PLC的自动化立体停车库控制设计

PLC的自动化立体停车库控制设计

王帅

山东泰开智能车库有限公司山东泰安271000

摘要：随着我国经济和科技水平的显著提高，特别是汽车文化的飞速发展，汽车已进入了家庭普及时代。智能自动化立体停车库即采用多种自动化设备实现智能停车，并在车库内可以多层存放而不会影响车主取车和停车的方便性。凭借其实用性，可推广性、及环保方面来考虑，自动化立体停车库已成为停车设备研究设计的热点。因此，本文通过运用PLC对车库轨道的控制，多个PLC之间的通信设置，进出车进行自动化设计。

关键词：PLC；自动化立体车库；运车轨道；控制系统

引言

智能自动化立体车库在传统立体车库的基础上加入智能化移车系统，并用采用PLC自动化控制。利用PLC控制自动化车库中加入了自动运送升降小车，车辆在车库内是熄火运送，减少了汽车尾气的排放及行车安全（目前许多地下停车场上坡很陡，容易造成交通事故），智能控制系统经软件测试和简单实物验证后可以控制系统安全稳定的运作。

1智能立体停车库的发展前景

当前立体停车库有向智能化方向发展的趋势，利用计算机与物联网相结合，实现车辆的自动存入和取出、车辆信息采集、收费实现自动化管理。采用先进的蓝牙识别技术和高速的视频图像存储比较相结合的方式，通过智能车库计算机对图像处理和自动识别，使其具备智能化管理的能力。当汽车到达车库入口时，管理系统能够智能识别汽车车牌信息和汽车车型信息，并为之分配合理存车位置，同时给存车人存车卡。当取车的时候，系统识别存车卡信息并自动取车，同时计算并显示存车费用，用户缴费，取车。智能立体车库的优点在于采用多层结构，具有远程控制的功能。同时，通过系统控制室，车库管理者可以远程管理车库系统的动作。如果由于一些特殊情况导致系统无法自动存取车时，车库管理者可以远程管理操作系统，通过人工干预控制将汽车取出。系统出入库由一台主控制器完成，通过计算机进行自动识别与图像处理，对车辆出库入库以及进出停车库的收费、停车定位等进行相应控制。通过控制器实现每一设备之间的通讯联接，通讯速度快、稳定，采用高速运转处理器和超大容量存储器，使系统整体的运算速度和存储空间得到了提高。

2立体车库类型

2.1简单控制升降式多层车库

此类立体车库设备简单，方便灵活，但是上层停车位由于取车和存车时间较长，在停放过程中又比较复杂，很多车主不愿意将车存放到上层停车位，致使在很多小区在拥有多层车库的情况下没人愿意停放而闲置。

2.2电气控制升降平移式车库

此类立体车库一般面积较大，车库层数较多，升降设备主要靠固定升降机运行，因此每个车位都要有升降设备；制作成本较高且存好车后不好找车，因此很多车主也不愿意将车存放进车库内；

2.3高层圆形塔式立体停车库

这类简易可转动电梯来升降汽车并寻找车位停车库。以电梯作为汽车的垂直升降工具，同时在电梯上设置可四周旋转和水平移送汽车的装置，能使汽车自动平移至四周泊车位进行存放的电气控制类自动立体车库，这类车库建造成本很高，且日常维护费用太高，直接采用电机控制，稳定性不高，存取车时间均过长，一旦出现停电或意外情况很难手动操作存车或取车；优点是可存放的车辆多，一般在人口极度密集的国家出现。

2.4轨道运输堆垛类

采用轨道运输机和升降机将汽车运送到地下或地上的双排车库内，它主要由车库停车位、垂直升降装置、水平运输小车、车身旋转装置等组成，垂直升降装置可以上下移动，水平装置可以实现水平方向的行走，车身旋转装置可以调节车辆载板的角度以便于存放和取车。这类停车库多适合于大型停车厂，多采用电气系统控制，控制过程程复杂，存取车速度慢，故障率高。进出系统多采用单片机控制，稳定性不高。对于环境温度和湿度要求严格。

3自动化立体车库基本设计

3.1可编程控制器工作方式

PLC采用串行工作模式（循环扫描方式工作），在接通电源后PWR（电源）指示灯亮，表示电源接通。接通电源后程序编缉器或编程计算机可将已设计的程序写入PLC内，也可以将PLC内原有的程序读出，方便修改和检查。将PLC左侧开关向上拨动，PLC从停止状态进入运行状态，这时PLC对存储器内的最新程序进行扫描执行，从第一条指令开始扫描，按程序的顺序号逐一执行程序，直到程序结束后又返回第一条程序开始扫描，并一直循环的重复运行。在遇见中断或跳转指令时中止程序或跳转到指定程序扫描。

3.2立体车库控制系统分析

汽车进入前先通过光电传感器进行车辆长宽的测量，如果汽车尺寸符合停放尺寸规定，则车库档梁自动开启，车辆可以开到载车板上，司机下车后，汽车通过载车板的升降系统提升到有空余车位的层，然后载车板再把汽车拖拉到适合的地方，当车辆准确进入载车板之后，检测系统装置告知中央处理单元，同时系统实时刷新车位信息将车位信息传送至上位机显示。系统对每一个存车过程全部进行实时监测，如果存取过程中发生了故障则立即发出报警信号通知管理员进行处理；汽车取车时管理员在键盘上只要输入需要取出汽车的车位编号，控制系统则会按照相反的过程进行汽车取出动作。智能车库的全部运行情况都可以实时的反映在系统管理监视器中，从而实现对设备安全、快捷和有效的管理。

3.3车库控制流程

车辆存取流程说明：开始（车库入口及出口），带有限位固定和两到三个停车位用于调度。X0作为控制程序总开关，在存车口有一排按钮选取车库号，选择车库号以后确定为存车并执行存车路线；同理，在取车口也有一排取车按钮选取车库号也可以采用更先进的技术进行语音识别或手机信号识别取车，确定取车后执行取车流程；存车和取车分别通过执行开关选择X1或X2执行。在选取车库后可编程控制器根据各车位限位开关寻找对应车库并执行存取车工作。可以清楚看出车辆存取的工作过程，全程只需要几个按钮就能完成存取车，大大减少了由于停车所造成的时间浪费。可编程控制器程序简单控制流程的确定：包括停车和取车两个方面。

结语

PLC的变频器及智能化人机界面设计进行深入研究和设计，也将研究将远程通迅控制加入到系统的研究中；而且在技术成熟的情况下将多路传感器加入到停车库的各个点位对车辆的进行实时可视化操作；提高停车的安全性及停车速度的加快的能力，使其更加合理、灵活，满足实际需要。

参考文献：

[1]孙振强，王晖，孙玉峰.可编程控制原理及应用教程[M].北京：清华大学出版社，2005.2.

[2]吕桃.《三菱FX3U可编程控制技术应用技术》[M].电子工业出版社，2015.3.

[3]张伟中.智能立体车库设计方案优化及其监控管理系统研究[D]：[硕士学位论文].西安：长安大学，2004.