【正文】 (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。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。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。 (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)。 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。介紹的內容包括系統(tǒng)調試內容、相關部分調試結果。 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。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。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 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。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。 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]。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。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。 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。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)。 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) 。 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。 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。 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。 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。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。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。 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。 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。 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。 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。 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?？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。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。 (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。 (2)提供了基于角色 (ROLE)分工的安全保密管理。 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。與 Windows 編程緊密結合，強大而成熟的組件技術?？梢哉f Delphi 同時兼?zhèn)淞?VC功能強大和 VB 簡單易學的特點。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。 軟件開發(fā)工具簡介 軟件實現(xiàn)平臺 本部分主要考慮到整個監(jiān)控系統(tǒng)需要實現(xiàn) 上位機到下位機之間的通信，并且動作指令的實現(xiàn)須實時控制，以及整個應用程序開發(fā)周期較短，故采用開發(fā)windows 應用程序最迅速、最簡捷的 Delphi 作為開發(fā)工具 Delphi 是 Borland 公司研制的新一代可視化開發(fā)工具，可在 Windows XP Windows Vista 等環(huán)境下使用。 本章小結 本章通過西門子 S7300 應用中的編程特點和相關附屬硬件之間的邏輯關系，再根據(jù)車庫系統(tǒng)控制流程，對 PLC 控制系統(tǒng)中的軟件部分進行了系統(tǒng)說明 ，對基于 DP 總線結構的 PLC 控制系統(tǒng)中各處細節(jié)都給予詳細介紹，包括基于 S7300 編程軟件各個器件的組態(tài)過程、相關載車板運動和定位和信息采集、處理程序段都做出論述，還包括基于 S7300 PLC 編程特點對軟件可靠性進行了補充說明。還有我們在設計輸入輸出信號時，在干擾無法排除時，我們可以通過延時手段讓系統(tǒng)對信號的采集和發(fā)送有個時間的緩沖，以保證信號處理的正確，減少程序的不可靠性。 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該反復斟酌的。但也不能就徹底忽略了外電強電磁的干擾，我們還應當在編寫程序時加入對應的功能塊，比如：電源故障組織塊 OB81,擴展機架或是 DP 主站系統(tǒng)組織塊 OB86，通訊故障組織塊 OB88， I/O 訪問故障組織塊 OB121 等。而這些數(shù)據(jù)信息都是通過很多次模擬試驗的數(shù)據(jù)匯總并且根據(jù)選定的速度曲線而確定下來，同時將它反應成對應的控制數(shù)據(jù)儲存在對應的數(shù)據(jù)塊中。 圖 CA 區(qū)第一列第一層載車板存取車 /復位 河 北聯(lián)合大學輕工學院 29 圖 CA 區(qū)第一列第二層載車板存取車 巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設計 30 圖 CA 區(qū)第一列第三層載車板存取車 以上的功能程序是也即上面所述提到的具有代表性的三類，其中對第二層和第三層存取車 /復位，注意的是由于其涉及到主曳引電機的動作，其中主曳引電機通過對應的減速機構將動力輸出，并且通過固定在低速端絕對編碼器將電機軸的位置信息收集傳給， PLC 通過設定好的位置信息進行對比，如果是對應的換速的位置點， PLC 將控制對應的變頻器進行相應的參數(shù)設定來控制電機的轉速 ，從而實現(xiàn)載車板運行的平穩(wěn)和定位的精確。 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)軟件設計 28 控制除了對應輔助設置的控制，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。而只需要進行大門擋桿、載車列擋桿、存取車指示燈的相應控制即可。而其中很重要的點就是 S7300 與變頻器和編碼器通過 DP 總線構成的速度控制系統(tǒng) [2729]。首先是變頻器和編碼器構成的調速控制系統(tǒng)，再是處 于輔助地位的接近開關位置感應控制系統(tǒng)。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，所以要進行對應的轉化，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 碼轉換為整型算法 將成功轉化成的整型數(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的載車板運動根據(jù)相似情況進行不同的分類。 圖 軟件編程各個模塊 它們之間的關系如下圖所示： 圖 各個模塊之間的關系 首先介紹作為組織塊 OB1 的編程思路：最為整個程序組織塊，它控制著整個程序的邏輯思想、相應功能的調用以及相關數(shù)據(jù)塊的處理。 S7300 的軟件程序編譯 該控制程序有一個主循環(huán)組織塊 OB1，使整個程序在運行時段里不斷的循巷道式立體車庫電氣系統(tǒng)軟件設計 26 環(huán)，還包括無參功能 FC2FC5 用于車庫第一層 (地面層 )存取車 /復位動作，無參功能 FC6FC13 用于車庫第二層 (正一層 )存取車 /復位動作，無參功能 FC14FC20 用于車庫第三層 (正二層 )存取車 /復位動作；采用 CP341 串口通信模塊接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能塊 FB7 和 FB8， FB7 和 FB8 自帶的背景數(shù)據(jù)塊 DBDB8，以及與單片機通信收發(fā)數(shù)據(jù)信息存儲數(shù)據(jù)塊 DB DB DB DB11。 通常 S7300 通過系統(tǒng)功能 SFC14 與 SFC15 對 MM440 變頻器的實現(xiàn)信息交換。 變頻器在使用前要根據(jù)所使用的電機并且通過 P0003 進行訪問級別轉換進行相應參數(shù)的設定，其中對幾個固定的參數(shù)的設定如下表 所示： 表 變頻器初始參數(shù)設定 該控制系統(tǒng)所選用的西門子 MM440 變頻器通過對應的 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： 最低頻率的設定 (P1080),最高頻率的設定 (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)，斜坡上升曲線的結束圓弧 (P1131)，斜坡下降曲線的起始圓弧 (P1132)，斜坡下降曲線的結束圓弧(P1133)。 MM440 支持 PP01PP04 這四 種模式類型，其中各個模式類型中涉及到的控制字作用如