【正文】 話控制需要考慮使用遠(yuǎn)程 I/O。大容量?jī)?nèi)存和超大容量硬盤，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量達(dá) 3 年以上，采用 Intel CPU 以上，使系統(tǒng)快速處理數(shù)據(jù)。 ③、特別設(shè)計(jì)一套平衡機(jī)構(gòu)，確保運(yùn)行輕快、平穩(wěn)、輸入功率小； ④、增設(shè)緊急手動(dòng)裝置，以防止意外事件的發(fā)生； ⑤、增設(shè)一套防砸車控制系統(tǒng)， 全電路無觸點(diǎn)控制系統(tǒng)， 確 保車輛安全； 2）電腦 負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的控制和管理。 ⑨、砸車裝置可保證無論是進(jìn)場(chǎng)車輛或發(fā)生 倒車的車輛，只要在閘桿下停留，閘桿就不會(huì)落下，安全可靠。 ⑦、有防抬桿、全卸荷、光電控制、帶準(zhǔn)確平衡系統(tǒng)的高品質(zhì)擋車道閘。 ⑤、特別設(shè)計(jì)一套平衡機(jī)構(gòu)，確保運(yùn)行輕快、平穩(wěn)、輸入功率小。 ③、增設(shè)緊急手動(dòng)裝置，以防止意外事件的發(fā)生，全部自動(dòng)化裝置安全、有效。 ①、特別設(shè)計(jì)雙重自鎖，外 力不能改變閘桿的停止位置卸荷裝置，以防止外力損壞。 系統(tǒng)的基本功能 固定車輛全自動(dòng)化管理，臨時(shí)車輛半自動(dòng)化管理，減少車輛通行時(shí)間，為車主爭(zhēng)取時(shí)間，智能化管理。 離合器：電動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式，將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)減速，從而 驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在停電時(shí)，方便采用搖桿控制閘桿的起落。平衡力臂相應(yīng)變化。確保了閘桿在任意狀態(tài)，保持平衡電機(jī)最輕負(fù)荷，負(fù)載電流平穩(wěn)，增加了電機(jī)使用壽命。 電動(dòng)機(jī)：采用合資智能道閘專用直流電動(dòng)機(jī)，具備開、關(guān)、?？刂乒δ?，另外還具備電機(jī)轉(zhuǎn)速輸出功能，便于控制系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況加以檢測(cè)和監(jiān)控，同時(shí)根據(jù)力學(xué)平衡原理，閘桿在水平垂直狀態(tài)變化過程中，力矩的變化曲線，設(shè)計(jì)平衡彈簧的平衡力矩。 臨時(shí)停車用戶特性：這些車輛的性質(zhì)決定了他們來得次數(shù)不會(huì)多，可能是偶爾來一次，而且每次停車的時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，因此統(tǒng)稱為臨時(shí)停車用戶。 （ 8） 可擴(kuò)充性 系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴(kuò)充和升級(jí)的可能。 （ 6） 易操作性 系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng) ，系統(tǒng)及其功能的配置以能給用戶提供 13 舒適、安全、方便、快捷為準(zhǔn)則，其操作應(yīng)簡(jiǎn)便易學(xué)，而絕不能因“智能”而給用戶帶來不便，甚至煩惱。 （ 5） 安全性 采取必要的措施保障各系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全。 （ 3） 可靠性 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的可靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能。在多種實(shí)現(xiàn)途徑中，選擇最經(jīng)濟(jì)可行的途徑。 設(shè)計(jì)原則 本系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)以多用途、易擴(kuò)展、簡(jiǎn)捷實(shí)用為目標(biāo)，以小區(qū)進(jìn)出車輛功能需求為主設(shè)計(jì)。 標(biāo)準(zhǔn)不一，將影響 RFID 的市場(chǎng)前景和應(yīng)用范圍。 