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一、摘要

为了增加车库的存车能力和车库的智能程度。本论文设计了一种基于 PLC 的立体车库控制系统。该系统利用西门子 S7-1200PLC，通过接收限位开关的反馈实时监控货仓的存放车情况，以及监控当前 0 号货仓的存取情况和目标货仓的是否空闲来判断是否可以运行取送操作。同时通过对电机的编程来控制 X 轴，Y 轴和 Z 轴电机，让这三个电机带动载货台对车辆进行自动的抓取和存放，从而实现对车辆的快速存取。最后通过 WINCC 仿真和实物调试共同完成验证，证明了该立体车库的可行性，这将为城市停车管理提供了一种有效的解决方案。

二、基本要求

本论文的研究内容是基于 PLC 的立体车库控制系统设计。将会选用西门子
S7-1200(1214 DC/DC/DC)PLC 作为本次立体车库的控制器，通过对立体车库的
X 轴电机和 Y 轴电机以及 Z 轴电机进行编程，让它们可以实现对存取车的控制。同时还需要对立体车库的货仓位置以及运行距离的计算设计算法，以确保立体车库能准确的取出或者存放车辆。本次基于 PLC 的立体车库控制系统设计在着
重考虑立体车库的安全性和可靠性的基础上，提升立体车库的取送车效率。

三、立体车库控制系统设计方案

2.1 总体设计方案
本次立体车库的任务是对需要存放在立体车库货仓中的车辆经过操作者相应的按键控制操作后，首先能选择出相应的目标货仓，然后经由载货台将车放到指定仓位中。如果想要从货仓中取出车辆，那么操作者只要按下相应的按钮就能开启取车功能并快速地锁定操作者所选择的货仓，然后载货台能准确地找 2
到存放该车辆的目标仓位，然后安全地取出车辆。
基于这个构思，在设计该立体仓库控制系统时，其任务主要是接收立体仓
库中的按键和位于货仓以及 X 轴，Y 轴和 Z 轴两边的限位开关的反馈信号，然
后在系统内将接收到的这些反馈信号进行相应的处理或者计算以得最后的结果，并根据这最后的结果来分别调动 X 轴，Y 轴和 Z 轴电机以及数码管。
基本操作流程：
立体车库送车操作：按下 K13—检测 0 号仓位是否有车辆—系统检测空货
仓位—选择目标仓位—X,Y 轴电机启动载货台移动到指定仓位—载货台前伸送
车—送车进仓位—载货台回收—X,Y 轴电机启动载货台移动到初始位置。
立体车库取车操作：按下 K14—检测 0 号货仓是否有车辆—按键选择存车
货仓位—系统检测该仓位是否有车—X,Y 轴启动载货台移动到指定仓位—载货
台伸出—取车出仓位—载货台回收—X,Y 轴电机启动载货台移动到初始位置。

四、结论

本论文设计了基于 PLC 立体车库模型控制系统，该立体车库控制系统可以
通过实时监控货仓内限位开关的接通和关断状态来判断货仓内是否有车辆存放，同时通过控制 X 轴电机和 Y 轴电机的运行使载货台可以在规定的运行距离下进
行垂直升降和水平移动，从而实现了对立体车库载货台各种方向运动的精确控
制，而且通过定位货仓位置，让立体车库可以对车辆进行快速的存取操作。然
后设置立体车库在进行取车或者送车操作时载货台前伸和后退的运行顺序，以确保立体车库能准确的对车辆进行抓取和存放。最后对数码管进行控制以显示取车和送车时的目标货仓数。同时设置了 WINCC 画面，用来对立体车库进行
功能测试。在进行设计的过程中，重点考虑了立体车库的安全性、稳定性，确
保车库在运行过程中不被错误条件所影响。实验结果验证了立体车库可以正常
运行，可以在按下相关按键后运行相应的取送车功能。
因为该立体车库还存在一些问题，例如货仓选择过程时间过长，警报判断考虑不全面等问题，未来还可以进一步优化系统性能，提高系统的可靠性和安
全性，让该立体车库能真正的适应各种复杂的环境。

五 、资料获取

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