基于智能小區(qū)立體停車場(chǎng)中PLC控制系統(tǒng)的研究
摘要： 本文通過(guò)對(duì)近幾年一線城市和省會(huì)城市停車形式的分析，和對(duì)未來(lái)智能化小區(qū)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)現(xiàn)小區(qū)停車難已經(jīng)是較大的問(wèn)題。所以本文針對(duì)智能化小區(qū)立體停車場(chǎng)常用的PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析與研究。
關(guān)鍵詞： 智能化小區(qū);分析與研究;PLC控制系統(tǒng)
引言
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們的生活水平和消費(fèi)水平正朝著小康的目標(biāo)前行。汽車已經(jīng)不再成為奢望，它已經(jīng)成為大眾的消費(fèi)品。最近一段時(shí)間國(guó)內(nèi)8個(gè)一線城市紛紛出臺(tái)了限購(gòu)措施，說(shuō)明了城市的交通擁堵日益嚴(yán)重。城市交通包括兩個(gè)方面，除了人們所熟悉的動(dòng)態(tài)交通外，還有靜態(tài)交通(既城市小區(qū)車輛停車系統(tǒng))。然而城市的發(fā)展卻滯后與汽車的承受量，不管是路路交通還是城市停車都已經(jīng)成為我國(guó)制約城市發(fā)展的大問(wèn)題，所以解決城市交通問(wèn)題成了主要難點(diǎn)。最近很多一線城市都紛紛出臺(tái)了限購(gòu)車輛的辦法。但是這只是緩解車輛增長(zhǎng)速度，卻并沒(méi)有有效地解決問(wèn)題。比方香港同樣的車輛量，卻沒(méi)有出現(xiàn)擁堵和亂停車問(wèn)題。主要是在交通管制和足夠的停車車位。由于現(xiàn)在大城市都是寸土寸金的時(shí)代，需要用最小的空間停放最多的車輛。所以立體停車場(chǎng)，成為了人們的首選。我國(guó)立體停車的'研究起步較晚，但是凸顯出來(lái)的問(wèn)題確實(shí)最為明顯。我國(guó)的汽車銷量成幾何式增長(zhǎng)，所以各種立體停車場(chǎng)的設(shè)計(jì)都孕育而生。本文就其中一種升降停車場(chǎng)進(jìn)行了研究，它是智能化小區(qū)中停車系統(tǒng)。因?yàn)樗度胭Y金比較少，而且還不影響到環(huán)境。更重要的是它的存取車比較方便，完全可以獨(dú)立自動(dòng)化，不需要管理。
1、停車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工作原理
升降電梯式停車系統(tǒng)是由集機(jī)械、電子、信息技術(shù)于一體自動(dòng)化控制系統(tǒng)。它主要由主軸、主體框架和載車板、底層控制系統(tǒng)、安全防護(hù)措施等5部分組成。如圖1所示。主軸用于支撐作用;主體框架和載車板用于承重和固定汽車，通常采用鋼架結(jié)構(gòu);地層控制系統(tǒng)主要是用來(lái)精確和穩(wěn)定主體框架，是由PLC控制系統(tǒng)控制;安全防護(hù)措施是指在主軸與主體框架之間用的是機(jī)械控制，另外在主體框架與載車板4個(gè)彈簧鋼筋作為安全保護(hù)作用。由于此系統(tǒng)所用的PLC控制系統(tǒng)，只需要升降，無(wú)需橫移，所以簡(jiǎn)化了編程程序。系統(tǒng)中升降動(dòng)作可以用PLC編程來(lái)完成，另外為了安全設(shè)置了緊急開(kāi)關(guān)，以及防下墜等措施。升降電梯式停車系統(tǒng)利用底層控制系統(tǒng)作為動(dòng)力控制主軸與主體框架間的齒輪來(lái)產(chǎn)生升降。
工作原理首先車庫(kù)被分為3層，當(dāng)?shù)谝粚雍鸵话阃＼囈粯?二層存取車時(shí)只需要控制系統(tǒng)把主體框架升至第二層即可;依次類推第三層也是同樣的原理。只是在上述控制之外，每層還有紅外觸感器引導(dǎo)司機(jī)把車正確停放。
2、停車系統(tǒng)的控制模塊