XXX：小區(qū)車輛進(jìn)出智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 （ 5） 沒有統(tǒng)一的 RFID 標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)化是廣泛獲得市場(chǎng)接受的必要措施，但 RFID 讀寫器與標(biāo)簽的技術(shù)仍未見統(tǒng)一，不同制造商所使用的通訊協(xié)議、運(yùn)作的頻率、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的格式等均不相同。加入了微處理器的 RFID 芯片，片內(nèi)還加入了 RAM 和 ROM。目前各大 RFID 廠商正努力尋找解決之道，他們希望通過使電子標(biāo)簽在商品銷售到消費(fèi)者手中后自動(dòng)失效或者通過增加加密手段來保護(hù)個(gè)人隱私。如何在不增加太多成本的同時(shí)提高電子標(biāo)簽的安全性是一個(gè)有待進(jìn)一步研究的問題。如果電子標(biāo)簽中的信息被竊取，復(fù)制并被 非法使用的話，將會(huì)帶來無法估量的損失。 （ 4） 數(shù)據(jù)安全性有待增強(qiáng) RFID 產(chǎn)業(yè)化受阻的另一個(gè)因素是歐美國(guó)家人們對(duì)安全性及個(gè)人隱私的考慮。也有其他廠商提出從工程上來提高 RFID 系統(tǒng)的識(shí)別率， 比如不同的應(yīng)用采用不同頻段的標(biāo)簽，比如多次讀取RFID 標(biāo)簽等。目前國(guó)外在提高識(shí)別率方面做了許多努力，提出了無芯片標(biāo)簽技術(shù)，聲表面波（ SAW）技術(shù)，納米技術(shù)，基因技術(shù)和導(dǎo)電墨水技術(shù)。哪怕是 %的識(shí)別率，都不會(huì)有任何一家商場(chǎng)或超市貿(mào)然引入 RFID 系統(tǒng)。中鐵快運(yùn)一位負(fù)責(zé)人抱怨，從 北京到上海，一個(gè) 10 萬件貨物總體運(yùn)輸應(yīng)用RFID 的解決方案的投資要超過 1 千萬，這是極不劃算的。沃爾瑪?shù)?RFID 技術(shù)合作商 Tagistics 公司總裁克里斯多夫介紹說，一套 RFID 系統(tǒng)在美國(guó)定價(jià)（包括項(xiàng)目實(shí)施）一般在 250 萬 11 美元左右，大型系統(tǒng)還要高得多。 （ 2） 成本 居高不下 僅 RFID 標(biāo)簽一項(xiàng)的成本就達(dá)到十幾元人民幣，而條形碼標(biāo)簽的單位成本只有 2 美分。 （ 1） 技術(shù)不成熟 RFID 是個(gè)充滿希望的行業(yè)，但它的推廣需要下面每一步的堅(jiān)定與成熟：標(biāo)準(zhǔn)的制訂、芯片設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、天線設(shè)計(jì)與制造技術(shù)、芯片封裝技術(shù)、讀寫設(shè)備開發(fā)與生產(chǎn)技術(shù)、系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)管理軟件平臺(tái)、應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)等。它不僅可以幫助一個(gè)企業(yè)大幅提高貨物、信息管理的效率，還可以讓銷售企業(yè)和制造企業(yè)互聯(lián)，從而更加準(zhǔn)確地接受反饋信息，控 制需求信息，優(yōu)化整個(gè)供應(yīng)鏈。 7. 安全性 由于 RFID 承載的是電子式信息，其數(shù)據(jù)內(nèi)容可經(jīng)由密碼保護(hù)，使其內(nèi)容不易被偽造及編造。隨著記憶載體的發(fā)展，數(shù)據(jù)容量也有不斷擴(kuò)大的趨勢(shì)。而條形碼掃描機(jī)必須在近距離而且沒有物體阻擋的情況下， 才可以辨讀條形碼。 4. 可重復(fù)使用 現(xiàn)今的條形碼印刷上去之后就無法更改， RFID 標(biāo)簽則可以重復(fù)地新增、修改、刪除 RFID 卷標(biāo)內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，方便信息的更新。 3. 抗污染能力和耐久性 傳統(tǒng)條形碼的載體是紙張，因此容易受到污染，但 RFID 對(duì)水、油和化學(xué)藥品等物質(zhì)具有很強(qiáng)抵抗性。 2. 體積小型化、形狀多樣化 RFID 在讀取上并不受尺寸大小與形狀限制，不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。