基于PLC 技術(shù)的智能立體控制車庫(kù)設(shè)計(jì)

鄭國(guó)鋒

（北票市職教中心 遼寧省北票市 122100）

近年來(lái)，家用車輛的不斷增加，導(dǎo)致停車?yán)щy問題日益嚴(yán)重。而傳統(tǒng)的停車場(chǎng)已經(jīng)無(wú)法充滿滿足現(xiàn)在的用戶停車需求。而立體車庫(kù)作為一種將順序、運(yùn)動(dòng)及過程等控制一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品，能夠有效解決城市停車問題。該產(chǎn)品主要通過PLC技術(shù)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)化存取?，F(xiàn)階段，隨著智能化技術(shù)的升級(jí)，促使智能立體車庫(kù)得到了相應(yīng)的完善。因此，本文的研究通過對(duì)立體車庫(kù)以及其工作原理基礎(chǔ)進(jìn)行分析，結(jié)合PLC技術(shù)設(shè)計(jì)出一種智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)。

1 PLC技術(shù)和立體車庫(kù)的概念及工作原理

1.1 PLC技術(shù)

PLC 技術(shù)（Programmable LogicController）是一種可編程的邏輯控制器，它不僅具備存儲(chǔ)功能，還擁有控制速度快、高可靠性以及抗干擾性等優(yōu)點(diǎn)。并且，由于PLC 能夠?qū)?nèi)部存儲(chǔ)的程序?qū)嵤┻壿嬌系男薷暮瓦\(yùn)算、順序控制。完成用戶的指令，從而在數(shù)字或模擬信號(hào)的輸入和輸出控制實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的生產(chǎn)操作。其工作原理可以劃分為輸入采樣、用戶程序執(zhí)行以及輸出刷新等三部分。而三個(gè)步驟的完成為一個(gè)周期，進(jìn)而PLC 能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同用戶的重復(fù)掃描周期工作。

1.2 立體車庫(kù)

立體車庫(kù)首先是一種現(xiàn)代化機(jī)電一體化設(shè)備產(chǎn)品，它可以通過順序、運(yùn)動(dòng)以及過程等方面的控制，借助控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的存取自動(dòng)化管理。而基于PLC 技術(shù)設(shè)計(jì)的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，通過PLC 實(shí)現(xiàn)對(duì)車庫(kù)中電機(jī)的控制，然后借助相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛和車位的升降與橫移，從而達(dá)到車輛自動(dòng)存取的目的。在智能立體車庫(kù)使用過程中，用戶只需要通過相應(yīng)的ID 卡，就可以通過管控系統(tǒng)對(duì)入庫(kù)或出庫(kù)的車輛進(jìn)行檢測(cè)，接著通過數(shù)據(jù)庫(kù)分析，找到用戶的車輛，并將其通過升降、橫移的方式將車輛搬運(yùn)導(dǎo)指定的位置，這樣就完成了整個(gè)車輛存取的過程。

現(xiàn)階段的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)主要是通過、繼電器、單片機(jī)以及PLC 控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而本文所設(shè)計(jì)的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，也是基于PLC 控制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)化存取、收款等。用戶只需要借助觸摸顯示屏，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)存取，也可以借助通信模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)立體車庫(kù)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)約，具體基于PLC 技術(shù)的車庫(kù)控制原理見圖1 所示。

圖1： PLC 技術(shù)的智能立體車庫(kù)控制原理

而本文設(shè)計(jì)的智能立體車庫(kù)為升降式橫移立體車庫(kù)，該車庫(kù)的設(shè)計(jì)主要有機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)等部分共同組成。其車庫(kù)機(jī)械結(jié)構(gòu)則是由鋼結(jié)構(gòu)框架、傳動(dòng)裝置以及停車板和安全防護(hù)裝置等4 部分構(gòu)成。其中立體車庫(kù)的鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計(jì)，可以將其換分成支撐和受力兩個(gè)框架。受力框架實(shí)現(xiàn)了對(duì)車庫(kù)車輛滿載停車板、傳動(dòng)裝置的剪切力等通，而支撐框架主要作用于輔助受力框架受力。傳動(dòng)裝置通過利用三合一減速電機(jī)以及卷繩簡(jiǎn)等部分構(gòu)成，由電機(jī)輸出定理到卷繩簡(jiǎn)，使得卷繩簡(jiǎn)實(shí)現(xiàn)正反等方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而將停車板上升到指定位置或下降到制指定位置。停車板的設(shè)計(jì)，通過利用高剛度波浪鋼板，實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛重量的承載，并將其移動(dòng)到規(guī)定的停放位置。最后，安全防護(hù)裝置，為用戶車輛在立體車庫(kù)中的停放、誤操作以及車庫(kù)運(yùn)行故障等方面事故發(fā)生提供了保證，還避免了載車板突然下墜對(duì)車庫(kù)造成嚴(yán)重的影響。

