基于PLC控制的多層立體車庫研究

張功

摘 要：隨著當(dāng)前城市生活中人手一臺(tái)轎車的普及性，交通堵車和停車難就成為當(dāng)前城市生活常見通病，而集現(xiàn)代信息技術(shù)、電氣一體化技術(shù)、機(jī)械技術(shù)于一身的多層立體車庫就是源于此起步發(fā)展起來的。該新型車庫主要是以單層平面停車為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)多平面多層空間停車的立體性車庫，相關(guān)人員就能夠借助可編程控制器來實(shí)現(xiàn)停車場空間車位變動(dòng)，有效實(shí)現(xiàn)多重單層平面停車效能。下面筆者就簡要分析基于PLC控制的多重立體車庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：PLC控制；多層立體車庫；設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；研究

早在30多年前，日韓、德國以及臺(tái)灣等地就有立體停車設(shè)備的應(yīng)用，而我國在經(jīng)過經(jīng)濟(jì)快速萌芽、高速增長后，人們也對(duì)生活品質(zhì)有了更高的追求，尤其是衣食住行中的行。然而過多的交通設(shè)備和運(yùn)行車輛無疑給我國交通系統(tǒng)和停放車輛帶去極大的阻礙，也就使得我國停車場也逐步開始轉(zhuǎn)向更加節(jié)省空間和資源的立體化停車儲(chǔ)存發(fā)展，可以說這還是停車行業(yè)發(fā)展必然趨勢，其在市場占有地位比重也會(huì)越來越高。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)表明，雙層立體車庫能夠提高其地面空間利用率到90%多，而多層立體車庫，平均每50平米地面面積能存放多大40多輛車，而且該停車場操作也很方便。鑒于其具備如此顯著的優(yōu)勢，我國諸多現(xiàn)代化城市都開英勇發(fā)展多層立體車庫，如北京印尼駐華大使館就建立了三層立體升降停車庫，充分滿足駐華大使館停車需求。本文筆者主要結(jié)合PLC控制系統(tǒng)，引入管理自動(dòng)化理論，設(shè)計(jì)開發(fā)出集監(jiān)控、管理和控制于一體的綜合自動(dòng)信息控制體系，下面筆者就詳細(xì)闡述。

1.基于PLC控制的多層立體車庫設(shè)計(jì)思路

當(dāng)前立體車庫行業(yè)主要有升降橫移、垂直/多層/水平循環(huán)、簡易/垂直升降、平面移動(dòng)以及巷道堆垛等等類型，且規(guī)格多樣以適應(yīng)不同空間場地條件需求，這些立體停車設(shè)備安全可靠性和運(yùn)作管理效率都極高，本文主要采用了便于PLC和計(jì)算機(jī)使用控制的多層垂直循環(huán)立體模式，能夠適用于地面、地下或者獨(dú)立于建筑物內(nèi)，因此其規(guī)劃設(shè)計(jì)工作也頗為受益。此外此種四通道、五層立體結(jié)構(gòu)，通道每層固定借助升降機(jī)來控制測量存取，無需人工找停車位、自己停車，也不必大面積照面，能夠有效節(jié)約企業(yè)耗能和成本，同時(shí)這種駕駛員將車輛停在升降托盤上，系統(tǒng)檢查后升起托盤推入相應(yīng)車位的停車模式也給廣大停車難的人員解決的了難題。當(dāng)然其取車程序也是一樣，輸入自己車輛信息，系統(tǒng)自動(dòng)檢查控制確認(rèn)后就會(huì)從停車位拉出該車輛并下降，從而實(shí)現(xiàn)高效、簡單自動(dòng)存取車。

2.多層立體車庫系統(tǒng)

按照上述設(shè)計(jì)思想，立體車庫則建設(shè)成圓環(huán)形鋼架，中間部位則安裝鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)升降設(shè)備，通過PLC控制器來管理整個(gè)系統(tǒng)，而工控機(jī)設(shè)備則方便上位機(jī)操作人員監(jiān)控管理，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如左下圖：

