【正文】 統(tǒng)還不能完成停車場監(jiān)控系統(tǒng)所要求的功能，這些硬件系統(tǒng)必須在軟件的支持下才能協(xié)調(diào)工作。基于超聲波傳感器的上述優(yōu)點，本文系統(tǒng)中對停車場車位的檢測選用超聲波車位傳感器。由于每個傳感器都有獨立的防干擾功能，也不受周圍傳感器的干擾。能夠檢測車輛是否停在車位上，具有防誤檢功能，如防相鄰車位誤檢、人員在停車位誤檢、障礙物誤檢等。系統(tǒng)對車位狀態(tài)的監(jiān)測需要強大的信息處理能力。除了傳送簡單的車位占用情況信息之外，還可以傳送現(xiàn)場監(jiān)測圖片。電感線圈檢測方式常被用于停車場的出入控制系統(tǒng)。目前對車位占、空狀態(tài)的檢測常采用地感線圈檢測器、超聲波車位傳感器等常用方式。車位傳感器工作原理及選型車位傳感器負責采集車位的狀態(tài)信號，本節(jié)依據(jù)其工作原理進行選型。 車位監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成車位監(jiān)控系統(tǒng)是停車場監(jiān)控系統(tǒng)整體構(gòu)成中密不可分的一部分，如表32所示，在硬件構(gòu)成上車位檢測器檢測各車位車輛入庫占位的狀態(tài)，現(xiàn)場控制器PLC和車位傳感器對車位狀態(tài)信息進行處理判斷車位亮否。WVCP464彩色攝像機并配備TG0412FCS3光學鏡頭及DS4002001型視頻切換器以便對進出口視頻信號進行切換選擇。本文系統(tǒng)選用NICE公司的WIL4型，該機欄桿下部具有防砸車裝置，可手動、遙控及程序控制欄桿開啟及關(guān)閉。在出入口控制中，當讀卡器讀取IC卡后，與PC機通信，系統(tǒng)判斷符合開門條件時，控制器給出道閘開啟的信號，道閘開啟。 出入口控制系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備選型出入口控制系統(tǒng)的閘門機又稱為道閘，一般分為伸縮閘和抬桿閘，抬桿閘又分為手動和自動兩種。RS232接口其可靠通信距離為10米。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)。出入事件的記錄、查詢功能是系統(tǒng)進行管理的基礎(chǔ)。是門禁系統(tǒng)的發(fā)展方向之一。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。非接觸式IC卡又稱為射頻卡，與接觸式IC卡相似，卡內(nèi)沒有電源，有存儲器，但非接觸IC卡表面沒有觸點而是在卡片內(nèi)增加一個電感線圈。卡片表面從C1到C8共8個觸點，使用者在進門前需要用讀卡器讀取持有的卡片，讀卡器通過觸點C1和C5給卡片提供電源，并從觸點C7串行讀取卡片內(nèi)信息送入門禁控制系統(tǒng)，門禁控制系統(tǒng)根據(jù)法則執(zhí)行比較判斷，根據(jù)結(jié)果控制鎖具的開啟和閉合。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。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)。卡片方式的門禁系統(tǒng)通過讀卡或讀卡加密碼方式來管理進出權(quán)限。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、拍照系統(tǒng)等系統(tǒng)部件的動作。在AS interface進入正常運行之前，必須對所有的從站分配地址。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。AS interface網(wǎng)絡(luò)由電源模塊提供直流電壓。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)。用戶不需要做任何設(shè)置。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。并采用絕緣穿刺連接技術(shù)，組裝方便、高效。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)。AS interface系統(tǒng)可以帶62個從站，其最大輪循時間為10毫秒。 在單主站系統(tǒng)中，AS interface采用輪循的方式傳送數(shù)據(jù)。在本文系統(tǒng)中由于數(shù)據(jù)通信量小，都是二進制信號，這是AS interface典型應(yīng)用場合。 圖31 工業(yè)通信三層結(jié)構(gòu)ASI這一級是最底層的現(xiàn)場級，現(xiàn)場的數(shù)字化的執(zhí)行器和傳感器被連成網(wǎng)絡(luò)。采用ASI現(xiàn)場總線系統(tǒng)只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—ASInterface電纜就可以與控制系統(tǒng)建立連接。過去每個執(zhí)行器和傳感器都要通過電纜連接到控制器和電源上(并列布線)，這樣將產(chǎn)生巨大的成本支出，包括電纜線成本和布線成本。 ASI現(xiàn)場總線系統(tǒng)主/從站編址本節(jié)在介紹ASI現(xiàn)場總線系統(tǒng)的基礎(chǔ)上介紹ASI主/從站編址。在本文系統(tǒng)設(shè)計中為簡化前期設(shè)計工作，避免大量重復(fù)工作將監(jiān)控車位數(shù)設(shè)為30個。