2 智能立體車庫(kù)的管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

針對(duì)智能立體車庫(kù)的管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以將其劃分為管理信息系統(tǒng)、入庫(kù)引導(dǎo)系統(tǒng)以及關(guān)鍵控制算法等多個(gè)部分。

2.1 管理信息系統(tǒng)

該系統(tǒng)在智能立體車庫(kù)中，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互、工作狀態(tài)監(jiān)視以及對(duì)日常數(shù)據(jù)的維護(hù)和工作任務(wù)分配等作用。同時(shí)，該系統(tǒng)最為核心的部分就是對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作、管理以及維護(hù)等。并且，該系統(tǒng)主要由停車卡管理模塊、臨時(shí)停車管理模塊以及異常管理模塊等多個(gè)功能模塊構(gòu)成，具體見圖2所示。

圖2： 車庫(kù)管理信息系統(tǒng)功能分析

2.1.1 停車卡管理

該模塊的設(shè)計(jì)，主要是通過智能立體車庫(kù)和ID 卡，共同實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶以及其車輛信息進(jìn)行管理。該模塊還包含了對(duì)ID 卡的發(fā)放、收回以及掛失、初始化以及信息查詢等相應(yīng)的功能操作。

2.1.2 臨時(shí)停車管理

該模塊的設(shè)計(jì)主要是實(shí)現(xiàn)了對(duì)臨時(shí)車輛信息，通過人工對(duì)用戶信息及車輛信息的錄入以及存放于數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，還實(shí)現(xiàn)了和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的連接。

2.1.3 異常管理

該模塊的設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)智能立體車庫(kù)在管理過程當(dāng)中，可能存在的一些未知問題或情況，如停車卡信息的異常處理、存放時(shí)間異常問題、遠(yuǎn)程預(yù)約異常管理、庫(kù)位異常以及設(shè)備故障和車輛異常等相應(yīng)的問題件管理。

2.2 入庫(kù)引導(dǎo)系統(tǒng)

2.2.1 車輛超限檢測(cè)

當(dāng)擁有車輛想要停放在智能立體車庫(kù)當(dāng)中，在車庫(kù)入口處需要對(duì)準(zhǔn)備入庫(kù)的車輛重量、尺寸以等進(jìn)行超限檢測(cè)，以此來(lái)保證入庫(kù)的車輛能夠符合立體車庫(kù)的規(guī)格限制標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 提升機(jī)下降安全檢測(cè)當(dāng)載車臺(tái)

當(dāng)車庫(kù)下方存在人員或者其他雜物時(shí)，升降機(jī)會(huì)停止繼續(xù)下放，這樣能夠有效降低事故的發(fā)現(xiàn)。在入庫(kù)車輛或者出庫(kù)車輛下放時(shí)，應(yīng)當(dāng)需要對(duì)其在載車臺(tái)下方的區(qū)域及周圍進(jìn)行安全檢測(cè)。

2.2.3 入庫(kù)引導(dǎo)

當(dāng)車庫(kù)下位機(jī)接收到傳感器所觸發(fā)的信息之后，車庫(kù)中相應(yīng)的設(shè)備會(huì)結(jié)合控制程序所自動(dòng)發(fā)出的信號(hào)，對(duì)顯示提示的車輛分布進(jìn)行向前、向后移動(dòng)，定位和好以及車輛是否存在超限信息等提醒，并提示司機(jī)將車輛移動(dòng)到準(zhǔn)確的車位上。

