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摘 要：随着中国经济的持续快速发展，机动车保有量将持续保持快速增长态势。截至2017年底，全国机动车保有量达3.10亿辆。由此可见传统的停车位已不能满足日益增长的停车需求，寻找新的停车方案迫在眉睫。为解决停车难的问题，新型停车模式——立体车库，运营而生。其研究与实现正在快速发展。本文对升降横移式立体车库的电气控制进行了描述，并通过实际构造阐述了升降横移式立体车库的主要工作原理和通过步进电机进行停取车的基本操作流程。并分析了通过PLC控制进行人机互动和电机控制的形式实现车辆的停取流程，最后通过立体车库的研究与发展做了总结并对未来进行了展望。
关键词：立体车库;PLC控制;升降横移式;步进电机
随着我国经济的发展，汽车尤其是私家车的保有量大幅增加。在大中型城市，现有停车资源远远不能满足正常的停车需求，同时车位紧张带来的停车难题不仅是给车主带来了困扰，更上升成为一项严峻的社会问题。据有关数据显示，北上广深四城平均停车泊位缺口率为76.3%，以致每个城市至少有200万的车辆无正规车位可停。而与此同时，许多大量经营性停车场却存在长期空置车位的问题，近五成停车场泊位没有得到合理利用，空置率高达44.6%，资源配置严重浪费。由此可见传统停车位的局限性比较大，资源利用率不高，社会急需寻找新型的停车方案。为此，本文就立体车库电气控制方面进行了研究与讨论，以及对未来立体车库的发展做了简单的预测。
一、立体车库的构成
该立体车库由传感器、传动系统、编程控制器PLC控制系统[1]]等组成。传感器部分由压敏电阻[3]构成，随着压敏电阻的压力变化，压敏电阻的阻值也将随之改变，由此可将车辆位置信息、车辆状况信息进行收集，并反馈给PLC，（在一些关键部分装有传感器，保证电机在安全范围内工作），PLC控制系统接收到传感器传来的信息后进行处理，准确的控制电机对车辆进行相应的移动，达到取车或停车的目的。PLC控制系统和传感器相互配合，实现车库的整体控制，调节和控制各种机械结构的有序运行，实现高效准确的停车或取车。真正实现了方便停取车辆，最大限度利用空间资源的目的。
二、立体车库控制系统设计
（一）PLC控制系统设计
左端连接触摸屏，将PLC数据显示在触摸屏上，达到可视化的目的。图中以X开头的表示输入信号，其中X0-X5分别表示1#原点、1#限位、2#原点、2#限位、3#原点、3#限位，X6为“有车检测”，X7表示1库有车标志，X10表示2库有车标志，X11表示3库有车标志，X12表示4库有车标志，X13表示5库有车标志，X14表示启动，X15表示停止。以Y开头的表示输出信号，Y0与Y1、Y2与Y3、Y4与Y5分别控制三个步进电机。
（二）人机交互界面
人机交互界面的设计对车库可视化控制来说也是不可或缺的一部分，在触摸屏上可以显示许多重要的信息。本车库触摸屏上分为如下五部分：
（1）启动控制：开启或停止车库的运行状态，控制车库日常运作，同时在紧急状况时也起到了重要作用。
（2）进出库选择：选择汽车的进出库状态。
（3）车库回零：当载车板正常停在正确的入库位置时，按下“车库回零”会控制载车板归位到正确的入库位置。
（4）出库车辆选择：使用者通过PLC触摸屏选择自己的车辆进行出库操作。
（5）各车库显示：此功能显示了各个停车位的实时状态，当某个停车位有车辆的时候触摸屏上会显示“某车位有车”。
（三）步进电机[5]的控制
图3方框表示电机控制器，圆M表示电机，电机控制器左端分别接收从PLC传输过来的数据。通过电机控制器的相关处理，控制三个电机的具体运作。如下图即为电机3D图（图4），电机实物图（图5），上图图3中列举的为其中一个电机的控制图解。图4中标注出了电机1、电机2、电机3电机控制器在接收到PLC控制系统传来的讯号后控制电机2进行上升操作，将载车板抬起，当载车板触碰到顶端的感应器后，感应器将讯号传输给电机控制器，而后电机控制器再将控制讯号传输给电机1，电机此刻进行水平横移的操作，电机1到达预定的车位后将讯号传输给电机控制器，电机控制器再将讯号传输给电机3，电机3下降将载车板降落下来，最后电机控制器控制电机1左移将载车板复位。
