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一种升降横移停车设备的控制系统及控制方法

阅读:303发布:2021-06-30

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1.一种升降横移停车设备的控制系统,其特征在于:所述控制系统包括主控装置、辅控装置、监控装置、通讯网络;
所述主控装置每组停车设备设置一个,包括人机界面单元、主控通讯单元、主控单片机;其中:
人机界面单元包括输入组件、显示组件、输出接口,输入组件是数字键盘或者触摸屏,显示组件是LCD元件或者是包括触摸屏在内的LED元件,输出接口接入主控单片机的输入/输出接口;
主控通讯单元用于主控单片机的对外信息交互,从通讯网络接收到的信息转发至主控单片机,相关信息经主控单片机处理之后向通讯网络发送;
主控单片机是主控装置的控制芯片,其输入/输出接口分别接入人机界面单元、主控通讯单元;
主控单片机的输入接口还分别连接、接收、处理设备区域状态检测装置的全部输出信号,这些信号包括人车误入信号、车辆超长信号、急停信号;主控单片机的输入接口还分别连接、接收、处理载车板或板框状态检测装置的部分输出信号,这些信号包括链索断裂信号、下降超限信号、上升超限信号、防坠器到位信号,这些信号在接入主控单片机的输入接口之前首先进行适当的逻辑电路处理;主控单片机的输出接口还连接主电源开关、升降总开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,当主控单片机的输入接口接收到上述信号,即通过软件程序处理,然后从输出接口输出控制信号,实现对主电源开关或者升降总开关的开合的软件程序管控;
所述辅控装置每组停车设备设置一个,包括开关控制单元、辅控通讯单元、辅控单片机;其中:
开关控制单元包括若干组相互独立的逻辑子电路和一组逻辑主电路;每一组逻辑子电路包括多个信号输入接口、一个信号输出接口以及相关的逻辑处理元器件,这些逻辑子电路的输入接口分别连接设备区域状态检测的全部输出信号,这些信号包括人车误入信号、车辆超长信号、急停信号;这些逻辑子电路的输入接口还连接载车板或板框状态检测的链索断裂信号;逻辑主电路的输入接口分别连接上述各组逻辑子电路的信号输出接口,逻辑主电路的输出接口作为主输出接口,连接主电源开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,实现对主电源开关开合的硬件逻辑管控;
开关控制单元还包括若干组相互独立的逻辑子电路和另一组逻辑主电路;每一组逻辑子电路包括多个信号输入接口、一个信号输出接口以及相关的逻辑处理元器件,这些逻辑子电路的输入接口分别连接载车板或板框状态检测的下降超限信号、上升超限信号、防坠器到位信号;逻辑主电路的输入接口分别连接上述各组逻辑子电路的信号输出接口,逻辑主电路的输出接口作为主输出接口,连接升降总开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,实现对升降总开关开合的硬件逻辑管控;
辅控通讯单元用于辅控单片机的对外信息交互,从通讯网络接收到的信息转发至辅控单片机,相关信息经辅控单片机处理之后向通讯网络发送;
辅控单片机是辅控装置的控制芯片,其输入/输出接口连接辅控通讯单元;
辅控单片机的输入接口还分别连接、接收、处理载车板或板框状态检测的部分输出信号,这些信号包括载车板或板框的左移到位、右移到位、上升到位、下降到位信号以及所有升降载车板的防坠器到位信号;辅控单片机的输出接口还分别连接驱动所有升降开关、所有横移开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,实现对每一个升降开关、每一个横移开关的开合管控;辅控单片机的输出接口还分别连接驱动所有升降载车板的防坠器动作的驱动电路上面的继电器的控制信号输入端口,实现对每一个升降载车板的防坠器动作的管控;辅控单片机的输出接口还分别连接驱动报警驱动开关、横移总开关、正反转开关动作的驱动电路上面的继电器的控制信号输入端口,实现对报警单元、横移总开关、正反转开关的管控;
所述监控装置在停车设备的出入车层的每一个出入口各设置一个,设置在相应出入口的内部区域远离车道一侧,包括车辆监测单元、车牌拍摄单元、监控通讯单元、监控单片机;
其中:
车辆监测单元用于监测所在车位的车辆进出,是声波检测元器件或者雷达波检测元器件,由监控单片机发出信号触发检测,检测到是否存在物体的信息以及物体与检测位置的相对距离的信息发送至监控单片机;
车牌拍摄单元用于拍摄所在车位车辆的车牌位置的图像信息,是数码拍照或者拍摄元器件,由监控单片机发出信号触发检测,拍摄到的图像信息发送至监控单片机;
监控通讯单元用于监控单片机的对外信息交互,从通讯网络接收到的信息转发至监控单片机,相关信息经监控单片机处理之后向通讯网络发送;
监控单片机是监控装置的控制芯片,其输入/输出接口分别连接车辆监测单元、车牌拍摄单元、监控通讯单元;
所述通讯网络包括主机、从机以及网络环境;其中,主控装置的主控单片机管控的主控通讯单元作为主机;辅控装置的辅控单片机管控的辅控通讯单元以及每一个监控装置的监控单片机管控的监控通讯单元作为该无线通讯网络的一个从机;网络环境为RS485串行通讯网络或者CAN(Controller Area Network)控制器局域网络,采用有线通讯或者无线通讯方式。
2.根据权利要求1所述的一种升降横移停车设备的控制系统,其控制方法的特征在于:
所述控制方法包括主控装置的主控单片机的控制程序流程、辅控装置的辅控单片机的控制程序流程以及监控装置的监控单片机的控制程序流程;其中,主控装置的主控单片机的控制程序流程如下所述:
主控单片机上电复位:
主控单片机上电复位,首先完成自检;之后,通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,设置设备停止运行标识;通过主控通讯单元向辅控装置以及各监控装置发出状态回复的通讯请求;当预定时间未能收到辅控装置、各监控装置有关状态正常的回复,置相关装置故障标识,报障;否则,置辅控装置、各监控装置正常标识;然后,向各监控装置发出一次检测指令,把各监测装置发送的相关车位是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息对应储存,作为当前车位的车辆状态数据;然后,进入正常运行程序;
主控单片机的正常运行程序包括与存放车辆对应的运行程序、与取出车辆对应的运行程序、载车板调度过程出现异常状况的处置程序:
