专利名称：一种基于plc的多层循环式立体车库控制系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及 一 种多层循环式立体车库控制系统，特别是 一 种基于 PLC (Programmable Logic Controller——可编程逻辑控制器)的多层循环式立体车库控 制系统及其工作方法。
(二)
背景技术：
现代汽车工业的发展和城市现代化水平的不断提高，使得城市交通拥挤的矛盾日 益突出；同时停车场设置的不合理，造成了静态交通混乱现象，从而进一步加剧了交通拥 挤；能否解决城市交通堵塞和停车难的问题，已成为影响制约城市建设和经济发展的一个 重要因素；要解决动态交通问题，首先要解决静态交通问题；相比于常规的大中型停车场， 立体车库以其节省占地面积、出入库管理方便、存取车省时省力、配置灵活等特点成为了解
决城市"停车难"问题的重要途径和发展方向；在多层循环式立体车库控制系统中，控制器 是其核心部件之一，它通过产生并控制驱动开关器件的脉冲来控制装置的各种行为，完成 所需完成的任务，它的性能直接影响立体车库存取车的效率。
(三)
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统及其工作 方法，它可以克服现有技术的不足，结合高性能的可编程控制器和先进的控制算法，是一种 控制效果快速准确，生产成本和运行费用低，且运行过程简单的控制系统。
本发明的技术方案一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统，包括非接触 式IC卡，其特征在于它是由PLC控制器、通信模块、循环转动机构、上位工控机、IC卡接口 电路、自动检测系统、接口电路、IC读卡器和打印机组成；其中，所说的PLC控制器与通信模 块呈双向连接，其输出端与循环转动机构的输入端连接；所说的通讯模块还与上位工控机 呈双向连接；所说的循环转动机构的输出端与自动检测系统的输入端连接；所说的上位工 控机的输入端与接口电路的输出端连接，同时还与ic卡接口电路呈双向连接，其输出端连 接打印机；所说的IC读卡器感应非接触式IC卡信号，并将其输入到IC卡接口电路；所说的 接口电路的输入端与自动检测系统的输出端连接。 —种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统的工作方法，其特征在于它包括以 下步骤 (1)存车时，首先通过PLC程序来检测车库中空车位数及其位置从用户自定义类 型(UDT)的车库信息库中读取尚未存车的车位数及其在车库中的坐标，并判断哪个车位离 出入口最近； (2)将车辆停放到载车板上时，检测载车板上停放汽车长宽高重是否超限以及停 放是否到位采用光电开关在出入口底部进行扫描检测，光电开关的接收器和发射器分别 安装在底层左右两边，在载车板前后位置均进行检测，当有车辆不符合规定的容车尺寸或停放不到位时，车就把光电开关光源挡住，此时系统不能动作，只有车辆停放到位后，系统 才能正常工作； (3)取车时，检测出入口处载车板上车辆是否被取走，如取走则车库关门；
(4)检测载车板是否到位在每个载车板上及出口处车位上装上限位开关，存 取车时检测车辆载车板是否转动、升降或横移到位；如检测到载车板到位，将数据输出到 PLC，控制电机制动并使制动器抱闸。 本发明的工作原理为PLC是车库控制系统的核心，它的主要作用是当有存取操 作时，PLC会接收和分析主机传输过来的数据、指令并做出合理的工控安排；判断检测元件 的状态，读取车库PLC程序及机械驱动部分的相关信息；然后反馈信息到执行元件，控制车 库出入口旋转盘电机、插销电机、升降电机、横移电机的转动方向及车库内需要循环转动的 两相邻层，通过与最近空载车板的交换存入相应层或者取出相应车位号上的车辆，完成车 辆的存取操作。系统控制采用微型计算机上位工控机，PLC作下位机，对旋转盘、插销、升降、 横移电机的转动直接控制。多层循环式立体停车库的控制系统，必须确保车库的各运动机 构能够在规定的时间内，准确无误完成所要求的动作。所以，在确定车库控制系统时，首先 应该明确系统的控制任务。前提是要深入了解被控对象-车库的结构、运动规律等，并根据 客户提出的控制要求和实际的可能性、必要性来确定其任务。该类型立体车库控制任务主 要就是要完成对车库两侧载车板升降、每层所有载车板的整体横移以及定位的控制。顺序 控制设计法最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶 段称为步(St印)，然后用编程元件(例如存储器位M)来代表各步。使系统由当前进入下一 步的信号称为转换条件，转换条件可以是外部的输入信号，例如按钮、指令开关、限位开关 的接通/断开等；也可以是PLC内部产生的信号，例如定时器、计数器的触点提供的信号，转 换条件还可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。 本发明的优越性在于①采用PLC来控制运转，使整个控制系统的可靠性大大提 高，满足了车库的控制功能与使用性能的要求，实现了进出车的智能控制；②硬件设计上采 用了手动、半自动和全自动多级冗余控制方式，配合软件硬件连锁保护，大大提高了系统的 可靠性；③对于车位的扩展实现较为简便；④控制效果快速准确，生产成本和运行费用低， 且运行过程简单。
