一种智能车库单驱动变频器控制组合电路及控制方法与流程

1.本发明属于机械立体车库技术领域，具体涉及一种智能车库单驱动变频器控制组合电路及控制方法。


背景技术：

2.随着人民生活水平以及对设备智能化程度需求的不断提高，越来越多的城市开始建造智能车库，以此缓解日益增大的停车压力。但智能车库的各个机构都需要变频控制，且多种机构不同时运行，成本比较高。
3.现有技术中，如授权公告号为cn204302750u的中国实用新型专利文献，公开了一种立体停车库自动控制系统及立体停车库；再有如授权公告号为cn207339713u的中国实用新型专利文献，公开了一种智能机械车库条码扫描及编码器定位的矢量控制系统。
4.上述现有技术中，用于驱动多个不同时运行的机构的电机均分别需要一个变频器进行控制，成本比较高为了在保证性能的情况下尽量降低成本，针对上述难题，车库制造厂家一直在寻求较好的技术方案。


技术实现要素：

5.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种能够保证性能的情况下降低成本的智能车库单驱动变频器控制组合电路及控制方法。
6.本发明的技术方案为：智能车库单驱动变频器控制组合电路，包括人机操作界面、控制器、变频器、提升电机、旋转电机及平移电机；所述人机操作界面与所述控制器通讯连接，所述变频器与所述控制器通讯连接，所述提升电机、旋转电机、平移电机分别通过提升接触器、旋转接触器、平移接触器与所述变频器连接；所述提升接触器、旋转接触器、平移接触器的控制回路与所述控制器的输出端相连接；所述变频器接收所述控制器指令切换成闭环矢量控制模式、开环矢量控制模式或v/f控制模式。
7.所述提升电机具有提升电机抱闸，所述旋转电机具有旋转电机抱闸，所述平移电机具有平移电机抱闸；所述提升电机抱闸上串联有提升抱闸接触器，所述旋转电机抱闸上串联有旋转抱闸接触器，所述平移电机抱闸上串联有平移抱闸接触器；所述提升抱闸接触器、旋转抱闸接触器、平移抱闸接触器均与所述控制器的输出端连接。
8.所述提升电机上连接有编码器，所述编码器与所述变频器相连接。
9.所述提升接触器、旋转接触器、平移接触器之间互锁。
10.所述提升接触器的线圈、所述提升接触器的常开触点、所述旋转接触器的常闭触点、所述平移接触器的常闭触点连接成第一控制回路；所述旋转接触器的线圈、所述旋转接触器的常开触点、所述提升接触器的常闭触点、所述平移接触器的常闭触点连接成第二控制回路；所述平移接触器的线圈、所述平移接触器的常开触点、所述旋转接触器的常闭触点、所述提升接触器的常闭触点连接成第三控制回路；所述第一控制回路、第二控制回路及第三控制回路并联在一起。
11.智能车库单驱动变频器控制组合电路，还包括启动按钮及中间继电器，所述启动按钮与所述中间继电器的常开触点并联后与所述中间继电器的线圈串联，所述第一控制回路、第二控制回路及第三控制回路并联后与所述中间继电器的常开触点相并联。
12.所述启动按钮上串联有急停按钮。
13.所述控制器为plc控制器。
14.所述变频器与所述控制器通过profinet通讯协议连接。
15.智能车库单驱动变频器控制方法，包括：采用如上任一项所述的智能车库单驱动变频器控制组合电路；所述变频器接收所述控制器指令切换成闭环矢量控制模式、开环矢量控制模式或v/f控制模式；当所述提升电机与所述变频器接通时，所述变频器接收所述控制器指令切换成闭环矢量控制模式；当所述旋转电机与所述变频器接通时，所述变频器接收所述控制器指令切换成开环矢量控制模式；当所述平移电机与所述变频器接通时，所述变频器接收所述控制器指令切换成v/f控制模式。
16.本发明的有益效果：（1）在本发明中，控制器接收人机界面发送的信号，控制器通过输出信号控制提升接触器、旋转接触器、平移接触器，间接控制提升电机、旋转电机、平移电机与变频器之间的通断，根据智能车库的运行状态，切换提升电机、旋转电机、平移电机中的电机与变频器接通，接通的同时将变频器的控制模式相应的切换成闭环矢量控制模式、开环矢量控制模式或v/f控制模式，实现变频器的多模式控制，能够在保证性能的情况下降低成本；（2）提升电机选用闭环矢量控制模式，提升过程要求高精度定位，速度快速调节；对提升运行采用闭环控制模式，可以通过提升编码器实时反馈电机的运行状态，进而能够高精度定位和快速调节速度，闭环控制模式还可以排除难以预料或不确定的因素，来保证提升系统的安全；（3）旋转电机选用开环矢量控制模式，车库对旋转定位精度要求相对较高，根据性价比选择对此设备设计为开环矢量控制模式；（4）平移电机选用v/f控制模式，车库对平移运行机构定位精度要求相对较低，v/f控制模式能够满足使用要求且安装调试简单。