程序一,与存放车辆对应的运行程序:车辆从车道进入停车设备出入车层某个空车位位置的载车板,首先遮挡其中一个人车误入检测装置的对射通道,该人车误入检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;车辆继续进入,遮挡靠近车道一侧的其中一个车辆超长检测装置的对射通道,该车辆超长检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;同时,该信号使得主控单片机向各监控装置发出连续检测指令;主控单片机接收到各监测装置发送的对应车位的车辆状态发生改变的信息与载车板编号对应储存,并作为当前车位的车辆状态数据;当车辆进入到触发拍摄图像距离,对应的监测装置拍摄图像并转换成车牌字符信息发送至主控装置,主控单片机将该车牌字符信息对应载车板编号储存;当车辆完全进入载车板的停车位置,之前被遮挡的人车误入检测装置、车辆超长检测装置的对射通道先后回复导通,发出的解除信号先后触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号;当车辆停放妥当,主控单片机在预定时间内一直没有接收到各监控装置发送的对应车位车辆状态发生改变的信息,即判定车辆存放任务已经完成,即向各监控装置发出停止连续检测的指令,相应的存放车辆运行程序结束;
程序二,与取出车辆对应的运行程序:用户在主控装置的人机界面单元输入拟取出车辆的车牌数字字串,主控单片机根据输入数字字串在已保存的当前停放车辆的车牌号码信息中进行模糊检索,并把匹配或者部分匹配的车牌号码信息在人机界面单元的显示组件中显示,供用户快速选择确认;当用户在显示组件上唯一确认拟取出车辆的车牌号码,主控单片机即根据该选择对应的载车板编号与当前载车板状态信息进行比较、判断,若该车辆所在载车板已经位于出入车层,则无需进行载车板调度;若该车辆所在载车板不是位于出入车层,则通过主控通讯单元向辅控装置发送包括需要调度的载车板编号信息的载车板调度指令;然后,持续读取停车设备运行状态以及等待辅控装置的调度载车板完成信息;当接收到辅控装置发送的调度载车板完成信息以及停车设备运行状态改变为停止运行,即在人机界面单元的显示组件提示用户到出入车层取车;
当用户从车道进入停车设备出入车层,首先遮挡其中一个人车误入检测装置的对射通道,该人车误入检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;用户继续进入,遮挡靠近车道一侧的其中一个车辆超长检测装置的对射通道,该车辆超长检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,同时,该信号使得主控单片机向各监控装置发出连续检测指令;由于车辆并未发生移动,各监测装置不会发送对应车位的车辆状态发生改变的信息;用户继续进入,之前被遮挡的人车误入检测装置、车辆超长检测装置的对射通道先后回复导通,发出的解除信号先后触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号;
当用户进入载车板,开走车辆,车辆首先遮挡靠近车道一侧的其中一个车辆超长检测装置的对射通道,该车辆超长检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,同时,该信号使得主控单片机向各监控装置发出连续检测指令;由于车辆开始移动,对应的监测装置即发送车辆移动、离开原停放位置的信息;车辆继续驶出,遮挡其中一个人车误入检测装置的对射通道,该人车误入检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;当车辆即将开出停车设备出入车层,之前被遮挡的车辆超长检测装置、人车误入检测装置的对射通道先后回复导通,发出的解除信号先后触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号;
当车辆完全驶出停车设备出入车层,主控单片机在预定时间内一直没有接收到各监控装置发送的对应车位车辆状态发生改变的信息,即判定车辆取出任务已经完成,即取消该车辆的当前信息,并向各监控装置发出停止连续检测的指令,相应的取出车辆运行程序结束;
程序三,载车板调度过程出现异常状况的处置程序:载车板调度过程就是停车设备处在运行状态,所述异常情况是指主控单片机接收到异常的信号,这些信号包括人车误入信号、车辆超长信号、急停信号、链索断裂信号,当主控单片机接收到上述信号,即通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;这些信号还包括下降超限信号、上升超限信号以及载车板升降运行时的防坠器不到位信号,当主控单片机接收到上述信号,即通过控制信号接口向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号;之后,主控单片机通过人机界面单元进行报障、设置对应的故障标识,并通过主控通讯单元向辅控装置发送暂停载车板调度指令;上述这些异常信号同时触发硬件逻辑电路向控制主电源开关或者控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号;软件程序以及硬件逻辑触发确保载车板调度过程出现异常状况时立即暂停停车设备的运行、即暂停载车板调度的运行;当上述这些异常信号恢复正常状态,硬件逻辑电路即向控制主电源开关或者控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号;但主控单片机的处置程序在上述这些异常信号恢复正常状态、即异常情况解除之后,须经人机界面单元的安全确认操作,才清除相关故障标识,通过控制信号接口向控制主电源开关控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号,并通过主控通讯单元向辅控装置发送继续载车板调度指令,使得停车设备真正恢复运行状态,载车板调度过程继续进行,直到本次载车板调度任务结束;若人机界面单元的操作为终止载车板调度,则主控单片机通过主控通讯单元向辅控装置发送终止载车板调度指令;
辅控装置的辅控单片机的控制程序流程如下所述:
辅控单片机上电复位:
辅控单片机上电复位,首先完成自检;之后,设置设备停止运行标识;在接到主控装置发出的状态回复的通讯请求之后,通过辅控通讯单元向主控装置发送装置正常的信息,然后进入正常待命状态,等待主控装置发送的相关指令;
主控装置发送的指令包括载车板调度指令、暂停载车板调度指令、继续载车板调度指令以及终止载车板调度指令;
当辅控装置接收到主控装置发送的载车板调度指令,辅控单片机即根据停车设备当前状态进行逻辑分析,得出完成该载车板调度指令所需的载车板运行的每一个单步动作,并予以保存;这些单步动作按以下方式逐一执行:
