探究新型立体停车设备电气控制系统

2015-10-09孙传清山东齐星铁塔科技股份有限公司山东邹平256200

山东工业技术 2015年19期

关键词：电控系统

孙传清（山东齐星铁塔科技股份有限公司,山东　邹平　256200）

探究新型立体停车设备电气控制系统

孙传清
（山东齐星铁塔科技股份有限公司,山东邹平256200）

摘要：针对目前国内车辆保有量与现有停车位之间的矛盾，本文进行了新型立体行车设备开发的探讨，主要从电气控制系统设计需要考虑的因素，系统设计、安全性能调试以及应用发展前景这几个方面进行了详细的分析，经过实践证明，该方案能够带来很好的效益。

关键词：停车设备；电控系统；调试检测

1　电气控制系统设计考虑因素分析

（1）安全可靠性。要提高停车设备的安全可靠性，最好的方法就是采用安全可靠的主控元件。就目前而言，PLC的可靠性最高，在经过多次实践和证明之后得到了整个行业的一致认可，因此它也成为目前电梯电控系统的主要控制手段；（2）使用寿命。对于大型设备而言，更换和维修的过程十分麻烦，因此，延长控制系统的寿命就成了当前亟待解决的问题。作为电控系统主控元件的PLC恰恰能够满足这一要求，它的寿命理论上可以达到10a之上，几乎就是指无穷寿命；（3）抗干扰性。电子设备在运行过程中很容易受到内外干扰，内部干扰主要来自电路间和控制系统内部元器件的电磁辐射；而外部干扰主要来源于电源供应和信号线的引入，电网在空间电磁的作用下常常产生高频谐波干扰，信号在传输过程中同样会受到干扰信号的入侵。但PLC系统拥有较强的隔离性能，能够有效抵抗外部干扰，同时它还拥有良好的兼容性能。总而言之，它的抗干扰功能十分完善；（4）运行维护。新型立体停车设备研发成功之后一定会大范围使用，这就要求最大限度地缩小维修成本。由于PLC使用寿命很长，性能良好，因而故障率较低，即使维修工作量较小。

2　新型立体停车设备电气控制系统设计

2.1系统方案设计

通过以上几大因素的分析，本立体停车设备电控系统方案设计如下：（1）以日本三菱的FX2N-48MR系统为主控系统，而电机控制方式则是利用PLC进行控制的三菱S540（0.75KW/380V）的变频器和接触器式的电气控制系统来实现；（2）利用PLC控制下的变频器来实现电机在移动和转动过程中的缓慢启动和缓慢停止；（3）过载保护系统主要采用的是传统的变频器的过压、过流保护方案以及继电器的热过载方案；（4）客户采用微型的手持式遥控器控制本停车设备的急停和上、下运动；（5）本停车设备还具有转动锁、升降锁、故障预判以及语音提示等功能；（6）停车设备还应具备整机的额定重量的核定和限制功能，当超重信号发出时，设备应停止运行。

2.2系统硬件设计

新型停车设备电控系统硬件主要由二次线控制电路、人机界面互动以及一次线主电路结构组成。

（1）一次线主电路结构。一次线主电路结构组成较为复杂，一次线直接供电系统的形成也相对繁琐：1）电源通过空气开关（带漏电保护）进入；2）再依次经过电源缺相断相相序保护器，带正、反转机械互锁控制的接触器，带过载保护的热继电器输出至升降电机的输入端；3）经过空气开关输出到变频器，再输出给相关的接触器和热继电器，直接供给移动与转动电机。

（2）二次线控制电路部分。由于二次线控制的总电流较小，即使是最大的控制电流也不超过500mA，因此可以考虑采用微型元件作为控制器件。

（3）人机界面互动部分。在人机界面互动部分，控制台和停车设备主机共同组成了停车设备结构，一旦发生故障可立即采取系统网络输出到主控台触摸屏的方式进行控制，当然也可在控制台触摸屏输入密码进入系统，进而对停车设备进行控制和调试。

2.3系统软件设计

（1）上升过程控制。在这一控制阶段，我们首先需要对进入停车设备的车辆进行检测，看其是否符合设备的容纳要求，如不符合，程序进入锁定状态；反之，停止其它可能产生干扰的设备，该系统继续完成运行动作。在正常运行过程中，程序会适时进行语音提示，启动时会提示“停车位上升，请注意”，移动程序完成之后，程序会提示“停车设备已收回到位”；（2）下降过程控制。与上升过程控制相似，停车设备在运行之前，会强迫与启动设备相干涉的设备进入停止状态，并对车辆的长度和高度进行检测判断以保证其符合容纳标准。启动设备之后，若符合要求，则程序开始运行，同时进行语音提示。在下降过程中转动锁和升降锁应可以进行开锁判断，若能正常开锁，则程序正常运行，若不能开锁，则进行故障语音提示，最终程序锁定，设备暂停；（3）超高运行过程控制。这是在停车设备上升过程中预防车辆超高引起安全事故而设置的程序，当车辆超出设备能够容纳的高度时，系统立即停止运行并发出警示。

3　控制系统的调试与分析

3.1可靠性测试和分析

为了增加开关信号的稳定可靠性，同时减少由于机械磨损造成的设备使用故障，采用非接触式的接近开关（以霍尔效应为基础）作为设备的位置限位开关。在升降阶段，除了使用非接触式的接近限位开关，还需要用一个机械式的限位开关以保证停车设备的正常运行和安全问题。因为在非接触式的接近限位开关损坏之后，停车设备在升降过程中超过限位之后也能够通过触碰机械式限位开关保证其安全。除此之外，停车设备必须具备运行和故障语音提示功能，以警示周围的人群。

3.2智能性分析

使用PLC进行控制的电控系统能够智能处理运行过程中的很多问题，如移动阶段通过条件设置增设了防误操作；程序监测阶段，设备在车辆超过其容纳范围之时会自动锁定程序并发出警报；车辆超重时，程序返回起始位置，并提示车辆超重；程序判断不正常之后，程序也会自动锁定。

3.3应用前景分析

新型立体停车设备研发的初衷就是为了解决我国城市停车难的问题，每年车辆保有量的增长完全超过了国家车位数量的增设，新型立体停车设备的成功研发必定受到广大人民的欢迎。因为它不仅能够解决车辆停放问题，还是一项绿色环保的技术。另外，作为汽车行业的配套产业，它的发展同时也能够推动国家经济的发展。