【正文】 和大型機。本文停車場控制系統(tǒng)中臨時用戶區(qū)域控制系統(tǒng)所需 I/O 點位數(shù)少，控制流程相對簡單，信息處理量小，根據(jù)上述情況選用西門子 S7200 系列 PLC 的 S7226 作為現(xiàn)場控制器。同時因車輛出入皆需處理卡號信息，并且該信息在過程中需多次雙向傳遞，為避免信息傳遞相互干擾，故對系統(tǒng)的出入場控制采用不同的 PLC 作為控制器，綜合考慮上述系統(tǒng)需求，選用 4 個 S7200 系列的 S7226 型 PLC，分別作為固定用戶出、入流程現(xiàn)場控制器、臨時用戶區(qū)域設(shè)備現(xiàn)場控制器。 PLC 的 I/O 模塊選型停車場輸入輸出信號分布范圍較廣，若采用本機 I/0 或普通 I/0 擴展模塊，則現(xiàn)場布線量多，且信號線距離太遠，難以避免信號衰減及信號干擾，故本文選用ASi 主站通信處理器 CP2432，10 個 ASi 從站構(gòu)成 ASi 現(xiàn)場總線系統(tǒng)。些設(shè)備接收和發(fā)送二進制信號(例如，接觸器，電機起動器，電磁閥，閥島等)。圖 ASi 網(wǎng)絡(luò)最小組態(tài)示例在單主站系統(tǒng)中，AS interface 采用輪循的方式傳送數(shù)據(jù)。AS interface 網(wǎng)絡(luò)可以采用總線形，星形或樹形任何一種拓撲結(jié)構(gòu)。除了可輪循傳送信號之外，主站向每個從站傳送參數(shù)配置，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)運行，并進行故障診斷。AS interface模塊能自動識別發(fā)自主站的數(shù)據(jù)幀，并向主站發(fā)送數(shù)據(jù)。使用中繼器或擴展器，AS interface 可正常工作在 300 米以內(nèi)，否則只能在 100 米內(nèi)正常工作。該卡專為需要使用簡單、經(jīng)濟的多串口卡用戶所設(shè)計，只需在計算機的 PCI 擴展槽插上 PCI4232 多串口卡，所有的設(shè)置都能通過軟件來完成，無開關(guān)無跳線，更無需調(diào)整 I/O 地址和 IRQ?？ㄆ绞降拈T禁系統(tǒng)通過讀卡或讀卡加密碼方式來管理進出權(quán)限。接觸式 IC 卡是將一個集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，其外型與覆蓋磁條的磁卡相似。射頻卡既具有 IC 卡的普遍優(yōu)點，又具有自身的獨特優(yōu)點如：無源、免接觸、免操作、使用壽命長；數(shù)據(jù)交換不受除金屬外的介質(zhì)影響，使用方便；防水、防塵、防靜電干擾、適應(yīng)各種惡劣的環(huán)境；感應(yīng)距離遠，普遍射頻卡可達 5～15cm，遠距射頻卡可達 5～10m；安全可靠，誤讀或不讀卡的機率幾乎為零，成百上千億的密碼，無法破譯。RS232 接口其可靠通信距離為 10 米，RS485 通信接口使用屏蔽雙絞線則通信距離可達 。攝像裝備安裝在進口或出口處對進入或離開的車輛攝像，提供給計算機進行抓拍。為使車庫的管理更加有序，避免亂停放現(xiàn)象及遏制盜車現(xiàn)象的發(fā)生，在本文停車場監(jiān)控系統(tǒng)中對車位的車輛占、空狀態(tài)進行監(jiān)控，并在門禁系統(tǒng)的監(jiān)控流程及判斷法則中加入車位狀態(tài)信息作為監(jiān)控依據(jù)信息的一部分。故在入庫過程中第 1 類狀態(tài)顯現(xiàn)時務(wù)必及時監(jiān)控及干預(yù)，若有效監(jiān)控則可避免亂停車。如圖 為車位動態(tài)監(jiān)控界面。 