基于PLC控制的立體式車庫研究

摘要：在許多城市出現(xiàn)了停車難的問題，如何解決停車難問題。機械停車設(shè)備以它獨特的優(yōu)勢,引起了人們的關(guān)注。本文主要介紹了一種基于PLC的智能控制升降橫移式立體車庫控制系統(tǒng)。介紹了它的工作原理,完成了立體車庫程序流程圖和控制系統(tǒng)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：立體車庫；PLC；升降橫移式；控制系統(tǒng)；

1.引言

停車難的問題是社會、經(jīng)濟和城市交通發(fā)展到一定程度的結(jié)果。立體車庫作為一種方案來解決城市交通。立體車庫停車系統(tǒng)以高層的立體停車架為主要標(biāo)志,為了完成運輸,采用先進的計算機控制技術(shù)為主要手段來提高空間利用率,提高車輛存取效率、降低工人的勞動強度。

立體車庫用于地下停車場和地面停車場,配置靈活,成本低。該產(chǎn)品具有如下特點：1)配置靈活,施工時間短；2)價格低屬于基礎(chǔ)設(shè)施投資；3)控制安全可靠,結(jié)構(gòu)簡單；4)存取車時間短；5)運行平穩(wěn),噪音低；6)用于商業(yè)、政府、配套住宅停車場；

本文以4層24車位升降橫移式立體停車庫為研究對象，完成了立體停車設(shè)備程序流程圖和控制系統(tǒng)的設(shè)計。

2.立體停車設(shè)備的組成和工作原理

升降橫移式立體停車設(shè)備自動控制系統(tǒng)主要包括以下五個子系統(tǒng):主框架、自動收費管理系統(tǒng)、自動存取車系統(tǒng)、遠程診斷、自動剎車,監(jiān)控和安全系統(tǒng)。

（1） 主框架采用鋼結(jié)構(gòu)是升降式立體車庫的支撐結(jié)構(gòu)。

（2） 自動收費子系統(tǒng)采用非接觸式IC卡。有長期卡和記憶卡。固定的客戶使用長期卡,和管理費用一起支付。臨時用戶使用充值卡,停車時讀卡自動扣除費用。

（3） 自動存取系統(tǒng)存取車的時候,根據(jù)操作信號,在安全的地方停車,停車燈正常。存取完全的車輛,車庫將自動關(guān)閉。移動托盤,系統(tǒng)嚴(yán)格按照國家各種信號檢測,包括長期測試信號檢測、位置檢測、位置檢測極限,測試人員測試,突然停止信號檢測等。如果有不到位或車輛運行超過車庫允許的長度,托盤不會行動,如果發(fā)現(xiàn)停止信號,將停止所有的動作,直到停止信號的消失。

（4） 遠程診斷系統(tǒng)

控制器可以通過網(wǎng)卡、集線器及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和控制中心的局域網(wǎng)連接,可以實現(xiàn)遠程管理。通過監(jiān)測現(xiàn)場操作,當(dāng)現(xiàn)場出現(xiàn)故障,在控制中心可以解決,方便操作人員的辦公。

（5） 自動剎車、監(jiān)控和安保系統(tǒng)

設(shè)置非接觸式IC卡，停車設(shè)備的入口門禁，用戶進出刷卡、終端判斷是否有效。如果有效,打開門。如果無效,報警。在中央控制室停車設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控。它有運動檢測、車牌識別、網(wǎng)絡(luò)連接、各種類型的報警系統(tǒng)等功能,可以實現(xiàn)無人守衛(wèi)。 圖1 升降橫移式立體停車工作原理圖

由圖1可以看出每個車位配有單獨的擋車板，中間層和地層有一個空車位，頂層沒有空車位，上方車想要下來，需要將下層的地方空出來，直接移出車庫。

3.立體車庫智能化控制方案

智能控制系統(tǒng)主要由兩部分組成:下位機控制系統(tǒng)和上位機監(jiān)控系統(tǒng)組成,下位機主要由PLC控制，PLC與PLC之間總線通信,可以互相交流。電腦的主要功能是數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理、監(jiān)控、圖形顯示。根據(jù)總線接收實時接收,控制信號、報警信號,使用PLC采集數(shù)據(jù)在PC軟件上顯示各種狀態(tài),可以遠程操控，達到操作人就在現(xiàn)場的狀態(tài)。如圖2所示立體車庫的控制系統(tǒng)組成框圖。

圖2 立體車庫的智能控制系統(tǒng)組成

PLC作為控制系統(tǒng)的核心部分，如圖3所示主要由四部分組成：1狀態(tài)檢測單元；2執(zhí)行單元；3用戶操作單元；4保護單元；狀態(tài)監(jiān)測單元執(zhí)行時，PLC會分析指揮用戶操作，檢測系統(tǒng)的狀態(tài)，讀取系統(tǒng)的信息，經(jīng)過分析給出合理的操作安排；執(zhí)行單元把車移動到相應(yīng)的位置，實現(xiàn)位置移動。執(zhí)行單元包括電機、車位元板閥、安全掛鉤、狀態(tài)指示燈、蜂鳴器等。狀態(tài)檢測單元包括主要由各種傳感器組成，檢測立體車庫的各種狀態(tài)，給出合理化的安排。用戶操作單元，用戶通過按鍵開關(guān)選擇當(dāng)前空的車位及進行各種功能操作。保護單元，保護單元其實可以歸類到狀態(tài)檢測單元，升降式立體車庫在停放車時，使用人和車的安全最為重要，所以對設(shè)備的安全和穩(wěn)定要求非常高，監(jiān)控各個環(huán)節(jié)，出現(xiàn)故障及時處理。

圖3PLC控制系統(tǒng)的核心部分

4.程序流程圖的設(shè)計

根據(jù)立體車庫的運行控制要求，設(shè)計立體車庫的程序流程。PLC控制系統(tǒng)主要工作是存取車功能和與上位機工控機通信，其控制方式主要由兩種方式手動方式和自動方式。手動方式通過按鍵點動控制，把立體車庫的存取車完成。自動控制是立體車庫的正常工作模式，當(dāng)有人存取車時，系統(tǒng)自動完成存取車任務(wù)。存取車主要是解決車位移動的問題。

我們采用的是升降橫移式，中間和底部都會空余一個空車位，以邊移動控制。當(dāng)選擇某車位進行操作時，主要移開他下面的所有車就行了。圖4所示為控制系統(tǒng)存取車主程序流程圖。

圖4控制系統(tǒng)程序流程圖

5.結(jié)論

在立體車庫控制系統(tǒng)中,采用PLC及人機界面控制技術(shù),通過合理的存取機制設(shè)計,簡化了立體車庫訪問的步驟和汽車存取的時間。通過停車設(shè)備特點和使用條件的比較分析,設(shè)計的立體車庫控制系統(tǒng)適用于解決小區(qū)停車問題。

本文的工作,對控制系統(tǒng)最終實現(xiàn)多種功能集成具有一定的參考價值。

6.參考文獻

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7.作者簡介

方利民（1971.10—），男，河南襄城人，漢，本科，學(xué)士，機電研究方向。