淺談PLC在立體車庫中的應用

引言：隨著我國城市經濟與汽車產業的快速發展，城市汽車保用量越來越大，因此停車難成為了城市發展的一大難題，解決這一難題的最佳方法就是修建立體停車庫，因為立車庫占地面積小，相反停車數量卻是傳統地面停車廠的好幾倍，本文所介紹的立體停車庫是一種平面式立體停車庫，每層有44個機械停車位，共有，6層，存取車數量為264，在存取車出入口共有4部升降機進行車輛的存取，在每層停車層上有2個水平搬用小車共進行存取車輛的搬用工作，下面將分兩部分詳細闡述其工作原理及其過程。

1.機械結構及其工作工作原理：

1.1 升降機

升降機負責將車輛從立體車庫出入口垂直車輛至立體車庫的每一層。升降機的傳動方式采用曳引式結構，主要由載車平臺、鋼絲繩、傳動系統（即曳引輪及導向輪）、配重系統構成。升降機的載車平臺上還設有牽引機構負責與搬運小車間交換載車板。當需要存車時，升降機牽引機構從搬運小車上取出一個空載車板，運行至立體車庫的出入口處，司機將車輛準確的停在載車板上然后離開升降機出入口，升降機再接受指令將車輛及載車板運送至指定層，再通過牽引機構和搬運小車上的交換機構將車輛及載車板運送至搬運小車上。牽引機構是由前后2組，每組2個摩擦輪構成，摩擦輪輪旋轉是通過變頻電機帶動減速機控制摩擦輪正轉或者反轉，然后摩擦輪拖動載車板的導向桿實現在載車板在升降機和搬用小車之間的前后反復運動。

1.2 水平搬運小車

水平搬運小車共12臺，每層2臺，存車時搬運小車將車輛及載車板從升降機上移到搬運小車上，搬運小車再將車輛及載車板水平運送至某一固定停車位處，然后將其從搬運小車移動到該停車位上；取車時搬運小車將車輛及載車板從某一固定停車位移動到搬運小車上，搬運小車將車輛及載車板水平運送至本層升降機出入口處，然后將其從搬運小車移動到升降機上。搬用小車也有牽引機 構負責拖動載車板的運動，牽引機構的工作原理與上述升降機牽引機構原理一樣，也是通過摩擦輪移動載車板。

1.3 載車板

載車板是拖動車輛的一個托盤，由導車桿，前后2組摩擦輪，行走輪構成，導車桿和托盤是通過焊接方式連接的，導車桿摩擦輪摩擦實現托盤前后運動。

2.電氣控制系統設計

電氣控制系統主要有 主控PLC部分，升降機PLC部分，搬用小車PLC部分三部分構成。各部分功能如下：

2.1 主控PLC部分

主控PLC部分采用獨立的電氣控制柜，PLC采用韓國LS公司XGK系列PLC，PLC通過通訊模塊分別和組態軟件計算機，升降機PLC ，搬運小車PLC監控室ID卡進行連接進行數據交換，通訊協議采用韓國LS公司PLC專用通訊協議，，CPU模塊主要負責把采集的數據進行運算，并把運算的數據發送給各搬用小車和升降機。以實現主控PLC對升降機和搬用小車的集中調度。

2.2 升降機PLC部分

升降機PLC部分跟主控PLC部分一樣也采用了獨立的電氣控制柜，PLC采用韓國LS公司XGK系列PLC模塊，PLC通過通訊接口分別和升降機刷卡器，升降機觸摸屏進行數據交換，當車輛行駛到升降機入口處時進行刷卡，刷卡器把采集到的數據發送給升降機PLC，升降機PLC再把數據發送到主控PLC部分，當主控PLC把采集的數據進行運算處理后在回傳給升降機，升降機在根據回傳的數據進行一步的數據處理。觸摸屏主要是提供給客戶立體車庫的各種運行狀態和報警信息，以方便客戶進行下一步操作，當PLC程序控制升降機進行上升或者下降時，PLC輸出模塊輸出相應的正反轉信號，速度信號到達變頻器，然后通過變頻器控制升降電機進行正轉或者反轉，實現PLC對升降機的精確控制。

2.3 搬用小車PLC部分

搬用小車PLC采用韓國LS公司XGB系列PLC，通過通訊接口用于主控PLC進行相連實現通訊，由于搬用小車沿著指定導軌進行移動實現搬用車輛目的，因此PLC控制柜安裝于小車上面與小車一起移動，控制柜供電方式采用滑觸線供電方式， 滑觸線沿著行走導軌平行進行安裝，滑觸線的滑塊可以大大節省可運行空間，由于小車要沿著導軌行走到指定的車位，因此搬用小車的定位精度也是控制系統中較為關鍵的一環，小車采用了全閉環的編碼器控制方式，編碼器實時的把編碼器計數值發送到PLC指定的計數口，實現PLC對小車的精確控制，當搬用小車行走到編碼器設定的減速區域時，PLC控制行走電機變頻器進行減速控制，然后以低速尋找車位到達信號，當車位到達信號觸發，搬用小車立即停止。行走過程結束，因為每層有兩臺搬用小車進行行走實現對車輛的存取，因此搬運器的防撞保護尤為重要，該系統在每臺搬用器上面安裝了光電測距傳感器，當兩搬用器距離小于傳感器設定值，行走小車立即停止。或者另外一輛搬用小車沿著行走方向移動拉大兩小車的距離實現兩小車的防撞。由于搬用小車的行走電機和牽引機構電機都需要變頻器控制，但兩機構不同時動作，因此本系統采用一個變頻器分時控制兩個變頻電機，節約了電氣成本。

結束語：隨著汽車工業和控制技術的發展，PLC必將會應用到更多的立體智能停車庫中，市場上將會有更多的立體停車庫解決我們目前停車難的社會問題，因此立體停車行業前景一片光明。

參考文獻：

[1]GB/T26476-2011 機械式停車設備 術語

[2]GB 19517-2009 國家電氣設備安全技術規范

作者簡介：武霄云（1977-），男，漢族，山西陽泉人，本科學歷，助理工程師，現就職于沈陽遠大科技創業有限公司，研究方向：工業自動化。