升降平移型立體車庫控制系統的設計

摘要：隨著我國經濟的飛速發展，城市人口日益增多，單層平面停車場也越來越不能滿足市場的需求。對多停車位、少占空間、使用操作簡單、安全可靠的“立體停車庫”的建設，是解決目前寸土寸金的大都市內停車難的有效辦法。立體車庫是一種以單層平面停車場為核心、多平面的空間停車車庫，通過可編程控制器（Programming Logic Controller，PLC）控制車位空間位置的變動，使車位能夠實現空間到平面的轉化，實現多重單層平面停車的功能。升降橫移式立體車庫利用托盤移位產生垂直通道，實現多層車位的升降來存取車輛。本文主要通過對升降橫移式立體車庫原理的研究，探討了應用可編程控制器PLC實現車庫的控制系統。

關鍵詞：立體車庫；可編程控制器；控制分析

傳統的升降平移型式立體車庫每個車子的位置都存在載車板，中間層的載車板既可以平移又可實現升降，最底層的載車板只能實現左右平移。本論文設計的3×3型七車位的升降平移型立體車庫，較傳統立體車庫的不同點在于，最上層載車板也可以實現升降運動，此立體車庫通過中間層和下層的空位，利用載車板平移來變換空位，將汽車停到指定位置，需要強調第一層的汽車無需變換位置，可以直接實現開進與開出。[1]由于升降平移型的立體車庫對場地的要求不大，且針對不同的地形以及空間可靈活適應的特點，廣泛被應用。

1 立體車庫控制系統硬件設計

升降平移型立體停車庫控制系統中的PLC主要完成對載車板、載車板位置以及完成相應存取車的操作。用按鈕開關、行程開關實現位置監控，用相應接觸器、繼電器實現電機的起停控制。對電機正反轉的控制實現對相應車位載車板的控制。同時此升降平移型立體車庫還應該具有互鎖裝置，即載車板的升降動作與平移動作不能同時進行。

行程開關的設定能夠實現載車板動作的精確定位，能夠到達平移或升降的預定位置，從而可以保證存取車安全可靠，行程開關的邏輯同樣需要嚴格互鎖。

行程開關以及壓力傳感器根據其位置布置的不同功能不同，安裝在載車板左右兩邊的行程開關，主要用于檢測載車板上的車是否停放到指定位置，安裝在每層底部的行程開關，主要用于確保載車板到達指定位置。載車板對角線上安裝壓力傳感器可以用來判斷載車板上是否有車。同時在此立體車庫中還運用了位移開關，報警裝置，緊急停車開關，手動按鈕，復位開關等。[2]

2 立體車庫控制系統軟件設計

此立體車庫的軟件采用順序控制設計法的思路進行，根據存取車操作的工作步驟預先規定的動作，在各輸入信號的作用下，根據內部的狀態和時間的順序，在工作過程中各個執行機構自動的、有秩序進行操作。中間用大量的單元來完成記憶、自鎖、互鎖等功能。[3]

此立體車庫的運行控制的程序設計方案如下：每個載車板在運動之前，需要根據各傳感器的狀態，來判斷目的地是否有空位，有空位才可以移動，如果沒有空位，則需要通過周邊載車板橫移運動來挪出空位，然后再進行相應的運行。系統設計流程如右圖所示。

此程序設定自我保護模式，首先在選取元器件方面，均選用具有掉電保護的元件，此類元件在突發掉電情況均能夠保持掉電前狀態，能夠保持相應信息，若恢復上電后能夠繼續完成掉電之前被中斷的動作。設定急停按鈕，當出現電機過載、過熱等緊急意外時，按下急停按鈕可以立即終止系統的運行狀態，并發出報警信號，同時系統轉為手動模式可進行相應故障處理。

通過PLC實現“點動”，當選擇了車位號后，再按下“上”、“下”、“左”、“右”鍵，就可以把載車板調整到預定的位置。全自動方式是立體停車庫的正常工作方式，當鍵入某載車板進出命令后，系統可自動判斷路徑并移動載車板，自動完成進出載車板動作，記憶各載車板新的車位狀態，并刷新載車板有無車信息。

3 結語

本文從立體車庫的實際需求出發，調研了自動化立體車庫的發展過程和最新技術后，以三層三列七車位升降橫移式立體車庫為研究對象，分析車庫的工作原理，設計車庫的控制系統方案。論文的主要內容闡述了立體車庫的可行性方案，以存取車的控制程序和監控畫面的實現為研究重點，充分考慮車庫的實用性，安全性和便捷性，實現高效便捷的存取車輛。本車庫系統與傳統車庫相比，在設備復雜程度上有所降低，在設備可靠性上有所提高，對于立體車庫技術的研究具有一定的幫助。

參考文獻：

[1]王輝.機械式立體車庫的特點研究及其應用[J].中國學位論文全文數據庫，2008，5：35.

[2]劉教瑜，張蘭.組態王在監控系統中的研究與實現[J].工業控制計算機，2008，12：13.

[3]任伯淼.機械式立體停車庫[M].北京：海洋出版社，2001.

作者簡介：劉晨（1991），女，陜西西安人，碩士，專業：控制理論與控制工程。