基于PLC垂直升降式立体停车设备控制系统的设计

【前言】基于PLC垂直升降式立体停车设备控制系统的设计由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。升降横移类停车库利用托盘移位，生成垂直通道，实现高层车位的升降，并存取车辆。其车位结构大体为2维矩阵形式，也可设计为多层和多列。由于受进出车时间及收链装置的限制，一般为2～4层，2层、3层者居多（国家规定最高为4层），本文以3×3升降横移式为例，阐述停车库...

摘 要 立体车库是一种高度自动化的自动存取系统，它由监控系统，运动控制系统，车位告知系统等组成，本文介绍了一种应用可编程控制器构成的自动立体车库系统，对该系统主要软件和硬件进行了详细的设计。

关键词 立体车库 plc控制 光电传感器

由于经济的快速发展，城市人口和车辆逐年增多，市区停车难的问题日益凸显，亟待解决。单层平面停车场浪费大量宝贵的土地资源。自动化立体车库较好的解决了这个问题，它是多平面的空间立体车库，以单层平面停车库为基础，通过微机与PLC控制，使车位实现了立体化。它具有的有点有占地少、停车多、停车方式先进以及投资少等。智能立体车库将是未来车库的主流。

1 立体车库结构特点

立体车库结构特点：顶层只能升降，底层只能平移，中间层既可升降又可平移。中间层和底层须预留一个空车位，做进出车升降之用。当底层车位有车进出时，可直接进出车；中间层、顶层进出车时，先判断其车位对应的下方车位是否为空，不为空时需要进行平移处理，直到下方为空方可进行下降动作，待进出车完成后再上升回到原车位。复位的总原则是：升降需复位，平移不复位。

升降横移类停车库利用托盘移位，生成垂直通道，实现高层车位的升降，并存取车辆。其车位结构大体为2维矩阵形式，也可设计为多层和多列。由于受进出车时间及收链装置的限制，一般为2～4层，2层、3层者居多（国家规定最高为4层），本文以3×3升降横移式为例，阐述停车库的运行原理。

2 可编程控制器的选型及硬件配置

2.1 PLC机型的选择

机型选择的基本原则应是在功能满足要求的前提下，保证可靠，维护使用方便以及最佳的性能价格比。根据机械手的动作和控制方式，它的控制点数只需要48点就可以满足要求，属于小型控制系统。虽然模块式的PLC功能扩展方便灵活，I/O点数的多少、输入点数与输出点数的比例、I/O模块的种类和块数、特殊I/O模块的使用等方面的选择余地都比整体式PLC大得多，维护时更换模块、判断故障范围也比较方便。但是，整体式PLC的价格比模块式的低，整体式PLC的每一I/O点数的平均价格比模块式得便宜，并且它的体积下，结构紧凑。考虑到机械手的实用性和成本等问题，我们选择采用整体式PLC。

2.2 PLC容量的确定

PLC的容量是指I/O点数和用户存储器的存储容量（字节）两方面的含义。由于该机械手的控制基本上是开关量的控制，根据估算法的计算，该控制系统所需存储器容量为：

M=[（10X50）+（5X40）]=700（字节）

按25%～30%的裕量计算，可选用0.7KB或1KB的存储器为宜。

2.3 I/O模块的选择

I/O部分的价格占PLC价格的一半以上。不同的I/O模块，它的电路和性能不同，它直接影响着PLC的应用范围和价格。根据现场的实际情况。输入点数为50点，输入点数为40。

3 PLC的外部接线图

有了I/O分配，就可以设计可编程控制器的外部电路了，为了防止控制的电磁阀因粘连而造成电源短路事故，应在可编程控制器外部设置电磁阀外部的硬件互锁电路，如下图中的PLC外部接线图所示。

图1：PLC外部部分接线图

4结论

升降横移类立体车库的控制系统通过采用PLC和Profibus现场总线控制，使整个控制系统的可靠性大大提高，满足了车库的控制功能与使用性能的要求，完全实现了进出车的智能控制。系统还在硬件设计上采用了手动、半自动和全自动多级冗余控制方式，配合软件/硬件连锁保护，大大提高了系统的可靠性；同时，由于PLC软件设计上的优化处理，使得本系统对于车位的扩展实现较为简便；此外，软件设计还采用了“并行分支与汇合”的技巧，从而大大缩短了进出车时间，提高了工作效率。

基金项目：湖北理工学院湖北省机械工程重点学科支持。

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