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【摘 要】从综合教学要求出发，针对现今PLC的广泛使用，应用PLC的可编程性和控制能力，在立体车库模型中实现智能化的停车管理技术。该系统运用触摸屏控制，具有安排车位，自动停放等功能。本论文除了阐述系统的硬件原理外，还会给出控制梯形图。
【关键词】停车系统模型；PLC控制；触摸屏
1.立体停车模型机械结构
立体车库模型主要由工作台、车库架、传动机构、触摸屏组成。传动机构由横向（X方向）、纵向（Y方向）、取＼停车电机带动螺杆，从而移动机械臂运动组成的。横向、纵向和取＼停车电机是采用步进电机实现的，而把载车板放到指定位置的是由电机带动螺杆进行。
2.PLC控制系统
根据机械结构的特点和控制要求的实现，系统由电机、传感器及触摸屏完成，控制单元为PLC，控制框图如图2-1所示。
图2-1 控制框图
2.1输入输出量的分析
输入量分析：
2.1.1触摸屏
触摸屏是控制系统的界面操作，分为手动、自动和调整界面三部分。手动部分有停车和取车两个功能，可自主控制取、停哪个位置；自动部分取停都是自动运行的，不需要手动干预；调整部分是用于调整机械臂在原点的位置和用于机械测试等。
2.1.2传感器
本系统模型使用的传感器分为两种，分别是霍尔传感器和光电传感器。
输出分析：
（1）步进电机：步进电机，无论是横向（X）、纵向（Y）、取＼停车方面（Z）都是采用步进电机运动，载车板的移动都是由电机的正反转，传动到机械臂，使机械臂动作。
（2）指示灯：车位满指示灯、停车中指示、取车中指示灯。
2.2运动机构
横向电机、纵向电机采用57J1809-288-N步进电机，驱动器为2M656。2M656步进驱动器为24-58V直流电压供电，本系统模型采用24V供电，最大可达12800步数/圈。本次使用的横向电机细分为3200步/数圈，纵向电机细分为12800步数/圈。
取/停车电动机是实现，停车时，通过PLC控制变频器，使异步电动机正转，带动螺杆转动，把载车板和车送到支架上；取车时，通过PLC控制变频器，异步电动机反转，带动螺杆转动，把载车板和车从支架上取出。
2.3传感器的使用
光电传感器是安装在原点，也就是停车的入口位置，用于检测原点位置有没有车要停，当有车位于原点位置时，光电传感器发出信号，系统就会自动的把车停在空的车位上。霍尔传感器是安装在机械臂旁用于限位。两个霍尔传感器就能使机械肩的伸缩动作安全执行。
3.触摸屏的设计
PLC使用422转232的连接线与触摸屏连接，用触摸屏中的按钮与数字输入、数字显示等与PLC的软元件关联，使触摸屏起到控制PLC的作用。本系统采用触摸屏控制，主要画面分为调整界面、自动停入界面、手动界面。
3.1自动界面
自动界面是联系着自动停取车功能，主要包括自动取车和自动停车两方面功能。
当原点处的光电传感器检测到有车需要停放时，存车指示灯就会亮，系统检测车位是否是满的，如果还有空位。系统就会计算最小号值的空位，并赋值X轴、Y轴脉冲。三个电机（横向电机、纵向电机、取停车电机）就会协作运动，把车送到空位上停放。当停放完毕，机械臂还会回到原点位置，再息灭存车指示灯。
当需要取车时就按自动界面上的车号位上显示“取”字的按钮，这时取车指示灯亮，车位号相应的车位号的指示灯就会亮，并赋值X轴、Y轴脉冲。三个电机就会协作运动，把车从指定号位上取出车送回原点处。当车到达原点时，取车灯和相应号位的灯自动息灭。
3.2手动界面
手动界面是联系着手动停取车功能，主要包括手动停车、手动取车两方面功能。
手动模式是由操作者决定机械臂的位置和机械臂是取车还是停车的界面。界面上、下、左、右这四个按钮是决定横轴电机和纵轴电机移动的位置。机械臂移动时，移动时记录下机械臂的位置，并显示在界面左边当前位置示意图上。
当用上、下、左、右四个键选择好当前位置，当按下放车接键时，机械臂就会作放车的动作，同时停车操作灯会亮；当按下取车按钮时，机械臂就会作取车动作，同时取车操作灯会亮。然后再操作机械臂回到原点。