第一步,设置停车设备状态为运行状态;若单步动作是横移动作,辅控单片机对该单步动作涉及到的横移开关、横移总开关对应的控制继电器发出合上的控制信号;若单步动作是升降动作,辅控单片机首先对该单步动作涉及到的升降开关、升降总开关对应的控制继电器发出合上的控制信号;然后,对该升降载车板的防坠器驱动开关对应的控制继电器发出合上的控制信号;经过延时,辅控单片机读取该升降载车板的防坠器到位信号,如果不到位,报障并退出本次载车板调度;
第二步,辅控单片机根据该单步动作对应的电机运行方向,对正反转开关对应的控制继电器发出相应的控制信号;
第三步,辅控单片机对主电源开关对应的控制继电器发出合上的控制信号;
上述第一步到第三步这三个步骤的实施,使得该单步动作涉及的电机按正确转向开始运行,驱动载车板按预定方向位移;
第四步,辅控单片机读取停车设备当前状态,当出现该单步动作完成的状态:若单步动作是横移动作,辅控单片机对该单步动作涉及到的一个或多个横移开关以及横移总开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;若单步动作是升降动作,辅控单片机首先对该单步动作涉及到的升降开关以及升降总开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;然后,对该升降载车板的防坠器驱动开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;
第五步,辅控单片机对主电源开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;
至此,一个单步动作完成,辅控单片机设置该单步动作完成标识,继续进行下一个单步动作;
第六步,顺序完成所有单步动作,主控装置要求调度的载车板已经调度至出入车层,本次载车板调度任务结束;辅控单片机设置停车设备状态为非运行状态,通过辅控通讯单元向主控装置发送载车板调度完成的信息;
当辅控装置接收到主控装置发送的暂停载车板调度指令,辅控单片机设置停车设备状态为非运行状态,设置当前单步动作暂停标识;若当前单步动作为升降动作,对该升降载车板的防坠器驱动开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;然后进入正常待命状态,等待主控装置发送的继续载车板调度指令或者终止载车板调度指令;
当辅控装置接收到主控装置发送的继续载车板调度指令,辅控单片机设置停车设备状态为运行状态,并以未完成的所有单步动作为一个新的载车板调度过程,进入正常的载车板调度程序;
当辅控装置接收到主控装置发送的终止载车板调度指令,辅控单片机首先取消所有未完成的单步动作;然后,分别对横移总开关、升降总开关、主电源开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;最后,回到正常待命状态;
监控装置的监控单片机的控制程序流程如下所述:
监控单片机上电复位:
监控单片机上电复位,首先完成自检;在接到主控装置发出的状态回复的通讯请求之后,通过监控通讯单元向主控装置发送装置正常的信息,然后进入正常待命状态,等待主控装置发送的相关指令;
主控装置发送的指令包括一次检测指令、连续检测指令以及停止连续检测指令;
当监控装置接收到主控装置发送的一次检测指令,监控单片机即向车辆监测单元发出一次检测的信号,从车辆监测单元接收到的是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息通过监控通讯单元向主控装置发送;然后,回到正常待命状态;
当监控装置接收到主控装置发送的连续检测指令,监控单片机即设置连续检测的每一次检测的间隔时间,每一次到达间隔时间,即向车辆监测单元发出一次检测信号,监控单片机每一次从车辆监测单元接收到是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息,相关数据首先进行储存,然后与上一次检测数据进行比较,当出现变化,即通过监控通讯单元向主控装置发送;当监控单片机判断物体与检测位置相对距离的连续变化信息属于存车操作,则当物体位移至与检测位置的相对距离等于或者小于预先设定的拍摄图像距离时,即向车牌拍摄单元发出拍摄信号,从车牌拍摄单元得到的图像信息经过字符识别之后通过监控通讯单元向主控装置发送;以上连续检测动作持续到监控单片机通接收到主控装置发来的停止连续检测指令为止;
当监控装置接收到主控装置发送的停止连续检测指令,监控单片机即取消连续检测的间隔时间设置,不再向车辆监测单元发出检测信号;然后,回到正常待命状态。
3.根据权利要求1、权利要求2所述一种升降横移停车设备的控制系统及控制方法,其特征在于:所述主控装置和辅控装置的硬件及功能合并,由综合控制装置取代;所述主控单片机和辅控单片机的功能合并,由综合控制单片机取代;所述主控通讯单元和辅控通讯单元的功能合并,由综合通讯单元取代,并作为通讯网络的主机;所述人机界面单元增加设置人机通讯模,并作为通讯网络的其中一个从机,在人机界面单元输入组件输入的信息通过人机通讯模块发送至综合控制装置;相关控制方法不变。

说明书全文

一种升降横移停车设备的控制系统及控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及升降横移停车设备领域,具体涉及升降横移停车设备控制系统的组成以及相应的控制方法。

背景技术

[0002] 随着汽车保有量的增加,停车场地不足的问题日趋明显,机械式停车设备已得到广泛应用,其中升降横移停车设备占据市场的80%以上份额。以下对升降横移停车设备的构成进行详细分析。
[0003] 升降横移停车设备由结构零部件、动作执行的电气、机械零部件、控制系统以及与控制相关的装置组成,这些相关装置包括开关驱动装置、设备区域状态检测装置、载车板或板框状态检测装置、载车板调度输入装置。其中:开关驱动装置包括主电源开关、正反转开关、升降总开关、横移总开关;主电源开关用于控制所有电机的运行,正反转开关用于控制当前运行电机的旋转方向,升降总开关用于控制当前选定的升降电机的运行,横移总开关用于控制当前选定的横移电机的运行,升降总开关和横移总开关设置有互装置;上述这些开关都是由控制信号触发动作的继电器驱动开合的交流接触器,每一个继电器由一个控制信号管控,每一个交流接触器由一个或者多个继电器组成的驱动电路来驱动。
[0004] 开关驱动装置还包括为每一个横向移动电机单独设置的横移开关、为每一个升降移动电机单独设置的升降开关,还包括为每一个升降载车板单独设置的防坠器驱动开关,还包括报警单元的报警驱动开关,上述这些开关都是由控制信号触发动作的继电器驱动开合的交流接触器,每一个继电器由一个控制信号管控,每一个交流接触器由一个或者多个继电器组成的驱动电路来驱动。
