基于三菱FX2N控制的自动立体车库研究

崔守娟，吴学伟，李国华

（镇江高等职业技术学校，江苏 镇江 212016）

随着国家经济的飞速发展和人民生活水平的逐步提升，机动车数量正在快速增长。传统的平面停车位由于占用空间大、容纳车辆少，常常导致停车位严重供不应求，私占道路和绿地停车行为屡见不鲜。采用三菱FX2N-16MR型PLC进行控制的自动立体车库在大幅增加车辆容纳数量的基础上，还具有体积小、功耗小、安装简单、成本低、可靠性高、便于维护等优点，能很好地解决停车难问题。再配以MCGS组态软件，将使自动立体车库功能变得强大且运行速度快、成本低、环境适应性强、操作安全性高。

1 控制系统

1.1 控制过程

立体车库的停车、取车任务主要由起升机构完成。在自动立体车库中，这两个过程分别由对应的按钮来控制并配合检测系统，以保证“存取车”过程的绝对安全。其具体控制过程如下：

停车：①按下停车按钮，并输入停车密码，无误后系统检测是否有空余停车位；②若有空余停车位，起升机构落至地面，车主需将车辆行驶至起升机构。若无空余停车位，则显示“无停车位”，并终止操作；③检测系统检测车辆是否停在起升机构的安全线内，若是，则起升机构升起，将车辆运送至任意停车空位。若否，系统则不断报警，提醒车主将车辆停至安全线内。自动立体车库的停车功能顺序图见图1。

取车：①按下取车按钮并输入取车密码；②确认无误后起升机构将对应车辆运至地面；③车主将车辆开出，检测系统检测车辆是否在起升机的边界线内，若是，则起升机构不动。若否，起升机构上升回至空中。自动立体车库的取车功能顺序图见图2。

图1 自动立体车库停车功能顺序图Figure 1 Parking function sequence diagram of automatic stereo garage

图2 自动立体车库取车功能顺序图Figure 2 Starting function sequence diagram of automatic stereo garage

1.2 系统I/O地址分配

根据系统控制过程，分配I/O地址见表1。

1.3 PLC 程序

本设计使用的PLC语言为SFC，它的中文名称为顺控功能图，即以梯形图表示各步发生的具体控制为基础，把机械运行顺序分成各步，这样可以清晰表达程序执行顺序和执行条件，并容易设计与修改。采用SCF进行程序编写，程序与注释如图3所示。

表1 输入/输出点分配Table 1 Input/output point allocation

图3 自动立体车库SFC程序图Figure 3 SFC program diagram of automatic stereo garage

2 组态监控

MCGS嵌入式体系结构分为组态环境、模拟运行环境和运行环境三部分。组态环境和模拟运行环境相当于一套完整的工具软件，可以在PC机上运行。用户可根据实际需要裁减其中内容，还可帮助用户设计和构造自己的组态工程并进行功能测试。运行环境是一个独立的运行系统，可按照组态工程中用户指定的方式进行各种处理，进而完成用户组态设计的目标和功能。基于MCGS嵌入组态软件具有容量小、速度快、成本低、真正嵌入、稳定性高、功能强大、通讯方便、操作简便、支持多种设备、有助于建造完整的解决方案的特点，选择其与三菱PLC进行通讯连接，可以达到使控制系统具有可靠性、实时性、确定性和安全性。本系统的组态监控图见图4。

图4 自动立体车库组态监控图Figure 4 Configuration monitoring chart of automatic stereo garage

3 结语

本研究使用三菱FX2N-16MR型PLC，针对国内城市严重缺乏停车位的现象，研究设计了符合城市要求的自动立体车库。目前已完成的设计包括立体车库停/取车的PLC程序设计和立体车库停/取车MCGS组态监控界面设计。PLC结合MCGS使用，可让立体车库的操作更加简洁方便，系统更加安全可靠。随着科技的不断发展和停车难问题的长期存在，自动立体车库将逐步走进有车族的生活，其应用将越来越广泛，大大方便了人们的出行，缓解城市停车难的压力。

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