探究基于PLC的自动化立体停车库控制设计

探究基于PLC的自动化立体停车库控制设计

周琳越

广东志高空调有限公司广东佛山528244

摘要：近年来，随着我国社会总体生产力的不断提高，人民群众的可支配收入与消费能力都有着大幅提升，我国汽车保有量也保持持续快速增长的发展态势。但与此同时，绝大部分城市在发展过程中并没有构建起完善的城市停车系统，出现停车难问题。针对于此，本文对基于PLC的自动化立体停车库设计开展深入研究，从而设计出立体化、智能化的自动化停车库管理体系，最大程度发挥出城市停车资源的职能效用。

关键词：PLC；自动化；立体停车库；设计研究

归根结底，自动化立体停车库主要是在传统的半自动化立体停车库的基础上，借助于PLC可编程逻辑控制器对立体停车库加以智能化、自动化控制管理，增设停放车辆的自动升降、车辆一键存取等功能模块，从而提高传统立体停车库的车辆停放效率，并在一定程度上缓解城市交通堵塞问题。而在当前我国城市发展过程中，自动化立体停车库控制系统也凭借其停车便捷、车辆停放网络远程预约、车库容量最大化等诸多应用优势，得到了广泛普及应用，也是解决我国城市停车难问题的主要途径与必由之路。而在自动化立体停车库系统构建与运行过程中，PLC可编程逻辑控制器发挥着极为重要的作用。

一、PLC可编程逻辑控制器概述

（一）PLC定义

PLC全称为可编程逻辑控制器，是一种数字运算操作电子系统，在PLC运行过程中，内部结构中所含有的顺序控制、算术运算等功能模块会根据系统运行状况、所输入数据从而制定、下达相应控制指令，并以数字式输入来实现对自动化立体停车库系统中车辆升降台等终端设备的控制、管理。

（二）PLC应用要点

首先，在自动化立体停车库系统设计与运行过程中，需要注重于提高所配置PLC设备规格型号的统一性，这样不但可以提高自动化立体停车库系统的管理水平，还可以形成一个多级分布式的控制系统，将城市各自动化立体停车库整合为一个整体，并根据城市交通实时状况来调节各分支自动化立体停车库的运行模式。

其次，在PLC可编程逻辑控制器规格型号选择设计层面上，也需要充分考虑PLC可编程逻辑控制器的未来发展空间，并以此为基础，为整体自动化立体停车库控制系统的升级优化预留出充分发展空间。

二、基于PLC的自动化立体停车库控制系统设计分析

（一）对自动化立体停车库控制系统主体控制流程的设计

对于自动化立体停车库控制系统设计工作的开展，需要先从制定明确的主体控制流程方向加以着手。在自动化立体停车库控制系统运行过程中，主要的系统功能模块可分为两方面，分别为车辆的停放与取车。

因此在开展PLC主体控制流程设计工作过程中，首先需要确定整体系统的控制总阀门，且需要将立体停车库的实际停车资源分布情况与系统运行状态输入PLC中，从而下达车辆停放指令，并规划车辆存车路线。例如将自动化立体停车库控制系统总阀门选择为X0，将车辆停放功能指令开关选择为X1。而在PLC下达车辆停放指令时，主要的控制流程为：XO下达停车指令——选择停车车库——规划车辆停放线路——运输停放车辆——限位固定——车辆入库。

其次，在PLC下达车辆取车指令时，主要的控制流程为：X0下达取车指令——锁定车辆停放车库——车辆运输——到达限位——库内取车。

最后，在自动化立体停车库控制系统用户界面设计层面上，需要构建起梯形功能模块化结构，在车辆停放取车主功能模块中增设诸多附属功能模块。

而值得注意的是，在PLC自动化立体停车库控制系统设计过程中，为提高整体系统的运行简便性，因此需要在停车库入场区域配置停车库位选择设备以及车辆智能识别设备。

（二）对自动化立体停车库控制系统电气系统的设计

首先，在PLC可编程逻辑控制器设备运行过程中，需要接入光电开关、电源开关、传感器、上下限位行程开关、电磁铁控制、升降大电机、防坠结构等功能模块与配套设备，并确保在自动化立体停车库控制系统运行过程中确保车辆的有序停放、存取。例如在系统运行过程中，通过PLC可编程逻辑控制器下达相应控制质量，从而确保自动化立体停车库控制系统中横移、升降电机的正反转。