[0005] 设备区域状态检测装置包括红外线或者激光对射的人车误入检测开关、红外线或者激光对射的车辆超长检测开关,包括带按下自锁、旋转复位功能的急停开关,这些开关对外输出的信号分别为人车误入信号、车辆超长信号以及急停信号。
[0006] 载车板或板框状态检测装置包括链索断裂检测行程开关、下降超限检测行程开关、上升超限检测行程开关、防坠器到位检测微动开关、下降到位检测行程开关、上升到位检测行程开关、左移到位检测行程开关、右移到位检测行程开关;这些开关对外输出的信号分别为链索断裂信号、下降超限信号、上升超限信号、防坠器到位信号、下降到位信号、上升到位信号、左移到位信号、右移到位信号。
[0007] 载车板调度输入装置就是人机界面
[0008] 目前的升降横移停车设备采用PLC装置作为控制系统,把设备区域状态检测装置、载车板或板框状态检测装置的所有输出信号分别接入PLC装置,PLC装置的输出控制信号分别接入开关驱动装置的每一个继电器的控制信号输入端子,实现对开关驱动装置的所有交流接触器的开合驱动;人机界面使用键盘输入载车板编号或者读取已经绑定载车板编号的IC卡来实现载车板的调度输入,载车板调度信息发往PLC装置;针对相关载车板调度信息,PLC装置进行载车板位置判别、进行调度载车板所需的逻辑判断以及进行相关的电机运行输出控制,在运行期间,PLC装置需要持续检测设备区域状态检测装置、载车板或板框状态检测装置的所有输出信号,并作出相应的控制。
[0009] 经过这些年的运行实践,这种把PLC控制装置作为升降横移停车设备控制系统的做法暴露出以下缺点:第一是容错率低,PLC控制装置出现故障或者流程出错或者程序运行超时均难以被侦测、检测或者处置。第二是PLC控制装置的接口容量、运行速度、反应速度已接近极限,功能扩充受限。第三是在停车场设施行业已经得到广泛应用的车牌识别技术以及车辆状态检测技术难以融入该PLC控制装置。这些缺点已经影响到升降横移停车设备的进一步推广应用。

发明内容

[0010] 本发明的目的在于克服现有技术的不足,具体是以主控装置、辅控装置取代目前升降横移停车设备作为控制系统的PLC控制装置,增加设置监控装置、通讯网络,设计出一种全新的升降横移停车设备控制系统。
[0011] 为实现上述目的,本发明一种升降横移停车设备的控制系统,其特征在于:所述控制系统包括主控装置、辅控装置、监控装置、通讯网络;该控制系统的主控装置、辅控装置取代了目前升降横移停车设备的PLC控制装置、并已包含载车板调度输入装置的功能,实现对开关驱动装置、设备区域状态检测装置、载车板或板框状态检测装置的管控;新增加的监控装置、通讯网络,能够实现包括车牌识别在内的新功能以及其他扩展功能。
[0012] 所述主控装置每组停车设备设置一个,包括人机界面单元、主控通讯单元、主控单片机;其中:人机界面单元包括输入组件、显示组件、输出接口,输入组件是数字键盘或者触摸屏,显示组件是LCD元件或者是包括触摸屏在内的LED元件,输出接口接入主控单片机的输入/输出接口。该人机界面单元的输入组件用于用户取车时输入车辆的车牌号码的其中的数字字串,并采用模糊匹配的技术手段,用于取代目前升降横移停车设备的载车板调度输入装置以及IC卡绑定载车板编号的做法。而且,用户存车时无须进行任何操作,只需把车辆直接开入空的载车板。这种做法极大地提高了升降横移停车设备的可用性和便利性。
[0013] 主控通讯单元用于主控单片机的对外信息交互,从通讯网络接收到的信息转发至主控单片机,相关信息经主控单片机处理之后向通讯网络发送。
[0014] 主控单片机是主控装置的控制芯片,其输入/输出接口分别接入人机界面单元、主控通讯单元。
[0015] 主控单片机的输入接口还分别连接、接收、处理设备区域状态检测装置的全部输出信号,这些信号包括人车误入信号、车辆超长信号、急停信号;主控单片机的输入接口还分别连接、接收、处理载车板或板框状态检测装置的部分输出信号,这些信号包括链索断裂信号、下降超限信号、上升超限信号、防坠器到位信号,这些信号在接入主控单片机的输入接口之前首先进行适当的逻辑电路处理;主控单片机的输出接口还连接主电源开关、升降总开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,当主控单片机的输入接口接收到上述信号,即通过软件程序处理,然后从输出接口输出控制信号,实现对主电源开关或者升降总开关的开合的软件程序管控;以上所述主控单片机的输入/输出具体连接及逻辑电路处理、控制是:主控单片机连接、接收、处理人车误入信号:所有的人车误入信号合并为一路信号,然后接入主控单片机的输入接口,在停车设备处于运行状态时,任一人车误入信号发生即触发主控单片机通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,并通过人机界面单元进行报障、设置人车误入故障标识。
[0016] 主控单片机连接、接收、处理车辆超长信号:所有的车辆超长信号合并为一路信号,然后接入主控单片机的输入接口;对于车辆超长信号的发生,根据当时停车设备处于运行状态或者非运行状态而采取不同的处置方式:当停车设备处于运行状态,任一车辆超长信号发生即触发主控单片机通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,并通过人机界面单元进行报障、设置车辆超长故障标识;当停车设备处于非运行状态,任一车辆超长信号发生即触发主控单片机通过主控通讯单元向各个监控装置发出连续检测对应车位的车辆状态的指令信息;所有车辆超长信号解除以及判定各个监控装置连续检测并未出现车辆状态改变的状况,主控单片机通过主控通讯单元向各个监控装置发出停止连续检测的指令信息。
[0017] 主控单片机连接、接收、处理急停开关信号:急停开关信号接入主控单片机的输入接口,在停车设备处于运行状态时,急停开关按下的信号发生即触发主控单片机通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,并通过人机界面单元进行报障、设置急停开关按下故障标识。
[0018] 以上所述人车误入故障、车辆超长故障、急停开关按下故障出现之后,只有相关的故障信号解除,经在人机界面单元的安全确认操作,主控单片机才清除相关故障标识,通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号。
[0019] 主控单片机连接、接收、处理链索断裂信号:所有的链索断裂信号合并为一路信号,然后接入主控单片机的输入接口,任一链索断裂信号发生即触发主控单片机通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,并通过人机界面单元进行报障、设置链索断裂故障标识。
