關于PLC的立體車庫控制系統設計研討

王子奇++張貴山

摘要：近年來，我國的經濟快速發展，人民生活得到改善，生活水平在不斷的提高，私家車的數量也在與日俱增，停車難已經是出行的重要問題之一，停車的問題已經制約了人們的出現，同時，也制約著城市的發展，車位問題如果得到改善和解決，會極大的提高人民的幸福指數，而立體停車庫的出現無疑很大程度上解決了停車的問題，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間，因此，基于PLC的立體停車庫的研究越來越受到重視。本文針對PLC的立體車庫控制系統設計進行了簡要研討。

關鍵詞：PLC；立體車庫；控制系統；設計

一、立體車庫的工作原理分析

立體車庫作為現代化的新型車庫建設方式，在我國廣大的停車市場中一般采用的都是升降橫移式的立體車庫設計。升降橫移式的立體車庫設計由于其操作簡單、成本建設小從而得到中小停車市場的青睞。一般而言，立體車庫設計所運用的基本原理是在立體車庫中存在一個核心的控制系統，此控制系統可以為PLC或單片機核心控制系統，在停車需求者進入系統管控的范圍之內時，系統控制核心會根據用戶的需求進行合理的分析，然后再元件判斷的基礎上通過立體車庫系統軟件進車量入庫和出庫安排。就當前廣泛運用的升降橫移式立體車庫，是在基礎判斷的基礎上根據車輛的具體停車需求，通過操作平臺對車輛進行水平或者垂直的移動，從而為車輛選擇最佳的停車位置。綜上所述，立體車庫的基本結構由狀態監測單元、控制器、車位執行單元、操作平臺四個主要的機構組成。升降橫移式立體車庫作為現今被廣泛應用的立體車庫方式，其基本的結構除了上述的立體車庫普遍的結構組成之外，還主要包括由載車版、鋼結構和電機組成，而在傳動裝置的選擇中一般選擇鏈條進行選擇。需要特別指出的是升降橫移式立體車庫的鋼板由升降載車本和橫移載車版兩部分組成。

二、車庫控制系統的設計理念和組成

升降橫移式立體車庫工作原理的實現需要依靠控制系統，因此控制系統的整體設計和性能將對整個車庫的運行起到關鍵性的作用。控制系統操作簡便、運行可靠是最佳的設計要求，因為過于復雜的操作容易使人在工作中操作出錯。在控制器方面，PLC是一個很好的選擇，它在工業方面的應用也十分廣泛，這得益于它的可靠性和抗干擾性都比較強，并且體積小，操作簡便，性能問題，因此用PLC作為升降橫移式立體車庫的控制系統核心，是一個較佳的選擇。

一般來說，控制系統都會由軟件和硬件兩個部分構成的，一般來說，通過對控制按鈕、開關和傳感器的操作可以對PLC進行控制，然后由PLC實現對指示燈、電動機、繼電器、接觸器等的操作。此外，PLC和工業控制計算機也是相互作用的，工業控制計算機會對收費系統和操作系統進行控制，從而完成相應的操作。升降橫移式立體車庫的車位垂直移動是最關鍵的環節，因為這個環節也是最容易出現問題的。因此在升降操作上面，系統一般都要配備減速裝置和調速控制，以此來達到對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，都要設置上限位和下限位開關，避免位移量過大，引發事故。此外，防墜落的電磁鐵和安全掛鉤等常用的安全設備也是必不可少的。

三、PLC控制系統

（一）PLC控制系統的設計

PLC控制系統采用的是西門子S7系列的PLC-200作為主控的單元，這個系列的PLC指令豐富但是操作又簡便，并且具有較強的穩定性和可靠性，因此能夠滿足當前升降橫移式立體車庫的需求。在實際的使用中，PLC控制系統通過各類開關和按鈕作為輸入的設備，以各類電機、顯示設備、蜂鳴器、報警燈作為輸出的設備，以此來完成整個操作控制的過程。在這個控制系統的設計當中，整體的穩定性是最重要的，這也是PLC系統區別于其它系統的一個優勢所在。

（二）PLC控制系統的程序設計

PLC控制系統的程序主要是完成車庫的自動存放車輛和取出車輛的操作，因此對于操作系統來說，需要有較高的自動型和智能化設計。一般來說，在控制系統上都是采用模塊化的設計結構的，常見的模塊有初始模塊、主控制模塊和故障報警模塊。初始化模塊就像是一個自動檢測儀，可以對超重超長的車輛進行警報，停止操作，避免后續發生事故。

主控制模塊是整個系統運行的核心，因此程度會相對比較復雜。為了保障程序運行的穩定性，在這個模塊的設計中一般都會使用大量的安全連鎖，對于每一個車位的垂直升降操作或者水平位移都進行單獨的保護，避免產生互相的干擾，引發系統運行整體式錯亂。系統在設計上還會考慮延時保護的設計，避免出現檢測信號故障從而導致系統失靈的情況。如果有車主需要進行存車或者取車的操作，就會通過相應的按鈕進行操作，按鈕會將相應的指令反饋到控制系統中，系統根據指令進行一系列的信號傳輸，對各個檢測裝置的狀態進行判斷，讀取各個車位的存放情況，然后將信息反饋到負責執行的設備中，從而對載車盤進行操作，完成相應的存車或者取車任務。故障報警模塊是保障系統安全運行和存取車操作安全的一個內容，可以保證系統運行和存取車操作的安全，是系統中絕對不可以忽略的一個重要部分。

此外，PLC立體車庫控制系統還有一個優點，在立體車庫的停車層數需要增加的時候，PLC只需要增加I/O口的點數就可以實現整個過程的控制，不需要進行重新的系統設計，大大節約了成本，具有較強的延伸性合拓展性。從發展觀的角度來說，這個系統的可塑性確實很強，符合當前的綠色持續發展理念，適用于當前的車庫設計，可以實現節約和效果共存的目的。

結語

綜上所述，基于PLC系統的車庫設計運行成本低、使用操作簡便、整體運行性能穩定，運行速度快，并且具有報警檢測等功能，可以滿足車庫管理和使用的一切需求，是當前城市中車庫的發展方向和必然的選擇，值得相關的人員進行深入的研究和系統設計提升，為當前城市停車難問題的解決提供幫助。

參考文獻：

[1]裴雨紅，盛小明.基于PLC技術立體車庫控制系統設計[J].科技創新導報，2013（29）.

[2]易倩穎，葉云岳，鄭灼.基于PLC的新型垂直提升式立體車庫控制系統設計[J].機電工程，2012.

作者簡介：王子奇（1988.5-），男，遼寧沈陽人，大連理工大學自動化專業，本科，單位：沈陽新松智能驅動股份有限公司，研究方向：自動化。endprint