1 引言

　　隨著城市經濟的騰飛，停車難已到了刻不容緩的地步。在寸土寸金的市中心，特別是賓館、商場、購物中心等車輛集中的地區，只有向空中、向地下發展，建造相當數量的立體停車庫已是必不可少。上海市機械設備成套集團科貿公司是一家專門從事機械式立體停車庫生產設計的公司，受文定天下苑徐房（集團）物業管理公司的委托，建造機械式兩層升降橫移立體停車設備。

　　2 總體方案設計

　　根據業主的要求，通過實地考察，總體方案設計如圖1所示:遠程小區監控中心具有系統管理員功能，可查看車庫泊位狀態（即車位板上是否停有車輛），修改存取車輛的密碼，并實時監控下位控制器的運行狀態;設計兩個存取車輛出入口（即東出入口和西出入口），可加快車主存取車輛的速度，在兩個出入口處各放置一臺觸摸屏，車主輸入操作密碼即可存取自己的車輛;下位機為PLC，通過信號的輸入輸出，檢測存取的車輛和車位板是否到位、故障等，并控制電機運轉，完成車輛的存取工作。

　　行程開關判別橫移車位板或升降車位板是否到位，泊位開關判別車位板上是否停有車輛，光電開關判別存入的車輛是否超高、超長，并有安全保護作用，接觸器用來直接控制電機的運動，指示燈可方便車主根據信息燈狀態—前進、后退、運行、故障等，方便存取車輛。

　　3 系統工作原理

　　以7個車位為例說明從上層3號車位板存（取）車工作原理:車主輸入正確的存（取）車密碼;首先下層4、6號車位板同時向右橫移，6號橫移至空位，4號橫移至6號位，然后3號車位板下降至下層4號位;車主即可把自己車輛駛上（駛出）3號車位板，存（取）車完成后，延時60s，3號車位板自動上升至原來的位置，然后4、6號車位板復位。

　　每個橫移車位板對應一個行程開關，開關狀態為“1”時表示此時車位板到位，為“0”時表示車位板未到位，根據行程開關的狀態可判別出橫移車位板是否到位。每個升降車位板對應一個上定位行程開關和一個下定位行程開關，根據行程開關的狀態可判別升降車位板的位置。自動運行過程中，根據行程開關的狀態控制接觸器觸點的通斷，進而控制電機的運行和停止。

　　泊位開關用來檢測車位板上是否停有車輛，其實質是一個鏡面反射的光電開關，工作原理是:該車位板上停有車輛時，泊位開關處于“1”狀態;車位板上無車輛時，泊位開關處于“0”狀態，根據泊位開關的狀態可知PLC對應輸入點的狀態，遠程小區監控中心上位計算機根據松下電工的專用通訊協議可讀出PLC寄存器狀態，從而監控立體停車庫的泊位狀態、停車狀況等。

　　4 控制系統硬件設計

　　控制系統的核心是下位控制器PLC，松下FP1的控制器因其較高的性價比受到用戶的青睞。

　　（1） FP1具有計算機Link功能，可由上位計算機根據MEWTOCOL-COM通訊協議，直接通過編程口RS422讀取FP1中的接點信息和其數據寄存器中的內容，實現數據采集，監視運行狀態的功能;同時RS232可直接與操作界面觸摸屏進行通訊。

　　（2） 擴展方便、靈活，可根據輸入輸出的點數的多少選擇主機CPU單元和擴展單元。

　　（3） 控制單元和擴展單元輸出功能強大:各個“COM”端均為獨立的，可使用不同的電壓;輸出點額定控制能力強，為2A/250VAC或2A/30VDC，可直接控制接觸器動作。

　　車庫設置兩個車輛出入口，主要目的是加快存取車輛的速度。系統配置時選用一個PLC，在東西出入口處各放置一臺觸摸屏，東出入口觸摸屏和PLC距離約為 8m，所以直接通過RS232接口通訊;兩個觸摸屏之間的距離約為20m，選用RS485通訊接口。圖3為其通訊接口協議接線圖。

