基于PLC的多層升降橫移立體停車庫控制設計

　　光電開關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,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可以檢測托盤上有無車;裝設于停車庫車輛入口處左右兩側的光電開關還可以用于檢測外界的錯誤動作和車位移動時出現的異常情況等,如車輛未停妥、動作區域有人或物、運行過程中有車想開進等意外情況,光電開關光線被遮,會給PLC一個電平變化信號,從而改變PLC的輸入,蜂鳴器發音報警,設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、手動按鈕、復位開關等。

　　PLC控制系統程序設計

　　控制程序流程圖

　　該系統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

　　軟件在設計不同層進出車程序時運用了“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行,待各流程動作全部結束后,根據相應執行條件,匯合狀態動作。即如果選擇第三層托盤進出車,可以使一層二層同時平移(左移或右移),這樣,設備動作順序之間聯鎖或雙重輸出時,控制系統均能自動處理,而且控制系統的試運行及故障檢查非常方便,可節約大量時間,提高工作效率。

　　控制程序優化

　　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,隨著車位和層數的增加,程序會出現劇烈膨脹,因此,如何尋求簡便方法,使程序得到優化將是該系統程序設計的難點。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,設空車位為Y號車位,則Dn＝Y;在進行存取車時,把Dm和Dn中的數值進行比較,其結果為零,則上層車位的托盤可以直接下移;如果結果大于零,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用子程序模塊,這樣大大降低了程序的復雜程度,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。

　　軟件設計中關鍵問題的處理

　　程序所用狀態元件、定時器及數據存儲器均選用具有掉電保護功能的元件,當系統掉電時元件保持掉電前的狀態,以保存現場信息,待上電后繼續完成被中斷的動作;當發生意外情況時,按下急停按鈕中止系統的運行并保存現場斷點信息;當出現如電機過載、過熱電氣或機械故障時,自動中止系統的運行,并發出聲光報警,同時系統轉入手動方式進行故障處理。

　　結語

　　升降橫移類立體車庫的控制系統通過采用PLC和Profibus現場總線控制,使整個控制系統的可靠性大大提高,滿足了車庫的控制功能與使用性能的要求,完全實現了進出車的智能控制。系統還在硬件設計上采用了手動、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,大大提高了系統的可靠性;同時,由于PLC軟件設計上的優化處理,使得本系統對于車位的擴展實現較為簡便;此外,軟件設計還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進出車時間,提高了工作效率。