2.3 關(guān)鍵控制算法

立體車庫(kù)的關(guān)鍵控制算法可以將其劃分為車位分配、交接調(diào)度、行走速度控制以及定位控制等四種算法。首先，車位分配算法，是結(jié)合立體車庫(kù)中的車位分布狀況以及入庫(kù)車輛存放的性質(zhì)等，通過自學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)位置分配，從而保障取車效率達(dá)到最優(yōu)。其次，交接調(diào)度算法，是通過根據(jù)用戶存取車輛的過程當(dāng)中，進(jìn)行的一種交接流程。結(jié)合當(dāng)前車庫(kù)設(shè)備工作的狀態(tài)以及相應(yīng)的效率，在調(diào)度算法的作用下，實(shí)現(xiàn)最高效率的車輛交接。再者，行走速度控制算法，是通過利用雙閉環(huán)的控制模型，以及相應(yīng)的參數(shù)控制調(diào)整等，在對(duì)速度和位移的控制下，保證車輛平穩(wěn)的實(shí)現(xiàn)停車。最后，定位控制算法，該算法通過結(jié)合速度以及所檢測(cè)到的數(shù)據(jù)，從而對(duì)立體車庫(kù)當(dāng)前運(yùn)行位置的區(qū)間進(jìn)行計(jì)算，并結(jié)合其結(jié)果和目標(biāo)的位置進(jìn)行比較，以此來(lái)判斷是否到位，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)車輛的定位控制。

2.4 安全保護(hù)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要借助于檢測(cè)系統(tǒng)的自診斷功能對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，并通過自檢算法的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳感器系統(tǒng)是否存在問題進(jìn)行了實(shí)時(shí)診斷，以此為用戶車輛的存取過程提供了保證。而從電氣系統(tǒng)檢測(cè)方面來(lái)說(shuō)，同樣利用算法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)常規(guī)電氣系統(tǒng)和關(guān)鍵元器件中是否存在故障問題進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。從而促進(jìn)車庫(kù)安全保護(hù)裝置、供電系統(tǒng)診斷保護(hù)裝置以及超速保護(hù)裝置等多個(gè)方面的配置和保護(hù)。

3 基于PLC技術(shù)的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 PLC控制系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)

基于PLC 技術(shù)設(shè)計(jì)的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，集合了橫移功能、升降功能以及旋轉(zhuǎn)功能為一體。并且，該控制系統(tǒng)主要由整體支撐框架與載車板、上下升降裝置、旋轉(zhuǎn)圓盤裝置及橫向移動(dòng)裝置、PLC 主控制系統(tǒng)以及PC 機(jī)和人機(jī)交互操作界面等多個(gè)部分共同構(gòu)成，具體結(jié)構(gòu)見圖3 所示。

圖3： 智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)整體框架設(shè)計(jì)

從該系統(tǒng)框架中可以得知，控制系統(tǒng)以PLC為控制核心，通過該核心向下位機(jī)（PC 機(jī)和人機(jī)界面）實(shí)施信息輸出，然后和變頻器兩者之間形成雙向通訊。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是PLC控制系統(tǒng)作用于變頻器，而變頻器則發(fā)作用與PLC。最后，變頻器通過對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)車庫(kù)裝置的上下升降、左右橫移以及旋轉(zhuǎn)等工作。

3.2 智能立體車庫(kù)軟件智能控制系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

針對(duì)PLC 的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠通過智能控制軟件，實(shí)現(xiàn)停車場(chǎng)在無(wú)人值守的情況下，可以借助自動(dòng)在線支付系統(tǒng)、智能自動(dòng)車輛存取、遠(yuǎn)程預(yù)算和查詢以及自動(dòng)導(dǎo)航與監(jiān)控等功能實(shí)現(xiàn)車聯(lián)網(wǎng)的智能化發(fā)展。而由該功能共同構(gòu)成的智能車庫(kù)管理平臺(tái)，可以使得用戶借助移動(dòng)客戶端軟件，很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶車輛的停放與存取。

