王子奇++張貴山

摘要：近年來，我國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人民生活得到改善，生活水平在不斷的提高，私家車的數(shù)量也在與日俱增，停車難已經(jīng)是出行的重要問題之一，停車的問題已經(jīng)制約了人們的出現(xiàn)，同時(shí)，也制約著城市的發(fā)展，車位問題如果得到改善和解決，會極大的提高人民的幸福指數(shù)，而立體停車庫的出現(xiàn)無疑很大程度上解決了停車的問題，即可以提升空間的利用率，又可以縮短用戶取車和存車的時(shí)間，因此，基于PLC的立體停車庫的研究越來越受到重視。本文針對PLC的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡要研討。

關(guān)鍵詞：PLC；立體車庫；控制系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

一、立體車庫的工作原理分析

立體車庫作為現(xiàn)代化的新型車庫建設(shè)方式，在我國廣大的停車市場中一般采用的都是升降橫移式的立體車庫設(shè)計(jì)。升降橫移式的立體車庫設(shè)計(jì)由于其操作簡單、成本建設(shè)小從而得到中小停車市場的青睞。一般而言，立體車庫設(shè)計(jì)所運(yùn)用的基本原理是在立體車庫中存在一個(gè)核心的控制系統(tǒng)，此控制系統(tǒng)可以為PLC或單片機(jī)核心控制系統(tǒng)，在停車需求者進(jìn)入系統(tǒng)管控的范圍之內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)控制核心會根據(jù)用戶的需求進(jìn)行合理的分析，然后再元件判斷的基礎(chǔ)上通過立體車庫系統(tǒng)軟件進(jìn)車量入庫和出庫安排。就當(dāng)前廣泛運(yùn)用的升降橫移式立體車庫，是在基礎(chǔ)判斷的基礎(chǔ)上根據(jù)車輛的具體停車需求，通過操作平臺對車輛進(jìn)行水平或者垂直的移動(dòng)，從而為車輛選擇最佳的停車位置。綜上所述，立體車庫的基本結(jié)構(gòu)由狀態(tài)監(jiān)測單元、控制器、車位執(zhí)行單元、操作平臺四個(gè)主要的機(jī)構(gòu)組成。升降橫移式立體車庫作為現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用的立體車庫方式，其基本的結(jié)構(gòu)除了上述的立體車庫普遍的結(jié)構(gòu)組成之外，還主要包括由載車版、鋼結(jié)構(gòu)和電機(jī)組成，而在傳動(dòng)裝置的選擇中一般選擇鏈條進(jìn)行選擇。需要特別指出的是升降橫移式立體車庫的鋼板由升降載車本和橫移載車版兩部分組成。

二、車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和組成

升降橫移式立體車庫工作原理的實(shí)現(xiàn)需要依靠控制系統(tǒng)，因此控制系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和性能將對整個(gè)車庫的運(yùn)行起到關(guān)鍵性的作用?？刂葡到y(tǒng)操作簡便、運(yùn)行可靠是最佳的設(shè)計(jì)要求，因?yàn)檫^于復(fù)雜的操作容易使人在工作中操作出錯(cuò)。在控制器方面，PLC是一個(gè)很好的選擇，它在工業(yè)方面的應(yīng)用也十分廣泛，這得益于它的可靠性和抗干擾性都比較強(qiáng)，并且體積小，操作簡便，性能問題，因此用PLC作為升降橫移式立體車庫的控制系統(tǒng)核心，是一個(gè)較佳的選擇。

一般來說，控制系統(tǒng)都會由軟件和硬件兩個(gè)部分構(gòu)成的，一般來說，通過對控制按鈕、開關(guān)和傳感器的操作可以對PLC進(jìn)行控制，然后由PLC實(shí)現(xiàn)對指示燈、電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器等的操作。此外，PLC和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)也是相互作用的，工業(yè)控制計(jì)算機(jī)會對收費(fèi)系統(tǒng)和操作系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而完成相應(yīng)的操作。升降橫移式立體車庫的車位垂直移動(dòng)是最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@個(gè)環(huán)節(jié)也是最容易出現(xiàn)問題的。因此在升降操作上面，系統(tǒng)一般都要配備減速裝置和調(diào)速控制，以此來達(dá)到對位移速度的合理控制。并且在垂直位移的軌道上，為了保證車位的位移安全，都要設(shè)置上限位和下限位開關(guān)，避免位移量過大，引發(fā)事故。此外，防墜落的電磁鐵和安全掛鉤等常用的安全設(shè)備也是必不可少的。

