【正文】 因此，需要建立停車庫的信息管理系統(tǒng)，即：城市停車智能誘導(dǎo)系統(tǒng)。 本章小結(jié) 本章主要對系統(tǒng)開發(fā)完成前的最后一個環(huán)節(jié)，也即系統(tǒng)調(diào)試部分進行了相關(guān)的介紹。 PLC 控制系統(tǒng)的調(diào)試分為以下幾步： ① 首先進行不加入強電部分的數(shù)字量輸入輸出部分調(diào)試，也即如果出現(xiàn)查錯首先查看硬件連接是否出錯再對涉及的程序部分逐條檢查； ② 對變頻器和絕對編碼器通過 DP 總線控制的系統(tǒng)進行調(diào)試，當(dāng)然電機通過減速器后不加入鋼絲繩、導(dǎo)向輪、載車板等機械傳動部分； ③ 在整個機械框架搭建完善后，再將 PLC 控制系統(tǒng)進行與傳動部分的聯(lián)調(diào)，這樣 徹底保證整個 PLC 電氣控制部分的完善； ④ 最后通過再次查閱國家相關(guān)的立體車庫電氣規(guī)定再次對整個電氣設(shè)計進行優(yōu)化和對沒有考慮到或是開始考慮欠妥的部分進行再設(shè)計。本章介紹了第 3章中涉及的相關(guān)軟件功能與使用方 法，說明了選用軟件開發(fā)平臺 Delphi 和后臺用數(shù)據(jù)庫 oracle 的理由，給出了軟件中巷道堆垛式立體車庫主要的構(gòu)成界面和主要實現(xiàn)的幾部分功能。客戶可以根據(jù)自己的方便選擇充值。 車庫車位占用分布圖 在車庫車位占用情況分布圖，本車庫總共模擬了 8*6*4=192 個車位。其主要的軟件功能介紹如下。 河 北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 33 (4)提供了與第三代高 級語言的接口軟件 PRO*系列，能在 C， C++等主語言中嵌入 SQL 語句及過程化 (PL／ SQL)語句，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行操縱。 Delphi 具有以下的特性：基于窗體和面向?qū)ο蟮姆椒?，高速的編譯器，強大的數(shù)據(jù)庫支持。當(dāng)然此處的設(shè)定要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況和系統(tǒng)的功能需要設(shè)定。其中第二層存取車運動位置信息存放在數(shù)據(jù)塊 DB4 中，第二層復(fù)位的位置信息存放在數(shù)據(jù)塊 DB5 中，第三層存取車位置信息存放在數(shù)據(jù)塊 DB6 中，第三層復(fù)位的位置信息存放在數(shù)據(jù)塊 DB9 中。而在程序編譯時也是以第一套控制系統(tǒng)為主，在第一套控制系統(tǒng)失效的情況下，第二套控制系統(tǒng)就會進行相應(yīng)的控制。 MM440 的報文結(jié)構(gòu)由兩部分組成，即設(shè)定參數(shù)識別 ID 的 PKW 區(qū)和設(shè)定過程數(shù)據(jù)的 PZD 區(qū)，通過這兩部分再結(jié)合具體的參數(shù)值設(shè)定就可以對以上的參數(shù)進行數(shù)值傳輸。在其中我們的采用的是 25 位來對具體位置進行量化，所以在本系統(tǒng)中每個位的具 體意義如表 所示： 表 控制字各位代表的意義（編碼器） 也即編碼器通過實際過程值對所測位置進行檢測和傳輸，然后上位機對接收到的控制字信息進行對應(yīng)的分析得出目前所控制傳送機構(gòu)的當(dāng)前位置信息。 下面對編碼器的使用過程進行相關(guān)介紹，主要分為兩個方面，一方面是編碼器設(shè)備初始安裝清零，第二方面是編碼器內(nèi)部參數(shù)意義及使用規(guī)范。 將控制程序全部放入組織塊 OB1 中，在操作系統(tǒng)工作時循環(huán)執(zhí)行 OB1 中的程序，特點是程序架構(gòu)明了，但缺點就是程序過于臃腫不夠靈活。在 S7300 中根據(jù)邏輯功能的不同，程序塊又分為組織塊 (OB) 、功能塊 (FB)、功能 (FC) 、數(shù)據(jù)塊 (DB)。 接近開關(guān)采用的是 Autonics 公司研制的 PR3015DP 型傳感器，限位開關(guān)選用的是歐姆龍公司研制的 D4A3104N 型開關(guān)，光電開關(guān)采用的是上海奧途公司研制的 BEN10MTFR，根據(jù)各個公司所提供的對應(yīng)傳感器使用資料，比較關(guān)鍵的參數(shù)都滿足現(xiàn)場使用的需要。 