附图说明
17.图1为本发明中智能车库单驱动变频器控制组合电路的原理框图。
18.图2为本发明中智能车库单驱动变频器控制组合电路的主回路电路图。
19.图3为本发明中智能车库单驱动变频器控制组合电路的控制回路电路图之一。
20.图4为本发明中智能车库单驱动变频器控制组合电路的控制回路电路图之二。
具体实施方式
21.现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。本发明可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本发明透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本发明的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示
例性的，而不是作为限制。
22.本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
23.如图1所示，智能车库单驱动变频器控制组合电路，包括人机操作界面、控制器、变频器、提升电机、旋转电机及平移电机；所述人机操作界面与所述控制器通讯连接，所述变频器与所述控制器通讯连接，所述提升电机、旋转电机、平移电机分别通过提升接触器、旋转接触器、平移接触器与所述变频器连接；所述提升接触器、旋转接触器、平移接触器的控制回路与所述控制器的输出端相连接；所述变频器接收所述控制器指令切换成闭环矢量控制模式、开环矢量控制模式或v/f控制模式。
24.在上述实施例中，控制器接收人机界面发送的信号，控制器通过输出信号控制提升接触器、旋转接触器、平移接触器，间接控制提升电机、旋转电机、平移电机与变频器之间的通断，根据智能车库的运行状态，切换提升电机、旋转电机、平移电机中的电机与变频器接通，接通的同时将变频器的控制模式相应的切换成闭环矢量控制模式、开环矢量控制模式或v/f控制模式，实现变频器的多模式控制；提升电机选用闭环矢量控制模式，提升过程要求高精度定位，速度快速调节；对提升运行采用闭环控制模式，可以通过提升编码器实时反馈电机的运行状态，进而能够高精度定位和快速调节速度，闭环控制模式还可以排除难以预料或不确定的因素，来保证提升系统的安全；旋转电机选用开环矢量控制模式，车库对旋转定位精度要求相对较高，根据性价比选择对此设备设计为开环矢量控制模式；平移电机选用v/f控制模式，车库对平移运行机构定位精度要求相对较低，v/f控制模式能够满足使用要求且安装调试简单。
25.在一些实施例中，如图2所示，所述提升电机具有提升电机抱闸，所述旋转电机具有旋转电机抱闸，所述平移电机具有平移电机抱闸；所述提升电机抱闸上串联有提升抱闸接触器km1-1，所述旋转电机抱闸上串联有旋转抱闸接触器km2-1，所述平移电机抱闸上串联有平移抱闸接触器km3-1；所述提升抱闸接触器km1-1、旋转抱闸接触器km2-1、平移抱闸接触器km3-1均与所述控制器的输出端连接；具体的，所述提升电机抱闸上串联有提升抱闸接触器km1-1的常开触点，所述旋转电机抱闸上串联有旋转抱闸接触器km2-1的常开触点，所述平移电机抱闸上串联有平移抱闸接触器km3-1的常开触点；所述提升抱闸接触器km1-1的线圈、旋转抱闸接触器km2-1的线圈、平移抱闸接触器km3-1的线圈均与所述控制器的输出端连接；当提升电机、旋转电机或平移电机启动的同时，控制器输出信号，将相对应的提升抱闸接触器km1-1、旋转抱闸接触器km2-1、平移抱闸接触器km3-1接通，提升电机抱闸、旋转电机抱闸或平移电机抱闸释放；当提升电机、旋转电机或平移电机停止的同时，控制器停止输出信号，将相对应的提升抱闸接触器km1-1、旋转抱闸接触器km2-1、平移抱闸接触器km3-1断开，提升电机抱闸、旋转电机抱闸或平移电机抱闸抱紧。