3.2.1 自動(dòng)支付

該功能的設(shè)計(jì)，只要通過利用移動(dòng)軟件的在線支付功能，以及移動(dòng)軟件中的會(huì)員制與非會(huì)員制等劃分，提供相應(yīng)的車輛停放服務(wù)。如針對(duì)會(huì)員來(lái)說(shuō)，可以不利用IC 卡進(jìn)行費(fèi)用支付，只通過移動(dòng)軟件的線上支付功能，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)車輛停放產(chǎn)生的費(fèi)用進(jìn)行支付。并且，由于智能立體車庫(kù)在具備線上預(yù)約功能，因此還可以實(shí)現(xiàn)線上洗車、修車以及汽車保養(yǎng)等相應(yīng)的業(yè)務(wù)預(yù)約。而非會(huì)員用戶簡(jiǎn)單說(shuō)就是臨時(shí)車輛停放的用戶，在每次停車后自動(dòng)對(duì)本次車輛停放的費(fèi)用自動(dòng)扣除。

3.2.2 智能自動(dòng)車輛存取

該功能，通過可編程控制器PLC 控制實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的自動(dòng)智能存取。利用移動(dòng)軟件用戶端，可以實(shí)現(xiàn)就近車位的尋找，幫助用戶提高找尋車位的存放效率，降低車輛的能耗。同時(shí)，軟件具備可操作性和方便性，不僅可以實(shí)現(xiàn)集中管理，還能夠讓用戶自己進(jìn)行操作。讓用戶利用移動(dòng)軟件導(dǎo)航進(jìn)入到車庫(kù)當(dāng)中，居然后而記住自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)用戶車輛車牌號(hào)進(jìn)行識(shí)別，從而通過載車盤將其移動(dòng)到人車交接的地方。因此，用戶在取車操作過程當(dāng)中，會(huì)將車輛停放到安全的位置上，然后當(dāng)燈亮起停車正常指示燈后，就完成了取車操作，同時(shí)立體車庫(kù)門也會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。所以，整個(gè)車輛存取的過程非常連貫，從一定程度上大大降低了車輛存取的時(shí)間。不過，在立體車庫(kù)當(dāng)中，車輛載盤在移動(dòng)過程當(dāng)中，系統(tǒng)會(huì)對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，如果發(fā)生故障，整個(gè)智能立體車庫(kù)的載車盤會(huì)停止運(yùn)行，直到故障問題得到解決車庫(kù)才會(huì)恢復(fù)正常工作運(yùn)行。

3.2.3 遠(yuǎn)程預(yù)約或查詢

智能立體車庫(kù)的遠(yuǎn)程預(yù)約和查詢系統(tǒng)，主要通過現(xiàn)場(chǎng)的控制器以及網(wǎng)卡和移動(dòng)軟件等相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，與車庫(kù)控制中心的局域網(wǎng)進(jìn)行連接。接著利用MODEN 實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程訪問可管理。這樣一來(lái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢監(jiān)測(cè)的目的。并且，當(dāng)控制中心在受到信息之后會(huì)及時(shí)的將信息反饋到移動(dòng)軟件系統(tǒng)當(dāng)中，幫助用戶對(duì)車庫(kù)的最新數(shù)據(jù)進(jìn)行快速的查詢，從而為用戶的停車問題提供便利。

3.2.4 自動(dòng)導(dǎo)航

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是作用在立體車庫(kù)的出入口出。在車庫(kù)出入口上放置費(fèi)接觸式的車牌號(hào)碼讀取器，以及感應(yīng)線圈和倒閘，可以幫助用戶快速的通過移動(dòng)軟件在立體車庫(kù)入口處，利用系統(tǒng)自動(dòng)判別用戶車輛的停放時(shí)間。然后由系統(tǒng)中央處理器，計(jì)算出快速的取車方面，然后將車輛運(yùn)送到最佳的位置當(dāng)中。

3.2.5 安全監(jiān)控

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要作用于智能立體車庫(kù)無(wú)人管理的前提下，可以通過對(duì)車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)和運(yùn)行情況，將車輛運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、車牌識(shí)別以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)連接等功能實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，從而降低車庫(kù)的人工成本。