車位傳感器工作原理及選型車位檢測是大型室內(nèi)專業(yè)停車場實現(xiàn)車位自動化定點管理的基礎(chǔ)，車位傳感器則是其中的關(guān)鍵部件。從檢測原理及工程實施來看，超聲波檢測器具有造價低、非埋設(shè)、無附加反射裝置、免維護和抗靜電干擾等優(yōu)點，有利于網(wǎng)絡(luò)群測系統(tǒng)的構(gòu)成。在功能上往往有一些細小的區(qū)別。該型傳感器可以對每個車位的停車情況進行實時的管理；可根據(jù)停車場的屋頂?shù)母叨炔煌瑏碚{(diào)整檢測高度；每個傳感器都有獨立的防干擾功能并且安裝簡單。監(jiān)視 PC 機選型同管理 PC 機?？蛇x控制方式有按鍵模式，并口模式，串口模式?；颉罢埾葌淙≤囁⒖ā被颉盁o效卡”等，連續(xù)報十次，中間插入設(shè)定毫妙的靜音。完成出入口控制系統(tǒng)設(shè)備選型及讀卡工作原理及流程設(shè)計。以便實現(xiàn)不同地理位置的計算機、現(xiàn)場控制器及數(shù)據(jù)采集設(shè)備的互相連接，構(gòu)成數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，高效地完成數(shù)據(jù)傳送、信息交換和通信處理任務(wù)。 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)通信的根本目的是交換數(shù)據(jù)，增強控制功能，實現(xiàn)控制的信息化、智能化或遠程化。在本文系統(tǒng)中現(xiàn)場控制器 PLC 及數(shù)據(jù)采集終端讀卡器與 PC 機的通信都采用串行通信接口。最大傳輸距離為 15m，最高傳送速率為 20kbit/s。 數(shù)據(jù)通訊相關(guān)接口程序的編程本文停車場控制系統(tǒng)中，對停車場管理相關(guān)的用戶卡的數(shù)據(jù)信息的采集由讀卡器系統(tǒng)完成，對現(xiàn)場設(shè)備及車輛、車位的狀態(tài)等數(shù)據(jù)信息由現(xiàn)場控制器 PLC 完成。圖 通訊接口程序主流程當程序判斷信號來自讀卡器時則進入讀卡器信號處理流程如圖 所示。本文根據(jù)實際應(yīng)用的需要選擇使用其中的觸發(fā)工作方式。表 RS485 先施協(xié)議BODY CHECKSTC UIAH UIAL ANT DATA ETX BCC02 讀寫器地址編碼天線號 標簽編號（8字節(jié) ASCII 碼）OA OD 03 校檢碼從輸出數(shù)據(jù)中通迅接口程序可匯集用戶的讀寫器地址編碼以判斷該用戶的性質(zhì)是臨時用戶或固定用戶。 PLC 與 PC 機通信實現(xiàn)鏈接或聯(lián)網(wǎng)是 PLC 通信的物質(zhì)基礎(chǔ)，而實現(xiàn)通信才是 PLC 聯(lián)網(wǎng)的目的。本文采用西門子 S7200 系列PLC 現(xiàn)場控制器，系統(tǒng)控制信息以開關(guān)量數(shù)據(jù)信息為主，數(shù)據(jù)信息交換量不大，故采用 PC 機與 S7200 系列 PLC 鏈接，通過串口通信完成數(shù)據(jù)交換。 PLC 與管理 PC 機通信實現(xiàn)本文管理 PC 機與 PLC 間采用自由口通訊模式通信。如前圖 31 所示在車位監(jiān)控系統(tǒng)中車輛的入場流程與出。在自由口模式的通訊中需要雙方約定數(shù)據(jù)通訊格式。S7200 系列 PLC 也支持無協(xié)議自由口通訊模式 [26]。當前 PLC、智能裝置、人機界面及計算機都配備有通信串口，所以都可通過各自的串口進行一對一鏈接或接成網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)通信。對上述信息進行處理將上述相關(guān)信息分送管理軟件及現(xiàn)場控制器 PLC。