這種非接觸式的 IC 卡，在應(yīng)用RFID 技術(shù)的同時(shí)，融合了圖像對(duì)比管理、字符疊加等先進(jìn)技術(shù)，此種智能化系統(tǒng)主要由自動(dòng)道閘、遠(yuǎn)距離讀卡系統(tǒng)、系統(tǒng)控制主機(jī)、控制軟件等部分組成，使小區(qū)車輛進(jìn)出控制系統(tǒng)不斷走向高度智能化和自動(dòng)化管理。輸出部分主要是控制自動(dòng)道閘的電動(dòng)機(jī)， PLC 通過對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)控制自動(dòng)道閘的直流電動(dòng)機(jī)的 啟動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)以及調(diào)速來驅(qū)動(dòng)道閘的升起和降落，達(dá)到對(duì)出入口車輛的放行和禁止。 PLC 通過接受各個(gè)設(shè)備的輸入信號(hào)從而控制自動(dòng)道閘的升降達(dá)到進(jìn)出系統(tǒng)的自動(dòng)控制，輸入設(shè)備主要包含地感線初始化 等待 等待 1入口地感線圈 1出口地感線圈 讀卡 讀卡 有卡？ 有效？ 有卡？ 臨時(shí)卡 道閘打開 道閘打開 2出口地感線圈 2入口地感線圈 道閘關(guān)閉 道閘關(guān)閉 結(jié)束 控制器記錄車輛信息 長(zhǎng)期卡？ 臨時(shí)卡 控制器比對(duì)車輛信息 有車位？ 計(jì)數(shù)器自動(dòng)加 1 計(jì)數(shù)器自動(dòng)減 1 9 圈、發(fā)卡系統(tǒng)和自動(dòng)防砸系統(tǒng)等。如圖 所示為小區(qū)車輛進(jìn)出控制流程圖。 車 輛 進(jìn) 出 系 統(tǒng) 方 案 規(guī) 劃車 輛 進(jìn) 出 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)P L C 硬 件 選 型硬 件 設(shè) 計(jì) 軟 件 設(shè) 計(jì)硬 件 調(diào) 試 軟 件 調(diào) 試系 統(tǒng) 總 體 調(diào) 試 圖 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)流程圖 7 指導(dǎo)思想 車輛出入管理系統(tǒng)作為一個(gè)典型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)，其方案設(shè)計(jì)應(yīng)遵循實(shí)用、安全、先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)、可靠、可擴(kuò)充原則，在確保系統(tǒng)性能有效、穩(wěn)定可靠的基礎(chǔ)上，考慮系統(tǒng)先進(jìn)性的同時(shí)，在滿足小區(qū)安全防范級(jí)別的要求前提下，盡量降低系統(tǒng)造價(jià)，以達(dá)到最佳的性能價(jià)格比。通信方式的選擇需要考慮網(wǎng)絡(luò)允許的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)和網(wǎng)絡(luò)中單位時(shí)間可能的最大信息流量，并留有一定余地。 車輛進(jìn)出系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是對(duì)人機(jī)接口和通信方面的設(shè)計(jì)。 XXX：小區(qū)車輛進(jìn)出智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與規(guī)劃 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 對(duì)小區(qū)車輛進(jìn)出系統(tǒng)進(jìn)行前期規(guī)劃，詳細(xì)了解本系統(tǒng)可能需要的輸入輸出設(shè)備。 PLC 也由最初的只能處理開關(guān)量而發(fā)展到可以處理模擬量和數(shù)據(jù)，加之與 DCS、 PID 調(diào)節(jié)器、工業(yè) PC 等技術(shù)相結(jié)合，使之不再是一種簡(jiǎn) 單的控制設(shè)備，而且必將隨著自動(dòng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展而發(fā)展生存下去 。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在價(jià)格上占有明顯的優(yōu)勢(shì)。 