26.在一些实施例中，所述提升电机上连接有编码器，所述编码器与所述变频器相连接，通过编码器实施反馈提升电机的运行位置，配合变频器闭环矢量控制模式，进而能够高精度定位和快速调节速度；具体的，变频器上设置有编码器卡，编码器与编码器卡连接，其
中编码器卡可选用pg-b3编码器卡。
27.在一些实施例中，如图3和4所示，所述提升接触器km1、旋转接触器km2、平移接触器km3之间互锁，接触器之间通过互锁的电路设计，实现每次仅能够单独接通一个电机，提升电路的可靠性；进一步的，所述提升接触器km1的线圈、所述提升接触器km2的常开触点、所述旋转接触器km2的常闭触点、所述平移接触器km3的常闭触点连接成第一控制回路；所述旋转接触器km2的线圈、所述旋转接触器km2的常开触点、所述提升接触器km1的常闭触点、所述平移接触器km3的常闭触点连接成第二控制回路；所述平移接触器km3的线圈、所述平移接触器km3的常开触点、所述旋转接触器km2的常闭触点、所述提升接触器km1的常闭触点连接成第三控制回路；所述第一控制回路、第二控制回路及第三控制回路并联在一起；第一控制回路中，通过控制器输出使提升接触器km1的线圈得电后，提升接触器km1的常开触点接通，提升接触器km1的常闭触点断开，即第二控制回路及第三控制回路断开；第二控制回路中，通过控制器输出使旋转接触器km2的线圈得电后，旋转接触器km2的常开触点接通，旋转接触器km2的常闭触点断开，即第一控制回路及第三控制回路断开；第三控制回路中，通过控制器输出使平移接触器km3的线圈得电后，平移接触器km3的常开触点接通，平移接触器km3的常闭触点断开，即第一控制回路及第二控制回路断开。
28.在一些实施例中，智能车库单驱动变频器控制组合电路，还包括启动按钮sb0及中间继电器ka0，所述启动按钮sb0与所述中间继电器ka0的常开触点并联后与所述中间继电器ka0的线圈串联，所述第一控制回路、第二控制回路及第三控制回路并联后与所述中间继电器ka0的常开触点相并联；按下启动按钮sb0中间继电器ka0线圈得电，通过中间继电器ka0的常开触点闭合，使中间继电器ka0一直保持得电状态，由于中间继电器ka0的常开触点闭合，将第一控制回路、第二控制回路及第三控制回路连接在控制电源两端。
29.在一些实施例中，所述启动按钮sb0联有急停按钮sb1，按下急停按钮sb1能够使中间继电器ka0线圈失电，中间继电器ka0的常开触点复位断开电路。
30.作为控制器具体的一种实施方式，所述控制器为plc控制器；所述变频器与所述控制器通过profinet通讯协议连接，profinet通讯协议是一种基于以太网的技术，因此具有和标准以太网相同的一些特性如全双工、多种拓扑结构等，其速率可达百兆或千兆，即能够快速发送命令来控制变频器的模式转换。
31.本实施例中还公开了一种智能车库单驱动变频器控制方法。
32.智能车库单驱动变频器控制方法，包括：采用上述任一实施例中的智能车库单驱动变频器控制组合电路；所述变频器接收所述控制器指令切换成闭环矢量控制模式、开环矢量控制模式或v/f控制模式；控制器根据车库的不同运行状态将提升电机、旋转电机或平移电机与变频器接通；当所述提升电机与所述变频器接通时，所述变频器接收所述控制器指令切换成闭环矢量控制模式；当所述旋转电机与所述变频器接通时，所述变频器接收所述控制器指令切换成开环矢量控制模式；当所述平移电机与所述变频器接通时，所述变频器接收所述控制器指令切换成v/f控制模式。
33.在上述实施例中，提升电机选用闭环矢量控制模式，提升过程要求高精度定位，速度快速调节；对提升运行采用闭环控制模式，可以通过提升编码器实时反馈电机的运行状态，进而能够高精度定位和快速调节速度，闭环控制模式还可以排除难以预料或不确定的因素，来保证提升系统的安全；旋转电机选用开环矢量控制模式，车库对旋转定位精度要求
相对较高，根据性价比选择对此设备设计为开环矢量控制模式；平移电机选用v/f控制模式，车库对平移运行机构定位精度要求相对较低，v/f控制模式能够满足使用要求且安装调试简单。
34.至此，已经详细描述了本发明的各实施例。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
35.以上所述实施例仅表达了本发明的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。