基于PLC的多層升降橫移立體停車庫控制設(shè)計

　　光電開關(guān)布置在不同的位置有不同的功能：分別安裝在托盤底層左右兩邊的光電開關(guān),可以檢測托盤上汽車停放是否到位;在托盤對角線上安放的光電開關(guān)可以檢測托盤上有無車;裝設(shè)于停車庫車輛入口處左右兩側(cè)的光電開關(guān)還可以用于檢測外界的錯誤動作和車位移動時出現(xiàn)的異常情況等,如車輛未停妥、動作區(qū)域有人或物、運行過程中有車想開進(jìn)等意外情況,光電開關(guān)光線被遮,會給PLC一個電平變化信號,從而改變PLC的輸入,蜂鳴器發(fā)音報警,設(shè)備不作運行或停止運行。

　　同時在車庫中還運用了一些傳感器,如煙溫傳感器、檢測斷繩松繩或斷鏈報警的位移傳感器,以及警示裝置、緊急停車開關(guān)、手動按鈕、復(fù)位開關(guān)等。

　　PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計

　　控制程序流程圖

　　該系統(tǒng)存取車控制只針對上層(二、三、四層)車位,而對于下層車位,存取車只需直接開進(jìn)開出即可?？刂栖浖捎锰菪螆D語言編寫。程序流程圖如圖2所示。

圖2 上層控制程序流程圖

　　軟件在設(shè)計不同層進(jìn)出車程序時運用了“并行分支與匯合”的技巧,所謂并行分支指的是各分支流程可同時執(zhí)行,待各流程動作全部結(jié)束后,根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件,匯合狀態(tài)動作。即如果選擇第三層托盤進(jìn)出車,可以使一層二層同時平移(左移或右移),這樣,設(shè)備動作順序之間聯(lián)鎖或雙重輸出時,控制系統(tǒng)均能自動處理,而且控制系統(tǒng)的試運行及故障檢查非常方便,可節(jié)約大量時間,提高工作效率。

　　控制程序優(yōu)化

　　由于上層的托盤升降都必須使其下層車位為空車位之后才能進(jìn)行,以地上三層車位運動為例,一層空車位位置有N種,二層托盤升降涉及的運動方式有N2種,三層托盤可能的運動方式有N3種,隨著車位和層數(shù)的增加,程序會出現(xiàn)劇烈膨脹,因此,如何尋求簡便方法,使程序得到優(yōu)化將是該系統(tǒng)程序設(shè)計的難點。以第二層為例,在變量Dm中存放第二層需要存取的車位號,該車位號為1~N,如進(jìn)行上層X(1≤X≤N)號車位存取,則Dm＝X;在Dn中存放下層空車位號,設(shè)空車位為Y號車位,則Dn＝Y(jié);在進(jìn)行存取車時,把Dm和Dn中的數(shù)值進(jìn)行比較,其結(jié)果為零,則上層車位的托盤可以直接下移;如果結(jié)果大于零,則表示空車位在左邊,這樣先把空車位右邊第一個托盤左移到空位上,之后重復(fù)上述過程,直到空車位在上層需要存取的車位正下方時,上層車位的托盤才能進(jìn)行升降運動。三層和四層存取車的處理方法和第二層類似。

　　模塊化程序設(shè)計

　　PLC控制程序采用模塊化編程形式,車位運行過程中只需調(diào)用子程序模塊,這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度,方便了程序的修改,而且為車位的拓展提供了便利的條件。整個程序包括主程序模塊、手動按鍵子程序模塊、緊急停車按鍵子程序模塊、初始化程序模塊、存取車位號賦值程序模塊、空車位號與移動車位號賦值程序模塊、托盤平移運動程序模塊、光電開關(guān)子程序模塊、托盤升降運動程序模塊和故障報警子程序模塊。

　　軟件設(shè)計中關(guān)鍵問題的處理

　　程序所用狀態(tài)元件、定時器及數(shù)據(jù)存儲器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件,當(dāng)系統(tǒng)掉電時元件保持掉電前的狀態(tài),以保存現(xiàn)場信息,待上電后繼續(xù)完成被中斷的動作;當(dāng)發(fā)生意外情況時,按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運行并保存現(xiàn)場斷點信息;當(dāng)出現(xiàn)如電機過載、過熱電氣或機械故障時,自動中止系統(tǒng)的運行,并發(fā)出聲光報警,同時系統(tǒng)轉(zhuǎn)入手動方式進(jìn)行故障處理。

　　結(jié)語

　　升降橫移類立體車庫的控制系統(tǒng)通過采用PLC和Profibus現(xiàn)場總線控制,使整個控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求,完全實現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制。系統(tǒng)還在硬件設(shè)計上采用了手動、半自動和全自動多級冗余控制方式,配合軟件/硬件連鎖保護(hù),大大提高了系統(tǒng)的可靠性;同時,由于PLC軟件設(shè)計上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對于車位的擴展實現(xiàn)較為簡便;此外,軟件設(shè)計還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車時間,提高了工作效率。