一種立體循環式停車庫電氣控制系統技術方案

本發明專利技術涉及一種立體循環式停車庫電氣控制系統，由PLC、與PLC連接的變頻器、抱閘裝置、增量式編碼器、射頻讀寫器、觸摸屏、光電開關、渦流接近開關和急停開關，通過射頻讀寫器讀取無源射頻標簽，通過變頻器連接交流異步電機，通過抱閘裝置作用于輸出軸。系統整體控制功能完善，操作便捷，電機閉環反饋控制確保系統平穩加減速和停車，射頻和渦流接近開關不僅精確靈敏，而且防塵防非金屬物遮擋，系統運行可靠，光電開關的車架旋轉路徑障礙物檢測，急停開關的緊急制動以及編碼器的異常滑移檢測保障了人和物安全。

Electric control system of stereo circulation type parking garage

The invention relates to a three-dimensional circulation type electric control system for parking, by PLC, to connect with the PLC inverter, brake device, incremental encoder, RF read-write device, touch screen, photoelectric switch, eddy current proximity switches and emergency stop switch, the RF reader passive radio frequency label, connected by AC asynchronous motor inverter, through brake device acting on the output shaft. The whole control system with perfect function, convenient operation, motor closed-loop feedback control system to ensure stable deceleration and parking, RF and eddy current proximity switch is not only accurate and sensitive, and non metal dust proof shelter, system is reliable and the frame rotation path obstacle detection photoelectric switch, abnormal slip detection emergency stop switch emergency braking and encoder the security and safety.