[0020] 主控单片机连接、接收、处理下降超限信号:所有的下降超限信号合并为一路信号,然后接入主控单片机的输入接口,任一下降超限信号发生即触发主控单片机通过控制信号接口向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号,并通过人机界面单元进行报障、设置下降超限故障标识。
[0021] 主控单片机连接、接收、处理上升超限信号:所有的上升超限信号合并为一路信号,然后接入主控单片机的输入接口,任一上升超限信号发生即触发主控单片机通过控制信号接口向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号,并通过人机界面单元进行报障、设置上升超限故障标识。
[0022] 主控单片机连接、接收、处理防坠器到位信号:所有升降载车板以一个升降载车板为单位,属于该升降载车板的防坠器到位信号为一组,且:该组所有防坠器均到位为一种信号输出状态,该组至少一个防坠器不到位为另一种信号输出状态;这些组的输出信号合并为一路信号,当至少有一个组的所有防坠器均到位为一种信号输出状态,否则为另一种信号输出状态;当有载车板作升降运行且不存在“至少有一个组的所有防坠器均到位”的信号输出状态的时候,即触发主控单片机通过控制信号接口向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号,并通过人机界面单元进行报障、设置防坠器不到位故障标识。
[0023] 以上所述链索断裂故障、下降超限故障、上升超限故障、防坠器不到位故障出现之后,只有相关的故障信号解除,经在人机界面单元的安全确认操作,主控单片机才清除相关故障标识,通过控制信号接口向控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号。
[0024] 所述辅控装置每组停车设备设置一个,包括开关控制单元、辅控通讯单元、辅控单片机;其中:开关控制单元包括若干组相互独立的逻辑子电路和一组逻辑主电路;每一组逻辑子电路包括多个信号输入接口、一个信号输出接口以及相关的逻辑处理元器件,这些逻辑子电路的输入接口分别连接设备区域状态检测的全部输出信号,这些信号包括人车误入信号、车辆超长信号、急停信号;这些逻辑子电路的输入接口还连接载车板或板框状态检测的链索断裂信号;逻辑主电路的输入接口分别连接上述各组逻辑子电路的信号输出接口,逻辑主电路的输出接口作为主输出接口,连接主电源开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,实现对主电源开关开合的硬件逻辑管控。
[0025] 开关控制单元还包括若干组相互独立的逻辑子电路和另一组逻辑主电路;每一组逻辑子电路包括多个信号输入接口、一个信号输出接口以及相关的逻辑处理元器件,这些逻辑子电路的输入接口分别连接载车板或板框状态检测的下降超限信号、上升超限信号、防坠器到位信号;逻辑主电路的输入接口分别连接上述各组逻辑子电路的信号输出接口,逻辑主电路的输出接口作为主输出接口,连接升降总开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,实现对升降总开关开合的硬件逻辑管控。
[0026] 以上所述的开关控制单元的逻辑电路输入/输出具体连接及逻辑控制是:所有的人车误入信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第一组逻辑主电路;任一人车误入信号发生即触发该逻辑主电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;所有人车误入信号解除之后,即触发该逻辑主电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号。
[0027] 所有的车辆超长信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第一组逻辑主电路;任一车辆超长信号发生即触发该逻辑主电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;所有车辆超长信号解除之后,即触发该逻辑主电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号。
[0028] 所有的链索断裂信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第一组逻辑主电路;任一链索断裂信号发生即触发该逻辑主电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;所有链索断裂信号解除之后,即触发该逻辑主电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号。
[0029] 所有的下降超限信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第二组逻辑主电路;任一下降超限信号发生即触发该逻辑主电路向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号;所有下降超限信号解除之后,即触发该逻辑主电路向控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号。
[0030] 所有的上升超限信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第二组逻辑主电路;任一上升超限信号发生即触发该逻辑主电路向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号;所有上升超限信号解除之后,即触发该逻辑主电路向控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号。
[0031] 所有升降载车板对应的防坠器到位信号以一个升降载车板为单位首先分别进行逻辑处理,属于一个升降载车板的防坠器到位信号输入到一组逻辑子电路,当该升降载车板的所有防坠器均到位,该逻辑子电路即输出防坠器到位状态信号,当该升降载车板至少一个防坠器不到位,该逻辑子电路即输出防坠器不到位状态信号;所有升降载车板的上述逻辑子电路的状态输出信号分别接入另外一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第二组逻辑主电路;当至少有一个升降载车板的状态输出是防坠器不到位,即触发该逻辑主电路向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号;所有防坠器不到位信号解除之后,即触发该逻辑主电路向控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号。