　　由于立體停車庫領域的特殊性，對電機的要求很高，一般都采用三合一電機（即減速、制動、剎車為一體），本車庫使用德國漢森電機，橫移電機為0.25kW，升降電機為 2.2kW，規格為三相380V，通過接觸器的通斷直接控制電機的運行和停止，完全可以達到車位板的定位要求。

　　綜合以上因素，根據I/O點數、輸入輸出信號特點、輸出驅動能力、通訊等要求，選擇FP1系列C72C繼電器輸出型PLC，擴展模塊為繼電器輸出型E40（I 24/O 16），即可滿足設計要求。

　　5 控制系統軟件設計

　　本系統軟件部分的中心任務是根據輸入的存（取）車密碼，對應的車位板運行到指定的位置。主要有四部分組成:（1）自動操作程序—根據車主輸入的密碼，對應的車位板運行，完成車輛的存取。（2）單步操作程序—按下按鈕，執行一個車位板的完整動作。（3）手動操作程序—按鈕按下時，車位板運動，直至車位板到位，否則停止，可方便維修、故障查找。（4）操作顯示程序—在存（取）車過程中，應顯示必要的提示信息，方便車主存（取）車;為方便維護人員，在系統故障時，應顯示對應的故障代碼。

　　所有實現上述功能的PLC軟件程序采用步進結構，圖4所示為軟件流程圖。

　　觸摸屏的設計軟件為 ADP3，要正確設置觸摸屏的DIP開關和通訊參數，才能確保通訊的正常進行。東出入口的觸摸屏為主站，通訊參數設置:人機界面站號為0，傳輸速率為 19200b/s，8位數據長、奇校驗、1位停止位;與PLC連線所用的通訊端口為COM1，連線方式為“Multi-drop M aster”，共用寄存器區為DT200，長度為32，共用接點區為R200，長度為0;畫面控制區地址為DT10，畫面狀態區地址為DT20;延遲畫面啟動時間為3s。西出入口的觸摸屏為輔站，通訊參數設置:人機界面站號為1，傳輸速率為19200b/s，8位數據長、奇校驗、1位停止位;連線方式為 “Multi-drop Slave”，共用寄存器區為DT200，長度為32，共用接點區為R200，長度為0;畫面控制區地址為DT12，畫面狀態區地址為DT18;延遲畫面啟動時間為0s。按照以上的參數設置及通訊接口接線，才能保證系統通訊的正常。

　　6 FP1系統寄存器參數設置

　　在軟件設計時，為了保證PLC與上位監控計算機和觸摸屏通訊正常，一定要注意PLC系統寄存器的參數設置。

　　與上位計算機有關的系統寄存器配置:（1）編程口站號參數NO.410設置為K1;（2）編程口通訊格式參數NO.411設置為H0。

　　與操作界面觸摸屏有關的系統寄存器配置:

　　（1）RS232C串口通訊方式參數NO.412設置為K1，表示RS232C串口用于計算機鏈接通訊;

　　（2） RS232C串口通訊格式參數NO.413設置為K1，表示RS232C串口通訊傳輸格式為8位數據長、奇校驗、1位停止位、CR為結束符;

　　（3） RS232C串口波特率參數NO.414設置為K1，表示串口通訊波特率為19200b/s，同時應把PLC波特率選擇開關設置為19200bps;

　　（4）RS232C串口站號參數NO.415設置為K1。

　　7 結束語

　　通過調試運行，整個停車設備的結構緊湊、設計合理、運行良好，充分發揮了FP1的高可靠性、強抗干擾性、調試方便等特點，特別是FP1的功能特點在停車設備中的應用具有推廣價值，對同行業的機械式升降橫移停車設備的設計具有借鑒意義。