【導讀】升，市民人均擁有私家車的數(shù)量逐年上升。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)。雖然立體車庫的投入使用緩解了目前停車難的問題，但很。安全性差等問題。于PLC的電氣控制系統(tǒng)進行了理論研究和軟件設計。樣的場所需求，以上優(yōu)點對立體車庫的推廣將起到積極的作用。

　　

【正文】 500 多個可提供使用的構件，利用這些部件，開發(fā)人員可以快速的構造出應用系統(tǒng)。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。 Delphi則功能更強大、更實用?？梢哉f Delphi 同時兼?zhèn)淞?VC功能強大和 VB 簡單易學的特點。 Delphi 具有以下的特性：基于窗體和面向對象的方法，高速的編譯器，強大的數(shù)據(jù)庫支持。與 Windows 編程緊密結合，強大而成熟的組件技術。但最重要的還是 Object Pascal 語言，它才是一切的根本。 后臺數(shù)據(jù)庫使用 該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫使用目前世界上最為穩(wěn)定、最安全、適合超大量數(shù)據(jù)存儲的oracle 數(shù)據(jù)庫， oracle 作為領域內最優(yōu)秀的產(chǎn)品，具有如下其他系統(tǒng)無可比擬的特點： (1) 以來引入了共享 SQL 和多線索服務器體系結構。這減少了 ORACLE 的資源占用，并增強了 ORACLE 的能力，使之在低檔軟硬件平臺上用較少的資源就可以支持更多的用戶，而在高檔平臺上可以支持成百上千個用戶。 (2)提供了基于角色 (ROLE)分工的安全保密管理。在數(shù)據(jù)庫管理功能、完整性檢查、安全性、一致性方面都有良好的表現(xiàn)。 (3)支持大量多媒體數(shù)據(jù)，如二進制圖形、聲音、動畫以及多維數(shù)據(jù)結構等。 河 北聯(lián)合大學輕工學院 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。加上它有許多優(yōu)秀的前臺開發(fā)工具如 POWER BUILD、 SQL*FORMS、 VISIABASIC 等，可以快速開發(fā)生成基于客戶端 PC平臺的應用程序，并具有良好的移植性。 (5)提供了新的分布式數(shù)據(jù)庫能力?？赏ㄟ^網(wǎng)絡較方便地讀寫遠端數(shù)據(jù)庫里的數(shù)據(jù)，并有對稱復制的技術。 Oracle 也許是最流行的服務器，占有最大的市場份額，它被廣泛用于各個市場領域，滿足一系列的存儲需求，例如財務記錄，人力資源 及訂單編制等。 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。車庫車位管理模塊與管理模塊實現(xiàn)需要 IC 或者條形碼讀卡機支持，而車庫運行監(jiān)控模塊涉及與下位機 PLC 控制器之間的通信需要硬件支撐，本系統(tǒng)采用 MMS 協(xié)議的流媒體用于視頻、存儲、播放，通過 WMP SDK 進行二次開發(fā)用于車庫用進行監(jiān)控模擬。 經(jīng)上述分析，在車庫車位信息管理模塊和車位操作模擬管理系統(tǒng)程序 設計時，用 oracle 作為創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫源， ActiveX 作為標準控件， Delphi 作為軟件開發(fā)平臺，編寫了軟件。其主要的軟件功能介紹如下。 程序運行后首先出現(xiàn)圖 所示對話框，在 “ 選擇用戶 ’’ 欄輸入用戶的名稱，在 “ 輸入密碼 ” 欄里輸入密碼，用鼠標點擊 “ 登陸 就可以進入系統(tǒng)主界面了 (圖 所示 )，注意密碼輸入必須正確，如果超過三次輸入密碼不正確程序將終止運行而退出。 圖 立體車庫智能管理系統(tǒng)登入界面 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設計 34 管理系統(tǒng)軟件主界面 本車庫主要有六個模塊：系統(tǒng)操作、車位管理、信息管理、 車位監(jiān)控、計費系統(tǒng)和輔助功能模塊。 其中系統(tǒng)操作模塊的主要功能用戶管理如圖 圖 用戶管理功能界面 在該界面可以完成用戶的添加、刪除、密碼修改等賬戶相關操作，不同的用戶權限在登錄系統(tǒng)后有不同的操作限制。只有系統(tǒng)管理員方可添加、刪除用戶。 河 北聯(lián)合大學輕工學院 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。 圖 車位模擬管理界面 從以上車位模擬管理中我們可以查看車的基本信息二號車庫使用情況，在輸入存車卡號可以實現(xiàn)模擬存車、取車、網(wǎng)上或者電話預定和退訂。在存車或預定存車之前，必須先登錄車輛信息到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，否則不予入存和預定操作，這樣是為了保證存取車、預退訂等信心的完整性。 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。