臨時用戶選用按鍵觸發(fā)讀卡器讀卡。該讀卡器系統(tǒng)按通信口功能分有 A、B、C 三種型號，其中 A 型為韋根 26 通信口、B型為 RS232 通信口、C 型為 RS485 通信口，本文選用的 182x C 型讀寫器。對兩類信息的綜合、分類并將相關(guān)信息分送不同的軟件系統(tǒng)的工作由通訊接口程序完成?？垢蓴_能力較差。RS232C 是 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會 (EIA)聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計算機終端生產(chǎn)廠家共同制定的，用于串行通信的標準，其全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備和數(shù)據(jù)通信設(shè)備之間串行二進制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標準” ，它規(guī)定了終端和通信設(shè)備之間信息交換的方式和功能。PLC 與 PC 機的聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)交換可實現(xiàn)擴大控制地域；實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合及協(xié)調(diào)控制；簡化布線系統(tǒng)，提高可靠性；實現(xiàn)計算機監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集；實現(xiàn)人機界面的監(jiān)控與管理；實現(xiàn) PLC 用計算機編程及調(diào)試；實現(xiàn)現(xiàn)場智能裝置管理；實現(xiàn) PLC 控制信息化、智能化等多項目的。在本文系統(tǒng)中不是多個計算機或 PLC 聯(lián)網(wǎng)，而是一個PLC 與一個計算機，或一個數(shù)據(jù)終端與一個計算機建立連接，可稱為鏈接。分析車輛通過的檢測方式，對停車場交通提示控制模塊進行工作原理設(shè)計并完成檢測方式及工作部件的選用。 本章小結(jié)本章在綜合分析停車場監(jiān)控系統(tǒng)工作功能模塊所需相關(guān)部件的工作原理基礎(chǔ)上，對監(jiān)控系統(tǒng)各功能模塊進行詳細的工作原理設(shè)計及部件設(shè)備選型，完成如下工作：根據(jù)需求分析完成管理及監(jiān)控 PC 機的選型；確定 PLC 作為現(xiàn)場控制器并完成選型。該芯片在滿足提示條件的情況發(fā)生時，通過一個開關(guān)觸發(fā)語音芯片發(fā)出報警語音。在本文語音提示系統(tǒng)中選用 WTV 智能語音芯片。組態(tài)軟件本文系統(tǒng)選用組態(tài)王。電源：60mA/40mA；檢測距離：；輸出信號：繼電器開關(guān)量或 RS485 總線。超聲波車位傳感器的工作原理如圖 所示。超聲波車位傳感器則采用超聲波測距的工作原理，利用超聲波發(fā)射、被測物體反射、回波接收后的時差來測量被測距離的一種非接觸式測量儀器 [22]。圖 車位動態(tài)監(jiān)控界面由表 可知，動態(tài)監(jiān)控界面可監(jiān)視顯現(xiàn)出入場過程中的非正常狀態(tài)，對出入場動態(tài)過程結(jié)束后，停車場車位的整體空狀態(tài)則如圖 靜態(tài)監(jiān)控界面所示。否則程序?qū)⒄J定該刷卡用戶未完成正常出庫流程而不予放行。停車用戶卡及其固有車位具有表 31 所示幾種狀態(tài)。其他防護罩、攝像機支架、照明燈等視市場情況選用。