[0032] 辅控通讯单元用于辅控单片机的对外信息交互,从通讯网络接收到的信息转发至辅控单片机,相关信息经辅控单片机处理之后向通讯网络发送。
[0033] 辅控单片机是辅控装置的控制芯片,其输入/输出接口连接辅控通讯单元。
[0034] 辅控单片机的输入接口还分别连接、接收、处理载车板或板框状态检测的部分输出信号,这些信号包括载车板或板框的左移到位、右移到位、上升到位、下降到位信号以及所有升降载车板的防坠器到位信号;辅控单片机的输出接口还分别连接驱动所有升降开关、所有横移开关的驱动电路上面的其中一个继电器的控制信号输入端口,实现对每一个升降开关、每一个横移开关的开合管控;辅控单片机的输出接口还分别连接驱动所有升降载车板的防坠器动作的驱动电路上面的继电器的控制信号输入端口,实现对每一个升降载车板的防坠器动作的管控;辅控单片机的输出接口还分别连接驱动报警驱动开关、横移总开关、正反转开关动作的驱动电路上面的继电器的控制信号输入端口,实现对报警单元、横移总开关、正反转开关的管控。
[0035] 以上所述辅控单片机的输入/输出具体连接及逻辑控制是:载车板或板框的左移到位、右移到位、上升到位、下降到位行程开关的输出信号分别接入辅控单片机的输入接口,读取后转存到指定的储存区域;或者,采用移位寄存器相关技术,在辅控单片机的控制下把这些行程开关的输出信号转存到辅控单片机指定的储存区域,这些输出信号与载车板或板框的当前位置状态一一对应;所有载车板或板框的左移到位、右移到位、上升到位、下降到位信号共同组成停车设备当前的状态。
[0036] 前述开关控制单元对所有升降载车板的防坠器到位信号的初步处理得出的每一个升降载车板的防坠器到位或者防坠不到位的状态输出信号分别接入辅控单片机的输入接口,读取后转存到指定的储存区域;或者,采用移位寄存器相关技术,在辅控单片机的控制下把这些防坠器到位或者防坠不到位的状态输出信号转存到辅控单片机指定的储存区域,这些状态输出信号与升降载车板的防坠器当前是否到位的状态一一对应;上述以一个升降载车板为单位的防坠器到位信号共同组成停车设备当前升降载车板的防坠器到位状态。
[0037] 当辅控单片机通过辅控通讯单元接收到主控装置发送的载车板调度指令,即根据停车设备当前状态进行逻辑分析,得出完成该载车板调度指令所需的载车板运行的每一个单步动作,这些单步动作须逐一执行,只有在现有单步动作全部、正确完成且状态正常,才转入下一个单步动作的执行;顺序完成所有单步动作,本次载车板调度任务结束。
[0038] 从以上所述可知,本发明技术方案所述主控装置、辅控装置已经完全具备目前升降横移停车设备PLC控制装置的所有功能。而且,所有影响设备运行安全的检测或输入信号在即时触发硬件逻辑反应处置的同时又接入单片机进行软件程序的进一步处置,增加了安全、智能管控性能,其意义在于设置了硬件触发和软件程序控制双保险机制,即使出现电子元器件失效、损坏的极端情况造成触发硬件逻辑电路的处置失败,也会得到软件程序处置的安全保障;同时,所有影响设备运行安全的检测或输入信号的出现都由软件程序进行记录、提示,便于故障的排查;故障排查后必须得到在人机界面单元的人工操作确认安全才能在软件程序上完成故障解除处置。这些做法,进一步保障了设备运行的安全。
[0039] 所述监控装置在停车设备的出入车层的每一个出入口各设置一个,设置在相应出入口的内部区域远离车道一侧,包括车辆监测单元、车牌拍摄单元、监控通讯单元、监控单片机;其中:车辆监测单元用于监测所在车位的车辆进出,是声波检测元器件或者雷达波检测元器件,由监控单片机发出信号触发检测,检测到是否存在物体的信息以及物体与检测位置的相对距离的信息发送至监控单片机。
[0040] 车牌拍摄单元用于拍摄所在车位车辆的车牌位置的图像信息,是数码拍照或者拍摄元器件,由监控单片机发出信号触发检测,拍摄到的图像信息发送至监控单片机。
[0041] 监控通讯单元用于监控单片机的对外信息交互,从通讯网络接收到的信息转发至监控单片机,相关信息经监控单片机处理之后向通讯网络发送。
[0042] 监控单片机是监控装置的控制芯片,其输入/输出接口分别连接车辆监测单元、车牌拍摄单元、监控通讯单元。
[0043] 当监控单片机通过监控通讯单元接收到主控装置发来的一次检测指令,即向车辆监测单元发出一次检测的信号,从车辆监测单元接收到的是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息通过监控通讯单元向主控装置发送;当监控单片机通过监控通讯单元接收到主控装置发来的连续检测指令,即设置连续检测的每一次检测的间隔时间,每一次到达间隔时间,即向车辆监测单元发出一次检测信号,监控单片机每一次从车辆监测单元接收到是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息,相关数据首先进行储存,然后与上一次检测数据进行比较,当出现变化,即通过监控通讯单元向主控装置发送;当监控单片机判断物体与检测位置相对距离的连续变化信息属于存车操作,则当物体位移至与检测位置的相对距离等于或者小于预先设定的拍摄图像距离时,即向车牌拍摄单元发出拍摄信号,从车牌拍摄单元得到的图像信息经过字符识别之后通过监控通讯单元向主控装置发送;以上连续检测动作持续到监控单片机通过监控通讯单元接收到主控装置发来的停止连续检测指令为止。
[0044] 所述通讯网络包括主机、从机以及网络环境;其中,主控装置的主控单片机管控的主控通讯单元作为主机;辅控装置的辅控单片机管控的辅控通讯单元以及每一个监控装置的监控单片机管控的监控通讯单元作为该无线通讯网络的一个从机;网络环境为RS485串行通讯网络或者CAN(Controller Area Network)控制器局域网络,采用有线通讯或者无线通讯方式。
[0045] 从以上所述可知,本发明技术方案新增加的监控装置以及由各装置单片机管控的通讯单元组成通讯网络,实现了车辆状态监控、信息共享以及装置之间的状态监控,大大增加了系统的信息全面性和可靠性,也为人机界面单元采用车牌号码输入取车的操作提供了必要的条件。
[0046] 进一步地,基于前述一种升降横移停车设备的控制系统,其控制方法的特征在于:所述控制方法包括主控装置的主控单片机的控制程序流程、辅控装置的辅控单片机的控制程序流程以及监控装置的监控单片机的控制程序流程;其中,主控装置的主控单片机的控制程序流程如下所述:
主控单片机上电复位:
主控单片机上电复位,首先完成自检;之后,通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,设置设备停止运行标识;通过主控通讯单元向辅控装置以及各监控装置发出状态回复的通讯请求;当预定时间未能收到辅控装置、各监控装置有关状态正常的回复,置相关装置故障标识,报障;否则,置辅控装置、各监控装置正常标识;然后,向各监控装置发出一次检测指令,把各监测装置发送的相关车位是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息对应储存,作为当前车位的车辆状态数据;然后,进入正常运行程序。
