關(guān)于PLC的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)研討

王子奇++張貴山

摘要：近年來(lái)，我國(guó)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(wèn)題之一，停車的問(wèn)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(wèn)題如果得到改善和解決，會(huì)極大的提高人民的幸福指數(shù)，而立體停車庫(kù)的出現(xiàn)無(wú)疑很大程度上解決了停車的問(wèn)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(kù)的研究越來(lái)越受到重視。本文針對(duì)PLC的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要研討。

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

一、立體車庫(kù)的工作原理分析

立體車庫(kù)作為現(xiàn)代化的新型車庫(kù)建設(shè)方式，在我國(guó)廣大的停車市場(chǎng)中一般采用的都是升降橫移式的立體車庫(kù)設(shè)計(jì)。升降橫移式的立體車庫(kù)設(shè)計(jì)由于其操作簡(jiǎn)單、成本建設(shè)小從而得到中小停車市場(chǎng)的青睞。一般而言，立體車庫(kù)設(shè)計(jì)所運(yùn)用的基本原理是在立體車庫(kù)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(huì)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(guò)立體車庫(kù)系統(tǒng)軟件進(jìn)車量入庫(kù)和出庫(kù)安排。就當(dāng)前廣泛運(yùn)用的升降橫移式立體車庫(kù)，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(guò)操作平臺(tái)對(duì)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(kù)的基本結(jié)構(gòu)由狀態(tài)監(jiān)測(cè)單元、控制器、車位執(zhí)行單元、操作平臺(tái)四個(gè)主要的機(jī)構(gòu)組成。升降橫移式立體車庫(kù)作為現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用的立體車庫(kù)方式，其基本的結(jié)構(gòu)除了上述的立體車庫(kù)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(kù)的鋼板由升降載車本和橫移載車版兩部分組成。

二、車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和組成

升降橫移式立體車庫(kù)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(duì)整個(gè)車庫(kù)的運(yùn)行起到關(guān)鍵性的作用?？刂葡到y(tǒng)操作簡(jiǎn)便、運(yùn)行可靠是最佳的設(shè)計(jì)要求，因?yàn)檫^(guò)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(jiǎn)便，性能問(wèn)題，因此用PLC作為升降橫移式立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)核心，是一個(gè)較佳的選擇。

一般來(lái)說(shuō)，控制系統(tǒng)都會(huì)由軟件和硬件兩個(gè)部分構(gòu)成的，一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)控制按鈕、開(kāi)關(guān)和傳感器的操作可以對(duì)PLC進(jìn)行控制，然后由PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)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(huì)對(duì)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(kù)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(wèn)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(lái)達(dá)到對(duì)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(kāi)關(guān)，避免位移量過(guò)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(jiǎn)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(kù)的需求。在實(shí)際的使用中，PLC控制系統(tǒng)通過(guò)各類開(kāi)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(lái)完成整個(gè)操作控制的過(guò)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(shì)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(kù)的自動(dòng)存放車輛和取出車輛的操作，因此對(duì)于操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，需要有較高的自動(dòng)型和智能化設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，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(jiàn)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(cè)儀，可以對(duì)超重超長(zhǎng)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(huì)相對(duì)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(huì)使用大量的安全連鎖，對(duì)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(huì)考慮延時(shí)保護(hù)的設(shè)計(jì)，避免出現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)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(huì)通過(guò)相應(yīng)的按鈕進(jìn)行操作，按鈕會(huì)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(hào)傳輸，對(duì)各個(gè)檢測(cè)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(duì)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(duì)不可以忽略的一個(gè)重要部分。

此外，PLC立體車庫(kù)控制系統(tǒng)還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在立體車庫(kù)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(guò)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(lái)說(shuō)，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(kù)設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約和效果共存的目的。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于PLC系統(tǒng)的車庫(kù)設(shè)計(jì)運(yùn)行成本低、使用操作簡(jiǎn)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(cè)等功能，可以滿足車庫(kù)管理和使用的一切需求，是當(dāng)前城市中車庫(kù)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(wèn)題的解決提供幫助。

參考文獻(xiàn)：

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