3.3调整界面
调整界面是联系着调整系统的功能，调整模式是用于调整停车状态灯、机械臂伸缩状态和原点处的位置所设定的三个方面的调整。
当车位状态灯错误时，例如灯上是亮的，但相应号的车位上没有车停放或者是相应车位号上有车停放，但是指示灯却是息灭。这样就可以使用相应号位指示灯下的交替按钮进行指示灯状态的调整。
机械臂的位置也是有可能会发生错误，机械臂的位置跟原点的位置对得不合适时，可以通过上、下、左、右的按钮进行横向电机或纵向电机移动的微调整，使机械臂跟原点位置。
最后是调整伸缩状态，通过伸出和缩回按钮，使取停/取车电机运动达到调整伸和缩的调整。调整机械臂时，机械臂必须存在原点位置，然后按确定按钮，使所有寄存器和输出量复位。
4.PLC控制原理
系统开始时是先进入调整界面，通过调整界面调整原点处的位置。三个界面可以互相切换。立体车库分为4*2结构，一共8个车位。停车时，横向电机和纵向电机同时运动，带动螺杆运动，把载车板送到合适的位置上，取/停车电机就把载车板连同车一起送到相应的支架位置上；取车时，取/停车电机上面就把载车板连同车一起取出，再经过横向电机和纵向电机同时运动，带动螺杆运动，把载车板连同车一起送回到原点。
自动模式的原理图如图4-1。
5.小结
根据PLC的控制控制特性， 设计一个立体车库模型。主要是通过触摸屏控制PLC，PLC驱动电机运动，达到自动停/取车，手动停/取车、调整位置的功能。本设计基本完成设定的功能，运行调试正常、稳定，并对熟悉PLC、电机的控制、编程技巧上有较大的作用。模型与实际立体车库较为相似，但是在细节部分和定位部分可以再加强，界面控制部分也可以有多种方试，日后可以改进系统，在这个模型的基础增加稳定性和功能。
【参考文献】
[1]赫英歧，徐建高.PLC在立体停车库控制系统中的应用[J].机电信息，2010，（6）：117-118.
[2]刘美莲，腾旭辉.升降横移式立体停车库的PLC控制[J].起重运输机械，2010，（6）：16-18.
[3]金立立，梁伟，张军.智能立体停车系统的设计[J].湖北汽车工业学院学报，2011，25（3）：74-75.
【关键词】停车系统模型；PLC控制；触摸屏
1.立体停车模型机械结构
立体车库模型主要由工作台、车库架、传动机构、触摸屏组成。传动机构由横向（X方向）、纵向（Y方向）、取＼停车电机带动螺杆，从而移动机械臂运动组成的。横向、纵向和取＼停车电机是采用步进电机实现的，而把载车板放到指定位置的是由电机带动螺杆进行。
2.PLC控制系统
根据机械结构的特点和控制要求的实现，系统由电机、传感器及触摸屏完成，控制单元为PLC，控制框图如图2-1所示。
图2-1 控制框图
2.1输入输出量的分析
输入量分析：
2.1.1触摸屏
触摸屏是控制系统的界面操作，分为手动、自动和调整界面三部分。手动部分有停车和取车两个功能，可自主控制取、停哪个位置；自动部分取停都是自动运行的，不需要手动干预；调整部分是用于调整机械臂在原点的位置和用于机械测试等。
2.1.2传感器
本系统模型使用的传感器分为两种，分别是霍尔传感器和光电传感器。
输出分析：
（1）步进电机：步进电机，无论是横向（X）、纵向（Y）、取＼停车方面（Z）都是采用步进电机运动，载车板的移动都是由电机的正反转，传动到机械臂，使机械臂动作。
（2）指示灯：车位满指示灯、停车中指示、取车中指示灯。
2.2运动机构
横向电机、纵向电机采用57J1809-288-N步进电机，驱动器为2M656。2M656步进驱动器为24-58V直流电压供电，本系统模型采用24V供电，最大可达12800步数/圈。本次使用的横向电机细分为3200步/数圈，纵向电机细分为12800步数/圈。
取/停车电动机是实现，停车时，通过PLC控制变频器，使异步电动机正转，带动螺杆转动，把载车板和车送到支架上；取车时，通过PLC控制变频器，异步电动机反转，带动螺杆转动，把载车板和车从支架上取出。