【技術實現步驟摘要】
一種立體循環式停車庫電氣控制系統
本專利技術涉及一種立體循環式停車庫電氣控制系統，屬于電氣控制領域。
技術介紹
目前城市停車主要存在兩個問題，一是停車位供應不足，尤其是大、中城市，停車位嚴重短缺，二是可用停車位位置與實際目的地位置較遠，停車和取車需要花費較大精力。汽車增量逐年增大，城市停車問題已經給人們的城市活動和經濟發展造成了不良影響，各城市已經開始著力實施停車位擴充計劃。立體循環式停車庫單位面積土地利用率高，占地面積小，安裝位置靈活，其進出通道占地少，不需要進行坡度設計。因此，可以充分利用城市、小區、街道的一些便利位置進行安裝，不僅可以擴充停車位供應，而且停車位置便利，尤其對于小型單位、機構，甚至個人具備突出的優勢。立體循環式停車庫以旋轉方式運行，特定車位位置不斷變化，車架負載隨著旋轉位置變化明顯，因此需要進行完善的電氣控制系統設計以達到平穩、可靠、安全和高效的運行。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于提供一種立體循環式停車庫電氣控制系統，控制功能完善，操作便捷，電機閉環反饋控制確保系統平穩加減速和停車，射頻和渦流接近開關精確靈敏，系統運行可靠。本專利技術是這樣實現的，立體循環式停車庫電氣控制系統，包括：PLC；在車庫托車盤上分別安裝的一枚無源射頻標簽；用于讀取無源射頻標簽的射頻讀寫器，所述射頻讀寫器通過RS485總線接入所述PLC的通信口；通過RS485總線接入PLC的通信口的觸摸屏，用于人機交互；屏蔽信號線接入PLC輸入端子的多個渦流接近開關；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子，并安裝在交流異步電機后軸的增量式編碼器；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子的急停開關；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子的變頻器，所述變頻器通過故障信號輸出端子接入PLC輸入端子，所述變頻器還通過屏蔽信號線連接PLC的輸出端子，變頻器的三相交流電輸出通過電纜與交流異步電機連接；通過屏蔽信號線接入PLC輸出端子，并將抱閘動作作用于交流異步電機輸出軸的抱閘裝置。進一步地，每個無源射頻標簽配置獨一的識別碼，車庫旋轉過程中，射頻讀寫器讀取當前經過的射頻標簽，并將讀取到的標簽識別碼數據通過RS485總線發送到PLC，從而得到當前車庫旋轉的實際位置。進一步地，在車庫底部區域安裝3個光電開關，通過兩個光電開關用于檢測是否存在人或者物處于托車盤的旋轉路徑中，另一個光電開關用于檢測托車盤上是否放置車輛，3個光電開關輸出的開關量信號發送至PLC。進一步地，車庫底部安裝3個渦流接近開關，當托車盤旋轉到某個渦流接近開關上方時，該渦流接近開關輸出狀態發生變化至PLC，當指定的托車盤逐步進入底部區域過程中，當其中第一個渦流接近開關動作時，PLC接收增量式編碼器反饋的轉速信號，通過變頻器控制交流異步電機執行第一級曲線減速，第二個渦流接近開關動作時，交流異步電機執行第二級曲線減速，第三個渦流接近開關動作時，指定車位已達到底部中央位置，PLC控制系統停機并啟動抱閘裝置抱死交流異步電機輸出軸，3個渦流接近開關的輸出開關量信號發送至PLC。進一步地，增量式編碼器安裝在電機后軸上，輸出頻率與交流異步電機轉速呈線性比例的方波信號，方波信號發送至PLC進行計數，得到交流異步電機的實時轉速，當車架出現異常滑動時，增量式編碼器測量到的轉速信號用于車架異常滑動報警，報警信息通過觸摸屏顯示。進一步地，急停開關與觸摸屏安裝在同一區域，當系統出現失速，急停開關信號發送至PLC，PLC通過控制變頻器及抱閘裝置完成車架急停操作。進一步地，當光電開關檢測到車主已在底部托車盤放置車輛，并且兩個光電開關檢測到不存在人或者物處于車架旋轉路徑，用戶可以通過觸摸屏進行車輛存入，PLC通過觸摸屏要求車主輸入手機號作為車輛識別碼，PLC對手機號位數、已存車輛識別碼進行正確性和重復性檢查，檢查通過會提示存入成功，車輛存入后，PLC會依據負載均衡原則判斷下一個合理的可用車位號，并控制車架將該托車盤旋轉至車庫底部中央位置。進一步地，當光電開關檢測到不存在人或者物處于車架旋轉路徑時，車主可以進行取車操作，PLC通過觸摸屏要求車主輸入留存的手機號，根據手機號判斷出車輛所在托車盤號，控制系統將該托車盤轉入底部區域中央位置，PLC通過觸摸屏提示車主取走車輛，當光電開關檢測到托車盤車輛已被取走，且光電開關檢測到不存在人或者物處于車架旋轉路徑時，PLC對該托車盤對應的寄存器進行復位操作。進一步地，PLC為系統設置管理模式，管理人員可以通過觸摸屏進行管理操作，首先會要求管理人員輸入管理模式密碼，驗證通過后進入管理模式，在管理模式中，PLC將各托車盤狀態、已存入車輛留存手機號、傳感器狀態、系統具體故障信息通過觸摸屏顯示，管理人員可以通過觸摸屏進行指定車位旋轉操作，并在排除故障后進行故障復位操作。進一步地，車主或管理人員通過觸摸屏給出操作指令后，PLC分析得到所預期的車位號，進行最短旋轉路徑判斷，確定正轉或者反轉，如果此時人或物處于車架運行路徑中，PLC通過觸摸屏提示人或物處于車架運行路徑，并保持車架停止，如果反映不存在人或物處于車架運行路徑中，可以執行旋轉操作，PLC控制抱閘裝置松開，通過變頻器控制交流異步電機旋轉，通過觸摸屏輸出車架旋轉提示，當射頻讀寫器采集到的射頻標簽識別碼表明，指定托車盤即將到達時，PLC控制系統進行進入預減速模式，并依照渦流接近開關的輸出信號控制電機減速直至停機，停機同時控制抱閘裝置動作，觸摸屏提示車主或者管理人員相應操作已完成。本專利技術與現有技術相比，有益效果在于：系統整體控制功能完善，操作便捷，電機閉環反饋控制確保系統平穩加減速和停車，射頻和渦流接近開關不僅精確靈敏，而且防塵防非金屬物遮擋，系統運行可靠，光電開關的車架旋轉路徑障礙物檢測，急停開關的緊急制動以及編碼器的異常滑移檢測保障了人和物安全。整體系統安裝便利，且依照本方案能夠方便的對傳統車庫進行升級改造，并能夠合理控制成本，可廣泛應用于在建立體循環式停車庫及傳統車庫的升級改造工程。附圖說明圖1是本專利技術實施例提供的立體循環式停車庫電氣控制系統框圖；圖2是本專利技術實施例提供的傳感器安裝位置示意圖；圖3是本專利技術實施例提供的光電開關安裝位置示意圖。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。參見圖1結合圖2所示，本專利技術的實施方式涉及立體循環式停車庫電氣控制系統，車庫托車盤9～16分別安裝一枚無源射頻標簽1～8，射頻讀寫器17通過RS485總線接入PLC25通信口，觸摸屏30通過RS485總線接入PLC25通信口，渦流接近開關(21、22、23)通過屏蔽信號線接入PLC25輸入端子，光電開關(18、19、20)通過屏蔽信號線接入PLC25輸入端子，增量式編碼器29安裝于交流異步電機27后軸，增量式編碼器29輸出通過屏蔽信號線接入PLC25輸入端子，急停開關24通過屏蔽信號線接入PLC25輸入端子，變頻器26的故障信號輸出端子通過屏蔽信號線接入PLC25輸入端子，PLC25的輸出段子通過屏蔽信號線分別連接至抱閘裝置28以及變頻器26，變頻器26三相交流電輸出通過電纜與交流異步電機27連接，抱閘裝置28的抱閘動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種立體循環式停車庫電氣控制系統，其特征在于：包括：PLC；在車庫托車盤上分別安裝的一枚無源射頻標簽；用于讀取無源射頻標簽的射頻讀寫器，所述射頻讀寫器通過RS485總線接入所述PLC的通信口；通過RS485總線接入PLC的通信口的觸摸屏，用于人機交互；屏蔽信號線接入PLC輸入端子的多個渦流接近開關；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子，并安裝在交流異步電機后軸的增量式編碼器；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子的急停開關；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子的變頻器，所述變頻器通過故障信號輸出端子接入PLC輸入端子，所述變頻器還通過屏蔽信號線連接PLC的輸出端子，變頻器的三相交流電輸出通過電纜與交流異步電機連接；通過屏蔽信號線接入PLC輸出端子，并將抱閘動作作用于交流異步電機輸出軸的抱閘裝置。

