PLC技术在智能立体停车系统中的应用

刘亚飞

摘要：智能立体停车系统能够很有效的解决当前各大城市所面临的“停车难”问题，减轻城市道路压力。本文提出了一种基于可编程控制器（PLC）控制的智能立体停车库系统。利用PLC控制器构建停车场车位监控体系，实现对智能停车场管理系统设备的信号采集与控制，最终达到有效解决停车难问题的目的，在提高停车场的安全性能和运行效率的同时使得停车场更加的智能化、人性化、符合现代智能建筑的需要，具有较高的应用价值。

关键词：智能立体停车系统;可编程控制器（PLC）;监控

0 引言

随着人民经济水平的提高，每家每户都拥有一辆私家车已成为大势所趋，停车难的问题也随之而来 。汽车的拥有量越来越大，与发达国家相比，目前我国停车设施的发展还较为缓慢，存在非常大的发展空间。为了节省城市停车的土地和空间，智能立体式停车设备应运而生。智能立体式停车系统的推广不仅能解决当前各大城市所面临的“停车难”问题，同时也能十分有效的减轻城市道路压力，从而进一步推动智慧城市的发展，具有较高的应用价值。

1智能立体停车库

智能立体停车库的种类多种多样，本文主要研究升降横移式智能立体停车系统，该形式车库需要利用托盘的升降与横移达到存取车的目的。这种类型的车库配置较为灵活、造价不高，同时能够适用于地面和地下等特点，因此我国目前大多数的智能立体停车系统均采用升降横移式车库。该类型控制系统有效的控制相应的执行机构完成对应的动作要求。检测系统通过相关传感器、限位器等向控制系统发出车辆停车是否正确的信号，以此来保证系统整体的安全性与稳定性。

2控制系统设计

自动存取车系统主要包括卡号识别以及自动存取车辆两个环节，其整个系统可由PLC来进行控制。当车主把车辆开进停车系统后刷卡，此时刷卡系统会自动地把数据传送至PLC自动控制系统，然后停车系统把对应的托盘自动地移动到车主存车的位置，车主将车辆开入托盘，此时立体停车系统自动运行，把车辆停放到对应的位置上，整个存车过程完成。取车时系统自动地把车辆送至人车交接的位置，由车主开走。本次控制系统主要涉及的是车辆的存取两部分，其简单的控制流程如图1所示。

2.1硬件选择

根据智能立体式停车库控制流程，本次控制系统采用PLC控制，同时又根据其需要的输入/出点数，控制器选择西门子S7-200系列PLC。智能立体式控制系统所需要的输入/出点位较多，因此所选CPU的I/O口必须满足本次设计的需求。该系列PLC能够增加扩展模块，同时自身又含有较多的输入/出点位。CPU226本身包含40个输入/出点位，同时可以扩展到240多个I/O口，因此选择CPU226作为控制器。

由于CPU226自身的40个输入/出点位不能满足本次控制要求，因此要选择增加扩展模块。S7-200系列的PLC主要有以下几种扩展模块，如表1所示。本次设计选择扩展模块EM221和EM223实现功能要求。

2.2車位监控系统

车位监控系统是停车场监控系统整体构成中必不可少的一部分，其中车位传感器负责采集车位的状态信号，判断对应车位是否存在车辆停靠。目前对车位的占、空状态的检测通常采用地感线圈检测器、超声波车位传感器等常用的方式。本次设计主要采用超声波车位传感器来判断车位的占、空状态，其原理主要是利用超声波发射、被测物体反射、回波接收后的时差来测量被测距离判断车位状态。该类型传感器不会像使用红外线、微波等侦测方式容易受到外界环境变化的干扰而造成误报问题，且成本低廉、非埋设、无附加反射装置、免维护和抗静电等多种优点，有利于网络群测系统的构成。

2.3系统组态界面设计

智能立体停车控制系统的上机位为组态软件，组态软件能够有效的实现界面的监控与数据之间的通讯。本次设计采用的组态软件为WINCC Flexible，其图形化编程语言使得软件的通用性和实用性得到很大的提升。利用组态软件与可编程控制器PLC程序同步变化，实时反应车辆的状态变化。

3结束语

本文首先介绍了现如今较为常见的智能立体停车库的种类，并对其不同类型进行特点分析，主要研究了升降横移式智能立体停车系统。其次对该类型停车库的控制系统进行简单设计，包含PLC硬件的选取、车位监控系统设计、用户出入场监控程序设计以及系统组态界面设计。本文以智能立体停车系统高效、节能、经济为目标，运用PLC作为下位机进行自动控制，在存取车策略上采用排队理论，提升了操作速率及运行效率，可取得理想的经济效益。系统上位机采用组态软件进行设计，实现对停车场的监控功能。

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