基于PLC技術的立體升降式停車系統研究

余啟純 粟小梅 許文俁 溫娜

摘 要：由于中國經濟社會的蓬勃發展，私家車總量日漸上升，市停車難問題越來越嚴峻。為進一步提高車庫空間的利用率，并保障交通安全秩序，本文提出了一種基于PLC技術的立體升降式停車系統，實現"一位三停"的功能，將可停車數量翻了三倍，有效解決了停車難的問題。

關鍵詞：PLC技術;立體升降式停車庫;電梯式

1、背景

現如今，隨著生活條件日益提高，人民對美好生活的需要也日益增長，近年來戶均車輛擁有率飛速上升。汽車成為人們日常生活中常用的代步工具，雖然方便了人們的出行，但是劇增的車輛總數也帶來了停車難等一些列問題。人類社會面臨著由停車難引起的日益嚴峻的交通安全問題。在大型商場和老舊小區，車位的掣襟露肘帶來了交通嚴重的擁堵現象。同時由于"停車難"而引起的公共糾紛頻發，私自安裝地鎖、侵占草坪、占道堵路等不良停車行為，導致鄰里矛盾糾葛，車剮碰現象層出疊見，停車問題引起的社會治安事件和暴力沖突也時有發生。"停車難"還造成了安全隱患。小區內消防通道停車導致消防車、救護車不能第一時間到達現場;小區外占道停車人流、自行車被迫流擠入機動車流，容易導致交通事故發生。當今現代化、智能化、高效化的新型停車系統已將成為行業未來發展的趨勢。基于此，我們提出了立體升降式停車系統，通過對單一車位進行改進和地下空間的拓展，實現"一位三停"的功能。項目組將在人們對交通安全問題逐步重視的需求中完成市場拓展與自發性盈利，順應時代發展，為立體式停車庫研究領域注入新的血液。0

2、停車庫機械結構設計

立體升降式停車庫機械結構包括立體車庫箱體結構、驅動與輔助機構、外部框架結構三部分組成。

2.1、立體車庫箱體結構

本系統結合多層轎廂電梯的結構形式，采用三層車位集中一體式的結構，分為上、中、下三層，實現汽車的立體停放。0

2.2、驅動與輔助結構

驅動機構由驅動電機、絲杠以及傳動軸等組成，通過驅動電機驅動絲杠正反向旋轉來帶動整個轎廂車位的升降;輔助機構采用滑軌和滑塊相結合的方式，通過轎廂上的滑塊在滑軌上上下滑動，保證整個轎廂升降的穩定性，并有效防止轎廂向前后傾翻。

2.3、外部框架結構

外部框架機構用于模擬車位的地下空間和地面結構，為輔助裝置與模擬車庫箱體提供結構支持。

此停車庫機械結構正常狀態為兩層車位位于地面，一層車位位于地下，通過PLC控制系統控制車位的升降，當負一層車位駛入或駛出車輛時，PLC控制轎廂升至最高，此時，最底層車位與地面平齊，便于車輛停車或駛出，當頂層車位駛入或駛出車輛時，PLC控制轎廂降至最低，此時，最頂層車位與地面平齊，地下有兩層車位。控制系統根據選擇的車位層次選擇不同的控制程序和起作用的平層開關，如當最頂層車位處于平層位置時，此時如需選擇最底層的車位，則按下最底層的控制按鈕，此時中間層的限位開關失去作用，知道金屬片遮擋最上端的限位光電開關時，輸出停止信號。運行流程如圖1所示。

3、立體停車庫控制系統

控制系統以可編程序控制器PLC為控制核心，操作指令由門禁系統讀取傳送進入PLC控制器，系統采用無線收發模塊實現轎廂的升降控制，使用光電開光實現轎廂升降平層的精準控制。門禁系統由前端信息采集部分、信號傳輸部分、識別處理控制部分組成。操作指令傳輸流程如圖2。

通過刷卡的方式，門禁系統的前端信息采集部分讀取信息，通過信號傳輸部分將信號傳輸給識別處理控制部分，識別并發送信號到PLC控制器，接通控制系統，接通不同的接口，實現不同層車位移動到與地平面平行。

4、總結與展望

本文在傳統的停車庫的基礎上，引入電梯升降工作原理，構建了三層立體式停車位，在原有的停車位基礎上進行嵌地式擴充，實現“一位三停”，大大提高了車庫的車位數量。以 PLC 為控制核心，采用無線收發方式實現立體停車位的升降控制，系統穩定可靠。相信在不久的將來，立體升降式停車庫可以應用在生活中。

參考文獻：

[1]潘繼姮. 立體停車場的智能控制與優化方法研究與應用[D]. 遼寧：沈陽建筑大學，2016.

[2]吳一民. 面向地下停車場的雙層立體車庫設計研究[D]. 寧夏：寧夏大學，2016. DOI：10.7666/d.Y3108961.

*基金項目：

桂林電子科技大學2021年區級大學生創業訓練項目“一種嵌地式立體停車場的設計與推廣”項目（項目編號：S202110595365X）