(四)
图1为本发明所涉一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统的结构框图。
图2为本发明所涉一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统中PLC控制器的 电路示意图。 图3为本发明所涉一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统的顺序功能示意 图。
(五)
具体实施例方式
实施例一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统(见图1)，包括非接触式 IC卡，其特征在于它是由PLC控制器、通信模块、循环转动机构、上位工控机、IC卡接口电 路、自动检测系统、接口电路、IC读 器和打印机组成；其中，所说的PLC控制器与通信模块呈双向连接，其输出端与循环转动机构的输入端连接；所说的通讯模块还与上位工控机呈 双向连接；所说的循环转动机构的输出端与自动检测系统的输入端连接；所说的上位工控 机的输入端与接口电路的输出端连接，同时还与IC卡接口电路呈双向连接，其输出端连接 打印机；所说的IC读卡器感应非接触式IC卡信号，并将其输入到IC卡接口电路；所说的接 口电路的输入端与自动检测系统的输出端连接。 —种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统的工作方法(见图2、图3)，其特征 在于它包括以下步骤 (1)存车时，首先通过PLC程序来检测车库中空车位数及其位置从用户自定义类 型(UDT)的车库信息库中读取尚未存车的车位数及其在车库中的坐标，并判断哪个车位离 出入口最近； (2)将车辆停放到载车板上时，检测载车板上停放汽车长宽高重是否超限以及停 放是否到位采用光电开关在出入口底部进行扫描检测，光电开关的接收器和发射器分别 安装在底层左右两边，在载车板前后位置均进行检测，当有车辆不符合规定的容车尺寸或 停放不到位时，车就把光电开关光源挡住，此时系统不能动作，只有车辆停放到位后，系统 才能正常工作； (3)取车时，检测出入口处载车板上车辆是否被取走，如取走则车库关门；
(4)检测载车板是否到位在每个载车板上及出口处车位上装上限位开关，存 取车时检测车辆载车板是否转动、升降或横移到位；如检测到载车板到位，将数据输出到 PLC，控制电机制动并使制动器抱闸。
权利要求
一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统，包括非接触式IC卡，其特征在于它是由PLC控制器、通信模块、循环转动机构、上位工控机、IC卡接口电路、自动检测系统、接口电路、IC读卡器和打印机组成；其中，所说的PLC控制器与通信模块呈双向连接，其输出端与循环转动机构的输入端连接；所说的通讯模块还与上位工控机呈双向连接；所说的循环转动机构的输出端与自动检测系统的输入端连接；所说的上位工控机的输入端与接口电路的输出端连接，同时还与IC卡接口电路呈双向连接，其输出端连接打印机；所说的IC读卡器感应非接触式IC卡信号，并将其输入到IC卡接口电路；所说的接口电路的输入端与自动检测系统的输出端连接。
2. —种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统的工作方法，其特征在于它包括以下 步骤(1) 存车时，首先通过PLC程序来检测车库中空车位数及其位置从用户自定义类型 (UDT)的车库信息库中读取尚未存车的车位数及其在车库中的坐标，并判断哪个车位离出 入口最近；(2) 将车辆停放到载车板上时，检测载车板上停放汽车长宽高重是否超限以及停放是 否到位采用光电开关在出入口底部进行扫描检测，光电开关的接收器和发射器分别安装 在底层左右两边，在载车板前后位置均进行检测，当有车辆不符合规定的容车尺寸或停放 不到位时，车就把光电开关光源挡住，此时系统不能动作，只有车辆停放到位后，系统才能 正常工作；(3) 取车时，检测出入口处载车板上车辆是否被取走，如取走则车库关门；(4) 检测载车板是否到位在每个载车板上及出口处车位上装上限位开关，存取车时 检测车辆载车板是否转动、升降或横移到位；如检测到载车板到位，将数据输出到PLC，控 制电机制动并使制动器抱闸。
全文摘要
一种基于PLC的多层循环式立体车库控制系统，它是由PLC控制器、通信模块、循环转动机构、上位工控机、IC卡接口电路、自动检测系统、接口电路、IC读卡器和打印机组成；工作方法包括(1)检测空车位数及其位置；(2)检测载停放汽车长宽高重；(3)取车时，检测车辆是否被取走；(4)检测载车板是否到位。优越性在于①实现了进出车的智能控制；②对于车位的扩展实现较为简便；③控制效果好，生产成本和运行费用低。
文档编号G05B19/418GK101706660SQ20091022807
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者刘欣, 周宣征, 周雪松, 张海涛, 许立瑾, 谷海青, 马幼捷, 齐鸣 申请人:天津理工大学