三、PLC控制系統(tǒng)

（一）PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

PLC控制系統(tǒng)采用的是西門子S7系列的PLC-200作為主控的單元，這個(gè)系列的PLC指令豐富但是操作又簡便，并且具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性，因此能夠滿足當(dāng)前升降橫移式立體車庫的需求。在實(shí)際的使用中，PLC控制系統(tǒng)通過各類開關(guān)和按鈕作為輸入的設(shè)備，以各類電機(jī)、顯示設(shè)備、蜂鳴器、報(bào)警燈作為輸出的設(shè)備，以此來完成整個(gè)操作控制的過程。在這個(gè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，整體的穩(wěn)定性是最重要的，這也是PLC系統(tǒng)區(qū)別于其它系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)勢所在。

（二）PLC控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)

PLC控制系統(tǒng)的程序主要是完成車庫的自動(dòng)存放車輛和取出車輛的操作，因此對于操作系統(tǒng)來說，需要有較高的自動(dòng)型和智能化設(shè)計(jì)。一般來說，在控制系統(tǒng)上都是采用模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的，常見的模塊有初始模塊、主控制模塊和故障報(bào)警模塊。初始化模塊就像是一個(gè)自動(dòng)檢測儀，可以對超重超長的車輛進(jìn)行警報(bào)，停止操作，避免后續(xù)發(fā)生事故。

主控制模塊是整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的核心，因此程度會相對比較復(fù)雜。為了保障程序運(yùn)行的穩(wěn)定性，在這個(gè)模塊的設(shè)計(jì)中一般都會使用大量的安全連鎖，對于每一個(gè)車位的垂直升降操作或者水平位移都進(jìn)行單獨(dú)的保護(hù)，避免產(chǎn)生互相的干擾，引發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行整體式錯(cuò)亂。系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上還會考慮延時(shí)保護(hù)的設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)檢測信號故障從而導(dǎo)致系統(tǒng)失靈的情況。如果有車主需要進(jìn)行存車或者取車的操作，就會通過相應(yīng)的按鈕進(jìn)行操作，按鈕會將相應(yīng)的指令反饋到控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)根據(jù)指令進(jìn)行一系列的信號傳輸，對各個(gè)檢測裝置的狀態(tài)進(jìn)行判斷，讀取各個(gè)車位的存放情況，然后將信息反饋到負(fù)責(zé)執(zhí)行的設(shè)備中，從而對載車盤進(jìn)行操作，完成相應(yīng)的存車或者取車任務(wù)。故障報(bào)警模塊是保障系統(tǒng)安全運(yùn)行和存取車操作安全的一個(gè)內(nèi)容，可以保證系統(tǒng)運(yùn)行和存取車操作的安全，是系統(tǒng)中絕對不可以忽略的一個(gè)重要部分。

此外，PLC立體車庫控制系統(tǒng)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在立體車庫的停車層數(shù)需要增加的時(shí)候，PLC只需要增加I/O口的點(diǎn)數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)過程的控制，不需要進(jìn)行重新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，大大節(jié)約了成本，具有較強(qiáng)的延伸性合拓展性。從發(fā)展觀的角度來說，這個(gè)系統(tǒng)的可塑性確實(shí)很強(qiáng)，符合當(dāng)前的綠色持續(xù)發(fā)展理念，適用于當(dāng)前的車庫設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約和效果共存的目的。

結(jié)語

綜上所述，基于PLC系統(tǒng)的車庫設(shè)計(jì)運(yùn)行成本低、使用操作簡便、整體運(yùn)行性能穩(wěn)定，運(yùn)行速度快，并且具有報(bào)警檢測等功能，可以滿足車庫管理和使用的一切需求，是當(dāng)前城市中車庫的發(fā)展方向和必然的選擇，值得相關(guān)的人員進(jìn)行深入的研究和系統(tǒng)設(shè)計(jì)提升，為當(dāng)前城市停車難問題的解決提供幫助。

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[2]易倩穎，葉云岳，鄭灼.基于PLC的新型垂直提升式立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].機(jī)電工程，2012.

作者簡介：王子奇（1988.5-），男，遼寧沈陽人，大連理工大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)，本科，單位：沈陽新松智能驅(qū)動(dòng)股份有限公司，研究方向：自動(dòng)化。endprint