[0047] 主控单片机的正常运行程序包括与存放车辆对应的运行程序、与取出车辆对应的运行程序、载车板调度过程出现异常状况的处置程序:程序一,与存放车辆对应的运行程序:车辆从车道进入停车设备出入车层某个空车位位置的载车板,首先遮挡其中一个人车误入检测装置的对射通道,该人车误入检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;车辆继续进入,遮挡靠近车道一侧的其中一个车辆超长检测装置的对射通道,该车辆超长检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;同时,该信号使得主控单片机向各监控装置发出连续检测指令;主控单片机接收到各监测装置发送的对应车位的车辆状态发生改变的信息与载车板编号对应储存,并作为当前车位的车辆状态数据;当车辆进入到触发拍摄图像距离,对应的监测装置拍摄图像并转换成车牌字符信息发送至主控装置,主控单片机将该车牌字符信息对应载车板编号储存;当车辆完全进入载车板的停车位置,之前被遮挡的人车误入检测装置、车辆超长检测装置的对射通道先后回复导通,发出的解除信号先后触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号;当车辆停放妥当,主控单片机在预定时间内一直没有接收到各监控装置发送的对应车位车辆状态发生改变的信息,即判定车辆存放任务已经完成,即向各监控装置发出停止连续检测的指令,相应的存放车辆运行程序结束。
[0048] 程序二,与取出车辆对应的运行程序:用户在主控装置的人机界面单元输入拟取出车辆的车牌数字字串,主控单片机根据输入数字字串在已保存的当前停放车辆的车牌号码信息中进行模糊检索,并把匹配或者部分匹配的车牌号码信息在人机界面单元的显示组件中显示,供用户快速选择确认;当用户在显示组件上唯一确认拟取出车辆的车牌号码,主控单片机即根据该选择对应的载车板编号与当前载车板状态信息进行比较、判断,若该车辆所在载车板已经位于出入车层,则无需进行载车板调度;若该车辆所在载车板不是位于出入车层,则通过主控通讯单元向辅控装置发送包括需要调度的载车板编号信息的载车板调度指令;然后,持续读取停车设备运行状态以及等待辅控装置的调度载车板完成信息;当接收到辅控装置发送的调度载车板完成信息以及停车设备运行状态改变为停止运行,即在人机界面单元的显示组件提示用户到出入车层取车。
[0049] 当用户从车道进入停车设备出入车层,首先遮挡其中一个人车误入检测装置的对射通道,该人车误入检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;用户继续进入,遮挡靠近车道一侧的其中一个车辆超长检测装置的对射通道,该车辆超长检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,同时,该信号使得主控单片机向各监控装置发出连续检测指令;由于车辆并未发生移动,各监测装置不会发送对应车位的车辆状态发生改变的信息;用户继续进入,之前被遮挡的人车误入检测装置、车辆超长检测装置的对射通道先后回复导通,发出的解除信号先后触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号。
[0050] 当用户进入载车板,开走车辆,车辆首先遮挡靠近车道一侧的其中一个车辆超长检测装置的对射通道,该车辆超长检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号,同时,该信号使得主控单片机向各监控装置发出连续检测指令;由于车辆开始移动,对应的监测装置即发送车辆移动、离开原停放位置的信息;车辆继续驶出,遮挡其中一个人车误入检测装置的对射通道,该人车误入检测装置发出的信号触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;当车辆即将开出停车设备出入车层,之前被遮挡的车辆超长检测装置、人车误入检测装置的对射通道先后回复导通,发出的解除信号先后触发硬件逻辑电路向控制主电源开关的继电器发出合上的控制信号。
[0051] 当车辆完全驶出停车设备出入车层,主控单片机在预定时间内一直没有接收到各监控装置发送的对应车位车辆状态发生改变的信息,即判定车辆取出任务已经完成,即取消该车辆的当前信息,并向各监控装置发出停止连续检测的指令,相应的取出车辆运行程序结束。
[0052] 程序三,载车板调度过程出现异常状况的处置程序:载车板调度过程就是停车设备处在运行状态,所述异常情况是指主控单片机接收到异常的信号,这些信号包括人车误入信号、车辆超长信号、急停信号、链索断裂信号,当主控单片机接收到上述信号,即通过控制信号接口向控制主电源开关的继电器发出断开的控制信号;这些信号还包括下降超限信号、上升超限信号以及载车板升降运行时的防坠器不到位信号,当主控单片机接收到上述信号,即通过控制信号接口向控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号;之后,主控单片机通过人机界面单元进行报障、设置对应的故障标识,并通过主控通讯单元向辅控装置发送暂停载车板调度指令;上述这些异常信号同时触发硬件逻辑电路向控制主电源开关或者控制升降总开关的继电器发出断开的控制信号;软件程序以及硬件逻辑触发确保载车板调度过程出现异常状况时立即暂停停车设备的运行、即暂停载车板调度的运行;当上述这些异常信号恢复正常状态,硬件逻辑电路即向控制主电源开关或者控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号;但主控单片机的处置程序在上述这些异常信号恢复正常状态、即异常情况解除之后,须经人机界面单元的安全确认操作,才清除相关故障标识,通过控制信号接口向控制主电源开关控制升降总开关的继电器发出合上的控制信号,并通过主控通讯单元向辅控装置发送继续载车板调度指令,使得停车设备真正恢复运行状态,载车板调度过程继续进行,直到本次载车板调度任务结束;若人机界面单元的操作为终止载车板调度,则主控单片机通过主控通讯单元向辅控装置发送终止载车板调度指令。
[0053] 辅控装置的辅控单片机的控制程序流程如下所述:辅控单片机上电复位:
辅控单片机上电复位,首先完成自检;之后,设置设备停止运行标识;在接到主控装置发出的状态回复的通讯请求之后,通过辅控通讯单元向主控装置发送装置正常的信息,然后进入正常待命状态,等待主控装置发送的相关指令。
