專利名稱：一種基于plc的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，特別是 一 種基于 PLC (Programmable Logic Controller——可編程邏輯控制器)的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控 制系統(tǒng)及其工作方法。
(二)
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車工業(yè)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化水平的不斷提高，使得城市交通擁擠的矛盾日 益突出；同時(shí)停車場(chǎng)設(shè)置的不合理，造成了靜態(tài)交通混亂現(xiàn)象，從而進(jìn)一步加劇了交通擁 擠；能否解決城市交通堵塞和停車難的問(wèn)題，已成為影響制約城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè) 重要因素；要解決動(dòng)態(tài)交通問(wèn)題，首先要解決靜態(tài)交通問(wèn)題；相比于常規(guī)的大中型停車場(chǎng)， 立體車庫(kù)以其節(jié)省占地面積、出入庫(kù)管理方便、存取車省時(shí)省力、配置靈活等特點(diǎn)成為了解
決城市"停車難"問(wèn)題的重要途徑和發(fā)展方向；在多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)中，控制器 是其核心部件之一，它通過(guò)產(chǎn)生并控制驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)器件的脈沖來(lái)控制裝置的各種行為，完成 所需完成的任務(wù)，它的性能直接影響立體車庫(kù)存取車的效率。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)及其工作 方法，它可以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，結(jié)合高性能的可編程控制器和先進(jìn)的控制算法，是一種 控制效果快速準(zhǔn)確，生產(chǎn)成本和運(yùn)行費(fèi)用低，且運(yùn)行過(guò)程簡(jiǎn)單的控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，包括非接觸 式IC卡，其特征在于它是由PLC控制器、通信模塊、循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上位工控機(jī)、IC卡接口 電路、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、接口電路、IC讀卡器和打印機(jī)組成；其中，所說(shuō)的PLC控制器與通信模 塊呈雙向連接，其輸出端與循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端連接；所說(shuō)的通訊模塊還與上位工控機(jī) 呈雙向連接；所說(shuō)的循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的輸入端連接；所說(shuō)的上位工 控機(jī)的輸入端與接口電路的輸出端連接，同時(shí)還與ic卡接口電路呈雙向連接，其輸出端連 接打印機(jī)；所說(shuō)的IC讀卡器感應(yīng)非接觸式IC卡信號(hào)，并將其輸入到IC卡接口電路；所說(shuō)的 接口電路的輸入端與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的輸出端連接。 —種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于它包括以 下步驟 (1)存車時(shí)，首先通過(guò)PLC程序來(lái)檢測(cè)車庫(kù)中空車位數(shù)及其位置從用戶自定義類 型(UDT)的車庫(kù)信息庫(kù)中讀取尚未存車的車位數(shù)及其在車庫(kù)中的坐標(biāo)，并判斷哪個(gè)車位離 出入口最近； (2)將車輛停放到載車板上時(shí)，檢測(cè)載車板上停放汽車長(zhǎng)寬高重是否超限以及停 放是否到位采用光電開(kāi)關(guān)在出入口底部進(jìn)行掃描檢測(cè)，光電開(kāi)關(guān)的接收器和發(fā)射器分別 安裝在底層左右兩邊，在載車板前后位置均進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)有車輛不符合規(guī)定的容車尺寸或停放不到位時(shí)，車就把光電開(kāi)關(guān)光源擋住，此時(shí)系統(tǒng)不能動(dòng)作，只有車輛停放到位后，系統(tǒng) 才能正常工作； (3)取車時(shí)，檢測(cè)出入口處載車板上車輛是否被取走，如取走則車庫(kù)關(guān)門；