在該界面我們可以知道車庫的具體使用情況：空余車位 (綠色 )、已占車位 (紅色 )和已預定車位 (黃色 )，并可以將鼠標放到車位上實時查看當前時問該車位的停放車輛信息，比如車主姓名、入庫時間等等。當 PLC 執(zhí)行存車指令時，調用優(yōu)化算法，使得進入車庫的車輛最短時間到達停車位，提高作業(yè)效率。 信息管理模塊主要功能包括 信息模擬管理系統(tǒng)和綜合信息管理如圖 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設計 36 圖 綜合信息管理界面 在這中對進入車庫的車輛進行信息管理，主要功能查詢、錄入，刪除、修改和管理。其中錄入界面如圖 所示。 河 北聯(lián)合大學輕工學院 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。并可以根據(jù)具體情況對監(jiān)控進行配置。 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設計 38 車庫計費系統(tǒng)主要功能有 IC 卡充值如圖 圖 卡充值界面 本系統(tǒng)采用人性服務，對擁有 IC付費卡的客戶，可以按照以上界面進行充值，充值方式多 樣，如現(xiàn)金、信用卡和手機支付?？蛻艨梢愿鶕?jù)自己的方便選擇充值。 同樣在停車收費情況，系統(tǒng)采用充值系統(tǒng)相關的計費系統(tǒng)，只要我們在上面界面輸入 IC 卡號或者條形碼，就顯示出停車時長和支付金額?？蛻粝鄳牟捎弥Ц斗绞剑含F(xiàn)金、硬幣、 IC 卡、信用卡和手機這五種方式。 圖 停車費率設置界面 系統(tǒng)對于不同的客戶類型費用不同，此時在費率界面進行設置實現(xiàn) 。 河 北聯(lián)合大學輕工學院 39 最后，為了安全和非相關人員誤操作，還為系統(tǒng)增加了用戶權限和桌面鎖定功能，用戶權限暫時只有兩個級別：管理員和操作員，管理員權限最高，可以對用戶任 意刪除以及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)維護、設置等，操作員只能進行一部分功能的使用，如車輛出入庫、查看監(jiān)控、報表打印等。當需要暫時離開時，可利用該功能鎖定系統(tǒng)，必須輸入當前操作人員對應密碼才能解鎖系統(tǒng)。通過這樣兩種方式來防止其他人進入系統(tǒng)操作。 本章小節(jié) 立體車庫智能監(jiān)控管理系統(tǒng)是一個涉及信息管理、通信、智能控制的綜合系統(tǒng)，整個系統(tǒng)能穩(wěn)定安全、各部件模塊相互配合的運行，僅僅依靠硬件是無法完成的，必須在軟件的驅動配合下才能讓整個車庫的每個功能系統(tǒng)互相協(xié)調，按照預期結果完成任務。本章介紹了第 3章中涉及的相關軟件功能與使用方 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成界面和主要實現(xiàn)的幾部分功能。巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設計 40 第 5 章 車庫控制系統(tǒng)調試 立體車庫的系統(tǒng)調試是系統(tǒng)在現(xiàn)場安裝使用前的重要工序，為了使本課題的立體車庫在現(xiàn)場調試和安裝的通暢，現(xiàn)對低成本、機械式立體車庫的調試步驟和相關內容進行研究介紹。根據(jù)控制系統(tǒng)具備在線和離線兩種模式，所以在調試過程中也要對這兩種模式分別進行相應的模擬調試工作。在線模式是監(jiān)控計算機、人機交互單片機和 PLC 控制系統(tǒng)一同完成對應的車庫控制任務，離線 模式是單片機和 PLC 控制系統(tǒng)完成對立體車庫的對應操作。而兩種模式對車庫控制起關鍵作用的是單片機與 PLC 之間的通信實現(xiàn)以及與 PLC 輸出對應的數(shù)字量控制對應的器件 ,所以在調試中尤其要注意這方面的性能參數(shù)。 S7300 控制系統(tǒng)調試內容 系統(tǒng)調試是車庫控制系統(tǒng)設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]。所以在系統(tǒng)設計完畢后一定要對整個控制系統(tǒng)嚴謹?shù)剡M行模塊和整體調試。所謂模塊調試就是各個控制系統(tǒng) (PLC 控制系統(tǒng)、人機交互單片機系統(tǒng)、上位機監(jiān)控系統(tǒng) )在沒有相互間信息 交換的情況下進行自身模擬調試，在各個控制系統(tǒng)調試結果合適的情況下，然后進行整個控制系統(tǒng)不帶車庫載車板傳動部分的聯(lián)調，最后實現(xiàn)加入機械傳動部分的整個車庫試驗調試。 PLC 控制系統(tǒng)的調試分為以下幾步： 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)進行調試，當然電機通過減速器后不加入鋼絲繩、導向輪、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，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的立體車庫電氣規(guī)定再次對整個電氣設計進行優(yōu)化和對沒有考慮到或是開始考慮欠妥的部分進行再設計。 