李曉丹

（湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 軌道交通智能控制學(xué)院，湖南 株洲412000）

1 概述

現(xiàn)代化的機(jī)械式立體停車庫是一種多層的空間立體停車庫[2]，是解決汽車生產(chǎn)與組裝倉庫與工廠節(jié)約資源降低成本問題的有效方法。機(jī)械式立體停車庫的類型很多，根據(jù)原理與結(jié)構(gòu)的不同可分為升降橫移式、垂直循環(huán)式、垂直升降式、平面移動式、巷道堆垛式、水平循環(huán)式等多種類型。其中，升降橫移式立體停車庫占地面積小，規(guī)?？梢愿鶕?jù)場地和需求靈活改變。本文利用西門子S7-200smartPLC 實(shí)現(xiàn)雙層四車位升降橫移式立體停車庫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制要求

2.1 本設(shè)計(jì)主要由五部份組成：機(jī)械部分、電機(jī)驅(qū)動部分、控制管理部分、安全防護(hù)措施、標(biāo)簽識別部分。

（1）機(jī)械部分：由升降結(jié)構(gòu)車架、雙向平移結(jié)構(gòu)和車架三部分組成，它是車庫的主架。

（2）電機(jī)驅(qū)動部分：由多個電機(jī)組成，由它來平移機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)的運(yùn)行，完成載車板的上下和左右移動，以完成存取車過程。

（3）控制管理部分：立體車庫控制系統(tǒng)隨著它所采用的控制智能化程度不同而不同。

（4）安全防護(hù)措施：安全防護(hù)主要有兩部分，一是存取車輛時人的安全保護(hù)措施，二是載車板上安裝停車限位安全裝置，保證?？课恢冒踩珳?zhǔn)確。

（5）標(biāo)簽識別部分：在取車出庫時，標(biāo)簽檢測傳感器對車輛上的標(biāo)簽進(jìn)行識別判斷，并將不合格車輛標(biāo)記并報(bào)警。

2.2 控制要求如下

（1）控制箱設(shè)車位選擇、啟動/停止、急停、復(fù)位、自動/點(diǎn)動切換等控制按鈕。

（2）車輛標(biāo)簽識別。在停車階段應(yīng)裝配有識別車輛標(biāo)簽是否為合格車輛的傳感器，若車輛合格則響應(yīng)系統(tǒng)請求，若車輛不合格則報(bào)警提示。

（3）準(zhǔn)確定位檢測，保證載車板運(yùn)動到指定位置，應(yīng)在相應(yīng)的車位上安裝載車板限位裝置。

（4）升降電機(jī)。由于載車板升降所需功率較大，故選用交流電機(jī)。搬運(yùn)器的升降由電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。

（5）橫移電機(jī)。選用小型交流電機(jī)，通過控制橫移的電機(jī)正反轉(zhuǎn)來控制載車板的橫移運(yùn)動。

（6）車庫的指示設(shè)備。運(yùn)行燈，報(bào)警燈和警鈴。運(yùn)行燈亮起時，表示車庫中有車位動作，提醒人員注意；當(dāng)出現(xiàn)緊急狀態(tài)時，報(bào)警燈閃爍，同時警鈴響起。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

表1 立體車庫控制系統(tǒng)I/O 分配表

PLC 的硬件接線圖如下：

圖1 PLC 硬件接線圖

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

立體車庫有效解決了停車位緊張的問題，本系統(tǒng)中包含四個車位，以停車1 為例，撥下取車開關(guān)，并選擇車1 車位，車輛開至載車板處，觸發(fā)限位停車裝置，使車輛安全擺放，停至正確位置，停車完后，申請對車輛進(jìn)行標(biāo)簽識別，檢測車輛為不合格產(chǎn)品，系統(tǒng)報(bào)警并拒絕停車請求。檢測車輛為合格產(chǎn)品，載車板上升，上升到上限位，載車板左移，左移至左限位，車輛停入庫中，停車完畢后，載車板右移，移至中限位，載車板下移，移至下限位時，系統(tǒng)顯示車輛已到位，等待下次呼叫。

該車庫主要通過運(yùn)送板的上升下降左移右移對車輛進(jìn)行放車與取車操作，立體車庫控制流程圖如圖2 所示。

圖2 立體車庫控制流程圖

圖3（a）主程序

圖3（b）主程序

5 結(jié)論

本文利用S7-200smartPLC 實(shí)現(xiàn)了一個雙層四車位的立體車庫，利用模塊化編程實(shí)現(xiàn)停、取車功能選取，及一到四車位的車輛擺放，并實(shí)現(xiàn)了超出規(guī)定長度的不合格車輛在入庫時會發(fā)出警報(bào)的附加功能，使得系統(tǒng)智能、安全、高效運(yùn)行。