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智能立体停车场的智能控制系统硬件设计案例综述

11立体停车场控制系统的硬件型号的选择

11.1PLC的选择

PLC通常指可编程逻辑控制器,是一个专用面对工业环境的数值计算系统,可以利用存贮器的编制完成整个系统的逻辑计算和控制等动作。目前,成熟的PLC生产技术已经在工业生产管理等应用领域,具有了应用的广泛性。

PLC的主体架构是中央处理器、内存、入口及出口单元组成、输出单元的供电当接上了PLC的供电以后,PLC会进行以下三个方面的操作过程:一是输入采样。PLC会对控制器内的输入输出参数、工作信号等进行读取,并在内存中加以存放;二是检查程序的实施情况。由PLC根据系统中所设置的程序执行逻辑算法,对RAM中相应部分的实施情况予以修改,并检查操作命令的实施状况;三是数据刷新。在完成工作后,由PLC根据内存中的实时情况、信息执行输出,并控制相关的器件,进而实现逻辑控制。

在升降或横动式立体停车位智能控制器中,输入端口主要接收的控制器信息包括按键和各种开关等,而输出端口调用控制的元件则包括电动机、报警器等。因此PLC装置的选型十分关键,直接关系到整个立体停车位智能控制器的整体运作。因此按照整个立体停车位智能控制器的设计特点,必须保证整个立体停车位智能控制器的安全性和可靠性,还必须进行对存取车辆的智能管理。另外,为提高整个立体停车位的存取车辆效能,PLC还必须提高速度计算能力,以确保整个立体停车位智能控制器都可以迅速完成对存取车路线的选择与控制。综上,选用了西门子s7—200系列的PLC。

按照控制系统的功能特点,以及各方面因素来考虑,选用了西门子S7—200系列PLC,作为主机。由于立体停车场控制系统,需要输入输出端口,而且其控制方式相对复杂,采用CPU226,220VAC供电。选择输入输出点共40个，再加个EM223拓展模块，一共48个点，够本系统使用，选择的这款plc是热继电器输出，不需要加入中间继电器。

图表3-1cpu226实物图

11.2电动机的选择

(1)在本立体停车场智能管理系统当中,要达到自动、智能管理,必须使用各种电机,进行汽车存取、旋转等作业。一般而言,PLC的硬件结构构成,电动机有两种,可以包括直流电动机、交流发电机。其中,由于直流电动机有着比较优秀的调压特性,而且可以直接实现对电流的调控,因此可以在调速要求比较高的系统中加以使用。不过,由于直流电动机必须借助方向机进行连续的工作,在一定程度上提高了生产成本。而交流电机则主要通过相互交换供电系统的方式供给动力,而不需实现对电流转向的调节。因此交流电机具有构造简便,安全可靠等优点,在工业生产控制中也有着相当普遍的使用。

1）依据系统的负荷特点以及工艺对系统的开启.刹车.反转、调压的特点,选定系统型式;

2）按照负载转矩、频率变动范围和起动频繁性范围等条件,并充分考虑电机的温升控制.依据超载工作能力和起动转矩,选定电机输出功率,并决定冷却通风方案.所选电机宜留有多余电量,负荷效率一般取0.8-0.9.较大的设备输出功率因子也会使电机效能降低,至于感应电动机,其输出功率因子也将变坏,并使按电机最大扭矩校验强度的生产机械费用增加;

3）针对应用场合的环境要求,如气温、潮湿.粉尘.雨水.瓦斯以及腐蚀性和易燃易爆气体等考虑必要的保护方式,并选用电动机的基本结构形式;

4）根据具体的电网电压要求以及对电动机功率因子的需求,设定相应的压力级别和种类;

5）依据生产机器的最髙速度,及对机械减速器组织的复杂化情况,选定了计算机最高速度。除此以外,选用计算机时还需要满足节能条件,考虑运转安全性,设备的供应状况、备品备件的通用性.安装检修设备的难度,以及价格.建造费用、运营与维护费用、制造过程中前后期的系统与输出功率变化关系等各种因素

升降纵向位移型立体停车库系统的控制内核单位确定了与监控任务直接相关,每二层五车位立体停车库均有三个升降的大电动机,以及三个水平横移小电动机,由主控单元的输入及输出点监控,并需要进行正倒转.由于立体停车库的主控内核单位均采用了可编程控制器,而可编程控制器的内部控制都是弱电直流元件,所以小电动机对应外接的电源三百八十V工频运行交流电,对每一个电动机,而可编程控制器的输入输出单元均有二个输入及输出点,可以单独控制。载车板的下降运动主要是通过下降电器的带动实现,而立体停车位智能管理系统对下降电源的需求就更髙一些,因此必须要保证在载车板的下降过程中的平稳与安全。该系统中人每天只能完成一次汽车的装存取车作业,所以只需要考虑一辆车的搬运问题即可。按照设计,载车板墙体的自重为五百kg,再加上车体材料、行李质量等的总重量约为二千二百五十kg,但考虑到实际运行中的余量问题,拟以二千五百kg进行设计;根据立体停车场智能管理系统应用的特点,停车存取操作不可过缓,为满