基于PLC的立体车库的设计

基于PLC的立体车库的设计近些年来，汽车种类不断增加，价格也不断下滑，人民购买力不断增强，现如今，汽车几乎已经进入千家万户。但是，汽车数量的急速增长使城市停车难的问题日益严峻，不仅道路拥堵，而且大肆扩建的停车场严重破坏了城市绿化，而且随着人均经济水平的提升，这些问题将会越来越严重。从其他经济发达国家的解决方法来看，建立立体停车库能够有效缓解停车难，而且应该推广起来。1.立体车库的种类目前常见的机械式立体停车库有升降横移式、垂直循环式、多层循环式、水平循环式、平面移动式、巷道堆垛式、垂直升降类和简易升降式8种。1.1升降横移类机械式升降横移式立体车库采用模块化设计，配置灵活，每单元可以按需设置层数，车位从数十个到上百个不等，建造方便，造价低，几乎适用于各个场合，因此市面上使用的大多是这类。缺点是必须留出一个空车位进行车辆间的移动，而且一旦层数较高，设备的安全性就需要更高。1.2垂直循环类机械式垂直循环式立体车库采用升降机在垂直方向循环来进行车辆的存取，这类设备具有更高的土地利用率，在有限的土地上停放更多的车辆。缺点是相比升降横移式具有更大的风险，而且根据停车的远近，存取时间有着十分大的差异，实用性较低。1.3水平循环类机械式水平循环式车库一般建造在狭长的地形，采用水平循环的方式存取车辆，因为只有一个进出口，因此在车辆高峰期会造成拥堵。1.4多层循环类机械式多层循环式车库占地小，自动化程度高，但是设备较为复杂，故障率也较高，进出与水平循环式车库一样不方便。1.5平面移动类机械式平面移动式车库采用起重机与搬运机相结合进行车辆的存取，在同一层面采用搬运机进行车辆的移动，通过起重机进行上下层面的移动，比较适合大型车辆的停放。缺点是设备比较复杂，安全性低，存取车较为麻烦。1.6堆垛类机械式堆垛式车库也叫桥式起重机式，就是运用起重机移动车辆进行停放，但是这类车库操作比较繁琐，主要适用于大型密集场所，日常生活中较为少见。1.7垂直升降类机械式垂直升降式车库也叫塔式立体车库，通过装在升降机上的横移装置进行车辆的移动，这类车库土地利用率最高，广泛用在城市的中心区域及车辆人口密集地带。缺点是造价高，结构复杂，存取不方便。1.8简易升降类机械式简易升降式是一种立体车库的辅助设备，这类车库结构简单，操作便捷，而且能够做到人车分离，但是车库的结构存在一定的安全隐患，三层以上的车库运行时会出现摆动，不适合大规模推广运用。升降横移式立体车库主要由四部分组成：机械部分、电机驱动部分、控制管理部分和安全防护措施。（1）机械部分：由车架、起升结构和双向平移结构组成，它是车库的主架。（2）电机驱动部分：由数个电机组组成，提供平移机构和升降机构的动力，进行车位间的上下、左右移动，完成存取车的过程。（3）控制管理部分：控制系统随着控制的智能化程度的不同而不同。（4）安全防护措施：保护人在存取车辆时的人身安全，保护车辆存取时的安全。升降横移式立体车库的运行原理：利用托盘的移动产生垂直通道，通过车位间升降来实现车辆的存放，而托盘的移动是由PLC来进行控制的。2车库原理图设计本次设计一个3层3列升降横移式立体车库，根据车库的特点，设计车库的车库运动原理。底层只能平移，顶层只能升降，中间层既可平移又可升降。除顶层和底层外，中间层必须空出一个空车位，供车位间的升降。当中间层车位要存取车时，无需移动其它托盘就可直接存储；底层、顶层进出车时，先要判断其对应的上下方位置是否为空，不为空时要进行相应的平移处理，直到对应位置为空才可进行上升下降和进出车动作，进出车后托盘再回到原位置。3PLC控制原理图设计由前面分析我们知道升降横移式立体车库的运行原理：用PLC控制的托盘来进行车位间的移动。在该控制系统中的首要控制对象是横移电机和升降电机，使它们在不同的时间实现正反转；接下来就是车库内的各种辅助装置，如指示灯：用于判断系统是否正常运行；限位开关：为了使托盘能够移动到准确的位置；光电开关：判断是否停有车辆以及各种意外情况报警，设备停止运行。其PLC控制原理图见图1所示。这个PLC控制系统只有开关量输入，选择一般的可编程控制器就能满足要求。控制软件采用梯形图语言编写，因为二层车位可直接存取，所以只分析一层和三层的存取流程。PLC应选择80个I/O点左右，用开关、灯和按钮模拟控制系统中的电机、传感器、光电开关和报警装置等，具体如下：（1）各车位存取车的输入信号用按钮表示，存车按存车按钮输入存车信号，取车按取车按钮输入取车信号。（2）各层车位间的移动用上升、下降、左移、右移信号灯表示。（3）车位检测、车辆检测等用开关的常开、常闭状态表示。4总结本文通过对立体车库的状况分析和市场需求，进行了升降横移式立体车库的分析与设计。在本文中详细介绍了PLC的构成以及工作方式，采用了以PLC为控制核心的系统，选择三菱FX-2N型PLC进行编程控制。作者简介葛希，南京铁道职业技术学院学生，爱好研究PLC。