而且S7200（CPU22X）PLC支持ASI現(xiàn)場總線系統(tǒng)，通過一個ASI主站通信處理器CP2432最多可以連接31個ASI從站，每個CP2432的ASI網(wǎng)絡(luò)最多可以支持124點數(shù)字量輸入（DI）和124點數(shù)字量輸出（DO），一個S7200可以接兩個CP2432，通過ASI網(wǎng)絡(luò)可以增加248點數(shù)字量輸入/輸出點數(shù)，加上CPU的本機輸入/輸出點數(shù)應(yīng)該可以支持中小規(guī)模停車場車位監(jiān)控對PLC輸入/輸出點位的需求。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。輸入點位數(shù)隨停車場車位數(shù)的增加而增加。本文停車場控制系統(tǒng)中如圖33所示用戶區(qū)域的控制管理采用出入口門禁系統(tǒng)結(jié)合入口照相機采集的圖像比對防止盜車現(xiàn)象發(fā)生，未對車位狀態(tài)進行逐一監(jiān)控，因此用戶區(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。中型機I/O點數(shù)在256～1024點之間，其功能強，配置靈19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。小型機的I/O點數(shù)一般在256點以下，價格低、體積小、功能少，適用于小規(guī)模開關(guān)量的條件、順序控制等。同時采用PLC作為現(xiàn)場控制器完成對停車場現(xiàn)場設(shè)備的信號采集及控制。綜上所述，繼電器控制系統(tǒng)無論在可靠性方面還是在系統(tǒng)構(gòu)成靈活性，或是長期成本方面都已呈現(xiàn)被PLC控制系統(tǒng)取代的趨勢；單片機系統(tǒng)則學習、使用、修改、維護難于PLC控制系統(tǒng)，可靠性低于PLC控制系統(tǒng)。優(yōu)點在于它具有較強的數(shù)據(jù)處理能力，硬件成本較PLC低，然而工業(yè)過程要處理的是大量的開關(guān)量，因而運用在工業(yè)控制中它的長處得不到發(fā)揮，其可靠性也遠不如PLC。這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。PLC與單片機相比較而言，PLC是建立在單片機之上的產(chǎn)品，單片機是一種集成電路，可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是計算機應(yīng)用系統(tǒng)的一個特例。PLC還具有許多繼電器所不具有的功能如：步進控制、AD/DA轉(zhuǎn)換、通訊等功能等。時限控制由數(shù)字計時器實現(xiàn)計時，其計時精度高。繼電器控制系統(tǒng)采用硬接線邏輯，通過機械式觸點及繼電器來實現(xiàn)動作，但系統(tǒng)確定下來后要修改則非常困難，且控制精度低，易出現(xiàn)冒險競爭，且時間常數(shù)太大，故易出現(xiàn)誤動作，可靠性、維護性都不高。 PLC控制系統(tǒng)和其它控制系統(tǒng)的比較PLC自誕生以來其技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛，成為今自動化技術(shù)的三大支柱之一。停車場控制系統(tǒng)硬件是系統(tǒng)實現(xiàn)監(jiān)控管理功能及流程的基本物質(zhì)條件，本章主要對停車場控制系統(tǒng)各功能主要模塊進行集成設(shè)計，對各功能模塊進行工作原理設(shè)計及硬件選型。車位傳感器在用戶停車區(qū)域為防止亂停放及盜車現(xiàn)象發(fā)生，在車位上方設(shè)置車位傳感器，檢測車輛是否亂放，常采用超聲波車位傳感器。同時需配備輔助照明設(shè)備。攝相設(shè)備車輛進出停車場時，系統(tǒng)自動啟動照相機，記錄車輛的外形、色彩、車牌等信息存入管理數(shù)據(jù)庫并按卡號管理。一套在道閘前，檢查車輛到達情況啟動讀卡，一套在道閘后檢查車輛的離場或入場情況。當汽車經(jīng)過時檢測器產(chǎn)生的感應(yīng)信號作為輸入信號傳給現(xiàn)場控制器以便控制。讀卡器讀取與輛、車位一一對應(yīng)的用戶卡信息，通過上述信息對車輛的出入進行記錄與管理。現(xiàn)場控制器PLC本文系統(tǒng)采用PLC作為現(xiàn)場控制器，匯總現(xiàn)場設(shè)備及PC機傳來的各類輸入信息，根據(jù)管理及監(jiān)控流程進行信息處理，輸出控制信號，控制停車場現(xiàn)場設(shè)備的工作，并向管理PC機傳送現(xiàn)場信息。管理PC機通過系統(tǒng)管理軟件與IC卡讀寫器系統(tǒng)、出入口控制器通信，負責讀寫IC卡信息；存儲并管理用戶卡及車位信息；統(tǒng)計分析計費及管理情況；查詢、打印報表；系統(tǒng)維護等功能。在本文系統(tǒng)設(shè)計中，利用車位傳感器構(gòu)成車位狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。車輛檢測傳感器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。用戶車輛出場時，在出口讀卡器處讀卡，同時啟動照相機拍照，PC機依據(jù)讀取的卡號調(diào)用出入口兩幅相同卡號的圖像人工比對?？刂破鏖_啟道閘放行車輛，車輛通過車輛檢測傳感器后，控制器關(guān)閉道閘并記錄入庫車輛數(shù)目，車位滿時，紅燈亮顯示“滿位”。讀卡器與PC機通信，記錄讀卡事件相關(guān)數(shù)據(jù)如：卡號、讀卡時間等。 圖23 停車