3.3 車庫(kù)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，針對(duì)控制器的選擇本文選用了擁有24 個(gè)輸入口和16 個(gè)輸出口的無(wú)錫沸騰3U40MR 型號(hào)控制器，同時(shí)該控制兼容（三菱FX3U40MR）。在觸摸屏顯示器的選擇方面，本文設(shè)計(jì)過程當(dāng)中采用了We nview TK6071 IP，然后借助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和PLC控制器，使得兩者實(shí)現(xiàn)了通訊，并作用于車庫(kù)停車板的運(yùn)動(dòng)控制。而繼電器的設(shè)置主要是利用12VDC 的繼電器板，其作用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)智能立體車庫(kù)的電機(jī)電源進(jìn)行控制，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)的正轉(zhuǎn)、停止以及反轉(zhuǎn)等操作。最后，電源的設(shè)計(jì)主要利用直流電源變壓器，為車庫(kù)設(shè)備電機(jī)以及PLC 控制器、繼電器提供供電服務(wù)。

3.4 車庫(kù)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

3.4.1 通信程序

為了能夠進(jìn)一步保障上位機(jī)和下位機(jī)兩者之間的能夠?qū)崿F(xiàn)正常的通訊，在聯(lián)網(wǎng)的選擇過程當(dāng)中，本文選擇利用Profibus--DP 協(xié)議，使得智能立體車庫(kù)的通信功能形成單主站系統(tǒng)，能夠讓車庫(kù)在最短時(shí)間當(dāng)中完成總循環(huán)。最后，通過I/O 設(shè)備，還可以實(shí)現(xiàn)PLC 控制器與檢測(cè)單元、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等多方面之間的連接。

3.4.2 復(fù)位程序

首先，由于PLC 技術(shù)自身具備優(yōu)點(diǎn)，在內(nèi)部繼電器和多數(shù)寄存器中都具備記憶功能，因此在車庫(kù)運(yùn)行過程當(dāng)中需要實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC 控制器的內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)位初始化，以此來(lái)避免和預(yù)防部分事故分為的出現(xiàn)。

3.4.3 車位號(hào)輸入程序

當(dāng)用戶在智能立體車庫(kù)前請(qǐng)求存取車輛后，可以通過在上位機(jī)的監(jiān)控界面，利用手動(dòng)或者自動(dòng)的方式來(lái)輸入車輛車位號(hào)，以此通過控制系統(tǒng)對(duì)車位進(jìn)行確定，并利用搬運(yùn)機(jī)對(duì)車輛進(jìn)行存取。

3.4.4 電機(jī)控制程序

該設(shè)計(jì)主要針對(duì)智能立體車庫(kù)中所擁有的電機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶車輛的存取。一般立體車庫(kù)當(dāng)中會(huì)配置4 臺(tái)電機(jī)，分別為搬運(yùn)起重機(jī)大車電機(jī)、搬運(yùn)起重機(jī)小車電機(jī)以及升降架和提升機(jī)等部分。其中，起重機(jī)會(huì)結(jié)合車輛的大小來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的移動(dòng)路徑，并進(jìn)行水平、垂直的運(yùn)動(dòng)。而升降架和提升機(jī)兩者會(huì)分別實(shí)現(xiàn)車位的上升或者下降活動(dòng)。不過該些電機(jī)的正反狀態(tài)運(yùn)行都是由開關(guān)量來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。

3.5 車庫(kù)主電路設(shè)計(jì)

針對(duì)立體庫(kù)存控制系統(tǒng)的主電路設(shè)計(jì)可以將其劃分為基于PLC 控制的弱電控制電路和動(dòng)力回路等兩個(gè)部分構(gòu)成。其中，立體車庫(kù)中的主升降電動(dòng)機(jī)是通過變頻閉環(huán)速度控制以及高精度編碼器組成的交流電動(dòng)機(jī)。在應(yīng)用過程當(dāng)中，由于升降機(jī)的功率較大、速度快和減速時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。為了能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)升降機(jī)的控制，可以通過利用動(dòng)力回路進(jìn)行制動(dòng)電路與制動(dòng)單元配置，以此實(shí)現(xiàn)升降機(jī)在加減速時(shí)，可以所需大電流。同時(shí)，為了有效避免弱電回路帶來(lái)的干擾問題，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，可以通過選用主回路變頻器，并在該變頻器前后端增添濾波器，實(shí)現(xiàn)對(duì)編碼其信號(hào)回路的磁環(huán)抑制干擾。而升降電機(jī)作為該系統(tǒng)最為核心的部件，為進(jìn)一步保障其安全運(yùn)行，可以實(shí)施上下雙極限保護(hù)方式，增添強(qiáng)制減速開關(guān)和斷繩保護(hù)開關(guān)，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。此外，想要保障轎廂平面與停車位平面兩者之間的平層度，符合搬運(yùn)器運(yùn)行的條件，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中，可以利用平層定位裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。弱電控制系統(tǒng)則可以選擇遠(yuǎn)程IO 網(wǎng)絡(luò)模式實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)構(gòu)建。

