1、板式 PLC 在立体车库中的应用夏伟CPM2B PLC 因为其低成本优势在许多场合很受欢迎，但是由于 OMRON 没有配套销售外观和 CPM2B 主机协调的扩展模块，只能用 CPM1A 系列扩展，因此在实际使用中受到很多制约，主要问题就是 I/O 点数不够。经我司控制技术事业部的辛勤工作，目前已研发成功了适用于 CPM2B 的扩展模块 TL-EXP-DR20B。下面就 CPM2B-60+TL-EXP-DR20B 和我司的 FX 系列操作盒在立体车库中的应用做一些介绍。随着汽车时代的到来，城市停车难已成为很严重的社会问题，建造立体车库是缓解停车难问题的有效途径。目前市场上的立体车库有塔式、多段式
2、、仓储式等多种，其中应用最广泛的还是多段式。而 CPM2B 及 FX 系列操作盒对塔式和仓储式不是很合适，最适用于多段式。多段式立体车库结构如图 1 所示，其中垂直方向叫做层，水平方向叫做列，我们通常所说的几层几列指的就是这个概念。以 3 层 5 列为例，共有 13 个车位，3 层 6 列共有16 个车位，4 层 5 列共有 17 个车位、4 层 6 列共有 21 个车位，可以由此类推，车位数x=m(n-1)+1,其中，代表层数，代表列数。下面以层 3 列为例，讲解一下存取车过程。车库动作在这里有一个规定，地面第1 层，只能左右横移，第 2 层既能横移，又能升降，第 3 层只能升降。在车板运动
3、过程中，只能 1 层或 1 列朝 1 个方向动作。即有车板横移时，不能有车板下降，当第 2 层横移时，第 1 层不能横移。假如要取的车停在 3 号车位上，见图 1 所示：图 1立体车库所需的元器件选型及数量（以 3X3 为例进行说明，目前公司常用商品为例）,下面的 n 列计算方式也都以 3 层为基准。1、作为人机界面的操作盒。选用我司自行研发的 FX2 系列，如需要带刷卡功能，选用 FX3 系列，离开PLC 15M 以上选用 RS422/485 方式。2、输入设备主要有横移限位、上下限位等，推荐使用 WLH12。具体数量统计：第 1 层，下限位 3 个，横移限位 3； 第 2 层，上限位 2
4、个，横移限位 3 个；第 3 层，上限位 3 个，无横移限位。共需行程开关 3+3+2+3+3=14 个，故需占用 PLC 14 个 DI。即需要数量的为：5n-1, 代表列数为了车库能够正常运行，同时还需要有很多保护。主要有以下一些：超高检测为防止进入车库的车辆过高，该信号为光电开关。 车库在 6 列以下推荐选用 E3Z-T61, 6 列及以上推荐选用 E3Z-T62，24 列及以上选用 E3Z-LT61,在这个例子中选用 E3Z-T61 已足够了。占用 PLC 1 个 DI人车误入检测该信号是为了保证车库运行中，人车进入车库而设置，该信号为光电开关。 选型参考超高检测，占用 PLC 1 个
5、 DI超长信号测量车辆超长而设置，该信号为光电开关。选型参考超高检测，占用 PLC1 个 DI电机过热检测该信号是为了保证车库电机的正常运行而设置。根据电机额定电流进行选择，可以把所有的热过载串联接入 PLC 的 1 个 DI.松链信号检测为链条式车库对链条进行检测，推荐选用 WLCL, 可以全部串联接入 PLC 的 1 个 DI超上限检测为防止车库冲顶而设置的限位信号。 选用 WLH12,第 2 层 2 个，第 3 层 3 个，共需 5 个，即 2n-1 个，代表列数。可以全部串联接入 PLC 的 1 个 DI。急停检测车库不正常运行提供手动停止信号，占用 1 个 DI。电磁铁电磁铁挂钩保护
6、，全部串联接入 PLC 的 1 个 DI。相序检测为防止电源接反导致车库反向运转，占用 1 个 DI。上述保护共需 PLC 输入点 9 个,全部的输入设备需要 DI 23 个， （ 5n+8 ）4、输出设备主要有驱动横移电机、升降电机的接触器、控制电机运转方向的接触器及声光报警等。选型可根据横移电机、升降电机的额定电流选择，推荐 GMC-9 和 GMC-12。第 1 层：横移 2 个，第 2 层：横移 2 个，升降 2 个，第 3 层：升降 3 个。需要DO 9 个（4n-3） ，用于换相的主接触器 4 个，需要 DO 2 个 。声光报警在有车库运行错误信号时，启动该功能，提示车库处于错误状态
7、，需要 DO 1 个。需 PLC DO 9+2+1=12 个 (4n)5、作为车库控制核心的 PLC。根据以上统计总共需要 DI 23 个，DO 12 个。选用 CPM2B-60CDR 绰绰有余。当然随着车位数的增加，需要的 I/O 点数自然增加， 列数 DI DOn 5n+8 4nn=5 33 20n=6 38 24n=7 43 28n=8 48 32n=9 53 36从上述计算可以看出，单独使用 CPM2B-60CDR 时，最多只能控制 5 列，在控制6 列以上时，请加装扩展，具体的参数和可带的最大数量咨询控制事业部。下面以 2 层 3 列为例，讲解一下存取车过程1 号车位取车步骤：顶层底
8、层1号 车 位6号 车 位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5号 车 位1 2 34 5第一步：5号车位停车板右移至6号车位顶层底层1号 车 位6号 车 位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5号 车 位1 2 34 5第二步： 4号车位停车板右移至5号车位顶层底层1号 车 位6号 车 位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5号 车 位1 2 34 52 号车位存车步骤：第三步： 1号停车板下降至4号车位，取车顶层底层1号 车 位6号 车 位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5号 车 位12 34 5顶层底层1号 车 位6号 车 位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5
