周剛 張坤平

摘要：立體車(chē)庫(kù)的顯著優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在空間節(jié)省方面，由于立體車(chē)庫(kù)能夠使城市停車(chē)難問(wèn)題得以有效解決，因此在車(chē)庫(kù)建設(shè)工程規(guī)劃過(guò)程中往往會(huì)優(yōu)先選擇建立立體車(chē)庫(kù)。但值得注意的是，立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)化水平對(duì)其能否在實(shí)際中進(jìn)行廣泛應(yīng)用具有決定性作用，因此作為自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)中控制核心的PLC，決定了立體車(chē)庫(kù)的核心技術(shù)水平。為確保立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)化水平逐步提高，進(jìn)一步推廣立體車(chē)庫(kù)在當(dāng)前社會(huì)中的廣泛應(yīng)用，基于PLC控制的自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)探究十分必要。

關(guān)鍵詞：PLC控制;自動(dòng)化;立體車(chē)庫(kù)

中圖分類(lèi)號(hào)：F407.67 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

立足升降橫移立體車(chē)庫(kù)角度進(jìn)行分析，其主要是對(duì)橫移框架升降及橫移功能加以利用，進(jìn)而保障多層車(chē)輛停放的停車(chē)設(shè)備得以良好建設(shè)。這一類(lèi)型的立體車(chē)庫(kù)具有相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也不會(huì)占據(jù)過(guò)多面積，在建設(shè)過(guò)程中可以以用戶(hù)實(shí)際需求為依據(jù)，對(duì)場(chǎng)地適用性進(jìn)行參考，進(jìn)而靈活改動(dòng)車(chē)庫(kù)規(guī)模。因立體車(chē)庫(kù)具備的這些優(yōu)勢(shì)，使得其發(fā)展前景、發(fā)展空間等都十分良好。上世紀(jì)初是立體車(chē)庫(kù)最早出現(xiàn)的時(shí)間，而在二十一世紀(jì)，暴增的全球汽車(chē)數(shù)量，在便利人們出行的同時(shí)，停車(chē)緊張等一系列問(wèn)題隨之產(chǎn)生，此時(shí)對(duì)于人口密集的城市來(lái)說(shuō)，怎樣把停車(chē)難問(wèn)題解決是一項(xiàng)重要問(wèn)題，而建立立體車(chē)庫(kù)則能夠使上述問(wèn)題得以良好解決。

1 自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)的控制原理

立足外部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，升降橫移式立體車(chē)庫(kù)會(huì)從二維矩陣形式呈現(xiàn)出來(lái)，對(duì)此從理論角度來(lái)說(shuō)，立體車(chē)庫(kù)建立過(guò)程中可對(duì)多層及多列加以設(shè)計(jì)，但在考量安全及便捷等因素的情況下，建立自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)通常都會(huì)在一定程度上限制立體車(chē)庫(kù)層數(shù)。從目前常用的3×3立體車(chē)庫(kù)為例進(jìn)行分析，進(jìn)而對(duì)這一立體車(chē)庫(kù)工作原理進(jìn)行介紹。

在這一立體車(chē)庫(kù)中，主要共有三層，即頂層、底層及中間層，每輛車(chē)都會(huì)在一個(gè)載體托盤(pán)上進(jìn)行停放，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)也就是借助載體托盤(pán)進(jìn)行垂直升降運(yùn)動(dòng)和水平橫移操作等，確保車(chē)輛存取得以良好實(shí)現(xiàn)。用戶(hù)存取車(chē)的過(guò)程，僅需要頂層托盤(pán)移動(dòng)到垂直方向，而底層托盤(pán)移動(dòng)則需要沿水平方向進(jìn)行，中間層托盤(pán)移動(dòng)方向則為水平及垂直。除了頂層以外，對(duì)于中間層和底層來(lái)說(shuō)，都需要對(duì)一個(gè)空位進(jìn)行預(yù)留，為進(jìn)出車(chē)升降使用提供有利條件，而針對(duì)預(yù)留的空位，并不會(huì)要求其具體位置，空位在中間及兩邊都可以，在用戶(hù)需要針對(duì)底層車(chē)庫(kù)進(jìn)行存取車(chē)操作的過(guò)程中，可在相應(yīng)空車(chē)位中直接停放車(chē)輛，或者取車(chē)時(shí)直接開(kāi)出車(chē)庫(kù)即可，這一過(guò)程托盤(pán)并不需要移動(dòng)就能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)輛存取;但在進(jìn)出車(chē)是針對(duì)頂層及中間層時(shí)，就需要對(duì)各自下方車(chē)位是否為空先行判斷，如果確定是空的狀態(tài)，把托盤(pán)直接向目標(biāo)車(chē)位移動(dòng)即可，如果不是空的狀態(tài)，就需要先對(duì)下方車(chē)位托盤(pán)加以移動(dòng)，到下方車(chē)位處于空的狀態(tài)時(shí)，下降動(dòng)作方可進(jìn)行，之后待進(jìn)出車(chē)操作完成的后期，已經(jīng)載車(chē)的托盤(pán)會(huì)向原來(lái)位置上升[1]。從整個(gè)運(yùn)動(dòng)情況來(lái)看，其主要是對(duì)以下原則加以遵循，即在托盤(pán)升降后，復(fù)位操作必須進(jìn)行，在托盤(pán)處于平移運(yùn)動(dòng)時(shí)，復(fù)位則并不需要。