我國(guó)的 PLC 生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型 PLC 已批量生產(chǎn)；中型 PLC 已有產(chǎn)品；大型 PLC 已開始研制?，F(xiàn)在開發(fā)以 PC 為基、在 windows 平臺(tái)下，符合 5 IEC11313 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的新一代開放體系結(jié)構(gòu)的 PLC 正在規(guī)劃中。 向開放性轉(zhuǎn)變 PLC 曾存在嚴(yán)重的缺點(diǎn)，主要是 PLC 的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的，絕大多數(shù)的 PLC 是專用總線、 專用通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，編 程雖多為梯形圖，但各公司的組態(tài)、尋址、語 言 結(jié)構(gòu)不一致，使各種 PLC 互不兼容。 PLC 與 PC 集成，即將計(jì)算機(jī)、 PLC 及操作人員的人 — 機(jī)接口結(jié)合在一起，使 PLC 能利用計(jì)算機(jī)豐富的軟件資源，而計(jì)算機(jī)能和 PLC 的模塊交互存取數(shù)據(jù)。 僅大于信用卡幾個(gè)毫米，而功能卻有所增強(qiáng)，使 PLC 的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大到遠(yuǎn)離工業(yè)控制的其它行業(yè)，如快餐廳、醫(yī)院手術(shù)室、旋轉(zhuǎn)門和車輛等，甚至引入家庭住宅、娛樂場(chǎng)所和商業(yè)部門。新一代的 PLC具有 PID調(diào)節(jié)功能，它的應(yīng)用已從開關(guān)量控制擴(kuò)大到 模擬量控制領(lǐng)域，廣泛地應(yīng)用于航天、冶金、輕工、建材等行業(yè)。 2020 年銷售額約為 86億美元，占工控機(jī)市場(chǎng)份額的 50%， PLC 將在工控機(jī)市場(chǎng)中占有主要地位，并保持繼續(xù)上升的勢(shì)頭。它具有控制方便、可靠性高、容易掌握、體積小、價(jià)格適宜等特點(diǎn)。 80 年代初，適應(yīng)性較強(qiáng)的總線型工控機(jī) (STD)應(yīng)運(yùn)而生， STD 總線技術(shù)的推廣和應(yīng)用，使工控機(jī)的功能更加強(qiáng)化。 70 年代末，分散型控制系統(tǒng) (DCS)進(jìn)入工控領(lǐng)域，解決了“危險(xiǎn)”集中的問題，還解決了一些復(fù)雜的控制。 70 年代初，我國(guó)自行研制的工控機(jī)開始應(yīng)用于工業(yè)過程控制，它部分地取代了原來控制室內(nèi)的儀表。 一、我國(guó)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的發(fā)展 20 世紀(jì) 40 年代末 50 年代初，我國(guó)的流程工業(yè)規(guī)模很小，設(shè)備陳舊，必要的調(diào)節(jié)主要靠最簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x表由人工操作運(yùn)行。固定式 PLC包括 CPU板、 I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，這些元素組合成一個(gè)不可拆卸的整體。 PLC 具有通用性強(qiáng)、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了西門子 S7200 系列的 PLC。先進(jìn)的工作流程使系統(tǒng)各部分能夠單獨(dú)運(yùn)行，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的可布線程度靈活的決定聯(lián)網(wǎng)或脫機(jī)的工作方式，而系統(tǒng)的基本功能不受影響。出口計(jì)費(fèi)系統(tǒng)采 用 “傻瓜 ”式操作的POS 收銀系統(tǒng)，輕松應(yīng)付大車流量；計(jì)算機(jī)管理軟件為管理者提供實(shí)用詳盡的監(jiān)控管理功能，使管理人員不用理會(huì)系統(tǒng)硬件的具體操作，只是簡(jiǎn)單地設(shè)置或查詢相關(guān)車輛數(shù)據(jù)即可。主要用于既有固定月租車輛，又有臨時(shí)車輛的收費(fèi)型停車場(chǎng)。