4 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)

4.1 上位機(jī)智能立體車庫(kù)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整體的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，上位機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要起到了對(duì)智能立體車庫(kù)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和管理等方面的作用。并且，通過MCGS 組態(tài)軟件還能夠?qū)崿F(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)PLC 控制兩者之間，借助以太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)通信連接，以及組態(tài)軟件和PLC 兩者之間的數(shù)據(jù)同步，最后完成上位機(jī)對(duì)智能立體車庫(kù)的監(jiān)控和管理。同時(shí)，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的功能主要分位信號(hào)的發(fā)送存取和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的顯示。首先，信號(hào)發(fā)送存取是指用戶和工作人員通過上位機(jī)的監(jiān)控畫面實(shí)施操作，并按下車輛存放和提取等按鈕，實(shí)現(xiàn)車輛存取信號(hào)發(fā)送。其次，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的顯示，就是指利用開關(guān)量，將上位機(jī)的組態(tài)畫面中的點(diǎn)和智能立體車庫(kù)中的設(shè)備進(jìn)行連接，然后通過對(duì)數(shù)據(jù)的采集，讓車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)在組態(tài)界面上顯示，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)車庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)各個(gè)設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時(shí)反應(yīng)。

4.2 仿真實(shí)驗(yàn)

為了確認(rèn)基于PLC 技術(shù)設(shè)計(jì)的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的可行性和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的有效性?？梢酝ㄟ^設(shè)備的窗口內(nèi)，在設(shè)備工具箱中增添以太網(wǎng)模塊和通用的TCP/IP 設(shè)備。接著在對(duì)這兩個(gè)不同的設(shè)備的屬性進(jìn)行分別配置。而本地的IP 地址則為顯示觸摸屏的IP 地質(zhì)，并將其遠(yuǎn)程IP 設(shè)置成和PLC 的CPU IP 相對(duì)應(yīng)的地址。然后，利用以太網(wǎng)模塊設(shè)備中的編輯窗口，對(duì)設(shè)備通道進(jìn)行添加。以此實(shí)現(xiàn)對(duì)MCGS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)象和PLC 控制器中的變量之間的連接配置。當(dāng)和PLC 實(shí)現(xiàn)通訊連接后，其硬件組態(tài)配置完成，可以將其下載到配置窗口當(dāng)中，再通過對(duì)組態(tài)工程的設(shè)計(jì)，下載到基于MCGS 搭建的模擬運(yùn)行環(huán)境當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的模塊和工程下載。當(dāng)工程提示下載完成之后，系統(tǒng)機(jī)會(huì)自動(dòng)打開MCGS 模擬運(yùn)行環(huán)境。并在相應(yīng)的界面當(dāng)中，輸入所需要存取的車輛車位號(hào)。再選擇存取車輛按鈕的點(diǎn)擊。同時(shí)，可以通過對(duì)下位機(jī)PLC 發(fā)送車輛存取車的控制指令信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的存取。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，基于PLC 技術(shù)設(shè)計(jì)的智能立體車庫(kù)控制系統(tǒng)以及基于MCGS 組態(tài)軟件設(shè)計(jì)的立體車庫(kù)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，有效解決了當(dāng)前城市和人口密集地方的停車問題。同時(shí)，通過仿真模擬環(huán)境，對(duì)部分車位存取控制過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明了該系統(tǒng)的可行性，實(shí)現(xiàn)了車輛的自動(dòng)化存取操作。