2.3传感器的使用
光电传感器是安装在原点，也就是停车的入口位置，用于检测原点位置有没有车要停，当有车位于原点位置时，光电传感器发出信号，系统就会自动的把车停在空的车位上。霍尔传感器是安装在机械臂旁用于限位。两个霍尔传感器就能使机械肩的伸缩动作安全执行。
3.触摸屏的设计
PLC使用422转232的连接线与触摸屏连接，用触摸屏中的按钮与数字输入、数字显示等与PLC的软元件关联，使触摸屏起到控制PLC的作用。本系统采用触摸屏控制，主要画面分为调整界面、自动停入界面、手动界面。
3.1自动界面
自动界面是联系着自动停取车功能，主要包括自动取车和自动停车两方面功能。
当原点处的光电传感器检测到有车需要停放时，存车指示灯就会亮，系统检测车位是否是满的，如果还有空位。系统就会计算最小号值的空位，并赋值X轴、Y轴脉冲。三个电机（横向电机、纵向电机、取停车电机）就会协作运动，把车送到空位上停放。当停放完毕，机械臂还会回到原点位置，再息灭存车指示灯。
当需要取车时就按自动界面上的车号位上显示“取”字的按钮，这时取车指示灯亮，车位号相应的车位号的指示灯就会亮，并赋值X轴、Y轴脉冲。三个电机就会协作运动，把车从指定号位上取出车送回原点处。当车到达原点时，取车灯和相应号位的灯自动息灭。
3.2手动界面
手动界面是联系着手动停取车功能，主要包括手动停车、手动取车两方面功能。
手动模式是由操作者决定机械臂的位置和机械臂是取车还是停车的界面。界面上、下、左、右这四个按钮是决定横轴电机和纵轴电机移动的位置。机械臂移动时，移动时记录下机械臂的位置，并显示在界面左边当前位置示意图上。
当用上、下、左、右四个键选择好当前位置，当按下放车接键时，机械臂就会作放车的动作，同时停车操作灯会亮；当按下取车按钮时，机械臂就会作取车动作，同时取车操作灯会亮。然后再操作机械臂回到原点。
3.3调整界面
调整界面是联系着调整系统的功能，调整模式是用于调整停车状态灯、机械臂伸缩状态和原点处的位置所设定的三个方面的调整。
当车位状态灯错误时，例如灯上是亮的，但相应号的车位上没有车停放或者是相应车位号上有车停放，但是指示灯却是息灭。这样就可以使用相应号位指示灯下的交替按钮进行指示灯状态的调整。
机械臂的位置也是有可能会发生错误，机械臂的位置跟原点的位置对得不合适时，可以通过上、下、左、右的按钮进行横向电机或纵向电机移动的微调整，使机械臂跟原点位置。
最后是调整伸缩状态，通过伸出和缩回按钮，使取停/取车电机运动达到调整伸和缩的调整。调整机械臂时，机械臂必须存在原点位置，然后按确定按钮，使所有寄存器和输出量复位。
4.PLC控制原理
系统开始时是先进入调整界面，通过调整界面调整原点处的位置。三个界面可以互相切换。立体车库分为4*2结构，一共8个车位。停车时，横向电机和纵向电机同时运动，带动螺杆运动，把载车板送到合适的位置上，取/停车电机就把载车板连同车一起送到相应的支架位置上；取车时，取/停车电机上面就把载车板连同车一起取出，再经过横向电机和纵向电机同时运动，带动螺杆运动，把载车板连同车一起送回到原点。
自动模式的原理图如图4-1。
5.小结
根据PLC的控制控制特性， 设计一个立体车库模型。主要是通过触摸屏控制PLC，PLC驱动电机运动，达到自动停/取车，手动停/取车、调整位置的功能。本设计基本完成设定的功能，运行调试正常、稳定，并对熟悉PLC、电机的控制、编程技巧上有较大的作用。模型与实际立体车库较为相似，但是在细节部分和定位部分可以再加强，界面控制部分也可以有多种方试，日后可以改进系统，在这个模型的基础增加稳定性和功能。
【参考文献】
[1]赫英歧，徐建高.PLC在立体停车库控制系统中的应用[J].机电信息，2010，（6）：117-118.
[2]刘美莲，腾旭辉.升降横移式立体停车库的PLC控制[J].起重运输机械，2010，（6）：16-18.
[3]金立立，梁伟，张军.智能立体停车系统的设计[J].湖北汽车工业学院学报，2011，25（3）：74-75.