基于S7- 200smart 的立體車庫控制系統的設計

李曉丹

（湖南鐵道職業技術學院 軌道交通智能控制學院，湖南 株洲412000）

1 概述

現代化的機械式立體停車庫是一種多層的空間立體停車庫[2]，是解決汽車生產與組裝倉庫與工廠節約資源降低成本問題的有效方法。機械式立體停車庫的類型很多，根據原理與結構的不同可分為升降橫移式、垂直循環式、垂直升降式、平面移動式、巷道堆垛式、水平循環式等多種類型。其中，升降橫移式立體停車庫占地面積小，規?？梢愿鶕龅睾托枨箪`活改變。本文利用西門子S7-200smartPLC 實現雙層四車位升降橫移式立體停車庫控制系統的設計。

2 系統結構及控制要求

2.1 本設計主要由五部份組成：機械部分、電機驅動部分、控制管理部分、安全防護措施、標簽識別部分。

（1）機械部分：由升降結構車架、雙向平移結構和車架三部分組成，它是車庫的主架。

（2）電機驅動部分：由多個電機組成，由它來平移機構和升降機構的運行，完成載車板的上下和左右移動，以完成存取車過程。

（3）控制管理部分：立體車庫控制系統隨著它所采用的控制智能化程度不同而不同。

（4）安全防護措施：安全防護主要有兩部分，一是存取車輛時人的安全保護措施，二是載車板上安裝停車限位安全裝置，保證停靠位置安全準確。

（5）標簽識別部分：在取車出庫時，標簽檢測傳感器對車輛上的標簽進行識別判斷，并將不合格車輛標記并報警。

2.2 控制要求如下

（1）控制箱設車位選擇、啟動/停止、急停、復位、自動/點動切換等控制按鈕。

（2）車輛標簽識別。在停車階段應裝配有識別車輛標簽是否為合格車輛的傳感器，若車輛合格則響應系統請求，若車輛不合格則報警提示。

（3）準確定位檢測，保證載車板運動到指定位置，應在相應的車位上安裝載車板限位裝置。

（4）升降電機。由于載車板升降所需功率較大，故選用交流電機。搬運器的升降由電機的正反轉控制。

（5）橫移電機。選用小型交流電機，通過控制橫移的電機正反轉來控制載車板的橫移運動。

（6）車庫的指示設備。運行燈，報警燈和警鈴。運行燈亮起時，表示車庫中有車位動作，提醒人員注意；當出現緊急狀態時，報警燈閃爍，同時警鈴響起。

3 系統硬件設計

表1 立體車庫控制系統I/O 分配表

PLC 的硬件接線圖如下：

圖1 PLC 硬件接線圖

4 系統軟件設計

立體車庫有效解決了停車位緊張的問題，本系統中包含四個車位，以停車1 為例，撥下取車開關，并選擇車1 車位，車輛開至載車板處，觸發限位停車裝置，使車輛安全擺放，停至正確位置，停車完后，申請對車輛進行標簽識別，檢測車輛為不合格產品，系統報警并拒絕停車請求。檢測車輛為合格產品，載車板上升，上升到上限位，載車板左移，左移至左限位，車輛停入庫中，停車完畢后，載車板右移，移至中限位，載車板下移，移至下限位時，系統顯示車輛已到位，等待下次呼叫。

該車庫主要通過運送板的上升下降左移右移對車輛進行放車與取車操作，立體車庫控制流程圖如圖2 所示。

圖2 立體車庫控制流程圖

圖3（a）主程序

圖3（b）主程序

5 結論

本文利用S7-200smartPLC 實現了一個雙層四車位的立體車庫，利用模塊化編程實現停、取車功能選取，及一到四車位的車輛擺放，并實現了超出規定長度的不合格車輛在入庫時會發出警報的附加功能，使得系統智能、安全、高效運行。