PLC 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 根據(jù)立體車庫總體控制標準，再結(jié)合可編程控制器（ PLC）在監(jiān)控領(lǐng)域所具備的特點，本文設(shè)計的 PLC 控制結(jié)構(gòu)組成如下： (1)PLC 輸出輸入信號：載車板運動的接近開關(guān)、限位開關(guān)，擋桿打開、關(guān)閉的接近開關(guān)，停車位是否有車停入的光電開關(guān)，測量電機轉(zhuǎn)速的光電編碼器等；載車板曳引電機啟動、 停止信號輸出，擋桿轉(zhuǎn)動電機啟動、停止信號輸出，存取車提示燈的輸出等。其優(yōu)點是電路簡易，開發(fā)成本低，缺點主要是智能性不強，難以實現(xiàn)復(fù)雜的控制要求。 以持有固定卡用戶的存取車過程對車庫運用進行實例說明，根據(jù)以上規(guī)定每張卡對應(yīng)一個停車位號，假定該卡與 B 區(qū)第二列載車臺的第二層車位綁定。主要用于給管理人員更加游刃有余地對車庫進行監(jiān)控管理以保證車庫系統(tǒng)安全運行，同時它還具備存取車位優(yōu)化能力。并且采用導(dǎo)向槽和安在載車板四個角上的導(dǎo)向靴機械器件使得載車板可以安全可靠的上下運動。載車板設(shè)有停車導(dǎo)槽，方便車輛的安全停放和保證車輛隨庫運動的安全系數(shù)。 S7300 系列 PLC 的現(xiàn)場執(zhí)行控制機構(gòu)的設(shè)計開發(fā)。不僅可以改善目前城市車輛帶來的擁擠現(xiàn)象，為城市更加和諧地發(fā)展做出一定的貢獻，也可以在政府良好政策的引導(dǎo)下帶動一大批第三產(chǎn)業(yè)的興起；同時也借著國家西部大開發(fā)這個良好的投資環(huán)境，對裝備制造業(yè)和民族信息產(chǎn)業(yè)的振興都有積極地 推動作用。己建和在建住宅小區(qū)的配套車位很多都是傳統(tǒng)車位，而且很難滿足停車需要，造成小區(qū)居民生活品質(zhì)的下降。我國的立體停車產(chǎn)業(yè)雖已步入較好的發(fā)展態(tài)勢，但還是存在了一些尚待解決的問題 [9]。 國外立體車庫的主要特點：一是技術(shù)含量高，日本和德國的車庫行業(yè)將已成型的機電技術(shù)成果轉(zhuǎn)化和移植到車庫產(chǎn)品中，使車庫產(chǎn)品更新很快，在車庫的存取車速度，存車量方面的改進相當(dāng)快速，進而逐步代替老式車庫；二是車庫產(chǎn)品朝著性價比更高的方向發(fā)展。在這種情況下，立體車庫的經(jīng)濟效益將大打折扣，收回投資更是遙遙無期，使很多投資人望而卻步，資金很難落實到位，以此造成所建立體車庫質(zhì)量大打折扣，這樣本來可以有效解決問題的立體車庫很難大范圍的推廣使用。汽車保有量的快速上升與有限的停車位之間的 矛盾越發(fā)的明顯，經(jīng)常出現(xiàn)上班找不到車位，回家無處停車的窘?jīng)r。加上我國近幾年用地的緊張，于是停車難的問題越發(fā)凸現(xiàn)。 Electric control system。部分城市已經(jīng)開始投入使用用地效 率更高的立體車庫，其他一些城市也在積極地引進立體車庫 [23]。 韓國立體車庫產(chǎn)業(yè)在很大程度上得益于政府在每個環(huán)節(jié)上的關(guān)注和支持，雖然一開始也是走引進吸收的戰(zhàn)略，但現(xiàn)在也能開發(fā)和利用各種型號的機械停車設(shè)備。對機械結(jié)構(gòu)進行模塊化設(shè)計更加便于組合使用和安裝拆卸，縮短 施工周期；采用新材料、新工藝，如鋼結(jié)構(gòu)采用 H 型鋼，載車板采用整體成型鍍鋅板。兩排垂直升降車庫共用一個出入車通道進一步節(jié)約了土建用地；載車板采用垂直升降已達到整個車庫結(jié)構(gòu)簡單，操作便捷，能耗低、可靠性好；控制系統(tǒng)中不管是用于人機交互系統(tǒng)的單片機還是執(zhí)行控制所采用的西門子 S7300 PLC 都是 目前應(yīng)用很成熟的開發(fā)技術(shù)，這樣使得整個開發(fā)周期短，后期升級便捷。 (4)能耗低。 課題研究內(nèi)容的技術(shù)指標 基于本課題設(shè)計思想和最終實現(xiàn)目標，本文主要解決的關(guān)鍵問題應(yīng)該達到以下標準： [1415]。 