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基于三菱PLC的立体车库控制系统设计

摘要：随着我国城市化进程的不断推进，汽车已成为主要的交通工具。与此

同时，交通阻塞、停车一位难求问题十分严峻。立体停车设备集机电、电磁学、

光学等技术于一体，和传统的停车场相比，它有非常大的优势，主要表现在自动

化程度高、效率高、空间利用率高，可以很好地解决普通车库存取时间长、排队

时间长和环境污染等问题。

关键词：PLC；立体车库；设计

立体车库首先是一种现代化机电一体化设备产品，它可以通过顺序、运动以

及过程等方面的控制，借助控制系统实现对车辆的存取自动化管理。而基于PLC

技术设计的智能立体车库控制系统，通过PLC实现对车库中电机的控制，然后借

助相应的数据处理，实现对车辆和车位的升降与横移，从而达到车辆自动存取的

目的。在智能立体车库使用过程中，用户只需要通过相应的ID卡，就可以通过

管控系统对入库或出库的车辆进行检测，接着通过数据库分析，找到用户的车辆，

并将其通过升降、横移的方式将车辆搬运导指定的位置，这样就完成了整个车辆

存取的过程。

1.立体车库控制方案设计

1.1PLC作为主要控制核心

PLC所采用的CPU都是由生产厂家专门设计的，每个元件都可以直接向生产

厂家购买，都是经过严格筛选的工业级元件。PLC的编程方法也相对比较简单易

懂，这样开发周期就会大大缩短。PLC本身还具有很强的自诊断功能，一旦PLC

运行系统出现故障，根据自诊断可以很容易诊断出故障元件及故障原因；它还提

供了完善的调试工具，在运行状态下，对程序进行监控，也比较容易找出由于程

序上的不合理造成的故障。由于PLC控制与其他控制方式相比，编程与控制还是

相对容易的，设计周期更短，检查维护与调试工作也变得更加游刃有余。根据系

统的控制要求及复杂程度，需要对所用到的I/O口进行初步的估算。经过计算统

计，本次设计一共需要15个输入口（X）和9个输出口（Y），本文选择三菱公

司生产的FX3U48MRPLC。

1.2控制方案设计

检测环节是一个重要的环节。用于检测车位信息、上位机和触摸屏给定的指

令信息。控制单元是整个系统的核心。用于控制各个电机正反转，控制执行单元。

执行单元是构成自动控制系统的重要组成部分，它接收来自检测单元的输入信号，

并使相应的元件动作，使PLC进入相应的子程序，以便执行下一步动作，从而控

制整个系统的安全可靠运行。

立体车库的整个控制系统由触摸屏、网络通信模块、车位监控系统等指令系

统和PLC控制系统组成，有两种控制方式，一是现场手动控制，用于突发情况的

处理；二是自动控制，在得到触摸屏、网络通信模块、无线射频信号时，给PLC

相应动作，相应电机按梯形图执行存取车过程，实现全无人存取车。两种方式可

以任意选择。

2.PLC控制程序的设计

根据控制要求，利用GXWORKS2编程软件进行控制系统的编程设计，所用的

编程语言为梯形图。下面介绍程序过程及部分控制程序。系统工作过程如下：

（1）PLC上电，程序开始进入初始化状态，扫描所有载车板的位置并记录；

（2）通过触摸屏或者射频信号选择相对应的车位（若该位置有车则会在触摸屏

上显示有车，并且无法点击存车按键）；（3）接收到指令后PLC开始工作，按

程序进行控制升降台的升降横移，将车和载车板放入指定位置；（4）当执行完

相应的存取车程序后，触摸屏上会显示有车，并且存车按键失去作用；（5）存

车完成后，载车台会根据记录的空车位位置，找到空位置并带上该位置载车板回

到一层入口待命；（6）系统带有急停按键，可以随时关闭全部系统，全部电机

断电，报警指示灯闪烁。也带有手动控制方式，当按下手动按钮时，就跳入手动

程序；按下自动按钮，又跳回自动控制程序。

3.车库控制系统软件设计

3.1通信程序

为了能够进一步保障上位机和下位机两者之间的能够实现正常的通讯，在联

网的选择过程当中，本文选择利用Profibus--DP协议，使得智能立体车库的通

信功能形成单主站系统，能够让车库在最短时间当中完成总循环。最后，通过

I/O设备，还可以实现PLC控制器与检测单元、执行机构等多方面之间的连接。

3.2复位程序

首先，由于PLC技术自身具备优点，在内部继电器和多数寄存器中都具备

记忆功能，因此在车库运行过程当中需要实现对PLC控制器的内部数据进行复

位初始化，以此来避免和预防部分事故分为的出现。

3.3车位号输