基於智慧小區立體停車場中PLC控制系統的研究

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摘要: 本文通過對近幾年一線城市和省會城市停車形式的分析,和對未來智慧化小區的驗收標準,發現小區停車難已經是較大的問題。所以本文針對智慧化小區立體停車場常用的PLC控制系統進行了分析與研究。

基於智慧小區立體停車場中PLC控制系統的研究

關鍵詞: 智慧化小區;分析與研究;PLC控制系統

引言

隨著我國經濟飛速發展,人們的生活水平和消費水平正朝著小康的目標前行。汽車已經不再成為奢望,它已經成為大眾的消費品。最近一段時間國內8個一線城市紛紛出臺了限購措施,說明了城市的交通擁堵日益嚴重。城市交通包括兩個方面,除了人們所熟悉的動態交通外,還有靜態交通(既城市小區車輛停車系統)。然而城市的發展卻滯後與汽車的承受量,不管是路路交通還是城市停車都已經成為我國制約城市發展的大問題,所以解決城市交通問題成了主要難點。最近很多一線城市都紛紛出臺了限購車輛的辦法。但是這只是緩解車輛增長速度,卻並沒有有效地解決問題。比方香港同樣的車輛量,卻沒有出現擁堵和亂停車問題。主要是在交通管制和足夠的停車車位。由於現在大城市都是寸土寸金的時代,需要用最小的空間停放最多的車輛。所以立體停車場,成為了人們的首選。我國立體停車的'研究起步較晚,但是凸顯出來的問題確實最為明顯。我國的汽車銷量成幾何式增長,所以各種立體停車場的設計都孕育而生。本文就其中一種升降停車場進行了研究,它是智慧化小區中停車系統。因為它投入資金比較少,而且還不影響到環境。更重要的是它的存取車比較方便,完全可以獨立自動化,不需要管理。

1、停車系統的結構設計和工作原理

升降電梯式停車系統是由集機械、電子、資訊技術於一體自動化控制系統。它主要由主軸、主體框架和載車板、底層控制系統、安全防護措施等5部分組成。如圖1所示。主軸用於支撐作用;主體框架和載車板用於承重和固定汽車,通常採用鋼架結構;地層控制系統主要是用來精確和穩定主體框架,是由PLC控制系統控制;安全防護措施是指在主軸與主體框架之間用的是機械控制,另外在主體框架與載車板4個彈簧鋼筋作為安全保護作用。由於此係統所用的PLC控制系統,只需要升降,無需橫移,所以簡化了程式設計程式。系統中升降動作可以用PLC程式設計來完成,另外為了安全設定了緊急開關,以及防下墜等措施。升降電梯式停車系統利用底層控制系統作為動力控制主軸與主體框架間的齒輪來產生升降。

工作原理首先車庫被分為3層,當第一層和一般停車一樣;二層存取車時只需要控制系統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司機把車正確停放。

2、停車系統的控制模組

在控制模組的設定當中,可以分為4個部分,PLC控制模組、檢測訊號裝置-控制屏、控制開關和中間的各種觸發器。PLC控制模組主要控制邏輯和順序。那麼檢測型號經過觸控式螢幕的輸入型號傳入到觸發器來輸入到PLC的控制模組形成反饋。通過PLC的程式設計提前設定和計算,在通過通道將訊號發個停車場的升降裝置來時實施操作。

2.1 PLC 控制模組

PLC是整個升降系統的重要組成部分,所以對PLC的選型也至關重要。選用疊加型。它是由多個PLC的級聯,使用靈活,而且安裝的時候也方便。本文的PLC選用歐龍公司的S7-200系列中的CPU226,該模組中的CPU本身就自帶了24 輸入點、16 輸出點,而且還可以級聯,最多可以連線7個。而在級聯擴充套件模組選取了2 個EM223 數字量混合模組,其本身帶有16 輸入和16輸出點,因為它的功能多,可以為以後級聯或者拓展升級做好準備。

2.2 控制屏

控制屏是用來提供該系統的發出指令的輸入訊號控制器,另外還可以作為檢測訊號的輸出端加以提醒和輸出資訊等作用。在選用從控制屏的時候,可以選用S7 CPU的觸控板,它適用於大多是的S7系列的控制器。

2.3 接近開關

本系統採用JM系列電感式接近開關,工作電壓為24VDC,檢測距離為5mm。該接近開關為三線制,兩根用於連線電源,一根為訊號線,接入PLC輸入訊號接線端子,用於車位的到位檢測以及翻傾報警。

3、停車系統的PLC程式設計

首先在PLC程式設計過程中要對語言進行選擇。在比較之後選用梯形圖語言,由線圈、觸點和方框3個部分組成。線圈主要是用來表示輸出訊號,觸點一般表示邏輯關係。通過分析不難發現,PLC梯形語言使用都是內部元器件。那麼在編寫程式的時候只需要呼叫子程式模組就可以了。本文所提到的控制系統PLC程式主要有兩部分組成:OBI和SBR。OBI作為主程式控制著系統的執行情況,可以根據需要來動用SBR。在OBI中設定兩種情況即手動和自動,可以通過觸發屏的訊號來控制。OBI主程式結構圖如圖2所示。

程式的編寫中主要是通過程式設計器來完成對控制框所對應的功能。它包含了程式初始化和呼叫子程式,以及控制工程程式,也可以在最後加防護安全程式和手動控制的子程式。編寫初始化部分和自動化控制、手動控制可以分開來進行編寫,根據主程式的呼叫來呼叫。而子程式中設定了存取控制、報警和安全防護程式。在梯形語言的結構下,使程式設計模組化,簡單易懂,而且方便檢測與維修。

4、結束語

本系統採用S7-200PLCCPU226作為主控端,可以通過控制屏來顯示資訊和呼叫停車位置來達到存車和取車目的。該系統還可以進一步地昇華與進入小區的門禁卡的識別系統一體化來到達智慧化。該控制系統有自動化PLC控制技術,還有機械設計的傳動部分。最終還是希望小區停車問題得到有效的解決。

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