入口設(shè)備負(fù)責(zé)控制內(nèi)部月卡車輛及臨時(shí)車輛的進(jìn)場(chǎng)，可實(shí)現(xiàn)無人值守；出口設(shè)備負(fù)責(zé)控制內(nèi)部月卡車輛的出場(chǎng)；收銀管理設(shè)備對(duì)臨時(shí)車輛進(jìn)行收費(fèi)，并且可以用來發(fā)行月卡、設(shè) 定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)或打印統(tǒng)計(jì)報(bào)表等；圖像對(duì)比設(shè)備將每輛車的進(jìn)出圖像實(shí)時(shí)顯示在管理計(jì)算機(jī)屏幕上，并保存在計(jì)算機(jī)內(nèi)，方便將來查證；車庫(kù)指示系統(tǒng)用于大型分區(qū)或分層停車場(chǎng)，可以在車場(chǎng)入口處實(shí)時(shí)顯示各區(qū)或各層的車位使用情況?？梢?保證系統(tǒng)高效、方便、穩(wěn)定的運(yùn)行。從而提高了小區(qū)車輛進(jìn)出系統(tǒng)的人性化程度。 針對(duì)上下班高峰期車輛擁堵現(xiàn)象，并結(jié)合小區(qū)的實(shí)際情況，應(yīng)用非接觸式 IC卡實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)進(jìn)出小區(qū) 。 主要研究?jī)?nèi)容 本文旨在研究設(shè)計(jì)一套簡(jiǎn)單、實(shí)用、穩(wěn)定的小區(qū)車輛進(jìn)出系統(tǒng)，希望在易操XXX：小區(qū)車輛進(jìn)出智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 作性，穩(wěn)定性方面具有一定的特色，同時(shí)具有一定 的擴(kuò)展性，方便以后的改進(jìn)和完善?？删幊炭刂破饕云鋵?shí)時(shí)性、高可靠性和簡(jiǎn)單靈活的系統(tǒng)配置的特點(diǎn)不斷應(yīng)用到小區(qū)進(jìn)出系統(tǒng)的控制系統(tǒng)之中。目前，可編程控制器 PLC 主要是朝著小型化、廉價(jià)化、標(biāo)準(zhǔn)化、高速化、智能化、大容量化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，形成工業(yè)控制機(jī)系統(tǒng)、分布式控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System) 、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng) FCS(Field bus Control System)，這將使 PLC 的功能更強(qiáng)，可靠性更高，使用更方便，適用范圍更廣 隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和 信息技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，智能小區(qū)車輛進(jìn)出管理系統(tǒng)逐漸進(jìn)入到各個(gè)小區(qū)的車輛進(jìn)出管理之中。 早期的自動(dòng)控制系統(tǒng)是依靠繼電 接觸器來實(shí)現(xiàn)的，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)距離控制，但是其采用固定接線，通用性和靈活性差；又采用觸點(diǎn)的開關(guān)動(dòng)作，工作頻率低，觸點(diǎn)易損壞，可靠性差。并且不斷呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)，不僅增加了小區(qū)車輛進(jìn)出管理的工作量，也帶來個(gè)一些交通問題。 vehicles. Give full play to the intelligent management, so that residential vehicle access management would be more efficient. Keywords:PLC, vehicle management systems, automatic control 山東交通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 1 緒論 .......................................................................................................