通過升降機(jī)來帶動(dòng)托盤及其上車輛升降，然而到達(dá)相應(yīng)成為來橫移電動(dòng)機(jī)從而實(shí)現(xiàn)車輛存入車位的目的，該過程中，托盤與車輛、升降機(jī)、車位等都要做好固定安裝措施，同時(shí)也要連接上位機(jī)，以便上位機(jī)操作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控管理。安裝該模式運(yùn)作原理，其車庫存取車流程圖如上右圖。

該P(yáng)LC控制的多層立體車庫自動(dòng)化控制管理是通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車位托盤的升降、橫移和旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的，因此該立體車庫才設(shè)計(jì)為圓環(huán)形，當(dāng)然其中軸也要配備三臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其中兩臺(tái)執(zhí)行中軸旋轉(zhuǎn)和托盤升降（車輛到達(dá)某高度，系統(tǒng)控制轉(zhuǎn)向，托盤傳感器就會(huì)對(duì)準(zhǔn)車位相應(yīng)高度空車位傳感器），另外一臺(tái)則負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)托盤和車輛橫移入空車位內(nèi)。

該立體車庫不僅存車簡單自動(dòng)化，其取車也較為方便。取車過程中經(jīng)過射頻技術(shù)核實(shí)車主、車輛信息后，該升降設(shè)備就會(huì)掃描該目的車輛所在方位傳感其，然后電動(dòng)機(jī)就會(huì)橫拉托盤，升降機(jī)就會(huì)將該目的車輛和托盤降到出口位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制取車。當(dāng)然進(jìn)行PLC編程要注意確保車庫車輛的安全性，因此最好做好三個(gè)電動(dòng)設(shè)備的互鎖設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高車庫防護(hù)管理效能。

3.上位機(jī)操作

上位機(jī)操作主要是指管理人員通過計(jì)算機(jī)屏幕顯示相關(guān)信號(hào)來發(fā)布相應(yīng)操作指令，當(dāng)上位機(jī)操作人員下達(dá)指令后，下位機(jī)接收并解釋成相應(yīng)時(shí)序信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)直接控制相應(yīng)車輛升降及其他設(shè)備系統(tǒng)。一般上位機(jī)主要用來監(jiān)控、綜合管理立體停車場動(dòng)態(tài)，這種通過在辦公室遠(yuǎn)程操控車庫車輛儲(chǔ)存取放模式具備以下優(yōu)點(diǎn)：第一，方便查詢車庫車輛動(dòng)態(tài)信息，建立存取檔案信息以便管理；第二，能有效快速選取立體車庫車位，通過數(shù)據(jù)信息和傳感器使得系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)從下到上的車位選擇，節(jié)約時(shí)間精力；第三，監(jiān)控車庫運(yùn)行動(dòng)態(tài)，確保所有傳感設(shè)備都運(yùn)行良好；第四，一旦車庫出現(xiàn)意外情況也能夠借助該系統(tǒng)及時(shí)察覺分析成因，便于針對(duì)性采取應(yīng)對(duì)措施，確保系統(tǒng)安全可靠。

4.結(jié)束語

綜上所述，本文設(shè)計(jì)了以PLC和信息系統(tǒng)控制、以電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)執(zhí)行、以工控機(jī)帶動(dòng)信號(hào)儲(chǔ)存、計(jì)算和處理、以相關(guān)傳感器、行程開關(guān)管控車庫全面動(dòng)態(tài)信息、以觸摸式操作界面帶動(dòng)用戶自主使用的人機(jī)交互控制體系，大大提高了車庫系統(tǒng)控制的方便靈活性、安全可靠性，也有效節(jié)省了地面空間資源、人力資源和存放車輛人員時(shí)間精力，用于城市繁華地帶和中心地區(qū)效果頗為顯著。對(duì)此，相關(guān)行業(yè)人員就要再接再厲，不斷研發(fā)出更優(yōu)化、性能更好、管理質(zhì)量更高的PLC控制多層立體車庫體系，為我國車輛存取提供更優(yōu)質(zhì)服務(wù)。

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