2 PLC核心控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

基于PLC的自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，PLC控制系統(tǒng)為核心所在，之后車(chē)庫(kù)內(nèi)傳感檢測(cè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)對(duì)相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并把檢測(cè)到的信號(hào)向PLC控制系統(tǒng)中輸送，借此幫助PLC判斷車(chē)庫(kù)工作狀態(tài);系統(tǒng)硬件中的人機(jī)交互系統(tǒng)在輸入數(shù)字按鍵的情況下，就能夠?qū)πD(zhuǎn)編碼器加以控制，進(jìn)而對(duì)轉(zhuǎn)速點(diǎn)信息進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)，同時(shí)將檢測(cè)的信息向PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行反饋，確保對(duì)變頻器的控制得以良好實(shí)現(xiàn)，為系統(tǒng)外圍設(shè)備能夠順利交換數(shù)據(jù)提供保障[2]，如圖1所示。

2.1 立體車(chē)庫(kù)傳感檢測(cè)系統(tǒng)

檢測(cè)車(chē)庫(kù)狀態(tài)的系統(tǒng)主要就是傳感檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)這一系統(tǒng)為車(chē)庫(kù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供充足保障。在這一系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以把四個(gè)光電開(kāi)關(guān)安裝在立體車(chē)庫(kù)入口處及尾部，借此檢測(cè)車(chē)輛大小與車(chē)庫(kù)具體要求相符與否;與此同時(shí)還需要把九個(gè)橫移限位開(kāi)關(guān)安裝在水平位置，借此檢測(cè)車(chē)位橫移運(yùn)動(dòng)情況;此外還需要十四個(gè)升降限位開(kāi)關(guān)安裝在上下兩側(cè)方向，檢測(cè)車(chē)位升降運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且還要把七個(gè)防墜掛鉤安裝在橫移框架下方，有效防止載車(chē)板突發(fā)墜落情況，還應(yīng)該把九個(gè)壓力傳感器安裝在載車(chē)板正上方，對(duì)汽車(chē)重量是否超出載車(chē)板可承受荷載范圍進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè);十分必要的一點(diǎn)是，需要把一個(gè)煙霧傳感器安裝在車(chē)庫(kù)角落處，對(duì)車(chē)庫(kù)內(nèi)煙霧存在與否加以檢測(cè)，保障車(chē)庫(kù)內(nèi)不存在安全隱患[3]。

2.2 立體車(chē)庫(kù)人機(jī)交互系統(tǒng)

基于PLC控制的自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)，人機(jī)交互系統(tǒng)中不僅要保障數(shù)字按鍵及LCD顯示、語(yǔ)音提示等功都充分具備，同時(shí)報(bào)警及急停等功能也應(yīng)該包含其中，而這些功能的實(shí)現(xiàn)途徑就是對(duì)PLC控制單片機(jī)方式加以應(yīng)用。

3 PLC核心控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

立足自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，其最普遍的程序應(yīng)用就是模塊式控制程序，此系統(tǒng)控制程序主要由五大模塊構(gòu)成。系統(tǒng)主程序具備中樞作用，能夠?qū)Υ孳?chē)程序及取車(chē)程序進(jìn)行控制，同時(shí)也能夠控制對(duì)系統(tǒng)起保護(hù)作用的保護(hù)子程序及報(bào)警子程序。在車(chē)庫(kù)具體運(yùn)行過(guò)程中，如果一層車(chē)庫(kù)處于空位狀態(tài)的情況下，可以在一層空位上直接停車(chē)，并不需要橫向移動(dòng)載車(chē)板;在一層不屬于空位狀態(tài)的情況下，則可對(duì)預(yù)存車(chē)車(chē)位加以選取，同時(shí)判斷下方是否存在載車(chē)板，如果下方有載車(chē)板時(shí)，此時(shí)需要下方所有載車(chē)板控制橫移運(yùn)動(dòng)進(jìn)行移位，之后對(duì)車(chē)位進(jìn)行選取，借助下降運(yùn)動(dòng)向一層進(jìn)行存車(chē)操作[4]。如果車(chē)輛是在一層存放，此時(shí)取車(chē)可直接進(jìn)行;如果車(chē)輛是在其他層車(chē)位存放，則需要以上述存車(chē)同樣的運(yùn)動(dòng)流程為依據(jù)進(jìn)行操作。