(4)檢測(cè)載車板是否到位在每個(gè)載車板上及出口處車位上裝上限位開(kāi)關(guān)，存 取車時(shí)檢測(cè)車輛載車板是否轉(zhuǎn)動(dòng)、升降或橫移到位；如檢測(cè)到載車板到位，將數(shù)據(jù)輸出到 PLC，控制電機(jī)制動(dòng)并使制動(dòng)器抱閘。 本發(fā)明的工作原理為PLC是車庫(kù)控制系統(tǒng)的核心，它的主要作用是當(dāng)有存取操 作時(shí)，PLC會(huì)接收和分析主機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)、指令并做出合理的工控安排；判斷檢測(cè)元件 的狀態(tài)，讀取車庫(kù)PLC程序及機(jī)械驅(qū)動(dòng)部分的相關(guān)信息；然后反饋信息到執(zhí)行元件，控制車 庫(kù)出入口旋轉(zhuǎn)盤(pán)電機(jī)、插銷電機(jī)、升降電機(jī)、橫移電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及車庫(kù)內(nèi)需要循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)的 兩相鄰層，通過(guò)與最近空載車板的交換存入相應(yīng)層或者取出相應(yīng)車位號(hào)上的車輛，完成車 輛的存取操作。系統(tǒng)控制采用微型計(jì)算機(jī)上位工控機(jī)，PLC作下位機(jī)，對(duì)旋轉(zhuǎn)盤(pán)、插銷、升降、 橫移電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)直接控制。多層循環(huán)式立體停車庫(kù)的控制系統(tǒng)，必須確保車庫(kù)的各運(yùn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，準(zhǔn)確無(wú)誤完成所要求的動(dòng)作。所以，在確定車庫(kù)控制系統(tǒng)時(shí)，首先 應(yīng)該明確系統(tǒng)的控制任務(wù)。前提是要深入了解被控對(duì)象-車庫(kù)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等，并根據(jù) 客戶提出的控制要求和實(shí)際的可能性、必要性來(lái)確定其任務(wù)。該類型立體車庫(kù)控制任務(wù)主 要就是要完成對(duì)車庫(kù)兩側(cè)載車板升降、每層所有載車板的整體橫移以及定位的控制。順序 控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分為若干個(gè)順序相連的階段，這些階 段稱為步(St印)，然后用編程元件(例如存儲(chǔ)器位M)來(lái)代表各步。使系統(tǒng)由當(dāng)前進(jìn)入下一 步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件，轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸入信號(hào)，例如按鈕、指令開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān) 的接通/斷開(kāi)等；也可以是PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)提供的信號(hào)，轉(zhuǎn) 換條件還可能是若干個(gè)信號(hào)的與、或、非邏輯組合。 本發(fā)明的優(yōu)越性在于①采用PLC來(lái)控制運(yùn)轉(zhuǎn)，使整個(gè)控制系統(tǒng)的可靠性大大提 高，滿足了車庫(kù)的控制功能與使用性能的要求，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制；②硬件設(shè)計(jì)上采 用了手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)多級(jí)冗余控制方式，配合軟件硬件連鎖保護(hù)，大大提高了系統(tǒng)的 可靠性；③對(duì)于車位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)便；④控制效果快速準(zhǔn)確，生產(chǎn)成本和運(yùn)行費(fèi)用低， 且運(yùn)行過(guò)程簡(jiǎn)單。
(四)


圖1為本發(fā)明所涉一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明所涉一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)中PLC控制器的 電路示意圖。 圖3為本發(fā)明所涉一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的順序功能示意 圖。
(五)
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)，包括非接觸式 IC卡，其特征在于它是由PLC控制器、通信模塊、循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上位工控機(jī)、IC卡接口電 路、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、接口電路、IC讀 器和打印機(jī)組成；其中，所說(shuō)的PLC控制器與通信模塊呈雙向連接，其輸出端與循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端連接；所說(shuō)的通訊模塊還與上位工控機(jī)呈 雙向連接；所說(shuō)的循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的輸入端連接；所說(shuō)的上位工控 機(jī)的輸入端與接口電路的輸出端連接，同時(shí)還與IC卡接口電路呈雙向連接，其輸出端連接 打印機(jī)；所說(shuō)的IC讀卡器感應(yīng)非接觸式IC卡信號(hào)，并將其輸入到IC卡接口電路；所說(shuō)的接 口電路的輸入端與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的輸出端連接。 —種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的工作方法(見(jiàn)圖2、圖3)，其特征 在于它包括以下步驟 (1)存車時(shí)，首先通過(guò)PLC程序來(lái)檢測(cè)車庫(kù)中空車位數(shù)及其位置從用戶自定義類 型(UDT)的車庫(kù)信息庫(kù)中讀取尚未存車的車位數(shù)及其在車庫(kù)中的坐標(biāo)，并判斷哪個(gè)車位離 出入口最近； (2)將車輛停放到載車板上時(shí)，檢測(cè)載車板上停放汽車長(zhǎng)寬高重是否超限以及停 放是否到位采用光電開(kāi)關(guān)在出入口底部進(jìn)行掃描檢測(cè)，光電開(kāi)關(guān)的接收器和發(fā)射器分別 安裝在底層左右兩邊，在載車板前后位置均進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)有車輛不符合規(guī)定的容車尺寸或 停放不到位時(shí)，車就把光電開(kāi)關(guān)光源擋住，此時(shí)系統(tǒng)不能動(dòng)作，只有車輛停放到位后，系統(tǒng) 才能正常工作； (3)取車時(shí)，檢測(cè)出入口處載車板上車輛是否被取走，如取走則車庫(kù)關(guān)門；
(4)檢測(cè)載車板是否到位在每個(gè)載車板上及出口處車位上裝上限位開(kāi)關(guān)，存 取車時(shí)檢測(cè)車輛載車板是否轉(zhuǎn)動(dòng)、升降或橫移到位；如檢測(cè)到載車板到位，將數(shù)據(jù)輸出到 PLC，控制電機(jī)制動(dòng)并使制動(dòng)器抱閘。
權(quán)利要求
一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，包括非接觸式IC卡，其特征在于它是由PLC控制器、通信模塊、循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上位工控機(jī)、IC卡接口電路、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、接口電路、IC讀卡器和打印機(jī)組成；其中，所說(shuō)的PLC控制器與通信模塊呈雙向連接，其輸出端與循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端連接；所說(shuō)的通訊模塊還與上位工控機(jī)呈雙向連接；所說(shuō)的循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的輸入端連接；所說(shuō)的上位工控機(jī)的輸入端與接口電路的輸出端連接，同時(shí)還與IC卡接口電路呈雙向連接，其輸出端連接打印機(jī)；所說(shuō)的IC讀卡器感應(yīng)非接觸式IC卡信號(hào)，并將其輸入到IC卡接口電路；所說(shuō)的接口電路的輸入端與自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的輸出端連接。
2. —種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的工作方法，其特征在于它包括以下 步驟(1) 存車時(shí)，首先通過(guò)PLC程序來(lái)檢測(cè)車庫(kù)中空車位數(shù)及其位置從用戶自定義類型 (UDT)的車庫(kù)信息庫(kù)中讀取尚未存車的車位數(shù)及其在車庫(kù)中的坐標(biāo)，并判斷哪個(gè)車位離出 入口最近；(2) 將車輛停放到載車板上時(shí)，檢測(cè)載車板上停放汽車長(zhǎng)寬高重是否超限以及停放是 否到位采用光電開(kāi)關(guān)在出入口底部進(jìn)行掃描檢測(cè)，光電開(kāi)關(guān)的接收器和發(fā)射器分別安裝 在底層左右兩邊，在載車板前后位置均進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)有車輛不符合規(guī)定的容車尺寸或停放 不到位時(shí)，車就把光電開(kāi)關(guān)光源擋住，此時(shí)系統(tǒng)不能動(dòng)作，只有車輛停放到位后，系統(tǒng)才能 正常工作；(3) 取車時(shí)，檢測(cè)出入口處載車板上車輛是否被取走，如取走則車庫(kù)關(guān)門；(4) 檢測(cè)載車板是否到位在每個(gè)載車板上及出口處車位上裝上限位開(kāi)關(guān)，存取車時(shí) 檢測(cè)車輛載車板是否轉(zhuǎn)動(dòng)、升降或橫移到位；如檢測(cè)到載車板到位，將數(shù)據(jù)輸出到PLC，控 制電機(jī)制動(dòng)并使制動(dòng)器抱閘。
全文摘要
一種基于PLC的多層循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)，它是由PLC控制器、通信模塊、循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、上位工控機(jī)、IC卡接口電路、自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)、接口電路、IC讀卡器和打印機(jī)組成；工作方法包括(1)檢測(cè)空車位數(shù)及其位置；(2)檢測(cè)載停放汽車長(zhǎng)寬高重；(3)取車時(shí)，檢測(cè)車輛是否被取走；(4)檢測(cè)載車板是否到位。優(yōu)越性在于①實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出車的智能控制；②對(duì)于車位的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)便；③控制效果好，生產(chǎn)成本和運(yùn)行費(fèi)用低。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101706660SQ20091022807
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日
發(fā)明者劉欣, 周宣征, 周雪松, 張海濤, 許立瑾, 谷海青, 馬幼捷, 齊鳴 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)