升降平移型立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，城市人口日益增多，單層平面停車場(chǎng)也越來(lái)越不能滿足市場(chǎng)的需求。對(duì)多停車位、少占空間、使用操作簡(jiǎn)單、安全可靠的“立體停車庫(kù)”的建設(shè)，是解決目前寸土寸金的大都市內(nèi)停車難的有效辦法。立體車庫(kù)是一種以單層平面停車場(chǎng)為核心、多平面的空間停車車庫(kù)，通過(guò)可編程控制器（Programming Logic Controller，PLC）控制車位空間位置的變動(dòng)，使車位能夠?qū)崿F(xiàn)空間到平面的轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)多重單層平面停車的功能。升降橫移式立體車庫(kù)利用托盤(pán)移位產(chǎn)生垂直通道，實(shí)現(xiàn)多層車位的升降來(lái)存取車輛。本文主要通過(guò)對(duì)升降橫移式立體車庫(kù)原理的研究，探討了應(yīng)用可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)車庫(kù)的控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：立體車庫(kù)；可編程控制器；控制分析

傳統(tǒng)的升降平移型式立體車庫(kù)每個(gè)車子的位置都存在載車板，中間層的載車板既可以平移又可實(shí)現(xiàn)升降，最底層的載車板只能實(shí)現(xiàn)左右平移。本論文設(shè)計(jì)的3×3型七車位的升降平移型立體車庫(kù)，較傳統(tǒng)立體車庫(kù)的不同點(diǎn)在于，最上層載車板也可以實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，此立體車庫(kù)通過(guò)中間層和下層的空位，利用載車板平移來(lái)變換空位，將汽車停到指定位置，需要強(qiáng)調(diào)第一層的汽車無(wú)需變換位置，可以直接實(shí)現(xiàn)開(kāi)進(jìn)與開(kāi)出。[1]由于升降平移型的立體車庫(kù)對(duì)場(chǎng)地的要求不大，且針對(duì)不同的地形以及空間可靈活適應(yīng)的特點(diǎn)，廣泛被應(yīng)用。

1 立體車庫(kù)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

升降平移型立體停車庫(kù)控制系統(tǒng)中的PLC主要完成對(duì)載車板、載車板位置以及完成相應(yīng)存取車的操作。用按鈕開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)位置監(jiān)控，用相應(yīng)接觸器、繼電器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的起停控制。對(duì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)車位載車板的控制。同時(shí)此升降平移型立體車庫(kù)還應(yīng)該具有互鎖裝置，即載車板的升降動(dòng)作與平移動(dòng)作不能同時(shí)進(jìn)行。

行程開(kāi)關(guān)的設(shè)定能夠?qū)崿F(xiàn)載車板動(dòng)作的精確定位，能夠到達(dá)平移或升降的預(yù)定位置，從而可以保證存取車安全可靠，行程開(kāi)關(guān)的邏輯同樣需要嚴(yán)格互鎖。

行程開(kāi)關(guān)以及壓力傳感器根據(jù)其位置布置的不同功能不同，安裝在載車板左右兩邊的行程開(kāi)關(guān)，主要用于檢測(cè)載車板上的車是否停放到指定位置，安裝在每層底部的行程開(kāi)關(guān)，主要用于確保載車板到達(dá)指定位置。載車板對(duì)角線上安裝壓力傳感器可以用來(lái)判斷載車板上是否有車。同時(shí)在此立體車庫(kù)中還運(yùn)用了位移開(kāi)關(guān)，報(bào)警裝置，緊急停車開(kāi)關(guān)，手動(dòng)按鈕，復(fù)位開(kāi)關(guān)等。[2]

2 立體車庫(kù)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

此立體車庫(kù)的軟件采用順序控制設(shè)計(jì)法的思路進(jìn)行，根據(jù)存取車操作的工作步驟預(yù)先規(guī)定的動(dòng)作，在各輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部的狀態(tài)和時(shí)間的順序，在工作過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)的、有秩序進(jìn)行操作。中間用大量的單元來(lái)完成記憶、自鎖、互鎖等功能。[3]

此立體車庫(kù)的運(yùn)行控制的程序設(shè)計(jì)方案如下：每個(gè)載車板在運(yùn)動(dòng)之前，需要根據(jù)各傳感器的狀態(tài)，來(lái)判斷目的地是否有空位，有空位才可以移動(dòng)，如果沒(méi)有空位，則需要通過(guò)周邊載車板橫移運(yùn)動(dòng)來(lái)挪出空位，然后再進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)行。系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程如右圖所示。

此程序設(shè)定自我保護(hù)模式，首先在選取元器件方面，均選用具有掉電保護(hù)的元件，此類元件在突發(fā)掉電情況均能夠保持掉電前狀態(tài)，能夠保持相應(yīng)信息，若恢復(fù)上電后能夠繼續(xù)完成掉電之前被中斷的動(dòng)作。設(shè)定急停按鈕，當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱等緊急意外時(shí)，按下急停按鈕可以立即終止系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)為手動(dòng)模式可進(jìn)行相應(yīng)故障處理。

通過(guò)PLC實(shí)現(xiàn)“點(diǎn)動(dòng)”，當(dāng)選擇了車位號(hào)后，再按下“上”、“下”、“左”、“右”鍵，就可以把載車板調(diào)整到預(yù)定的位置。全自動(dòng)方式是立體停車庫(kù)的正常工作方式，當(dāng)鍵入某載車板進(jìn)出命令后，系統(tǒng)可自動(dòng)判斷路徑并移動(dòng)載車板，自動(dòng)完成進(jìn)出載車板動(dòng)作，記憶各載車板新的車位狀態(tài)，并刷新載車板有無(wú)車信息。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從立體車庫(kù)的實(shí)際需求出發(fā)，調(diào)研了自動(dòng)化立體車庫(kù)的發(fā)展過(guò)程和最新技術(shù)后，以三層三列七車位升降橫移式立體車庫(kù)為研究對(duì)象，分析車庫(kù)的工作原理，設(shè)計(jì)車庫(kù)的控制系統(tǒng)方案。論文的主要內(nèi)容闡述了立體車庫(kù)的可行性方案，以存取車的控制程序和監(jiān)控畫(huà)面的實(shí)現(xiàn)為研究重點(diǎn)，充分考慮車庫(kù)的實(shí)用性，安全性和便捷性，實(shí)現(xiàn)高效便捷的存取車輛。本車庫(kù)系統(tǒng)與傳統(tǒng)車庫(kù)相比，在設(shè)備復(fù)雜程度上有所降低，在設(shè)備可靠性上有所提高，對(duì)于立體車庫(kù)技術(shù)的研究具有一定的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]王輝.機(jī)械式立體車庫(kù)的特點(diǎn)研究及其應(yīng)用[J].中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)，2008，5：35.

[2]劉教瑜，張?zhí)m.組態(tài)王在監(jiān)控系統(tǒng)中的研究與實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2008，12：13.

[3]任伯淼.機(jī)械式立體停車庫(kù)[M].北京：海洋出版社，2001.

作者簡(jiǎn)介：劉晨（1991），女，陜西西安人，碩士，專業(yè)：控制理論與控制工程。