手動閘欄桿的上升和下降由手控按鈕或遙控器操作；自動閘欄桿的上升和下降由控制器根據(jù)門禁控制的法則和流程經(jīng)程序判斷給出道閘的開關(guān)控制信號。該讀寫器可通過 RS232 或RS485 這兩種串行通信接口中任意一種與 PC 機連接以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。由于 IC 卡不會被磁化、不易復(fù)制，因此這種門禁系統(tǒng)的安全性高于磁卡門禁系統(tǒng)。讀卡器系統(tǒng)常分為磁卡、接觸式 IC 卡、非接觸式 IC 卡即射頻卡系統(tǒng)。在本文系統(tǒng)中讀卡器直接與管理 PC 機通信，系統(tǒng)采集用戶卡信息，現(xiàn)場控制器 PLC 則根據(jù) PC 機傳送的用戶卡信息及現(xiàn)場采集的車輛經(jīng)、停信息根據(jù)控制流程需求，控制票箱、道閘、車輛檢測器、車位數(shù)顯示牌、拍照系統(tǒng)、語音提示系統(tǒng)等系統(tǒng)部件的動作。 管理及監(jiān)控 PC 機選型停車場系統(tǒng)的管理需要管理 PC 機及相應(yīng)的管理系統(tǒng)軟件及管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫共同運行工作，本文臨時停車用戶系統(tǒng)選用 1 臺研華 IPC610H 型 PC 機作為管理PC 機，固定用戶系統(tǒng)則采用 2 臺研華 IPC610H 型 PC 機分別作為管理及監(jiān)控 PC機。AS interface 網(wǎng)絡(luò)由電源模塊提供直流電壓。用戶不需要做任何設(shè)置。并采用絕緣穿刺連接技術(shù)，組裝方便、高效。AS interface 系統(tǒng)可以帶 62 個從站，其最大輪循時間為 10 毫秒?，F(xiàn)場控制器 PLC 采用串行通信口直接與監(jiān)控 PC 機通信，構(gòu)成簡單的單主站網(wǎng)絡(luò)。采用ASi 現(xiàn)場總線系統(tǒng)需要先將傳感器和執(zhí)行器簡單的連接起來，再通過一根電纜—AS interface 電纜就可以與控制系統(tǒng)建立連接。對大規(guī)模及超大規(guī)模停車場車位的監(jiān)控則需要選擇更大規(guī)模的PLC 作為現(xiàn)場控制器才能滿足點位數(shù)的需求。輸入點位數(shù)隨停車場車位數(shù)的增加而增加。中型機 I/O 點數(shù)在 256～1024 點之間，其功能強，配置靈活，適用于具有諸如溫度、壓力、流量、速度、角度、位置等模擬量控制和大量開關(guān)量控制的復(fù)雜機械及連續(xù)生產(chǎn)控制工程場合。綜上所述，本文中選用計算機控制系統(tǒng)構(gòu)成停車場數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)以完成對停車場相關(guān)運作信息的管理并與讀卡器及現(xiàn)場控制器 PLC 交換數(shù)據(jù)信息。此外，通用計算機的編程語言也比較復(fù)雜，需要專門的培訓(xùn)才能掌握。因而他們在結(jié)構(gòu)上有很大差別，使用對象和使用環(huán)境也有所不同。同時它與其它工業(yè)控制器相比各有特點 [16,17]。 本章小結(jié)本章在研究停車場管理模式基礎(chǔ)上對典型停車場的管理、監(jiān)控需求進行分析，從而完成典型停車場的管理、監(jiān)控流程設(shè)計及系統(tǒng)構(gòu)成設(shè)計，確定了分類、分區(qū)管理不同類型用戶，對臨時區(qū)域停車用戶采用門禁結(jié)合圖像信息的管理模式；對固定用戶區(qū)域停車則采用門禁結(jié)合車位監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控停、取車流程的管理模式。