PLC 系統(tǒng)的單機自身調(diào)試、聯(lián)機調(diào)試，進而對巷道式立體車庫控制系統(tǒng)功能的聯(lián)合調(diào)試和測試，以達到現(xiàn)場使用的要求。并且充分考慮載車板在車子駛?cè)腴_始，駛?cè)胫?，駛?cè)虢Y(jié)束這三個工作狀態(tài)對載車板端部，拖拽鋼絲與整個載車板連接處以及載車板之間的連接處等進行受力分析以 便更好的進行后期機械框架設(shè)計。方便車主進行存取車動作，讓車主切實體會到該套停車設(shè)備的優(yōu)越性。它從單片機接受到對應(yīng)哪個車位處于工作狀態(tài)，然后再將目前車庫內(nèi)車位停車情況反饋給人機交互單片機。低成本、開放式立體車庫整個控制流程在線如圖 所示 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計 16 圖 在線控制作業(yè)流程原理圖 河 北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 17 PLC 控制系統(tǒng)總體方案 PLC 控制系統(tǒng) 立體車庫控制系統(tǒng)一定要根據(jù)實際使用場所的需求和投資成本的目前情況進行設(shè)計。系統(tǒng)主要實現(xiàn)的功能如下： (1)對存取車以及復(fù)位這三個主要車庫動作提供原始觸發(fā)信號，通過對應(yīng)的接觸器、繼電器以及電氣連接使得驅(qū)動傳動得以順 利地工作，從而將動力傳給待使用的載車板以便載車板實現(xiàn)上下運動，完成存取車、復(fù)位過程； (2)由于采用一臺電機選擇性地控制三列載車板的驅(qū)動傳動機構(gòu)，所以做為控制媒介的 PLC 控制部分對選擇哪列載車板也起著重要的作用。 繼電器、接觸器選用法國的施耐德公司產(chǎn)品，該產(chǎn)品在同類產(chǎn)品中具有制造設(shè)計更精細，用料充實，安全系數(shù)高。河 北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 21 第 3 章 巷道式立體車庫控制系統(tǒng)軟件部分的設(shè)計 PLC 編程環(huán)境介紹 程序結(jié)構(gòu) 一 個系統(tǒng)的控制功能往往由相應(yīng)的用戶程序決定，而此邏輯對于 PLC 也是同樣成立的。 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計 22 系統(tǒng)塊：包括系統(tǒng)功能（ SFC）、系統(tǒng)功能塊 (SFB)和系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊 (SDB),其是 S7300 在 CPU 中預(yù)定義的功能和功能塊，用戶在編寫程序時可以根據(jù)不同需求進行相應(yīng)的調(diào)用。在這些工作有了基本肯定的結(jié)果后，就要考慮軟件部分的設(shè)計，軟件部分相當(dāng)于給這些冷冰冰的硬件配件注入 “ 思想 ” 。一般現(xiàn)場要求控制精度較高的情況應(yīng)該考慮采用該方法對相應(yīng)的編碼器進行清零動作。 變頻器在使用前要根據(jù)所使用的電機并且通過 P0003 進行訪問級別轉(zhuǎn)換進行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)定，其中對幾個固定的參數(shù)的設(shè)定如下表 所示： 表 變頻器初始參數(shù)設(shè)定 該控制系統(tǒng)所選用的西門子 MM440 變頻器通過對應(yīng)的 DP 通訊擴展模塊與上位機進行 DP 總線的信息交換，其中 涉及到的幾個重要的參數(shù)如下： 最低頻率的設(shè)定 (P1080),最高頻率的設(shè)定 (P1120),斜坡上升時間 (P1121)，斜坡下降時間 (P1121)，斜坡上升曲線的起始圓弧 (P1130)，斜坡上升曲線的結(jié)束圓弧 (P1131)，斜坡下降曲線的起始圓弧 (P1132)，斜坡下降曲線的結(jié)束圓弧(P1133)。而其中很重要的一點是從 CP341 串口傳入的信息遵循的是 ASCII 碼協(xié)議，所以要進行對應(yīng)的轉(zhuǎn)化，此過程也是在 OB1 中直接進行，其中實現(xiàn)的程序代碼如圖 圖 ASCII 碼轉(zhuǎn)換為整型算法 將成功轉(zhuǎn)化成的整型數(shù)據(jù)進行上面所說的信息對比處理，而立體車庫控制中可以將車庫內(nèi)的載車板運動根據(jù)相似情況進行不同的分類。 