基于PLC的立体车库控制系统设计与实现

科技经济信息化科技经济导刊 2016.36期基于PLC的立体车库控制系统设计与实现史 勇(江西省核工业地质局机械研究所 江西 南昌 330002)社会经济的发展和人们生活水平的提高使得汽车行业获得了快速的发展，汽车的数量在不断地的增加。

与此同时，城市化的发展推动了建筑行业的火热进行，城市中的土地越来越少，成了稀罕物品，寸土寸金。

因此，无论是在公共场所还是住宅区，停车空间的不足已经成为了制约人们出行的一个重要因素。

汽车有90%以上的时间都是处于停泊的状态的，随着汽车数量的增加，对于停车位的需求量也在不断的增大，因此，解决停车难比解决行车难的问题更为棘手和重要。

当前，常见的停车库你有升降横移式、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、垂直升降式和简易升降式等8种。

在这些类型的车库当中，升降横移式车库的构造简单、使用方便、安全性能强并且成本低，因此在国内的较为常见。

1 升降横移式立体车库的工作原理升降横移式立体车库的运行原理并不难，主要通过载车盘的位置移动来形成一个垂直的通道，这样汽车就可以通过这个通道实现垂直位置上的升降，方便停放车辆和取车。

一般来说，这种类型的立体车库在结构上都是多层、多列的形式，可以实现大容量的车辆停放。

在车库的整体位置上，既有建立在地上的，也有纯地下式的，但是目前更多的是一半在地上，一半在地下的形式，具体需要根据建筑所在的地质来决定。

在车库的框架结构上，这类型的车库可以有较为灵活的自由性选择，可以根据实际的需求来进行单元的组合、各个方向的延伸和控制的设计。

这类型的车库在结构上还有一个明显的特点，那就是离地面最接近的那一层车库是只能进行横向的移动的，因为它的下面就是地面，而最顶层的车库是能够进行垂直的移动。

在AS实际的使用中，一般除了顶层之外的其它层面都需要预留一个空的车位，以便车辆可以更好地进出。

一般来说，底层的车辆进出是最自由的，不需要考虑其它车辆的摆放，也不需要进行移动。

其它层面的车辆进出的时候，首先要判断它们所处的位置的下方是否有空的车位，如果没有空的车位就要通过车库的水平移动功能对车位进行处理，使得下方面出现空的车位然后再进行垂直的升降操作。

在车辆完成垂直操作的时候，再进行复位。

总体来说，升降横移式立体车库的工作原则就是垂直移动的车辆必须要进行复位操作，水平位移的车辆不需要进行复位操作。

2 车库控制系统的设计理念和组成升降横移式立体车库工作原理的实现需要依靠控制系统，因此控制系统的整体设计和性能将对整个车库的运行起到关键性的作用。

控制系统操作简便、运行可靠是最佳的设计要求，因为过于复杂的操作容易使人在工作中操作出错。

在控制器方面，PLC是一个很好的选择，它在工业方面的应用也十分广泛，这得益于它的可靠性和抗干扰性都比较强，并且体积小，操作简便，性能问题，因此用PLC作为升降横移式立体车库的控制系统核心，是一个较佳的选择。

一般来说，控制系统都会由软件和硬件两个部分构成的，一般来说，通过对控制按钮、开关和传感器的操作可以对PLC进行控制，然后由PLC实现对指示灯、电动机、继电器、接触器等的操作。

此外，PLC和工业控制计算机也是相互作用的，工业控制计算机会对收费系统和操作系统进行控制，从而完成相应的操作。

升降横移式立体车库的车位垂直移动是最关键的环节，因为这个环节也是最容易出现问题的。

因此在升降操作上面，系统一般都要配备减速装置和调速控制，以此来达到对位移速度的合理控制。

并且在垂直位移的轨道上，为了保证车位的位移安全，都要设置上限位和下限位开关，避免位移量过大，引发事故。

此外，防坠落的电磁铁和安全挂钩等常用的安全设备也是必不可少的。

3 PLC控制系统3.1 PLC控制系统的设计PLC控制系统采用的是西门子S7系列的PLC-200作为主控的单元，这个系列的PLC指令丰富但是操作又简便，并且具有较强的稳定性和可靠性，因此能够满足当前升降横移式立体车库的需求。

在实际的使用中，PLC控制系统通过各类开关和按钮作为输入的设备，以各类电机、显示设备、蜂鸣器、报警灯作为输出的设备，以此来完成整个操作控制的过程。

在这个控制系统的设计当中，整体的稳定性是最重要的，这也是PLC系统区别于其它系统的一个优势所在。

3.2 PLC控制系统的程序设计PLC控制系统的程序主要是完成车库(下转P61)摘 要：近些年来，随着人们生活水平的提高，私家车辆越来越多，受到土地的紧张和其它各类因素的影响，城市市政和物业在在停车位的供应上难以满足车辆增长的需求，停车难已经成为了一个首要的难题。

基于PLC的升降横移式立体车库由于可以实现多层次停车，并且操作简单、性能稳定，因此可以很大程度上应对当前的停车需求问题。

本文立足PLC控制系统进行原理和设计方面的探讨，为相关的使用者提供参考，为缓解城市的停车难问题提供帮助。

关键词：PCL；立体车库；控制系统；升降横移式车库中图分类号：TU248.3文献标识码：C文章编号：2096-1995(2016)36-0038-02- 38 -工程科技与产业发展科技经济导刊 2016.36期及图元事件。

