摘 要：本文設(shè)計(jì)的垂直提升式立體車庫控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了立體車庫的自動(dòng)控制。首先設(shè)計(jì)了立體車庫模型構(gòu)成主框架模塊，通過西門子S7-300系列PLC控制三軸立體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)輸送車輛。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)了優(yōu)先等級(jí)尋位法，提高立體車庫存取車效率。通過調(diào)試實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了模擬車庫的存取車、實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)位等功能，并驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的合理性。

關(guān)鍵詞：立體車庫；西門子S7-300；三軸立體傳動(dòng)；優(yōu)先等級(jí)尋位

隨著我國城鎮(zhèn)人口數(shù)量的巨增和經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快以及城市現(xiàn)代化水平的提高，汽車產(chǎn)量迅猛增長。近些年，立體車庫因占地面積少，采取多層結(jié)構(gòu)存放，充分利用空間，能較好地解決現(xiàn)代都市停車難的局面。采用靈活的傳輸設(shè)備和物流線路以及可靠的控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)立體車庫自動(dòng)化的關(guān)鍵，可以使立體車庫管理進(jìn)入智能化、科學(xué)化、一體化的智能管理階段。

1 立體車庫的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的垂直提升式立體車庫的機(jī)械設(shè)計(jì)是以二維立體車庫為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)的三維運(yùn)動(dòng)存取系統(tǒng)。以PLC為控制核心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)車庫停車信息功能。

垂直提升式立體車庫的支撐結(jié)構(gòu)，通常采用鋼結(jié)構(gòu)。這樣搭建的主框架，占地面積小，只需兩個(gè)車位的占地面積即可停放八輛車，并后續(xù)可繼續(xù)擴(kuò)展。該立體車庫的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)選用三個(gè)減速電機(jī)，通過傳送帶和升降臺(tái)實(shí)現(xiàn)立體車庫X，Y，Z三個(gè)方向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。每個(gè)車位和載車板均安裝有紅外傳感器，檢測(cè)當(dāng)前有無汽車停放。

2 立體車庫的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過對(duì)立體車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)的功能分析，輸入量包括手動(dòng)控制按鈕，庫位的光電開關(guān)檢測(cè)，共包括16個(gè)數(shù)字量輸入口，系統(tǒng)輸出口共計(jì)需要13個(gè)，分別為對(duì)三個(gè)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)的輸出和數(shù)碼管顯示的輸出。

基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)除了全自動(dòng)的模式外還有的手動(dòng)控制系統(tǒng)通過PLC連接啟動(dòng)按鍵，停止按鍵，存車按鍵，取車按鍵以及手動(dòng)控制每個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)的按鈕。PLC接線圖如圖2所示。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件功能實(shí)現(xiàn)存取車以及實(shí)時(shí)監(jiān)控的過程。系統(tǒng)可以選擇手動(dòng)操作或自動(dòng)操作，之后判斷是否存車，若庫位為空可以停車則進(jìn)入存車模塊進(jìn)行存車操作；若判斷出優(yōu)先級(jí)高的車庫有車則進(jìn)行對(duì)下一庫位的判斷繼續(xù)循環(huán)之前的流程。取車模式下先判斷車庫是否有車，再選擇要取的車位進(jìn)行取車操作。

為了實(shí)現(xiàn)立體車庫快速有序的存取，通過將立體車庫的車位按照存取時(shí)間長短進(jìn)行編號(hào)，并在軟件中實(shí)現(xiàn)優(yōu)先等級(jí)尋位法存取策略，使存放車輛的時(shí)間最短。系統(tǒng)軟件流程圖如圖3所示。

4 結(jié)論

本系統(tǒng)硬件結(jié)合工業(yè)實(shí)際，搭建了可以進(jìn)行三軸運(yùn)動(dòng)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，應(yīng)用西門子PLC進(jìn)行控制性，設(shè)計(jì)了基于漫反射式光電傳感器的檢測(cè)電路，實(shí)現(xiàn)了立體車庫的存取車功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)立體車庫的自動(dòng)化管理。在存車操作中，設(shè)計(jì)了優(yōu)先等級(jí)尋位法，減小存車時(shí)間，提高車庫使用效率。驗(yàn)證了存車策略的可行性，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和推廣性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉偉，張廷林，董小偉.基于PLC的立體車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，2013（12），20-22.

[2]高麗媛，王忠慶，等.基于PLC的立體車庫監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2011，31（8）：884-886.

[3]劉屹巍.基于PLC的立體車庫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011（9）：6736-6746.

[4]穆鋼.基于PROFIBUS總線的立體車庫控制與管理系統(tǒng)的研究[D].沈陽：2011（2）：50-52.

[5]高鴻賓.零起點(diǎn)學(xué)西門子PLC[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.1，231-250.

[6]潘曉晶，張能，趙京，魏幼平.基于PLC的智能化立體車庫的軟件設(shè)計(jì)[J].蘇州科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2011（02），45-47.

作者簡介：趙月姣（1992-），女，碩士，主要研究方向：控制理論與控制工程。