【正文】 各廠家都有自己的通信協(xié)議，并且不止一種。這在大、中型機上表現(xiàn)明顯，而在小、微型機上不盡相同，一些廠家出于容量、價格、功能等方面考慮，往往沒有或者有與其它協(xié)議不同，而且比較簡單的通信。所以，在這方面主要考慮的是同一廠家不同類型PLC之間的通信。中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第三章 基于 PLC 的立體自動車庫控制系統(tǒng)的元件的選用23不同廠家產(chǎn)品間的通信。若所進行的自動控制系統(tǒng)設(shè)計屬于對已有的自控系統(tǒng)進行部分改造，而所選擇的是與原系統(tǒng)不同的PLC，或者設(shè)計中需要2個或2個以上的PLC，而選用了不同廠家的產(chǎn)品，這就需考慮不同廠家產(chǎn)品之間的通信問題。是否有利于將來：由于各廠家制定的通信協(xié)議各不相同，國際上也無統(tǒng)一標準，所以在PLC選型上受到很大限制。就要考慮影響面大、有發(fā)展的、功能完備、接近通用的通信協(xié)議。 四、編程 程序是整個自動控制系統(tǒng)的“心臟” ，程序編制的好壞直接影響到整個自動控制系統(tǒng)的運作。編程器及編程軟件有些廠家要求額外購買，并且價格不菲，這一點也需考慮在內(nèi)。編程方法 一種是使用廠家提供的專用編程器。也分各種規(guī)格型號，大型編程器功能完備，適合各型號PLC，價格高；小型編程器結(jié)構(gòu)小巧，便于攜帶，價格低，但功能簡單，適用性差；另一種是使用依托個人電腦應(yīng)用平臺的編程軟件，現(xiàn)已被大多數(shù)生產(chǎn)廠家采用。各生產(chǎn)廠家由于各自的產(chǎn)品不同，往往只研制出適合于自己產(chǎn)品的編程軟件，而編程軟件的風格、界面、應(yīng)用平臺、靈活性、適應(yīng)性、易于編程等都只有在用戶親自操作之后才能給予評價。編程語言 編程語言最為復(fù)雜，多種多樣，看似相同，但不通用。最常用的可以劃分為以下5類編程語言： （1）梯形圖 這是PLC廠家采用最多的編程語言，最初是由繼電器控制圖演變過來的，比較簡單，對離散控制和互鎖邏輯最為有用。（2）順序功能圖 它提供了總的結(jié)構(gòu)，并與狀態(tài)定位處理或機器控制應(yīng)用相互協(xié)調(diào)。（3）功能塊圖 它提供了一個有效的開發(fā)環(huán)境，并且特別適用于過程控制應(yīng)用。（4）結(jié)構(gòu)化文本 這是一種類似用于計算機的編程語言，它適用于對復(fù)雜算法及數(shù)據(jù)處理。（5）指令表 它為優(yōu)化編碼性能提供了一個環(huán)境，與匯編語言非常相似。廠家提供的編程軟件中一般包括一種或幾種編程語言，如TE公司的XTEL編程軟件可以使用梯形圖（Ladder） 、順序功能圖（Grafcet） 、結(jié)構(gòu)化文本（Literal）3 種編程語言；Siemens公司的Step7編程軟件可以使用梯形圖（Ladder） 、指令表（STL）兩種編程語言；Modicon公司的Modsoft編程軟件只使用梯形圖（984 梯形）一種編程語言，而另一個Concept編程軟件可以使用5種編程語言，依次為梯形圖（LD） 、順序功能圖（SFC） 、功能塊圖（FBD） 、結(jié)構(gòu)化文本（ST） 、指令表（IL） 。同一編程軟件下的編程語言大多數(shù)可以互換，一般選擇自己比較熟悉的編程語言。存儲器 PLC存儲器是保存程序和數(shù)據(jù)的地方，分內(nèi)制式和外插式兩種，存儲器容量在512128M字節(jié)之間，一定要根據(jù)實際情況選取足夠大的存儲器，并且要求有一部分空余作為緩存。PLC存儲器按照類型可分隨機存儲器（RAM） 、只讀存儲器（ROM） 、可擦除只讀存儲器（EPROM）等。RAM可以任意讀寫，在掉電后程序只能保持一段時間，最適合于在自控系統(tǒng)調(diào)試時使用。ROM只能讀不能寫，程序是由廠家或開發(fā)商事先固化的，不能更改，即使失電也不丟失。EPROM與ROM只是EPROM通過特殊的方式（如紫外線）可以擦除再寫，適合于應(yīng)用在長時間工作而改動不大的系統(tǒng)中。易于更改 PLC較繼電器控制的另一個優(yōu)勢在于它可以根據(jù)實際需要任意更改控制結(jié)構(gòu)（或控制過程） ，這就要求更改程序方便快捷。