（6）多语言支持可方便的新增语言种类，界面和组态画面、数据定义都可支持多语言切换。

（7）全站实景3D交互支持加载定制的全站实景3D模型，并可与3D模型交互，实现3D实景监控。

（8）报表统计-兼容ExcelEXCEL式的报表制作界面，用户接受度更高。

提供多种表格和图形表现方式（曲线图、饼图、柱状图等）。

（9）历史数据查询查询的一组或多组数据。

（10）历史数据查询-事故针对特定告警记录，自动搜索相关的遥测遥信。

（11）故障自动诊断提供提供本地文件、软件、系统等状态的手动和自动诊断。

（12）远程诊断、升级提供基于互联网的提供系统诊断和分析。

基于HZNET平台，可在任意地点，经过权限校验后通过客户端查看现场的报文、数据、系统状态等信息，为用户分析故障点。

（13）跨平台通讯部分C++实现，跨windows/linux平台。

5.2 主要功能（1）组态配置环境PDEHZ3000监控系统的整体配置工具，具备画面组态、数据定义、驱动配置及工程管理等功能，提供HZ3000监控系统中各应用模块所需要的各种配置。

（2）监控运行环境PREPRE（Project Run Environment）：HZ3000监控系统工程运行环境，提供实时数据、画面监控、实时告警、历史数据、报表查询等功能的模块。

（3）系统调试工具SCTSCT（System Check Tools）：HZ3000监控系统调试工具，提供包括报文、数据、日志查看、系统本地和远程诊断等调试功能。

（4）界面简单直观界面简单直观：合并报文、数据模块，使报文和数据查看更直观。

（5）日志查询便捷提供多种条件组合查询日志。

（6）实数数据服务平台RDS提供遥测、遥信、事件、遥控的实时数据服务功能；跨操作系统平台(windows和linux)，接口跨开发语言；具有数据同步、冗余等功能；分层分布式；降低读写数据接口与中间件的耦合度，更方便扩展和升级。

（7）通讯管理平台CMS负责通讯管理，对下与各种设备通讯，对上与RDS （实时信息服务平台）交换数据。

统一的源码跨Linux和Windows平台。

全面采用多线程方式保证响应的及时性降低各模块相互间的影响，提高可靠性。

统一的协议库插件接口，方便扩展与新的设备通讯功能。

（8）数据转发平台DTS跨平台的数据转发程序，支持调度和五防功能，具备多路数据转发的能力，可通过串口和网络向多个调度/五防站进行数据转发。

支持主、备机热备工作方式，可根据通讯状况自动实现双机切换。

（9）历史数据服务平台HDSHZ3000历史数据存储服务器，提供遥测，遥信和告警的（10）数据存储的功能一键安装。

采用免安装的mysql数据库，实现一键式安装， 无需繁琐的ODBC配置。

数据库后向兼容性强。

修改厂信息后无需重建数据库，不会清除已有数据。

数据库采集效率高，可针对IO点进行配置。

6 结束语用HZ3000计算机监控系统V2.0替换原来电站在UNIX系统下的NSPOWER800监控系统，该系统已经成功地解决了原有旧计算机系统存在的问题，提高了电站的自动化水平和安全可靠性，减轻了运行人员的负担。

(上接P38)的自动存放车辆和取出车辆的操作，因此对于操作系统来说，需要有较高的自动型和智能化设计。

一般来说，在控制系统上都是采用模块化的设计结构的，常见的模块有初始模块、主控制模块和故障报警模块。

初始化模块就像是一个自动检测仪，可以对超重超长的车辆进行警报，停止操作，避免后续发生事故。

主控制模块是整个系统运行的核心，因此程度会相对比较复杂。

为了保障程序运行的稳定性，在这个模块的设计中一般都会使用大量的安全连锁，对于每一个车位的垂直升降操作或者水平位移都进行单独的保护，避免产生互相的干扰，引发系统运行整体式错乱。

系统在设计上还会考虑延时保护的设计，避免出现检测信号故障从而导致系统失灵的情况。

如果有车主需要进行存车或者取车的操作，就会通过相应的按钮进行操作，按钮会将相应的指令反馈到控制系统中，系统根据指令进行一系列的信号传输，对各个检测装置的状态进行判断，读取各个车位的存放情况，然后将信息反馈到负责执行的设备中，从而对载车盘进行操作，完成相应的存车或者取车任务。

故障报警模块是保障系统安全运行和存取车操作安全的一个内容，可以保证系统运行和存取车操作的安全，是系统中绝对不可以忽略的一个重要部分。

此外，PLC立体车库控制系统还有一个优点，在立体车库的停车层数需要增加的时候，PLC只需要增加I/O口的点数就可以实现整个过程的控制，不需要进行重新的系统设计，大大节约了成本，具有较强的延伸性合拓展性。

从发展观的角度来说，这个系统的可塑性确实很强，符合当前的绿色持续发展理念，适用于当前的车库设计，可以实现节约和效果共存的目的。

4 结束语基于PLC的升降横移式立体车库可以实现存取车辆的智能化、自动化控制，并且大量节省了用于建设车库的土地，是立足当前城市土地紧张背景下解决停车难问题的一个有力措施。

由于PLC系统还具备延展性，因此在使用的过程中不用担心因为车库层数的增加而使得系统要进行重新的设计和安装，造成金钱上的二次付出。

基于PLC系统的车库设计运行成本低、使用操作简便、整体运行性能稳定，运行速度快，并且具有报警检测等功能，可以满足车库管理和使用的一切需求，是当前城市中车库的发展方向和必然的选择，值得相关的人员进行深入的研究和系统设计提升，为当前城市停车难问题的解决提供帮助。

参考文献：[1] 吕光颢.基于PLC的立体车库控制系统设计与实现[J].才智，2015(5).[2] 刘屹巍.基于PLC的立体车库控制系统设计[J].科学技术与工程，2011(27).[3] 王兵.基于PLC的立体车库控制系统设计[J].硅谷，2011(23).- 61 -。