同時需配備輔助照明設(shè)備。④、車輛檢測器及地感線圈車輛到達出入口的情況和位置需要系統(tǒng)能自動探測到，這就需要在出入口的適當位置設(shè)置車輛檢測器，通常采用紅外探測器或金屬地感線圈。 停車場管理監(jiān)控系統(tǒng)主要設(shè)備停車場管理及監(jiān)控系統(tǒng)需要有如下的設(shè)備作為硬件支撐：①、管理及監(jiān)控 PC 機管理計算機配備相應(yīng)的停車場系統(tǒng)管理軟件，實現(xiàn)日常運營管理如計時計費、收費顯示、車位及收費統(tǒng)計、報表、數(shù)據(jù)信息管理、圖像采集、顯示、對比等管理功能。在本文系統(tǒng)設(shè)計中，利用現(xiàn)場控制器、組態(tài)監(jiān)控界面、車位傳感器構(gòu)成車位狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。車輛檢測線圈檢測到車輛離場后道閘關(guān)閉，停車位計數(shù)器加一，管理系統(tǒng)將該車繳費信息記錄到數(shù)據(jù)庫。在車輛到位后控制器與 PC 通信，置位管理系統(tǒng)中相應(yīng)卡號權(quán)限為準出不準入。同時發(fā)信息通知控制器啟動入口攝像機，拍攝入庫車輛圖像并依據(jù)相應(yīng)卡號存入管理數(shù)據(jù)庫。對管理中心軟件的設(shè)計則不作介紹。 車輛出入庫自動化管理監(jiān)控流程在系統(tǒng)設(shè)計過程中必須先確定系統(tǒng)的工作流程，對系統(tǒng)設(shè)備的工作過程及動作次序進行設(shè)計、描述。管理包括對用戶及其使用停車位情況等信息的管理、停車場運營基本情況信息的管理及設(shè)備基本信息的管理。對臨時停車區(qū)域的臨時停車用戶則采用臨時性取卡停車、按時計費的管理模式。主要采用近距離或遠距離感應(yīng)式 IC 卡實現(xiàn)門禁管理；小區(qū)內(nèi)外共用型停車場管理系統(tǒng)，該類型停車場同時允許小區(qū)內(nèi)部及外來車輛進入，對小區(qū)內(nèi)部住戶停車采取定期租用車位管理模式，對外來車輛臨時停車采用計時收費管理模式。其余 ABCD 區(qū)作為固定用戶停車區(qū)域，可在 C3 區(qū)設(shè)置隔離帶，A、B、C1 區(qū)從出入口 1 進出，CC3 、D 區(qū)從出入口 3 進出車庫，臨時用戶則從出入口 2 進出車庫。 停車場功能分區(qū)及依據(jù)根據(jù)建筑設(shè)計單位提供的小區(qū)基本情況及其停車場總平面圖可知：該停車場地形復(fù)雜，交叉道口較多，小區(qū)地面車輛禁止駛?cè)?。小區(qū)采用智能化技術(shù)進行管理，其建筑智能化系統(tǒng)按乙級標準設(shè)計。 停車場基本情況分析在對停車場基本情況進行研究過程中由建筑設(shè)計單位提供圖形資料的一種典型的平面停車場在建筑形式上具有較好的代表性，圖 是某住宅小區(qū)的地下停車場的總平面圖。對臨時停車用戶，由于用戶流動性大，為防止盜車現(xiàn)象發(fā)生，通常采用攝像監(jiān)控、比對出庫車輛信息、計時收費的管理監(jiān)控模式。住宅小區(qū)專用停車場，該類型停車場規(guī)模通常依據(jù)小區(qū)總戶數(shù)設(shè)計，停車類型絕大多數(shù)應(yīng)為固定用戶停車，在管理模式上可不采用計時收費而采用停車位相對固定，用戶卡預(yù)先充值付費方式。2.、綜合建筑樓專用停車場，如各類大型商場及商務(wù)樓群地下專用停車場。根據(jù)控制需求對 PLC 控制器的編程軟硬件進行組態(tài)，并完成 PLC 控制程的設(shè)計。對典型停車場的管理及控制功能需求進行分