基于PLC技术的立体升降式停车系统研究

余启纯 粟小梅 许文俣 温娜

摘 要：由于中国经济社会的蓬勃发展，私家车总量日渐上升，市停车难问题越来越严峻。为进一步提高车库空间的利用率，并保障交通安全秩序，本文提出了一种基于PLC技术的立体升降式停车系统，实现"一位三停"的功能，将可停车数量翻了三倍，有效解决了停车难的问题。

关键词：PLC技术;立体升降式停车库;电梯式

1、背景

现如今，随着生活条件日益提高，人民对美好生活的需要也日益增长，近年来户均车辆拥有率飞速上升。汽车成为人们日常生活中常用的代步工具，虽然方便了人们的出行，但是剧增的车辆总数也带来了停车难等一些列问题。人类社会面临着由停车难引起的日益严峻的交通安全问题。在大型商场和老旧小区，车位的掣襟露肘带来了交通严重的拥堵现象。同时由于"停车难"而引起的公共纠纷频发，私自安装地锁、侵占草坪、占道堵路等不良停车行为，导致邻里矛盾纠葛，车剐碰现象层出叠见，停车问题引起的社会治安事件和暴力冲突也时有发生。"停车难"还造成了安全隐患。小区内消防通道停车导致消防车、救护车不能第一时间到达现场;小区外占道停车人流、自行车被迫流挤入机动车流，容易导致交通事故发生。当今现代化、智能化、高效化的新型停车系统已将成为行业未来发展的趋势。基于此，我们提出了立体升降式停车系统，通过对单一车位进行改进和地下空间的拓展，实现"一位三停"的功能。项目组将在人们对交通安全问题逐步重视的需求中完成市场拓展与自发性盈利，顺应时代发展，为立体式停车库研究领域注入新的血液。0

2、停车库机械结构设计

立体升降式停车库機械结构包括立体车库箱体结构、驱动与辅助机构、外部框架结构三部分组成。

2.1、立体车库箱体结构

本系统结合多层轿厢电梯的结构形式，采用三层车位集中一体式的结构，分为上、中、下三层，实现汽车的立体停放。0

2.2、驱动与辅助结构

驱动机构由驱动电机、丝杠以及传动轴等组成，通过驱动电机驱动丝杠正反向旋转来带动整个轿厢车位的升降;辅助机构采用滑轨和滑块相结合的方式，通过轿厢上的滑块在滑轨上上下滑动，保证整个轿厢升降的稳定性，并有效防止轿厢向前后倾翻。

2.3、外部框架结构

外部框架机构用于模拟车位的地下空间和地面结构，为辅助装置与模拟车库箱体提供结构支持。

此停车库机械结构正常状态为两层车位位于地面，一层车位位于地下，通过PLC控制系统控制车位的升降，当负一层车位驶入或驶出车辆时，PLC控制轿厢升至最高，此时，最底层车位与地面平齐，便于车辆停车或驶出，当顶层车位驶入或驶出车辆时，PLC控制轿厢降至最低，此时，最顶层车位与地面平齐，地下有两层车位。控制系统根据选择的车位层次选择不同的控制程序和起作用的平层开关，如当最顶层车位处于平层位置时，此时如需选择最底层的车位，则按下最底层的控制按钮，此时中间层的限位开关失去作用，知道金属片遮挡最上端的限位光电开关时，输出停止信号。运行流程如图1所示。

3、立体停车库控制系统

控制系统以可编程序控制器PLC为控制核心，操作指令由门禁系统读取传送进入PLC控制器，系统采用无线收发模块实现轿厢的升降控制，使用光电开光实现轿厢升降平层的精准控制。门禁系统由前端信息采集部分、信号传输部分、识别处理控制部分组成。操作指令传输流程如图2。

通过刷卡的方式，门禁系统的前端信息采集部分读取信息，通过信号传输部分将信号传输给识别处理控制部分，识别并发送信号到PLC控制器，接通控制系统，接通不同的接口，实现不同层车位移动到与地平面平行。

4、总结与展望

本文在传统的停车库的基础上，引入电梯升降工作原理，构建了三层立体式停车位，在原有的停车位基础上进行嵌地式扩充，实现“一位三停”，大大提高了车库的车位数量。以 PLC 为控制核心，采用无线收发方式实现立体停车位的升降控制，系统稳定可靠。相信在不久的将来，立体升降式停车库可以应用在生活中。

参考文献：

[1]潘继姮. 立体停车场的智能控制与优化方法研究与应用[D]. 辽宁：沈阳建筑大学，2016.

[2]吴一民. 面向地下停车场的双层立体车库设计研究[D]. 宁夏：宁夏大学，2016. DOI：10.7666/d.Y3108961.

*基金项目：

桂林电子科技大学2021年区级大学生创业训练项目“一种嵌地式立体停车场的设计与推广”项目（项目编号：S202110595365X）