9、号 车 位12 34 5第一步：升起停在4号车位的1号停车板至1号车位顶层底层1号 车 位6号 车 位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5号 车 位1 2 34 52 层 N 列车库：CPM2B-60 可以控制 2 层 9 列CPM2B-60+TL-EXP-DR20B 可以控制 2 层 11 列CPM2B-60+TL-EXP-DR20B*2 可以控制 2 层 14 列CPM2B-60+TL-EXP-DR20B*3 可以控制 2 层 16 列一个控制系统能成功的应用于立体车库，安全性是非常重要的。不仅选择硬件的要从性能和数量上保证安全，软件更要考虑周密，安全保护的程序必须要有，所以 PLC
10、 在 I/O 点够的前提下还要考虑程序容量。OMRON限位开关品牌 型号 备注OMRON WLH12 金属滚轮可调摇，重型负载应用，车板上下和横移,OMRON WLCL WITH PARTS 3mm 钢棒重型负载应用,链条或钢丝的松动OMRON D4N-212G 塑料外壳，双绝缘产品,车板上下和横移,室内OMRON D4V-8108SZ 金属塑料，金属滚轮可调摇,车板上下和横移，室内第二步： 5号车位的4号停车板左移至4号车位顶层底层1号 车 位6号 车 位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5号 车 位1 2 34 5第三步： 2号停车板下降至5号车位，存车顶层底层1号 车 位6号 车
11、位2号 车 位 3号 车 位4号 车 位 5号 车 位1234 5OMRON D4V-8107Z 金属塑料 2.6mm 钢棒,链条或钢丝的松动，室内Schneider XCE-118 热塑滚轮摇杆Schneider XCE-145 热塑滚轮可调摇杆Schneider XCE-154 3mm 钢棒Schneider XCKP2153P16 3mm 钢棒，料外壳Schneider XCKP2145P16 热塑滚轮可调摇杆，塑料外壳光电开关品牌 型号 备注OMRON E3Z-T61H-2M 对射，15M 检测距离，直流供电，NPN 输出常开.车高,长,人车误入OMRON E3Z-T62-2M 对射，
12、30M 检测距离，直流供电，NPN 输出常开.车高,长,人车误入OMRON E3Z-LT61-2M 对射，60M 检测距离，直流供电，NPN 输出常开.车高,长,人车误入Schneider XUK2AKSNL2T 发射器，30M 检测距离，直流供电，NPN 输出，车高,长,人车误入Schneider XUK2ANANL2R 接收器，30M 检测距离，直流供电，NPN 输出，车高,长,人车误入Schneider XUK2ARCNL2T 发射器，30M 检测距离，直/交流供电，继电器输出，车高,长,人车误入Schneider XUK2ARCNL2R 接收器，30M 检测距离，直/交流供电，继电器输
13、出，车高,长,人车误入PLC品牌 型号 备注OMRON CPM2AH-30CDR-A 主机，交流供电，18/12，2 个通讯口，扩展到 I/O 点 120OMRON CPM2AH-40CDR-A 主机，交流供电，24/16，2 个通讯口，扩展到 I/O 点 120OMRON CPM2AH-60CDR-A 主机，交流供电，36/24，2 个通讯口，扩展到 I/O 点 120OMRON CPM1A-8ER 扩展，8/OMRON CPM1A-8ER 扩展，/8OMRON CPM1A-20EDR 扩展，12/8OMRON CPM1A-40EDR 扩展，24/16Schneider TWDLCAA40D
14、RF 交流供电，24/14R+2T，最多可扩展 7 个模块Schneider TWDLCAE40DRF 交流供电，24/14R+2T，最多可扩展 7 个模块，内置以太网口Schneider TWDLCAA24DRF 交流供电，14/10R，最多可扩展 4 个模块Schneider TWDNAC485T RS485 通讯，端子连接Schneider TWDDDI8DT 端子接线，8 点输入Schneider TWDDDI16DT 端子接线，16 点输入Schneider TWDDDI32DK 连接器接线，32 点输入，连接器型号为 TWDFCW30K（需 2 个）Schneider TWDDMM8DRT 端子接线，4 点输入，4 点继电器输出Schneider TWDDMM24DRT 端子接线，16 点输入，8 点继电器输出Schneider TWDDRA8RT 端子接线，8 点继电器输出Schneider TWDDRA16RT 端子接线，16 点继电器输出OMRON CPM2B-60CDR-D-CH 主机，直流供电，36/24，2 个通讯口，扩展到 I/O 点 120HTL TL-EXP-DR20B 扩展，12/8操作盒品牌 型号 备注HTL TL-FX2 按钮HTL TL-FX3 按钮+刷卡（ID）HTL TL-FX 刷卡（ID ）HTL 类似功能产品