第三類：其中位于第三層的 12 處載車板并為一類，因為此類載車板的車庫巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計 28 控制除了對應(yīng)輔助設(shè)置的控制，還包括主曳引電機運動，而運動軌跡與第二層不同，遵循以上篇幅介紹的三層車位的運動軌跡。 同時在涉及到具體模塊程序編程時，一定要注意其前后的邏輯性，也即該結(jié)果發(fā)生前的限制條件，發(fā)生后會對哪些邏 輯參數(shù)起作用，這些都是我們編程時應(yīng)該反復(fù)斟酌的。開發(fā)人員也可以根據(jù)自己的需要修改部件或用 Delphi 本身編寫自己的部件 Delphi 被稱為第四代編程語言，它具有簡單、 高效、功能強大的特點和VC 相比， Delphi 更簡單、更易于掌握，而在功能上卻毫不遜色；和 VB 相比。 (2)提供了基于角色 (ROLE)分工的安全保密管理。 管理系統(tǒng)軟件的實現(xiàn) 完整的巷道堆垛式立體車庫智能管理系統(tǒng)軟件，主界面如圖 所示，其中主要包括六個模塊：車庫系統(tǒng)操作模塊、車庫車位管理模塊、信息管理模塊、車庫監(jiān)控模塊、計費系統(tǒng)模塊和輔助功能模塊。 河 北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 35 車位管理模塊的主要功能有車位模擬管理如圖 4． 4 和車位占用情況分布圖如圖 4． 5。 河 北聯(lián)合大學(xué)輕工學(xué)院 37 圖 車輛信息的錄入界面 圖 車庫實時全局和單層監(jiān)控界面 車庫監(jiān)控模塊可是現(xiàn)實全局監(jiān)控和單層監(jiān)控，如圖 4． 7。當(dāng)需要暫時離開時，可利用該功能鎖定系統(tǒng)，必須輸入當(dāng)前操作人員對應(yīng)密碼才能解鎖系統(tǒng)。 S7300 控制系統(tǒng)調(diào)試內(nèi)容 系統(tǒng)調(diào)試是車庫控制系統(tǒng)設(shè)計很重要的組成部分，也是系統(tǒng)交付使用前的最后重要環(huán)節(jié) [4851]。這樣本著以點到面，以部分到整體調(diào)試思想對整個控制系統(tǒng)的進行調(diào)試，不僅具備一定的針對性，容易排查出錯誤，同時也能有效地縮短整個車庫系統(tǒng)開發(fā)周期。 (4)介紹了 Delphi 軟件開發(fā)的管理系統(tǒng)，詳細介紹車庫系統(tǒng)操作模塊、車位管理模塊、信息管理模塊、車庫監(jiān)控和計費系統(tǒng)主要的構(gòu)成和界面的應(yīng)用及存取車路線優(yōu)化方在管理系統(tǒng)中具體實現(xiàn)。 (2)本文研究了影響車庫設(shè)計方案的主要因素應(yīng)該把車庫總造價 (單個車位的平均總造價 )考慮在內(nèi)綜合分析這些因素、并用 MATLAB 語言進行仿真計算求解，對其優(yōu)化結(jié)果進行了分析，．得出車庫設(shè)計方案各影響因素之間內(nèi)在的關(guān)系，并以此研究鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化對控制系統(tǒng)整體的影響。 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設(shè)計 42 第 6 章 結(jié)論與展望 結(jié)論 本課題在深入研究了立體車庫國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及其主要發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，以巷道式立體車庫作為研究對象，著重對其控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)進行了設(shè)計與研究，得出以下重要結(jié)論： (1)收集和整理了現(xiàn)有立車車庫的設(shè)計方案，設(shè)計新型巷道式立體車庫的總體方案，設(shè)計以西門子 S7． 300 系列 PLC 為主的控制系統(tǒng) (2)確定了本文設(shè)計的巷道堆跺式立體車庫的升降驅(qū)動、存取車形式，然后由此詳細設(shè)計停車位、載車板和存取機