PLC技術(shù)在智能立體停車系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉亞飛

摘要：智能立體停車系統(tǒng)能夠很有效的解決當(dāng)前各大城市所面臨的“停車難”問題，減輕城市道路壓力。本文提出了一種基于可編程控制器（PLC）控制的智能立體停車庫系統(tǒng)。利用PLC控制器構(gòu)建停車場車位監(jiān)控體系，實現(xiàn)對智能停車場管理系統(tǒng)設(shè)備的信號采集與控制，最終達到有效解決停車難問題的目的，在提高停車場的安全性能和運行效率的同時使得停車場更加的智能化、人性化、符合現(xiàn)代智能建筑的需要，具有較高的應(yīng)用價值。

關(guān)鍵詞：智能立體停車系統(tǒng);可編程控制器（PLC）;監(jiān)控

0 引言

隨著人民經(jīng)濟水平的提高，每家每戶都擁有一輛私家車已成為大勢所趨，停車難的問題也隨之而來 。汽車的擁有量越來越大，與發(fā)達國家相比，目前我國停車設(shè)施的發(fā)展還較為緩慢，存在非常大的發(fā)展空間。為了節(jié)省城市停車的土地和空間，智能立體式停車設(shè)備應(yīng)運而生。智能立體式停車系統(tǒng)的推廣不僅能解決當(dāng)前各大城市所面臨的“停車難”問題，同時也能十分有效的減輕城市道路壓力，從而進一步推動智慧城市的發(fā)展，具有較高的應(yīng)用價值。

1智能立體停車庫

智能立體停車庫的種類多種多樣，本文主要研究升降橫移式智能立體停車系統(tǒng)，該形式車庫需要利用托盤的升降與橫移達到存取車的目的。這種類型的車庫配置較為靈活、造價不高，同時能夠適用于地面和地下等特點，因此我國目前大多數(shù)的智能立體停車系統(tǒng)均采用升降橫移式車庫。該類型控制系統(tǒng)有效的控制相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)完成對應(yīng)的動作要求。檢測系統(tǒng)通過相關(guān)傳感器、限位器等向控制系統(tǒng)發(fā)出車輛停車是否正確的信號，以此來保證系統(tǒng)整體的安全性與穩(wěn)定性。

2控制系統(tǒng)設(shè)計

自動存取車系統(tǒng)主要包括卡號識別以及自動存取車輛兩個環(huán)節(jié)，其整個系統(tǒng)可由PLC來進行控制。當(dāng)車主把車輛開進停車系統(tǒng)后刷卡，此時刷卡系統(tǒng)會自動地把數(shù)據(jù)傳送至PLC自動控制系統(tǒng)，然后停車系統(tǒng)把對應(yīng)的托盤自動地移動到車主存車的位置，車主將車輛開入托盤，此時立體停車系統(tǒng)自動運行，把車輛停放到對應(yīng)的位置上，整個存車過程完成。取車時系統(tǒng)自動地把車輛送至人車交接的位置，由車主開走。本次控制系統(tǒng)主要涉及的是車輛的存取兩部分，其簡單的控制流程如圖1所示。

2.1硬件選擇

根據(jù)智能立體式停車庫控制流程，本次控制系統(tǒng)采用PLC控制，同時又根據(jù)其需要的輸入/出點數(shù)，控制器選擇西門子S7-200系列PLC。智能立體式控制系統(tǒng)所需要的輸入/出點位較多，因此所選CPU的I/O口必須滿足本次設(shè)計的需求。該系列PLC能夠增加擴展模塊，同時自身又含有較多的輸入/出點位。CPU226本身包含40個輸入/出點位，同時可以擴展到240多個I/O口，因此選擇CPU226作為控制器。

由于CPU226自身的40個輸入/出點位不能滿足本次控制要求，因此要選擇增加擴展模塊。S7-200系列的PLC主要有以下幾種擴展模塊，如表1所示。本次設(shè)計選擇擴展模塊EM221和EM223實現(xiàn)功能要求。

2.2車位監(jiān)控系統(tǒng)

車位監(jiān)控系統(tǒng)是停車場監(jiān)控系統(tǒng)整體構(gòu)成中必不可少的一部分，其中車位傳感器負(fù)責(zé)采集車位的狀態(tài)信號，判斷對應(yīng)車位是否存在車輛?？俊Ｄ壳皩囄坏恼?、空狀態(tài)的檢測通常采用地感線圈檢測器、超聲波車位傳感器等常用的方式。本次設(shè)計主要采用超聲波車位傳感器來判斷車位的占、空狀態(tài)，其原理主要是利用超聲波發(fā)射、被測物體反射、回波接收后的時差來測量被測距離判斷車位狀態(tài)。該類型傳感器不會像使用紅外線、微波等偵測方式容易受到外界環(huán)境變化的干擾而造成誤報問題，且成本低廉、非埋設(shè)、無附加反射裝置、免維護和抗靜電等多種優(yōu)點，有利于網(wǎng)絡(luò)群測系統(tǒng)的構(gòu)成。

2.3系統(tǒng)組態(tài)界面設(shè)計

智能立體停車控制系統(tǒng)的上機位為組態(tài)軟件，組態(tài)軟件能夠有效的實現(xiàn)界面的監(jiān)控與數(shù)據(jù)之間的通訊。本次設(shè)計采用的組態(tài)軟件為WINCC Flexible，其圖形化編程語言使得軟件的通用性和實用性得到很大的提升。利用組態(tài)軟件與可編程控制器PLC程序同步變化，實時反應(yīng)車輛的狀態(tài)變化。

3結(jié)束語

本文首先介紹了現(xiàn)如今較為常見的智能立體停車庫的種類，并對其不同類型進行特點分析，主要研究了升降橫移式智能立體停車系統(tǒng)。其次對該類型停車庫的控制系統(tǒng)進行簡單設(shè)計，包含PLC硬件的選取、車位監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計、用戶出入場監(jiān)控程序設(shè)計以及系統(tǒng)組態(tài)界面設(shè)計。本文以智能立體停車系統(tǒng)高效、節(jié)能、經(jīng)濟為目標(biāo)，運用PLC作為下位機進行自動控制，在存取車策略上采用排隊理論，提升了操作速率及運行效率，可取得理想的經(jīng)濟效益。系統(tǒng)上位機采用組態(tài)軟件進行設(shè)計，實現(xiàn)對停車場的監(jiān)控功能。

參考文獻

[1]劉文利.國內(nèi)停車場管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2011（1）： 20.

[2]李坤.智能停車場車位檢測與泊位誘導(dǎo)系統(tǒng)研究與設(shè)計[D].北京：中國科技大學(xué)，2013.

[3]張桂香，張志軍.PLC的選型與系統(tǒng)配置[J].微計算機信息，2005， 21（ 7-1）： 81-82.

[4]陳首虹.基于PLC智能化控制的立體車庫的研究[J].科技資訊， 2011（7）： 24-25.

[5]吳紅霞.組態(tài)軟件在立體車庫系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].2014（1）： 91-95.

[6]宋伯生.PLC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)配置指南北京[M].北京：機械工業(yè)出版社， 2011.