仓储式停车设备计算机控制系统的设计与实现

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随着国民经济的飞速发展和人民生活水平的提高，汽车的社会保有量大幅度增长，这不仅给人们生活带来了极大的方便，而且也大大加快了我国汽车业的飞速发展。但同时也带来了一个比较严重的社会问题：在城市、尤其是在大城市，停车难，乱停车的现象比较普遍，这种现象使得本来已经拥挤不堪的交通更加拥堵。因此，交通与停车的管理已经成为政府及各界关注和急待解决的重要问题。在这种情况下，开发自动化立体停车系统，完善我国的静态交通管理已成为当务之急。机械式主体停车设备具有占地面积小，出入库方便快捷，安全防盗，改善市容环境等优点，为此，我公司已经陆续开发了几套仓储式全自动停车设备，并独立开发了相应的计算机控制系统。该系统具有读卡操作、自动出入库、无线通讯、自动寻址定位、计算机自动调度和信息管理等特点，在技术上处于国内领先地位，尤其适合大中型立体停车库。本文将对智能化仓储式停车设备的计算机控制系统作一个简单介绍。

一．主要机械结构
本文将以一个64车位的仓储式停车设备为例，简要介绍仓储式停车设备的机械结构。停车设备出入口设在地面，64个车位分布在地下四层，由两台升降机负责车板的垂直升降，四台运载小车分别负责本层车板的水平移动。

二．计算机硬件系统结构
停车设备控制系统的人机界面是一台工业控制计算机，该计算机带有2套读卡装置和一台票据打印机，通过串行通讯线与PLC控制系统相连。
控制系统由一个主控PLC和四个台车PLC组成，主控PLC和台车PLC之间通过无线通讯传递信息。工控机通过RS232串行通讯口采集控制系统的数据，并将数据以文字的形式或图像的形式动态地显示在计算机屏幕上，同时，操作员可以通过人机界面向控制系统发出命令。
计算机的屏幕为触摸屏，可以直接用手指点击屏幕上的相关位置，其效果与鼠标相同。
计算机由一台不间断电源（UPS）供电。

三．计算机软件系统结构

1．主控程序
软件系统的核心是主控程序，安全、稳定、高效是控制程序的基本原则。主控程序的任务是：完成对出入口的信号检测，车辆出入的引导，安全门的控制，两台升降机的控制，回转盘的控制，四辆运载小车的信号搜集，以及四台小车的指令控制。与此同时，将各种状态信息传送给上位机监控系统，并接收来自于上位机监控系统的指令。由于设备之间的关系密切，设备启动的随机性较大，因此，设备之间的安全连锁就更加至关重要。在本系统的主控程序中，我们采用了许多先进的控制策略，不仅保证系统及车辆的安全，而且使得系统的运行效率大大提高。每次启动时，升降机和台车可以以任何组合方式运行，可以是一台升降机、两辆台车运行，也可以是两台升降机、一辆台车运行，还可以是两台升降机、四辆台车同时运行。最快速度可以达到在一分中内，存两辆车，取两辆车。

2．台车控制程序
台车控制程序的主要任务是：接收来自主控程序的指令，根据指令的内容及台车自身的状态，确定需要完成的动作及其完成这些动作的顺序。首先，台车需要根据存取车指令及自己的位置，确定运行的方向；在运行过程中，台车需要实时检测车位，到目的车位时，及时减速，保证停车准确；根据车位的编排顺序和一定的算法，确定水平移动的方向。由于受物理空间的限制，有些停车场的结构呈现出不规则形状，为了充分利用有效空间，我们在机械设计方面做了许多有益的尝试，除了常规的直线型巷道外，我们还设计了L型和T型巷道。非常规的机械结构，大大地增加了控制程序的复杂性。为了完成这些控制功能，我们在检测方式、控制思想、控制算法以及控制设备的选型方面都作了许多精心的考虑，以保证台车安全高效地运行。

3．上位机监控系统
上位机监控系统的主要任务是从主控程序中采集数据，并实时地以文字或图像的形式显示在计算机屏幕上；随时接受操作员发出的指令，并将这些指令传送到主控程序。屏幕上显示的内容包括：各个设备的状态信息，各PLC的通讯状态，各台车的位置，升降机的位置，故障信息等等。

4．停车收费系统
停车收费系统是存车人与停车设备信息传输的接口。存车者都必须有一张感应卡，在卡上记录着该卡的有关信息，如：卡号、车位号、预存金额、剩余金额、有效期等等信息。当需要存/取车时，持卡人将卡放在门口的感应卡阅读器上，计算机自动识别卡上的信息，自动判断是存车还是取车，自动计算存车时间及本次收费金额，并打印出收费条。除了存/取车的管理外，停车收费系统还具有存车卡管理功能、存车信息查询功能等。