基于PLC的立体停车库控制系统设计+仿真图+梯形图(6)
4.4 PLC的选型
该系统选用的PLC为西门子S7-200 /CPU226型PLC。
西门子S7-200 PLC有以下的优点[14]：
(1)可靠性高，抗干扰能力强。在硬件方面，I/O采用了光电隔离，有效的抑制了外部干扰源对PLC的影响；对供电电源以及线路采用多种形式的滤波，从而消除或抑制了高频干扰；对CPU等重要部件采用良好的导电、导磁材料进行屏蔽，以减少空间电磁干扰；对有些模块设置了联锁保护、自诊断等。在软件方面，PLC采用扫描方式以及在程序中设有故障检测和自诊断程序等来达到抗干扰的功能。
(2)采用模块化的结构，安装容易。选用了高速计数模块、多点I/O模块、通讯模块等。故监控层选用PLC作为控制系统的主控机。PLC工作时，首先是开机自检，确认无故障后，判断当前模式是手动还是自动。手动模式是用于设备的调试或者处理故障情况。自动模式则是程序控制用于车辆的自动存取。
(3)功能性强，性价比高。一台小型的PLC内有成百上千个可供用户使用的编程软件，功能强大，可以实现复杂的控制系统。此外，还可以通过通信联网 ，实现分散控制，集中管理。
(4)硬件配套齐全，适应性强。PLC产品已经标准化、模块化、系列化。PLC构成的控制系统中，只需在PLC端子上接入相应的I/O信号线即可，具有较强的带负载能力。
(5)体积小，能耗低。
(6)系统的设计、安装、调试工作量小。
(7)文修工作量小，文修方便。
4.5 安全保护装置设计
(1)电压保护。如果设备在使用过程中发生超载、短路等现象，接触器或继电器将会立即发生动作并自动使主电路断电以保护车库中的设备不被损坏。
(2)急停保护。在系统中设置急停开关，按下按钮后将使电路立即断电，停止所有动作，以应对设备动作过程中出现的故障。
(3)超限检测。将光电检测设备装置在电梯内部适当的高度上，以帮助车主在存放车的过程中准确通车，如果车主停车不当，蜂鸣器就会自动发出警报。
4.6 组态监控系统设计
监视与控制系统(Monitor and Control Generated System,MCGS)是基于Windows平台的的一套监控系统，用于构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行在Windows98/NT/XP等操作系统。MCGS不仅为用户端提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，而且能够实现现场的数据采集、安全机制、流程控制、动态显示、趋势曲线、企业监控网络等功能[15]。监控系统功能图如图4所示。
图4监控系统功能图
4.7 硬件系统结构图
在电梯式立体车库中，控制系统中主控单元的主控对象首先是车库内的行走小车电机和升降电机，控制系统的目的是使它们在不同的时间段内实现电机的正反转;其次就是车库内相应的辅助设备，比如指示灯、收款机以及其他安全设施等。为了保证载车板能够在横梁和纵梁上运载小车到达预定位置以及载车板能升降到达指定的位置，多数都要在控制系统中采用行程开关。为了辨别载车板上是否有车辆，多数都在载车板上安置光电开关。而一般中、小型车库大都选用按钮操作，其具有界面清楚，易于操作的优点，但大型车库要采用上位机和下位机对车库进行控制。同时在车库中还安装了烟温传感器以及安全预警装置等设备，因此本系统只有开关量输入没有模拟量输入，因为可编程序控制器本身的抗干扰能力以及隔离变压器就能满足要求，因此就没有必要额外增加其它抗干扰设备。由于PLC具有可靠性高、抗干扰能力强的优点。国内外现有的电梯式立体车库，系统控制形式多数都是采用PLC控制，特别是应用在自动化程度高、车位多、容量大的现代化电梯式立体车库中。车库的硬件结构图如图5所示。