基于PLC的多層升降橫移立體停車(chē)庫(kù)控制設(shè)計(jì)

　　光電開(kāi)關(guān)布置在不同的位置有不同的功能：分別安裝在托盤(pán)底層左右兩邊的光電開(kāi)關(guān),可以檢測(cè)托盤(pán)上汽車(chē)停放是否到位;在托盤(pán)對(duì)角線上安放的光電開(kāi)關(guān)可以檢測(cè)托盤(pán)上有無(wú)車(chē);裝設(shè)于停車(chē)庫(kù)車(chē)輛入口處左右兩側(cè)的光電開(kāi)關(guān)還可以用于檢測(cè)外界的錯(cuò)誤動(dòng)作和車(chē)位移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的異常情況等,如車(chē)輛未停妥、動(dòng)作區(qū)域有人或物、運(yùn)行過(guò)程中有車(chē)想開(kāi)進(jìn)等意外情況,光電開(kāi)關(guān)光線被遮,會(huì)給PLC一個(gè)電平變化信號(hào),從而改變PLC的輸入,蜂鳴器發(fā)音報(bào)警,設(shè)備不作運(yùn)行或停止運(yùn)行。

　　同時(shí)在車(chē)庫(kù)中還運(yùn)用了一些傳感器,如煙溫傳感器、檢測(cè)斷繩松繩或斷鏈報(bào)警的位移傳感器,以及警示裝置、緊急停車(chē)開(kāi)關(guān)、手動(dòng)按鈕、復(fù)位開(kāi)關(guān)等。

　　PLC控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

　　控制程序流程圖

　　該系統(tǒng)存取車(chē)控制只針對(duì)上層(二、三、四層)車(chē)位,而對(duì)于下層車(chē)位,存取車(chē)只需直接開(kāi)進(jìn)開(kāi)出即可?？刂栖浖捎锰菪螆D語(yǔ)言編寫(xiě)。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(shè)計(jì)不同層進(jìn)出車(chē)程序時(shí)運(yùn)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(shí)執(zhí)行,待各流程動(dòng)作全部結(jié)束后,根據(jù)相應(yīng)執(zhí)行條件,匯合狀態(tài)動(dòng)作。即如果選擇第三層托盤(pán)進(jìn)出車(chē),可以使一層二層同時(shí)平移(左移或右移),這樣,設(shè)備動(dòng)作順序之間聯(lián)鎖或雙重輸出時(shí),控制系統(tǒng)均能自動(dòng)處理,而且控制系統(tǒng)的試運(yùn)行及故障檢查非常方便,可節(jié)約大量時(shí)間,提高工作效率。

　　控制程序優(yōu)化

　　由于上層的托盤(pán)升降都必須使其下層車(chē)位為空車(chē)位之后才能進(jìn)行,以地上三層車(chē)位運(yùn)動(dòng)為例,一層空車(chē)位位置有N種,二層托盤(pán)升降涉及的運(yùn)動(dòng)方式有N2種,三層托盤(pán)可能的運(yùn)動(dòng)方式有N3種,隨著車(chē)位和層數(shù)的增加,程序會(huì)出現(xiàn)劇烈膨脹,因此,如何尋求簡(jiǎn)便方法,使程序得到優(yōu)化將是該系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。以第二層為例,在變量Dm中存放第二層需要存取的車(chē)位號(hào),該車(chē)位號(hào)為1~N,如進(jìn)行上層X(jué)(1≤X≤N)號(hào)車(chē)位存取,則Dm＝X;在Dn中存放下層空車(chē)位號(hào),設(shè)空車(chē)位為Y號(hào)車(chē)位,則Dn＝Y(jié);在進(jìn)行存取車(chē)時(shí),把Dm和Dn中的數(shù)值進(jìn)行比較,其結(jié)果為零,則上層車(chē)位的托盤(pán)可以直接下移;如果結(jié)果大于零,則表示空車(chē)位在左邊,這樣先把空車(chē)位右邊第一個(gè)托盤(pán)左移到空位上,之后重復(fù)上述過(guò)程,直到空車(chē)位在上層需要存取的車(chē)位正下方時(shí),上層車(chē)位的托盤(pán)才能進(jìn)行升降運(yùn)動(dòng)。三層和四層存取車(chē)的處理方法和第二層類(lèi)似。

　　模塊化程序設(shè)計(jì)

　　PLC控制程序采用模塊化編程形式,車(chē)位運(yùn)行過(guò)程中只需調(diào)用子程序模塊,這樣大大降低了程序的復(fù)雜程度,方便了程序的修改,而且為車(chē)位的拓展提供了便利的條件。整個(gè)程序包括主程序模塊、手動(dòng)按鍵子程序模塊、緊急停車(chē)按鍵子程序模塊、初始化程序模塊、存取車(chē)位號(hào)賦值程序模塊、空車(chē)位號(hào)與移動(dòng)車(chē)位號(hào)賦值程序模塊、托盤(pán)平移運(yùn)動(dòng)程序模塊、光電開(kāi)關(guān)子程序模塊、托盤(pán)升降運(yùn)動(dòng)程序模塊和故障報(bào)警子程序模塊。

　　軟件設(shè)計(jì)中關(guān)鍵問(wèn)題的處理

　　程序所用狀態(tài)元件、定時(shí)器及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器均選用具有掉電保護(hù)功能的元件,當(dāng)系統(tǒng)掉電時(shí)元件保持掉電前的狀態(tài),以保存現(xiàn)場(chǎng)信息,待上電后繼續(xù)完成被中斷的動(dòng)作;當(dāng)發(fā)生意外情況時(shí),按下急停按鈕中止系統(tǒng)的運(yùn)行并保存現(xiàn)場(chǎng)斷點(diǎn)信息;當(dāng)出現(xiàn)如電機(jī)過(guò)載、過(guò)熱電氣或機(jī)械故障時(shí),自動(dòng)中止系統(tǒng)的運(yùn)行,并發(fā)出聲光報(bào)警,同時(shí)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入手動(dòng)方式進(jìn)行故障處理。

　　結(jié)語(yǔ)

　　升降橫移類(lèi)立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)通過(guò)采用PLC和Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線控制,使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提高,滿足了車(chē)庫(kù)的控制功能與使用性能的要求,完全實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車(chē)的智能控制。系統(tǒng)還在硬件設(shè)計(jì)上采用了手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)多級(jí)冗余控制方式,配合軟件/硬件連鎖保護(hù),大大提高了系統(tǒng)的可靠性;同時(shí),由于PLC軟件設(shè)計(jì)上的優(yōu)化處理,使得本系統(tǒng)對(duì)于車(chē)位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)便;此外,軟件設(shè)計(jì)還采用了“并行分支與匯合”的技巧,從而大大縮短了進(jìn)出車(chē)時(shí)間,提高了工作效率。