《基于智能小区立体停车场中PLC控制系统的研究》

发布日期: 所属栏目: 科学技术

摘要: 本文通过对近几年一线城市和省会城市停车形式的分析,和对未来智能化小区的验收标准,发现小区停车难已经是较大的问题。所以本文针对智能化小区立体停车场常用的PLC控制系统进行了分析与研究。

关键词: 智能化小区;分析与研究;PLC控制系统

引言

  随着我国经济飞速发展,人们的生活水平和消费水平正朝着小康的目标前行。汽车已经不再成为奢望,它已经成为大众的消费品。最近一段时间国内8个一线城市纷纷出台了限购措施,说明了城市的交通拥堵日益严重。城市交通包括两个方面,除了人们所熟悉的动态交通外,还有静态交通(既城市小区车辆停车系统)。然而城市的发展却滞后与汽车的承受量,不管是路路交通还是城市停车都已经成为我国制约城市发展的大问题,所以解决城市交通问题成了主要难点。最近很多一线城市都纷纷出台了限购车辆的办法。但是这只是缓解车辆增长速度,却并没有有效地解决问题。比方香港同样的车辆量,却没有出现拥堵和乱停车问题。主要是在交通管制和足够的停车车位。由于现在大城市都是寸土寸金的时代,需要用最小的空间停放最多的车辆。所以立体停车场,成为了人们的首选。我国立体停车的研究起步较晚,但是凸显出来的问题确实最为明显。我国的汽车销量成几何式增长,所以各种立体停车场的设计都孕育而生。本文就其中一种升降停车场进行了研究,它是智能化小区中停车系统。因为它投入资金比较少,而且还不影响到环境。更重要的是它的存取车比较方便,完全可以独立自动化,不需要管理。

  1、停车系统的结构设计和工作原理

  升降电梯式停车系统是由集机械、电子、信息技术于一体自动化控制系统。它主要由主轴、主体框架和载车板、底层控制系统、安全防护措施等5部分组成。如图1所示。主轴用于支撑作用;主体框架和载车板用于承重和固定汽车,通常采用钢架结构;地层控制系统主要是用来精确和稳定主体框架,是由PLC控制系统控制;安全防护措施是指在主轴与主体框架之间用的是机械控制,另外在主体框架与载车板4个弹簧钢筋作为安全保护作用。由于此系统所用的PLC控制系统,只需要升降,无需横移,所以简化了编程程序。系统中升降动作可以用PLC编程来完成,另外为了安全设置了紧急开关,以及防下坠等措施。升降电梯式停车系统利用底层控制系统作为动力控制主轴与主体框架间的齿轮来产生升降。

  工作原理首先车库被分为3层,当第一层和一般停车一样;二层存取车时只需要控制系统把主体框架升至第二层即可;依次类推第三层也是同样的原理。只是在上述控制之外,每层还有红外触感器引导司机把车正确停放。

  2、停车系统的控制模块

  在控制模块的设置当中,可以分为4个部分,PLC控制模块、检测信号装置-控制屏、控制开关和中间的各种触发器。PLC控制模块主要控制逻辑和顺序。那么检测型号经过触摸屏的输入型号传入到触发器来输入到PLC的控制模块形成反馈。通过PLC的编程提前设置和计算,在通过通道将信号发个停车场的升降装置来时实施操作。

  2.1 PLC 控制模块

  PLC是整个升降系统的重要组成部分,所以对PLC的选型也至关重要。选用叠加型。它是由多个PLC的级联,使用灵活,而且安装的时候也方便。本文的PLC选用欧龙公司的S7-200系列中的CPU226,该模块中的CPU本身就自带了24 输入点、16 输出点,而且还可以级联,最多可以连接7个。而在级联扩展模块选取了2 个EM223 数字量混合模块,其本身带有16 输入和16输出点,因为它的功能多,可以为以后级联或者拓展升级做好准备。

  2.2 控制屏

  控制屏是用来提供该系统的发出指令的输入信号控制器,另外还可以作为检测信号的输出端加以提醒和输出信息等作用。在选用从控制屏的时候,可以选用S7 CPU的触摸板,它适用于大多是的S7系列的控制器。

  2.3 接近开关

  本系统采用JM系列电感式接近开关,工作电压为24VDC,检测距离为5mm。该接近开关为三线制,两根用于连接电源,一根为信号线,接入PLC输入信号接线端子,用于车位的到位检测以及翻倾报警。

  3、停车系统的PLC程序设计

  首先在PLC程序设计过程中要对语言进行选择。在比较之后选用梯形图语言,由线圈、触点和方框3个部分组成。线圈主要是用来表示输出信号,触点一般表示逻辑关系。通过分析不难发现,PLC梯形语言使用都是内部元器件。那么在编写程序的时候只需要调用子程序模块就可以了。本文所提到的控制系统PLC程序主要有两部分组成:OBI和SBR。OBI作为主程序控制着系统的运行情况,可以根据需要来动用SBR。在OBI中设置两种情况即手动和自动,可以通过触发屏的信号来控制。OBI主程序结构图如图2所示。

  程序的编写中主要是通过编程器来完成对控制框所对应的功能。它包含了程序初始化和调用子程序,以及控制工程程序,也可以在最后加防护安全程序和手动控制的子程序。编写初始化部分和自动化控制、手动控制可以分开来进行编写,根据主程序的调用来调用。而子程序中设置了存取控制、报警和安全防护程序。在梯形语言的结构下,使编程模块化,简单易懂,而且方便检测与维修。

  4、结束语

  本系统采用S7-200PLCCPU226作为主控端,可以通过控制屏来显示信息和调用停车位置来达到存车和取车目的。该系统还可以进一步地升华与进入小区的门禁卡的识别系统一体化来到达智能化。该控制系统有自动化PLC控制技术,还有机械设计的传动部分。最终还是希望小区停车问题得到有效的解决。

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