中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第三章 基于 PLC 的立體自動車庫控制系統(tǒng)的元件的選用24是否有專用模塊 部分生產(chǎn)廠家的PLC產(chǎn)品提供一些專用模塊，如通信模塊、PID控制模塊、計數(shù)器模塊、模擬輸入/輸出模塊等。在軟件上也提供了與此相對應(yīng)的程序塊，往往只是簡單的輸入一些參數(shù)就能實現(xiàn)，便于用戶編程。五、與監(jiān)控系統(tǒng)的通信 人機對話操作臺，這是監(jiān)控系統(tǒng)的早期產(chǎn)品類型，是生產(chǎn)廠家專為自己的PLC產(chǎn)品設(shè)計的，最適合于點對點控制。結(jié)構(gòu)簡單，功能少，面板控制，操作較易，現(xiàn)仍然廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)場控制系統(tǒng)中。其優(yōu)點是在遠端控制失效的時候，仍能很好地控制現(xiàn)場。隨著計算機的不斷發(fā)展，依靠PC（包括工控機）的監(jiān)控系統(tǒng)越來越多地應(yīng)用在自控系統(tǒng)中，這種監(jiān)控系統(tǒng)一種是PLC開發(fā)商專為自己的（或特定的）產(chǎn)品量身定做的；另一種是軟件開發(fā)公司開發(fā)的適合大多數(shù)PLC產(chǎn)品的監(jiān)控系統(tǒng)。前一種與PLC產(chǎn)品的相容性強，能夠根據(jù)PLC產(chǎn)品的特點制定相應(yīng)的控制方案，應(yīng)該說仍以PLC為中心；后一種則拋開了PLC產(chǎn)品，注重計算機在圖像、動畫、聲音、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等方面的優(yōu)勢，給二次開發(fā)人員提供了較寬松的開發(fā)條件，往往可以制作出優(yōu)秀的監(jiān)控系統(tǒng)，只要有相應(yīng)的通信協(xié)議（目前已擁有了絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家的通信協(xié)議） ，就可以與各種類型PLC相連，是當今自控系統(tǒng)首選。所以，在這方面應(yīng)考慮所選的PLC與監(jiān)控系統(tǒng)的通信方式是否可行。六、可延性 這里包括三個方面含義： 盡量購買生產(chǎn)日期較近的產(chǎn)品； 兼容，這決定是否有利于現(xiàn)系統(tǒng)對將來新增加功能的應(yīng)用。PLC（或PLC模塊）被淘汰后，生產(chǎn)廠家是否能夠保證有足夠的備品（或備件） 。這時應(yīng)考慮選擇當時比較新型的PLC。七、售后服務(wù)與技術(shù)支持 選擇好的公司產(chǎn)品； 選擇信譽好的代理商； 是否有較強的售后服務(wù)與技術(shù)支持。 八、性價比 相對于自控系統(tǒng)性能的好壞優(yōu)先于價格的選擇。只是在前面幾項比較接近，又不易選擇時，才考慮價格因數(shù)，選擇性價比比較高的產(chǎn)品。在實際選型過程中，往往受到多方面的制約，不一定要考慮以上全部方面，但其中有些項是必須考慮的，而存在的問題也必須通過其它替代方式加以解決。 通過前 8 項的分析和比較，據(jù)控制系統(tǒng)配置要求，再考慮到本文的實際情況，根據(jù)控制系統(tǒng)配置要求，故選擇 OMRON 公司 CPM1A40CDRA 型 PLC，帶擴展單元擴至 100 點（輸入 60 點，輸出 40 點），其工作電壓為：AC110V—240V,直流供電。 汽車的自動識別系統(tǒng)的選用自動存取車系統(tǒng)是立體車庫控制的核心，由 BCD 控制，而其中汽車的自動識別更是重中之重。汽車的自動識別主要是通過非接觸式 IC 卡來實現(xiàn)的。非接觸式 IC 卡，即射頻卡或感應(yīng)卡，它成功地將射頻識別技術(shù)結(jié)合起來，解決了無源和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破。非接觸卡內(nèi)含有唯一的獨立的卡號，使用時，技術(shù)人員需在讀卡器有效讀區(qū)內(nèi)（一般 510CM）將卡片輕輕一晃，便將卡內(nèi)信息輸入讀讀卡器內(nèi)，實現(xiàn)考勤、收費管理。