而值得注意的是，在自动化立体停车库控制系统运行过程中，PLC可编程逻辑控制器需要对车辆车位逐条顺序下达动作指令。例如在立体停车库上层车位在运动过程中，PLC可编程逻辑控制器不能对立体停车库地面车位下达运动指令。

（三）自动化立体停车库预警系统的设计

在自动化立体停车库运行过程中，时常出现车辆停放时间过长、所配置系统设备与功能模块运行故障等问题，而上述问题的出现，也在一定程度上降低了自动化立体停车库的车辆最大容量与实际运行。因此在系统运行过程中，自动预警系统也需要根据各车辆车库的实时状况、车辆的停放时间而发出相应的预警信号，而在PLC可编程逻辑控制器接收到所发出预警信号后，也需要在短时间内下达移动式车库升降平移的运动指令。

值得注意的是，在自动化立体停车库控制系统设计工作开展过程中，则需要将移动式车库位的运行系统调节为整体系统的子程序，从而降低在PLC可编程逻辑控制器在下达车库位运动指令时，整体系统的运行复杂性。

（四）自动化立体停车库内部结构设计

在当前自动化立体停车库设计、应用过程中，所选择最为常用的停车库内部结构为升降横移车库结构，通过所配置的链传动系统，将停放车辆移动至相应移动停车位上，随后PLC可编程逻辑控制器下达车位载车板移动指令，将车辆与车位移动至二层及以上区域中。而在车取车过程中，PLC可编程逻辑控制器下达车位载车板移动指令，将车辆移动至地面层，随后驾驶员进入地面层车库取车。

其次，在升降横移结构自动化立体停车库控制系统运行过程中，PLC可编程逻辑控制器所下达指令的顺序为：第一，对移动式车库位与载车板下达横移运动指令，随后将车辆移动至载车板与移动式车库位上；第二，PLC可编程逻辑控制器对载车板下达升降横移运动指令，将所停放车辆运送至指定停车层数与具体位置；第三，在车辆取车时，PLC可编程逻辑控制器下达出车指令，并在车辆运送至地面层后载车板退回原固定位置。

（五）对自动化立体停车库控制系统中车辆检测系统的设计

首先，在自动化立体停车库控制系统运行过程中，需要在载车板设备中构建车辆检测系统与光电开关等配套设备。而在载车板运动过程中，根据车辆检测系统来分辨出载车板上是否停放车辆，并通过光电开关向PLC可编程逻辑控制器传输信息数据，随后PLC可编程逻辑控制器根据系统运行状况下达相应指令。

其次，在PLC可编程逻辑控制器对载车板下达升降横移等运动指令时，车辆检测系统也需要对载车板的移动轨迹、车辆的升降高度、所停留位置是否与预期运动指令相符合。而在二者出现差异问题时，车辆检测系统也需要通过限位开关向PLC可编程逻辑控制器传输信息，随后PLC下达后续载车板运动指令。

三、总结

为解决城市停车难问题，充分发挥出我国各城市现有停车资源的应用价值，本文则对基于PLC的自动化立体停车库控制设计加以研究，并深入分析了自动化立体停车库控制系统中主体控制流程、电气系统、车库预警系统、车辆检测系统以及停车库内部结构的设计要点，具体如上。

参考文献：

[1]徐建红，吴长青.基于S3C2410的嵌入式智能汽车控制系统的设计[D].南京：南京理工大学，2015.

[2]谭仁仁.基于PLC控制的升降横移式自动化立体车库系统研究与设计[D].成都：电子科技大学，2014.

[3]张伟忠.智能立体车库设计方案优化及其监控管理系统研究[D].西安：长安大学，2015.