在控制模塊的設(shè)置當(dāng)中，可以分為4個(gè)部分，PLC控制模塊、檢測(cè)信號(hào)裝置-控制屏、控制開(kāi)關(guān)和中間的各種觸發(fā)器。PLC控制模塊主要控制邏輯和順序。那么檢測(cè)型號(hào)經(jīng)過(guò)觸摸屏的輸入型號(hào)傳入到觸發(fā)器來(lái)輸入到PLC的控制模塊形成反饋。通過(guò)PLC的編程提前設(shè)置和計(jì)算，在通過(guò)通道將信號(hào)發(fā)個(gè)停車場(chǎng)的升降裝置來(lái)時(shí)實(shí)施操作。
2.1 PLC 控制模塊
PLC是整個(gè)升降系統(tǒng)的重要組成部分，所以對(duì)PLC的選型也至關(guān)重要。選用疊加型。它是由多個(gè)PLC的級(jí)聯(lián)，使用靈活，而且安裝的時(shí)候也方便。本文的PLC選用歐龍公司的S7-200系列中的CPU226，該模塊中的CPU本身就自帶了24 輸入點(diǎn)、16 輸出點(diǎn)，而且還可以級(jí)聯(lián)，最多可以連接7個(gè)。而在級(jí)聯(lián)擴(kuò)展模塊選取了2 個(gè)EM223 數(shù)字量混合模塊，其本身帶有16 輸入和16輸出點(diǎn)，因?yàn)樗墓δ芏�，可以為以后�?jí)聯(lián)或者拓展升級(jí)做好準(zhǔn)備。
2.2 控制屏
控制屏是用來(lái)提供該系統(tǒng)的發(fā)出指令的輸入信號(hào)控制器，另外還可以作為檢測(cè)信號(hào)的輸出端加以提醒和輸出信息等作用。在選用從控制屏的時(shí)候，可以選用S7 CPU的觸摸板，它適用于大多是的S7系列的控制器。
2.3 接近開(kāi)關(guān)
本系統(tǒng)采用JM系列電感式接近開(kāi)關(guān)，工作電壓為24VDC，檢測(cè)距離為5mm。該接近開(kāi)關(guān)為三線制，兩根用于連接電源，一根為信號(hào)線，接入PLC輸入信號(hào)接線端子，用于車位的到位檢測(cè)以及翻傾報(bào)警。
3、停車系統(tǒng)的PLC程序設(shè)計(jì)
首先在PLC程序設(shè)計(jì)過(guò)程中要對(duì)語(yǔ)言進(jìn)行選擇。在比較之后選用梯形圖語(yǔ)言，由線圈、觸點(diǎn)和方框3個(gè)部分組成。線圈主要是用來(lái)表示輸出信號(hào)，觸點(diǎn)一般表示邏輯關(guān)系。通過(guò)分析不難發(fā)現(xiàn)，PLC梯形語(yǔ)言使用都是內(nèi)部元器件。那么在編寫程序的時(shí)候只需要調(diào)用子程序模塊就可以了。本文所提到的控制系統(tǒng)PLC程序主要有兩部分組成：OBI和SBR。OBI作為主程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)行情況，可以根據(jù)需要來(lái)動(dòng)用SBR。在OBI中設(shè)置兩種情況即手動(dòng)和自動(dòng)，可以通過(guò)觸發(fā)屏的信號(hào)來(lái)控制。OBI主程序結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。
程序的編寫中主要是通過(guò)編程器來(lái)完成對(duì)控制框所對(duì)應(yīng)的功能。它包含了程序初始化和調(diào)用子程序，以及控制工程程序，也可以在最后加防護(hù)安全程序和手動(dòng)控制的子程序。編寫初始化部分和自動(dòng)化控制、手動(dòng)控制可以分開(kāi)來(lái)進(jìn)行編寫，根據(jù)主程序的調(diào)用來(lái)調(diào)用。而子程序中設(shè)置了存取控制、報(bào)警和安全防護(hù)程序。在梯形語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)下，使編程模塊化，簡(jiǎn)單易懂，而且方便檢測(cè)與維修。
4、結(jié)束語(yǔ)
本系統(tǒng)采用S7-200PLCCPU226作為主控端，可以通過(guò)控制屏來(lái)顯示信息和調(diào)用停車位置來(lái)達(dá)到存車和取車目的。該系統(tǒng)還可以進(jìn)一步地升華與進(jìn)入小區(qū)的門禁卡的識(shí)別系統(tǒng)一體化來(lái)到達(dá)智能化。該控制系統(tǒng)有自動(dòng)化PLC控制技術(shù)，還有機(jī)械設(shè)計(jì)的傳動(dòng)部分。最終還是希望小區(qū)停車問(wèn)題得到有效的解決。
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