中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第三章 基于 PLC 的立體自動車庫控制系統(tǒng)的元件的選用25非接觸式 IC 卡的工作原理如下：卡片的電氣部分由一個元件和 AISC 組成，沒有其他的外部器件，卡片中的天線是只有線圈，很適合封狀到 ISO 卡片中 [30]。ASIC 由一個高速（106KB 波特率）的接口，一個控制單元和一個 810 位 EEPROM 組成。以 MIAREI 為例，讀卡器向 IC 發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡內(nèi)有一個 IC 串聯(lián)諧振電路，其頻率與讀寫器的頻率相同，這樣便產(chǎn)生電磁共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在電容的另一端接有一個單向通的電子泵，將電容內(nèi)的電荷送到另一個電容內(nèi)儲存，當儲存積累的電荷達到 2V 時，此電源可作電源為其他電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接收讀寫器的數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)選用的射頻卡芯片是由復(fù)旦微電子股份有限公司設(shè)計的 FM11RF08 芯片 ， 采用 CMOS EEPROM 工藝 ， 容量為 1K 8Bit s EEPROM 是具有邏輯處理功能的多用途非接觸射頻卡芯片 ， 內(nèi)含加密控制和通訊邏輯電路 ， 具有極高的保密性能 。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示 .圖 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖因此，汽車的自動識別原理如下：在車庫入口（也是出口）處設(shè)一個非接觸式 IC 卡讀卡器，用戶進入車庫時，在門口刷卡進入，讀卡機自動把數(shù)據(jù)傳送到 BCD，BCD 系統(tǒng)自動判斷該卡是否有效，若有效，則庫門打開，系統(tǒng)把轎廂移到人車交接位置，至此，完成汽車的自動識別。中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第四章 基于 PLC 的立體自動車庫控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計26第四章 基于PLC的立體自動車庫控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化小區(qū)，因此自動化立體停車設(shè)備或車庫的自動控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)的一個重要組成部分。操作簡單、迅速，使用方便，安全可靠，維護量小，為用戶提供一個安全、簡易的使用環(huán)境，這是自動化立體停車設(shè)備的基本特點。停車設(shè)備的一切運行狀況，車輛停放的時間，車輛存放交費情況，車庫庫容量，車輛存放高、低峰情況等信息均可通過網(wǎng)絡(luò)傳送到智能化控制中心，通過智能化控制中心運算處理，與各分部管理辦公室相連，達到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息，從而全部實現(xiàn)智能化管理。通過小區(qū)的智能化控制中心還可與社會相關(guān)職能部門聯(lián)網(wǎng)，將有關(guān)信息發(fā)布出去或收集進來，擴大車庫的社會利用率和經(jīng)濟效益。這是未來車庫的發(fā)展方向。 立體車庫控制系統(tǒng)組成與工作原理本設(shè)計的立體停車庫是五層20車位，每層4庫位。其控制結(jié)構(gòu)主要由一臺交流雙速電動（22kw）作為主拖動電動機，1臺開門電動機，1臺縱向移動電動機，2臺橫向移動電動機組成。立體車庫控制系統(tǒng)主要由自動收費管理系統(tǒng)、自動存取車系統(tǒng)及監(jiān)控安保系統(tǒng)等三個子系統(tǒng)組成。以上子系統(tǒng)均由中央控制室統(tǒng)一控制，可為客戶規(guī)劃車庫管理形式、發(fā)布車庫庫存容量及控制車流方案，并保障車庫安全。(1)自動收費管理系統(tǒng)車庫管理設(shè)立收費機，無需操作員即可完成其收費管理工作。