基于PLC技術(shù)的立體升降式停車系統(tǒng)研究

余啟純 粟小梅 許文俁 溫娜

摘 要：由于中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的蓬勃發(fā)展，私家車總量日漸上升，市停車難問題越來越嚴(yán)峻。為進(jìn)一步提高車庫空間的利用率，并保障交通安全秩序，本文提出了一種基于PLC技術(shù)的立體升降式停車系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)"一位三停"的功能，將可停車數(shù)量翻了三倍，有效解決了停車難的問題。

關(guān)鍵詞：PLC技術(shù);立體升降式停車庫;電梯式

1、背景

現(xiàn)如今，隨著生活條件日益提高，人民對(duì)美好生活的需要也日益增長，近年來戶均車輛擁有率飛速上升。汽車成為人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫拇焦ぞ?，雖然方便了人們的出行，但是劇增的車輛總數(shù)也帶來了停車難等一些列問題。人類社會(huì)面臨著由停車難引起的日益嚴(yán)峻的交通安全問題。在大型商場和老舊小區(qū)，車位的掣襟露肘帶來了交通嚴(yán)重的擁堵現(xiàn)象。同時(shí)由于"停車難"而引起的公共糾紛頻發(fā)，私自安裝地鎖、侵占草坪、占道堵路等不良停車行為，導(dǎo)致鄰里矛盾糾葛，車剮碰現(xiàn)象層出疊見，停車問題引起的社會(huì)治安事件和暴力沖突也時(shí)有發(fā)生。"停車難"還造成了安全隱患。小區(qū)內(nèi)消防通道停車導(dǎo)致消防車、救護(hù)車不能第一時(shí)間到達(dá)現(xiàn)場;小區(qū)外占道停車人流、自行車被迫流擠入機(jī)動(dòng)車流，容易導(dǎo)致交通事故發(fā)生。當(dāng)今現(xiàn)代化、智能化、高效化的新型停車系統(tǒng)已將成為行業(yè)未來發(fā)展的趨勢?；诖耍覀兲岢隽肆Ⅲw升降式停車系統(tǒng)，通過對(duì)單一車位進(jìn)行改進(jìn)和地下空間的拓展，實(shí)現(xiàn)"一位三停"的功能。項(xiàng)目組將在人們對(duì)交通安全問題逐步重視的需求中完成市場拓展與自發(fā)性盈利，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，為立體式停車庫研究領(lǐng)域注入新的血液。0

2、停車庫機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

立體升降式停車庫機(jī)械結(jié)構(gòu)包括立體車庫箱體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)與輔助機(jī)構(gòu)、外部框架結(jié)構(gòu)三部分組成。

2.1、立體車庫箱體結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)結(jié)合多層轎廂電梯的結(jié)構(gòu)形式，采用三層車位集中一體式的結(jié)構(gòu)，分為上、中、下三層，實(shí)現(xiàn)汽車的立體停放。0

2.2、驅(qū)動(dòng)與輔助結(jié)構(gòu)

驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、絲杠以及傳動(dòng)軸等組成，通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠正反向旋轉(zhuǎn)來帶動(dòng)整個(gè)轎廂車位的升降;輔助機(jī)構(gòu)采用滑軌和滑塊相結(jié)合的方式，通過轎廂上的滑塊在滑軌上上下滑動(dòng)，保證整個(gè)轎廂升降的穩(wěn)定性，并有效防止轎廂向前后傾翻。

2.3、外部框架結(jié)構(gòu)

外部框架機(jī)構(gòu)用于模擬車位的地下空間和地面結(jié)構(gòu)，為輔助裝置與模擬車庫箱體提供結(jié)構(gòu)支持。

此停車庫機(jī)械結(jié)構(gòu)正常狀態(tài)為兩層車位位于地面，一層車位位于地下，通過PLC控制系統(tǒng)控制車位的升降，當(dāng)負(fù)一層車位駛?cè)牖蝰偝鲕囕v時(shí)，PLC控制轎廂升至最高，此時(shí)，最底層車位與地面平齊，便于車輛停車或駛出，當(dāng)頂層車位駛?cè)牖蝰偝鲕囕v時(shí)，PLC控制轎廂降至最低，此時(shí)，最頂層車位與地面平齊，地下有兩層車位?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)選擇的車位層次選擇不同的控制程序和起作用的平層開關(guān)，如當(dāng)最頂層車位處于平層位置時(shí)，此時(shí)如需選擇最底層的車位，則按下最底層的控制按鈕，此時(shí)中間層的限位開關(guān)失去作用，知道金屬片遮擋最上端的限位光電開關(guān)時(shí)，輸出停止信號(hào)。運(yùn)行流程如圖1所示。

3、立體停車庫控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)以可編程序控制器PLC為控制核心，操作指令由門禁系統(tǒng)讀取傳送進(jìn)入PLC控制器，系統(tǒng)采用無線收發(fā)模塊實(shí)現(xiàn)轎廂的升降控制，使用光電開光實(shí)現(xiàn)轎廂升降平層的精準(zhǔn)控制。門禁系統(tǒng)由前端信息采集部分、信號(hào)傳輸部分、識(shí)別處理控制部分組成。操作指令傳輸流程如圖2。

通過刷卡的方式，門禁系統(tǒng)的前端信息采集部分讀取信息，通過信號(hào)傳輸部分將信號(hào)傳輸給識(shí)別處理控制部分，識(shí)別并發(fā)送信號(hào)到PLC控制器，接通控制系統(tǒng)，接通不同的接口，實(shí)現(xiàn)不同層車位移動(dòng)到與地平面平行。

4、總結(jié)與展望

本文在傳統(tǒng)的停車庫的基礎(chǔ)上，引入電梯升降工作原理，構(gòu)建了三層立體式停車位，在原有的停車位基礎(chǔ)上進(jìn)行嵌地式擴(kuò)充，實(shí)現(xiàn)“一位三?！?，大大提高了車庫的車位數(shù)量。以 PLC 為控制核心，采用無線收發(fā)方式實(shí)現(xiàn)立體停車位的升降控制，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠。相信在不久的將來，立體升降式停車庫可以應(yīng)用在生活中。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘繼姮. 立體停車場的智能控制與優(yōu)化方法研究與應(yīng)用[D]. 遼寧：沈陽建筑大學(xué)，2016.

[2]吳一民. 面向地下停車場的雙層立體車庫設(shè)計(jì)研究[D]. 寧夏：寧夏大學(xué)，2016. DOI：10.7666/d.Y3108961.

*基金項(xiàng)目：

桂林電子科技大學(xué)2021年區(qū)級(jí)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目“一種嵌地式立體停車場的設(shè)計(jì)與推廣”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：S202110595365X）