基于PLC控制的立体车库

【摘 要】由于汽车产业高速发展，针对普遍存在的停车难问题，本文设计一种多层立体车库，基于PLC控制系统核心，对立体车库升降进行控制，通过计算机实现对车库内各车位的监控，在计算机屏幕上能实时反映立体车库的运行，并能通过监控画面控制立体车库的运行。

【关键词】立体车库 升降 PLC

【中图分类号】TP273 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682（2012）11-0110-02

一、引 言

我国经济正经历着高速的增长，人民的生活质量水平日益提高，在满足了衣食住后，人们开始对“行”提高到一个新的高度。随之而来的交通方面的情况也日益紧张，而这也包含了汽车乱停放给道路带来的压力。网易财经报道：“汽车工业协会2010年汽车主要数据，其中2010年全年销量为1806万辆，继续稳坐全球第一宝座，同比增长32.37%。产量为1826.47万辆，同比增长32.44%。”如潮的汽车涌入城市以后带来的首要问题就是如何停放。传统的单层停车场占用大量宝贵的土地资源，越来越不能满足城市的需要。多层立体车库由于占地少、停车多、易操作等特点，开始受到人们的青睐。本文设计的立体车库基于PLC为控制系统核心，与管理自动化相结合，集控制、监视、管理于一身的综合自动系统。

二、立体车库设计思路

目前，立体车库主要有升降横移式、垂直循环式、简易升降式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式等。本设计采用的是多层垂直循环式立体车库，结构平面图见图2。其特点是省地：可以设计在地面上或者地面下，可独立于建筑物内。方便：使用PLC和计算机自动控制实现汽车的存取。经济：省去购置土地的大量费用，有利于合理规划和优化设计，无需大面积照明，节约耗电量。

由图2所知，车库分为四通道，五层结构，通道内每层车库均为固定式，仅通过控制升降机带动托盘来存取车辆。其工作原

理为：驾驶员将车辆停在升降托盘上，系统自检后把托盘升起，推入相应的空车位。取车时，输入车辆信息，系统自动控制，把相应车位的托盘拉出，降下，以达到存取车的目的。

三、立体车库系统

立体车库采用钢架结构，建成圆环形，在中间部位安装可旋转升降机，升降横移均用电动机驱动，采用链式传动方式，控制系统核心是PLC控制器，用工控机作为上位机监视立体车库的运行状态，并对车库运行进行监控，系统结构图见图3。

升降机升降的过程中带动托盘及托盘上的车辆进行运动，到达相应车位后依靠横移电动机，把车辆送入车位，全过程在托盘与轮胎，托盘与升降机，车位与托盘，均需安装固定装置，并连接入上位机，使得系统可以时时监控。

1.立体车库存车流程图

立体车库存车流程图，见图4。

2.立体车库取车流程图

立体车库取车流程图，见图5。

图2 立体车库简易结构图 图3 立体车库系统结构图

图4 立体车库存车流程图 图5 立体车库取车流程图

3.实现方案

车位托盘的升降、旋转和横移均有电动机驱动托盘完成，由于车库为圆形设计，故中轴需要三台电动机，两台负责带动托盘升降和中轴旋转，到达相应高度后，由系统控制中轴转向，使托盘上传感器对准相应的空车位传感器，第三台电动机负责驱动托盘横移，使托盘送入车位。

四、训练快速的识谱能力

在熟练掌握前面几个步骤的专项训练后，学生的读谱能力会有一定的进步。但还需要做专项训练，达到快速提高学生读谱能力的目的，这就是移调练习。移调练习就是指将一首视唱曲在不同的调上练习。这种练习方法可以使学生快速熟悉不同调的音级，掌握不同调的调性感，通过对某一视唱曲调式结构、乐曲特点进行分析，得出一个总体的认识，然后将其转移至其他调性中练习。在视唱练耳教学中，移调练习是培养调性感的较好的方法。相同的旋律在不同调性里练唱，体会唱名，以身改变音高的变化及其调性感觉的变化。这样就在潜移默化中加深了对多种调性的认识。

总之，在群众文化活动中，视唱能力也就是识谱能力。除以上的练习方法外，还可以在歌曲中训练，先利用节奏和旋律较简单的儿童歌曲，如《小燕子》、《上学歌》等，再进入较难的歌曲中练习，另外，常参加群众文化活动、常实践也是培养视唱能力的有效途径。在实践和学习中不断总结经验，相信会更好地服务于群众文化。

取车时，首先核实车辆信息（可使用射频技术），升降电机升高至车辆相应高度，扫描相应车辆所在位置传感器，横移电动机拉出托盘，升降电动机降至出口处，完成取车过程。在PLC编程时，需对三个电动机的运转做互锁设计，以保证车辆在车库内的安全性。

四、上位机作用

上位机是指人可以直接发出操作命令的计算机，屏幕显示各种信号，上位机发出命令首先给下位机，下位机再根据此命令解释成相应的时序信号直接控制相应的设备。上位机作为监控和管理的主要工具，有以下特点：①立体车库的控制；提供远程控制功能，工作人员在办公室内通过对上位机的操作，控制车库内的车辆存取。②立体车库的管理；提供查询存储功能，了解车库状态，车辆信息，建立存取车辆档案。③立体车库车位的选择；建立数据信息，安装传感器，使得系统由下至上选择车位，节约时间。④立体车库运行监视；监视车库的运行状态和各种传感器的检测信号，保证车库正常运行。⑤立体车库紧急情况处理；当车库内出现紧急情况时，可直接对车库的情况进行分析，采取解决措施，确保系统安全工作。

五、结 论

立体车库其依托PLC为控制系统，电动机为执行器，辅以工控机提供计算、存储及信号处理，设置多种传感器、行程开关以掌握车库内外各种状况，设置触摸式操作界面，方便用户使用。本设计具有人机交互界面，控制灵活，大大提高了系统的安全性、可靠性。节约土地使用面积，可用于市中心及繁华地段。

本文是对立体车库的一个总体设计介绍，其中还有多个细节问题未进行详细说明，如PLC编程、监控系统数据的网络通信技术、车库链条传动、车库框架结构优化设计等，将在今后的研究中继续介绍。

参考文献

1 胡学林.可编程控制器教程[M].北京：电子工业出版社，2006

2 张长缨、张侃谕.智能型立体车库的构成及智能化方案[J].自动化与仪表，2002（1）

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