按用戶類別可分為固定用戶和臨時用戶兩大類。固定用戶是固定車主，對車庫的使用頻度高且時間長。臨時用戶是散客停車的用戶，對于小區(qū)固定使用車庫的情況較普遍。對兩類用戶的車輛存放采用共同管理、共同出入口、繳費方式區(qū)別的管理模式。固定用戶擁有長期繳費卡，并隨身攜帶。每次車輛進入車庫時，用戶在讀卡機上讀入繳費卡資料，記錄進入時間。駛出車庫時，用戶再一次在讀卡機上讀取繳費卡，記錄駛出時間，并交納相應(yīng)的費用。臨時用戶在駛?cè)胲噹熘?，在發(fā)卡機上索取臨時繳費卡，駛出車庫后交還臨時繳費卡，其它過程則和固定用戶存取車相同。本章不做詳細設(shè)計。(2)自動存取車系統(tǒng)自動存取車系統(tǒng)由出入口管理站、計算機監(jiān)控中心等部分構(gòu)成。它具有車位管理功能、運行監(jiān)控功能、自動門及遠程診斷功能等。出入口管理站設(shè)有光電開關(guān)、限位開關(guān)、門、存車卡閱讀器、顯示器、指示燈、對講機和票據(jù)打印機等。計算機監(jiān)控中心設(shè)有車位管理系統(tǒng)，可以查詢當前車庫的存取車情況和車位狀態(tài)等，并可查詢車庫存取車的詳細記錄檔案。若車庫內(nèi)沒中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第四章 基于 PLC 的立體自動車庫控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計27有存車位，出入口管理站的顯示器上會顯示車庫已滿，并且指示燈同時會亮起，此時拒絕任何車輛入內(nèi)。若車庫并未存滿，則依據(jù)當前的車位狀況，系統(tǒng)還可以提供最佳的存取車路線，節(jié)省時間，提高存取車效率。(3)監(jiān)控安保系統(tǒng)監(jiān)控安保系統(tǒng)是指在中央控制室進行監(jiān)視控制車庫現(xiàn)場的運行狀況。它具有運動檢測、視頻監(jiān)控、出入口控制、防盜識別報警等功能，可以實現(xiàn)無人看守。當車輛進入到停車庫監(jiān)視范圍內(nèi)，圖像監(jiān)視系統(tǒng)自動捕捉車輛圖像，利用圖像檢測技術(shù)自動確定車輛信息(如車牌號、車型、顏色等)，作為停車的基本信息，同時該信息與用戶的繳費卡信息相對應(yīng)。當車輛在駛出車庫時，車輛的自然信息與繳費卡信息相符，則車輛可以順利通過。如果車輛自然信息與繳費卡信息不符，則防盜報警系統(tǒng)工作，發(fā)送報警信號。本章不做詳細設(shè)計。圖4．1控制系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖 立體車庫控制系統(tǒng)的工作原理當有車輛要進入車庫存車時，自動存取車系統(tǒng)的車位管理子系統(tǒng)確認是否有車位，若無則需等待；若有，則讀繳費卡，記錄時間，同時監(jiān)控安保系統(tǒng)自動捕捉車輛圖像，確定信息并與繳費卡信息相對應(yīng)，以備車輛出庫時核對，保證車輛安全。車輛出庫時，如果車輛自然信息與繳費卡信息不符，則控制系統(tǒng)不允許車輛出庫：如相符，則自動收費系統(tǒng)按停車時間在卡中扣除費用，門開啟，車輛出庫。安保系統(tǒng)出入口控制視頻監(jiān)控自動門運動檢測防盜識別報警控制功能控制與管理 自動取車自動收費車位管理運行監(jiān)控中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第四章 基于 PLC 的立體自動車庫控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計28存、取車流程圖如下圖3所示： 存車 取車 存、取車流程示意圖車庫存取車控制系統(tǒng)采用取車優(yōu)先原則，并且存、取車時間不超過140s。車庫系統(tǒng)運行狀態(tài)用紅、綠、黃三種指示燈表示，紅燈表示正在進行存、取車操作，請稍候；綠燈表示空閑狀態(tài)，可進行操作；黃燈表示系統(tǒng)有故障，車庫不能正常工作。程序開始存車/取車設(shè)定取車目標升降臺升降至目標位置電機帶動轎廂存入轎車升降臺升降至目標位置轎廂升降至出口平層升降臺升降至目標位置取轎廂設(shè)定存車位置電機帶動轎廂取出轎車轎廂復(fù)位取出轎車升降臺升降至出口平層完畢等待呼叫中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文