三、停取车基本原理及流程
（一）停车原理及流程图
使用者将车停放在入库区域的载车板后，人离场，在操作台的PLC触摸屏上选择“入库模式”，再选择“启动”。PLC控制器将使用者的选择转换成相应数据发送给电机控制器，此时电机将控制载车板上升，再横移至相应的车位。最后将车安全放入车库之后复位。
（二）取车原理及流程图
使用者在操作台的PLC触摸屏上选择“出库模式”，再选择“启动”。PLC控制器将使用者的选择转换成相应数据发送给电机控制器，此时电机将控制载车板上升，再横移至相应的车位下面，继续上升将车抬起，最后重复横移升降。最后将车安全停放到驱车口，用户即将车开走。
四、总结与展望
（一）论文总结
现如今，随着人们生活水平的提高，车辆数量逐年增加，停车难题日益严重。现阶段，这一问题亟待解决。本文对升降横移式立体车库的的电气控制进行了研究。车库控制主要由编程控制器PLC控制系统、传动系统、传感器组成，PLC精确的控制，使操作更加方便、安全。同时，实现了充分利用上部空间的目的，基本解决了停车难的问题。此立体车库采用拼接式模块，安装简便，迅速，可移植性高，停取车操作也十分简便，普及率相对较高。
（二）前景展望
立体车库基本解决了停车难的问题，但智能取车仍有很大发展。立体车库可以与互联网+相结合，达到智能取车的目的。手机终端作为主要载体，服务器、网络和终端实时连接，形成一個统一的系统。车主使用终端向云处理器发送信息的操作，处理器接收并处理信息，然后反馈给车库的数据处理系统，数据处理系统根据车主的指令控制车库，车主可以在不同的地方控制车库进行停取车，从而大大减少了等待停取车过程所需的时间。监控装置和相关传感器也可以添加到立体车库中，车主需要了解自己车辆的状态时，可以通过手机终端向云处理器发送指令。云处理器接收并控制监控设备和相关传感器的工作，以便它们能够向用户的移动电话终端反馈有效信息。也可以多条指令一起发送，云处理器在接收到这些信息后可以逐一处理，这样立体车库就可以有序高效地满足多种停车需求。
参考文献：
[1]刘远博，薛丽贤，郑毅.可编程控制器PLC控制系统程序设计探讨[J].黄金，2011，32（04）：34-36.
[2]傅静，徐政，孙丹峰.压敏电阻器的应用与发展[J].江苏陶瓷，2002（04）：5-7.
[3]马文斌，杨延竹，洪运.步进电机控制系统的设计及应用[J].电子技术应用，2015，41（11）：11-13.
通讯作者：高俊（1988-），男，助教，主要从事机电液一体化研究。
关键词：立体车库;PLC控制;升降横移式;步进电机
随着我国经济的发展，汽车尤其是私家车的保有量大幅增加。在大中型城市，现有停车资源远远不能满足正常的停车需求，同时车位紧张带来的停车难题不仅是给车主带来了困扰，更上升成为一项严峻的社会问题。据有关数据显示，北上广深四城平均停车泊位缺口率为76.3%，以致每个城市至少有200万的车辆无正规车位可停。而与此同时，许多大量经营性停车场却存在长期空置车位的问题，近五成停车场泊位没有得到合理利用，空置率高达44.6%，资源配置严重浪费。由此可见传统停车位的局限性比较大，资源利用率不高，社会急需寻找新型的停车方案。为此，本文就立体车库电气控制方面进行了研究与讨论，以及对未来立体车库的发展做了简单的预测。
一、立体车库的构成
该立体车库由传感器、传动系统、编程控制器PLC控制系统[1]]等组成。传感器部分由压敏电阻[3]构成，随着压敏电阻的压力变化，压敏电阻的阻值也将随之改变，由此可将车辆位置信息、车辆状况信息进行收集，并反馈给PLC，（在一些关键部分装有传感器，保证电机在安全范围内工作），PLC控制系统接收到传感器传来的信息后进行处理，准确的控制电机对车辆进行相应的移动，达到取车或停车的目的。PLC控制系统和传感器相互配合，实现车库的整体控制，调节和控制各种机械结构的有序运行，实现高效准确的停车或取车。真正实现了方便停取车辆，最大限度利用空间资源的目的。
二、立体车库控制系统设计
（一）PLC控制系统设计
