基于S7- 200smart 的立体车库控制系统的设计

李晓丹

（湖南铁道职业技术学院 轨道交通智能控制学院，湖南 株洲412000）

1 概述

现代化的机械式立体停车库是一种多层的空间立体停车库[2]，是解决汽车生产与组装仓库与工厂节约资源降低成本问题的有效方法。机械式立体停车库的类型很多，根据原理与结构的不同可分为升降横移式、垂直循环式、垂直升降式、平面移动式、巷道堆垛式、水平循环式等多种类型。其中，升降横移式立体停车库占地面积小，规模可以根据场地和需求灵活改变。本文利用西门子S7-200smartPLC 实现双层四车位升降横移式立体停车库控制系统的设计。

2 系统结构及控制要求

2.1 本设计主要由五部份组成：机械部分、电机驱动部分、控制管理部分、安全防护措施、标签识别部分。

（1）机械部分：由升降结构车架、双向平移结构和车架三部分组成，它是车库的主架。

（2）电机驱动部分：由多个电机组成，由它来平移机构和升降机构的运行，完成载车板的上下和左右移动，以完成存取车过程。

（3）控制管理部分：立体车库控制系统随着它所采用的控制智能化程度不同而不同。

（4）安全防护措施：安全防护主要有两部分，一是存取车辆时人的安全保护措施，二是载车板上安装停车限位安全装置，保证停靠位置安全准确。

（5）标签识别部分：在取车出库时，标签检测传感器对车辆上的标签进行识别判断，并将不合格车辆标记并报警。

2.2 控制要求如下

（1）控制箱设车位选择、启动/停止、急停、复位、自动/点动切换等控制按钮。

（2）车辆标签识别。在停车阶段应装配有识别车辆标签是否为合格车辆的传感器，若车辆合格则响应系统请求，若车辆不合格则报警提示。

（3）准确定位检测，保证载车板运动到指定位置，应在相应的车位上安装载车板限位装置。

（4）升降电机。由于载车板升降所需功率较大，故选用交流电机。搬运器的升降由电机的正反转控制。

（5）横移电机。选用小型交流电机，通过控制横移的电机正反转来控制载车板的横移运动。

（6）车库的指示设备。运行灯，报警灯和警铃。运行灯亮起时，表示车库中有车位动作，提醒人员注意；当出现紧急状态时，报警灯闪烁，同时警铃响起。

3 系统硬件设计

表1 立体车库控制系统I/O 分配表

PLC 的硬件接线图如下：

图1 PLC 硬件接线图

4 系统软件设计

立体车库有效解决了停车位紧张的问题，本系统中包含四个车位，以停车1 为例，拨下取车开关，并选择车1 车位，车辆开至载车板处，触发限位停车装置，使车辆安全摆放，停至正确位置，停车完后，申请对车辆进行标签识别，检测车辆为不合格产品，系统报警并拒绝停车请求。检测车辆为合格产品，载车板上升，上升到上限位，载车板左移，左移至左限位，车辆停入库中，停车完毕后，载车板右移，移至中限位，载车板下移，移至下限位时，系统显示车辆已到位，等待下次呼叫。

该车库主要通过运送板的上升下降左移右移对车辆进行放车与取车操作，立体车库控制流程图如图2 所示。

图2 立体车库控制流程图

图3（a）主程序

图3（b）主程序

5 结论

本文利用S7-200smartPLC 实现了一个双层四车位的立体车库，利用模块化编程实现停、取车功能选取，及一到四车位的车辆摆放，并实现了超出规定长度的不合格车辆在入库时会发出警报的附加功能，使得系统智能、安全、高效运行。