在 PLC 控制系統(tǒng)單獨調試完畢的情況就要涉及到與人機交互單片機和上位機監(jiān)控系統(tǒng)之間通過通信聯(lián)調，當然調試時也是出于對工作人員人身安全和設備安全考慮首先不加入機械傳動機構。單片機通過刷不同類型的卡，通過觀察下位機 PLC 各個相關數(shù)字量輸出和空轉電機的走行狀態(tài)來判斷聯(lián)調結果是否達到預期的目標。與上位機監(jiān)控系統(tǒng)的通信通過對車位使用與否的預定輸入進行開 關量的模擬然后觀察上位機監(jiān)控是否能收到對應的數(shù)據(jù)信息，如果沒有的話就要對 PLC 自身程序以及上位機監(jiān)控系統(tǒng)通信程序進行再逐條查錯然后再聯(lián)調，以此循環(huán)。在不帶機械傳動結構的聯(lián)調結果良好后就加入機械傳動部分再次進行整個車河 北聯(lián)合大學輕工學院 41 庫控制的調試。這樣本著以點到面，以部分到整體調試思想對整個控制系統(tǒng)的進行調試，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。 調試結果 首先是 S7300 與人機交互單片機之間通信實現(xiàn)將現(xiàn)場車庫載車板使用狀態(tài)進行傳輸，具體聯(lián)調步驟是通過光電傳感器模擬 現(xiàn)場載車板上存取車現(xiàn)狀，然后通過對應接口進行相應的通信實現(xiàn)，監(jiān)控計算機界面通信接收到對應的數(shù)據(jù)通過界面顯示如圖 所示： 圖 監(jiān)控界面接受 PLC 信息顯示車位狀態(tài)圖 如果該載車板上沒有車輛停放，該監(jiān)控計算機界面對應位置顯示藍顏色，而有車輛停放，其上顯示的是 “ 車 ” 標志。 該立體車庫相關功能實現(xiàn)的驗證通過各個系統(tǒng)之間的聯(lián)調實現(xiàn)，實驗室實現(xiàn)的調試即沒有加上機械傳動機構，其他部分均通過實物聯(lián)結實現(xiàn)對應的功能，其中電機動作通過控制相應的繼電器和接觸器模擬對應的功能，從而實現(xiàn)立體車庫各個動作的作 業(yè)流程。 本章小結 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)調試部分進行了相關的介紹。介紹的內容包括系統(tǒng)調試內容、相關部分調試結果。其中部分內容給予了相關的圖片說明。 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設計 42 第 6 章 結論與展望 結論 本課題在深入研究了立體車庫國內外發(fā)展現(xiàn)狀及其主要發(fā)展趨勢的基礎上，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)進行了設計與研究，得出以下重要結論： (1)收集和整理了現(xiàn)有立車車庫的設計方案，設計新型巷道式立體車庫的總體方案，設計以西門子 S7． 300 系列 PLC 為主的控制系統(tǒng) (2)確定了本文設計的巷道堆跺式立體車庫的升降驅動、存取車形式，然后由此詳細設計停車位、載車板和存取機構和安全機構的設計。 （ 3）完成了立體車庫控制系統(tǒng)的軟件設計，在控制系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)設計部分，采用各自的環(huán)境下對系統(tǒng)的監(jiān)控程序以及主要軟件功能模塊子程序進行具體設計。 (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)主要的構成和界面的應用及存取車路線優(yōu)化方在管理系統(tǒng)中具體實現(xiàn)。 展望 由于時間和條件的限制，本文還有許多不足和需要改進、完善 的地方。在此研究工作的基礎上，我認為以下兩個方面有待于進一步的研究： (1)城市停車往往會出現(xiàn)某一時間段一些車庫爆滿，而另一些車庫車位卻有余的現(xiàn)象，使要求泊車的汽車不能直接有效地找到可停放的車庫而在道路上彷徨，這勢必降低了停車庫的總體利用率。因此，需要建立停車庫的信息管理系統(tǒng)，即：城市停車智能誘導系統(tǒng)。這樣便可以將本巷道堆垛式立體車庫通過 Inter網(wǎng)絡與其它車庫連接，實現(xiàn)車庫之間的信息共享，把每一個停車庫的即時停車狀況和車位信息通過交通信息網(wǎng)傳給要求停車的駕駛員。這點本文在設計上提出，但沒有進行詳細的 介紹。 (2)本文研究了影響車庫設計方案的主要因素應該把車庫總造價 (單個車位的平均總造價 )考慮在內綜合分析這些因素、并用 MATLAB 語言進行仿真計算求解，對其優(yōu)化結果進行了分析，．得出車庫設計方案各影響因素之間內在的關系，并以此研究鋼結構的優(yōu)化對控制系統(tǒng)整體的影響。河 北聯(lián)合大學輕工學院 43 參 考 文 獻 [1] 付翠玉 ,關景泰 .立體車庫發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) [J].遼寧：機械設計與制造 ,20xx(9) [2] Gua