左端连接触摸屏，将PLC数据显示在触摸屏上，达到可视化的目的。图中以X开头的表示输入信号，其中X0-X5分别表示1#原点、1#限位、2#原点、2#限位、3#原点、3#限位，X6为“有车检测”，X7表示1库有车标志，X10表示2库有车标志，X11表示3库有车标志，X12表示4库有车标志，X13表示5库有车标志，X14表示启动，X15表示停止。以Y开头的表示输出信号，Y0与Y1、Y2与Y3、Y4与Y5分别控制三个步进电机。
（二）人机交互界面
人机交互界面的设计对车库可视化控制来说也是不可或缺的一部分，在触摸屏上可以显示许多重要的信息。本车库触摸屏上分为如下五部分：
（1）启动控制：开启或停止车库的运行状态，控制车库日常运作，同时在紧急状况时也起到了重要作用。
（2）进出库选择：选择汽车的进出库状态。
（3）车库回零：当载车板正常停在正确的入库位置时，按下“车库回零”会控制载车板归位到正确的入库位置。
（4）出库车辆选择：使用者通过PLC触摸屏选择自己的车辆进行出库操作。
（5）各车库显示：此功能显示了各个停车位的实时状态，当某个停车位有车辆的时候触摸屏上会显示“某车位有车”。
（三）步进电机[5]的控制
图3方框表示电机控制器，圆M表示电机，电机控制器左端分别接收从PLC传输过来的数据。通过电机控制器的相关处理，控制三个电机的具体运作。如下图即为电机3D图（图4），电机实物图（图5），上图图3中列举的为其中一个电机的控制图解。图4中标注出了电机1、电机2、电机3电机控制器在接收到PLC控制系统传来的讯号后控制电机2进行上升操作，将载车板抬起，当载车板触碰到顶端的感应器后，感应器将讯号传输给电机控制器，而后电机控制器再将控制讯号传输给电机1，电机此刻进行水平横移的操作，电机1到达预定的车位后将讯号传输给电机控制器，电机控制器再将讯号传输给电机3，电机3下降将载车板降落下来，最后电机控制器控制电机1左移将载车板复位。
三、停取车基本原理及流程
（一）停车原理及流程图
使用者将车停放在入库区域的载车板后，人离场，在操作台的PLC触摸屏上选择“入库模式”，再选择“启动”。PLC控制器将使用者的选择转换成相应数据发送给电机控制器，此时电机将控制载车板上升，再横移至相应的车位。最后将车安全放入车库之后复位。
（二）取车原理及流程图
使用者在操作台的PLC触摸屏上选择“出库模式”，再选择“启动”。PLC控制器将使用者的选择转换成相应数据发送给电机控制器，此时电机将控制载车板上升，再横移至相应的车位下面，继续上升将车抬起，最后重复横移升降。最后将车安全停放到驱车口，用户即将车开走。
四、总结与展望
（一）论文总结
现如今，随着人们生活水平的提高，车辆数量逐年增加，停车难题日益严重。现阶段，这一问题亟待解决。本文对升降横移式立体车库的的电气控制进行了研究。车库控制主要由编程控制器PLC控制系统、传动系统、传感器组成，PLC精确的控制，使操作更加方便、安全。同时，实现了充分利用上部空间的目的，基本解决了停车难的问题。此立体车库采用拼接式模块，安装简便，迅速，可移植性高，停取车操作也十分简便，普及率相对较高。
（二）前景展望
立体车库基本解决了停车难的问题，但智能取车仍有很大发展。立体车库可以与互联网+相结合，达到智能取车的目的。手机终端作为主要载体，服务器、网络和终端实时连接，形成一個统一的系统。车主使用终端向云处理器发送信息的操作，处理器接收并处理信息，然后反馈给车库的数据处理系统，数据处理系统根据车主的指令控制车库，车主可以在不同的地方控制车库进行停取车，从而大大减少了等待停取车过程所需的时间。监控装置和相关传感器也可以添加到立体车库中，车主需要了解自己车辆的状态时，可以通过手机终端向云处理器发送指令。云处理器接收并控制监控设备和相关传感器的工作，以便它们能够向用户的移动电话终端反馈有效信息。也可以多条指令一起发送，云处理器在接收到这些信息后可以逐一处理，这样立体车库就可以有序高效地满足多种停车需求。
参考文献：
[1]刘远博，薛丽贤，郑毅.可编程控制器PLC控制系统程序设计探讨[J].黄金，2011，32（04）：34-36.
[2]傅静，徐政，孙丹峰.压敏电阻器的应用与发展[J].江苏陶瓷，2002（04）：5-7.
[3]马文斌，杨延竹，洪运.步进电机控制系统的设计及应用[J].电子技术应用，2015，41（11）：11-13.
通讯作者：高俊（1988-），男，助教，主要从事机电液一体化研究。