停放到位;运动控制方面, 本研究采用光电传感器和旋转编码器相互校验的方法预防因其中一种传感器故障所造成的冲撞、到达目标位置仍继续运动等错误, 因为一旦这种错误发生, 将对车库造成极大的冲击;此外, 该系统还设有时间保护、各种校验等措施。

4 运行试验

经调试, 车库已经能够实现任意车位的停取、取消、传感器故障自诊断和处理以及多种安全保护等功能, 并且能与上位机、IC卡读卡器、键盘、LED提示屏等设备相互配合, 车库系统的人机界面图如图6所示。

经测试, 升降机构的最大运行速度可以达到1.0m/s, 横移机构为0.8 m/s;正常运行时, 可设定系统升降运行的最高速度0.6 m/s、爬行速度0.02 m/s、加速度0.2 m/s2, 横移运行的最高速度0.5 m/s、爬行速度0.04m/s、加速度0.2 m/s2, S7-200 PLC每5 ms读取一次高速计数器值, S7-300 PLC每50 ms运算一次PI, 实际运行效果良好。

5 结束语

本研究就一种采用直线电机直接驱动作为横移装置的垂直提升式立体车库的控制系统展开相应的分析和设计。试验证明, 基于PLC的速度闭环控制系统不仅满足控制的实时性要求, 还具有自动化程度高、可靠性高和扩展性好等特点。

立体车库是未来车库发展的趋势, 而研究结果表明, 本研究中的车库系统能为此提供一种新型的设计方案。

参考文献

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