譚悅彤 姜姍* 沈陽(yáng)工學(xué)院 信息與控制學(xué)院

立體車庫(kù)不僅解決了車輛問(wèn)題也能很好的節(jié)省資源，并且實(shí)現(xiàn)智能化、合理化和提高安全性能。升降橫移式更符合我國(guó)車庫(kù)情況，因此，本文主要以升降橫移式智能立體車庫(kù)為研究。

1 升降橫移式智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理分析

升降橫移立體車庫(kù)車位結(jié)構(gòu)設(shè)置為多層、多列，即M*N二維矩陣形式，能夠提供的總車位數(shù)目達(dá)到C=M*N-(N-1)的數(shù)量，公式中M是二維矩陣的列數(shù)，即車庫(kù)的列數(shù)，N則為二維矩陣的行數(shù)，也就是車庫(kù)層數(shù)。其中，N的數(shù)值是受到實(shí)際情況限制的，限制條件主要是提升所用到的設(shè)備和存取車所用的時(shí)間。一般根據(jù)泊車位的多少?zèng)Q定車庫(kù)的規(guī)模大小，根據(jù)式子很容易可以得出車庫(kù)的層數(shù)和列數(shù)。升降橫移式智能車庫(kù)的特點(diǎn)是布置形式靈活，存取車快捷，對(duì)場(chǎng)地適應(yīng)較強(qiáng)，造價(jià)或成本較低，采用PLC控制，自動(dòng)化程度高。目前我國(guó)規(guī)定層數(shù)最高為4層，實(shí)際中，使用兩層和三層的居多，三層結(jié)構(gòu)的車庫(kù)在市場(chǎng)上的應(yīng)用非常廣泛。存取過(guò)程如下所述：升降橫移式立體車庫(kù)利用橫向托盤移位產(chǎn)生汽車垂直升降位置，實(shí)現(xiàn)將高層汽車進(jìn)行升降存取。每個(gè)車位都有載車板，所需存取車輛的載車板通過(guò)上升，下降，橫移等運(yùn)動(dòng)過(guò)程到達(dá)地面層，中間各層載車板既可以上下升降，又可以左右橫移但頂層和底層載車板只可以上下升降，不可以左右橫移；中間各層和地面層都有一個(gè)空位，可以通過(guò)橫移載車板變換空位，使空位正上方的載車板下降到地面層。地面層載車板的汽車可以直接存取，全部邏輯控制通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)。

圖1 存取方向示意圖

2 立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

整個(gè)車庫(kù)由一臺(tái)PLC作為控制核心并對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)管理和監(jiān)控，由PLC來(lái)控制載車板升降橫移傳動(dòng)裝置，完成車輛的存取操作，各車位車輛的存取由PLC根據(jù)當(dāng)前各車位的停放情況，按照相應(yīng)的策略來(lái)調(diào)動(dòng)載車板，以存取車輛。

圖2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的硬件主要由上位機(jī)、PLC、及輸入輸出裝置組成。PLC是整個(gè)系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，它分別連著上位機(jī)和輸入輸出裝置。對(duì)于PLC編程它可智能的與上位機(jī)進(jìn)行信息交換，并根據(jù)上位機(jī)和輸入輸出裝置傳來(lái)的信號(hào)，使裝置完成指定的操作，從而保證立體車庫(kù)安全有效的進(jìn)行。上位機(jī)主要用于數(shù)據(jù)處理、圖形顯示和多媒體處理。輸入輸出裝置主要由檢測(cè)機(jī)構(gòu)和和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。檢測(cè)機(jī)構(gòu)主要作用是將檢測(cè)到的信號(hào)作為輸入信號(hào)傳遞給PLC。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的主要作用是接受PLC的輸出信號(hào)，并根據(jù)信號(hào)作出相應(yīng)的動(dòng)作。

在立體車庫(kù)運(yùn)行時(shí)，上位機(jī)通過(guò)PROFIBUS-DP通信協(xié)議與PLC進(jìn)行通訊。PLC將檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的信息傳遞給上位機(jī)，如存取車信息、車庫(kù)異常信息等。上位機(jī)根據(jù)這些信息對(duì)車庫(kù)的運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并將相應(yīng)的操作指令傳遞給PLC通過(guò)PLC控制現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行操作。

2.2 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

PLC控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)由主程序塊和子程序塊組成。

主程序用來(lái)監(jiān)控整個(gè)車庫(kù)的運(yùn)行情況，并通過(guò)調(diào)用子程序來(lái)完成各種操作。主程序的功能主要包括切換自動(dòng)運(yùn)行和手動(dòng)運(yùn)行模式。

立體車庫(kù)一般采用自動(dòng)控制方式工作，當(dāng)出現(xiàn)緊急異常的情況時(shí)候使用急?？刂?，當(dāng)故障排除或急停取消后，可以用手動(dòng)按鈕使車庫(kù)復(fù)位。

手動(dòng)運(yùn)行的編程主要是提供人員的檢修、管理和維護(hù)的使用。主要是是考慮控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，維修人員將如何檢查問(wèn)題和解決問(wèn)題。當(dāng)維護(hù)管理人員選擇手動(dòng)運(yùn)行時(shí)候，通過(guò)控制面板的對(duì)應(yīng)車位按鈕，可以選擇任何一個(gè)車位進(jìn)行移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中所有的升降通道都由人主動(dòng)觀察并移動(dòng)出來(lái)，這樣的好處是可以檢查任何一個(gè)車位的故障問(wèn)題，做到毫無(wú)遺漏。

自動(dòng)運(yùn)行的編程將決定整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、運(yùn)行流暢與否和方便快捷性。設(shè)計(jì)自動(dòng)運(yùn)行的思路是為了安全快捷地完成整個(gè)過(guò)程。

3 結(jié)束語(yǔ)

立體車庫(kù)系統(tǒng)采用PLC作為控制的主要部件，不僅提高了操作系統(tǒng)的可靠性和車庫(kù)的自動(dòng)化程度，而且運(yùn)用了軟硬件的運(yùn)行，同時(shí)操作簡(jiǎn)單，性價(jià)比高。