系統(tǒng)具體控制程序流程如下：以自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)工作要求和其在運(yùn)行過(guò)程中對(duì)設(shè)備各環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制等為依據(jù)，程序設(shè)計(jì)主要是對(duì)模塊化結(jié)構(gòu)加以應(yīng)用，具體組成則包含三部分：初始化程序、主控制程序、故障報(bào)警程序。以前文自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)運(yùn)動(dòng)原理描述為依據(jù)，立體車(chē)庫(kù)運(yùn)動(dòng)原理是以升降必須復(fù)位且橫移不復(fù)位為主，通過(guò)這一原理可以明確的是，存取車(chē)操作控制的載車(chē)托盤(pán)具有基本一致的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，此時(shí)對(duì)于存車(chē)及取車(chē)操作來(lái)說(shuō)，都需要載車(chē)托盤(pán)向底層先行下降。在完成存取車(chē)操作的后期，載車(chē)托盤(pán)再向原先位置上升，為之后的存取車(chē)操作做好充足準(zhǔn)備工作[5]?；诖?，可對(duì)相同控制程序加以應(yīng)用，進(jìn)而確保同一車(chē)位的存取得以良好實(shí)現(xiàn)，此種方式能夠促進(jìn)執(zhí)行程序的效率得以逐步提高，同時(shí)對(duì)節(jié)省PLC內(nèi)部存儲(chǔ)空間也十分有利。

4 基于PLC控制的自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)應(yīng)用和發(fā)展前景

在生活水平逐步提高的情況下，人們對(duì)出行便利方面的要求也逐漸提高，因此生活中涌現(xiàn)了更多的家用汽車(chē)，此時(shí)在考慮到城市土地資源日益緊張這一因素的基礎(chǔ)上，能夠明確的是，普通地面停車(chē)場(chǎng)已經(jīng)向飽和狀態(tài)逐漸發(fā)展，面對(duì)此種情況，一項(xiàng)必然舉措就是對(duì)立體車(chē)庫(kù)進(jìn)行大力發(fā)展。在目前我國(guó)一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)城市中，已經(jīng)開(kāi)始使用立體車(chē)庫(kù)，而在科技水平逐漸提升的背景下，必將會(huì)興起更加經(jīng)濟(jì)且廣泛實(shí)用的立體車(chē)庫(kù)[6]。近年來(lái)，我國(guó)多數(shù)城市都在對(duì)智能化車(chē)輛刷卡管理方式進(jìn)行嘗試，以期借此為離開(kāi)車(chē)庫(kù)或者進(jìn)入車(chē)庫(kù)的車(chē)輛駕駛?cè)四軌蚪邮苋轿卉?chē)庫(kù)管理提供保障，使得混亂的車(chē)庫(kù)管理秩序得以有效規(guī)范，同時(shí)為車(chē)輛暢通運(yùn)行提供保障。在車(chē)庫(kù)管理進(jìn)行全方面優(yōu)化和改進(jìn)的情況下，必然會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)化控制及管理的立體車(chē)庫(kù)。

5 結(jié)語(yǔ)

基于PLC為核心控制系統(tǒng)的自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)，不僅保障了立體車(chē)庫(kù)自動(dòng)化控制得以良好實(shí)現(xiàn)，同時(shí)借助設(shè)備對(duì)安全防護(hù)系統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)，能夠保障自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)各方面工作的可靠性及安全性逐步增強(qiáng)。具備存取快速、結(jié)構(gòu)緊湊、土地空間節(jié)約等優(yōu)點(diǎn)的自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)必然會(huì)成為未來(lái)車(chē)庫(kù)發(fā)展主要趨勢(shì)。在立體車(chē)庫(kù)對(duì)PLC核心控制系統(tǒng)+變頻器這一技術(shù)加以應(yīng)用的情況下，能夠有效調(diào)節(jié)速度，同時(shí)還能夠確保對(duì)車(chē)庫(kù)車(chē)位位移運(yùn)動(dòng)及升降運(yùn)動(dòng)的精確定位得以良好實(shí)現(xiàn)。借助一些相關(guān)測(cè)試表明，基于PLC控制系統(tǒng)的自動(dòng)化立體車(chē)庫(kù)具有運(yùn)行穩(wěn)定、便于操作等優(yōu)勢(shì)，尤為重要的一點(diǎn)是能夠有效節(jié)省空間，使得當(dāng)前城市中停車(chē)緊張問(wèn)題得到了有效解決。

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