【技術特征摘要】
1.一種立體循環式停車庫電氣控制系統，其特征在于：包括：PLC；在車庫托車盤上分別安裝的一枚無源射頻標簽；用于讀取無源射頻標簽的射頻讀寫器，所述射頻讀寫器通過RS485總線接入所述PLC的通信口；通過RS485總線接入PLC的通信口的觸摸屏，用于人機交互；屏蔽信號線接入PLC輸入端子的多個渦流接近開關；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子，并安裝在交流異步電機后軸的增量式編碼器；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子的急停開關；通過屏蔽信號線接入PLC輸入端子的變頻器，所述變頻器通過故障信號輸出端子接入PLC輸入端子，所述變頻器還通過屏蔽信號線連接PLC的輸出端子，變頻器的三相交流電輸出通過電纜與交流異步電機連接；通過屏蔽信號線接入PLC輸出端子，并將抱閘動作作用于交流異步電機輸出軸的抱閘裝置。2.根據權利要求1所述的立體循環式停車庫電氣控制系統，其特征在于：每個無源射頻標簽配置獨一的識別碼，車庫旋轉過程中，射頻讀寫器讀取當前經過的射頻標簽，并將讀取到的標簽識別碼數據通過RS485總線發送到PLC，從而得到當前車庫旋轉的實際位置。3.根據權利要求1所述的立體循環式停車庫電氣控制系統，其特征在于：在車庫底部區域安裝3個光電開關，通過兩個光電開關用于檢測是否存在人或者物處于托車盤的旋轉路徑中，另一個光電開關用于檢測托車盤上是否放置車輛，3個光電開關輸出的開關量信號發送至PLC。4.根據權利要求1所述的立體循環式停車庫電氣控制系統，其特征在于：車庫底部安裝3個渦流接近開關，當托車盤旋轉到某個渦流接近開關上方時，該渦流接近開關輸出狀態發生變化至PLC，當指定的托車盤逐步進入底部區域過程中，當其中第一個渦流接近開關動作時，PLC接收增量式編碼器反饋的轉速信號，通過變頻器控制交流異步電機執行第一級曲線減速，第二個渦流接近開關動作時，交流異步電機執行第二級曲線減速，第三個渦流接近開關動作時，指定車位已達到底部中央位置，PLC控制系統停機并啟動抱閘裝置抱死交流異步電機輸出軸，3個渦流接近開關的輸出開關量信號發送至PLC。5.根據權利要求1所述的立體循環式停車庫電氣控制系統，其特征在于：增量式編碼器安裝在電機后軸上，輸出頻率與交流異步電機轉速呈線性比例的方波信號，方波信號發送至PLC進行計數，得到交流異步電機的實時轉速，當車架出現異常滑動時，增量式編碼器測量到的轉速信號用于車架異常滑動報警，報警信息通過觸摸屏顯示。6.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉衛平，楊磊，莊曄，趙碩，王洪濤，古金，
申請(專利權)人：吉林大學，吉林省新風科技有限公司，
類型：發明
國別省市：吉林,22