[0054] 主控装置发送的指令包括载车板调度指令、暂停载车板调度指令、继续载车板调度指令以及终止载车板调度指令。
[0055] 当辅控装置接收到主控装置发送的载车板调度指令,辅控单片机即根据停车设备当前状态进行逻辑分析,得出完成该载车板调度指令所需的载车板运行的每一个单步动作,并予以保存;这些单步动作按以下方式逐一执行:第一步,设置停车设备状态为运行状态;若单步动作是横移动作,辅控单片机对该单步动作涉及到的横移开关、横移总开关对应的控制继电器发出合上的控制信号;若单步动作是升降动作,辅控单片机首先对该单步动作涉及到的升降开关、升降总开关对应的控制继电器发出合上的控制信号;然后,对该升降载车板的防坠器驱动开关对应的控制继电器发出合上的控制信号;经过延时,辅控单片机读取该升降载车板的防坠器到位信号,如果不到位,报障并退出本次载车板调度。
[0056] 第二步,辅控单片机根据该单步动作对应的电机运行方向,对正反转开关对应的控制继电器发出相应的控制信号。
[0057] 第三步,辅控单片机对主电源开关对应的控制继电器发出合上的控制信号。
[0058] 上述第一步到第三步这三个步骤的实施,使得该单步动作涉及的电机按正确转向开始运行,驱动载车板按预定方向位移。
[0059] 第四步,辅控单片机读取停车设备当前状态,当出现该单步动作完成的状态:若单步动作是横移动作,辅控单片机对该单步动作涉及到的一个或多个横移开关以及横移总开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;若单步动作是升降动作,辅控单片机首先对该单步动作涉及到的升降开关以及升降总开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;然后,对该升降载车板的防坠器驱动开关对应的控制继电器发出断开的控制信号。
[0060] 第五步,辅控单片机对主电源开关对应的控制继电器发出断开的控制信号。
[0061] 至此,一个单步动作完成,辅控单片机设置该单步动作完成标识,继续进行下一个单步动作。
[0062] 第六步,顺序完成所有单步动作,主控装置要求调度的载车板已经调度至出入车层,本次载车板调度任务结束;辅控单片机设置停车设备状态为非运行状态,通过辅控通讯单元向主控装置发送载车板调度完成的信息。
[0063] 当辅控装置接收到主控装置发送的暂停载车板调度指令,辅控单片机设置停车设备状态为非运行状态,设置当前单步动作暂停标识;若当前单步动作为升降动作,对该升降载车板的防坠器驱动开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;然后进入正常待命状态,等待主控装置发送的继续载车板调度指令或者终止载车板调度指令。
[0064] 当辅控装置接收到主控装置发送的继续载车板调度指令,辅控单片机设置停车设备状态为运行状态,并以未完成的所有单步动作为一个新的载车板调度过程,进入正常的载车板调度程序。
[0065] 当辅控装置接收到主控装置发送的终止载车板调度指令,辅控单片机首先取消所有未完成的单步动作;然后,分别对横移总开关、升降总开关、主电源开关对应的控制继电器发出断开的控制信号;最后,回到正常待命状态。
[0066] 监控装置的监控单片机的控制程序流程如下所述:监控单片机上电复位:
监控单片机上电复位,首先完成自检;在接到主控装置发出的状态回复的通讯请求之后,通过监控通讯单元向主控装置发送装置正常的信息,然后进入正常待命状态,等待主控装置发送的相关指令。
[0067] 主控装置发送的指令包括一次检测指令、连续检测指令以及停止连续检测指令。
[0068] 当监控装置接收到主控装置发送的一次检测指令,监控单片机即向车辆监测单元发出一次检测的信号,从车辆监测单元接收到的是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息通过监控通讯单元向主控装置发送;然后,回到正常待命状态。
[0069] 当监控装置接收到主控装置发送的连续检测指令,监控单片机即设置连续检测的每一次检测的间隔时间,每一次到达间隔时间,即向车辆监测单元发出一次检测信号,监控单片机每一次从车辆监测单元接收到是否存在物体的信息以及物体与检测位置相对距离的信息,相关数据首先进行储存,然后与上一次检测数据进行比较,当出现变化,即通过监控通讯单元向主控装置发送;当监控单片机判断物体与检测位置相对距离的连续变化信息属于存车操作,则当物体位移至与检测位置的相对距离等于或者小于预先设定的拍摄图像距离时,即向车牌拍摄单元发出拍摄信号,从车牌拍摄单元得到的图像信息经过字符识别之后通过监控通讯单元向主控装置发送;以上连续检测动作持续到监控单片机通接收到主控装置发来的停止连续检测指令为止。
[0070] 当监控装置接收到主控装置发送的停止连续检测指令,监控单片机即取消连续检测的间隔时间设置,不再向车辆监测单元发出检测信号;然后,回到正常待命状态。
[0071] 进一步地,基于前述一种升降横移停车设备的控制系统以及相应的控制方法,其特征在于:所述主控装置和辅控装置的硬件及功能合并,由综合控制装置取代;所述主控单片机和辅控单片机的功能合并,由综合控制单片机取代;所述主控通讯单元和辅控通讯单元的功能合并,由综合通讯单元取代,并作为通讯网络的主机;所述人机界面单元增加设置人机通讯模,并作为通讯网络的其中一个从机,在人机界面单元输入组件输入的信息通过人机通讯模块发送至综合控制装置。
[0072] 本发明相关技术方案的有益效果在于:取消目前升降横移停车设备作为控制系统的PLC控制装置,改为由主控装置、辅控装置、监控装置、通讯网络构成,并且把载车板调度输入装置的功能融合进去;这种全新的控制系统能够实现容错性能高、功能全面、性能可扩展。另外,所有影响设备运行安全的检测或输入信号在即时触发硬件逻辑反应处置的同时又接入单片机进行软件程序的进一步处置,增加了安全、智能管控性能;控制系统新增加的监控装置以及由各装置单片机管控的通讯单元组成通讯网络,实现了车辆状态监控、信息共享以及装置之间的状态监控,大大增加了系统的信息全面性和可靠性,并使得车牌识别、车牌号码输入取车等先进、方便的功能得以实现。附图说明
[0073] 图1为升降横移停车设备最简单的一个布局示意图。图中,6-1载车板101号,6-2载车板201号,6-3载车板202号,604车位一,605车位二。
[0074] 图2为在图1所示升降横移停车设备采用本发明所述控制装置及方法的结构示意图和等效电路图,是本发明一种升降横移停车设备的控制装置及方法的其中一个实施例
[0075] 图中,1设备区域状态检测装置,1-1人车误入信号,1-2车辆超长信号一,1-3车辆超长信号二,1-4急停开关信号,2a载车板101号状态检测装置,2a-1载车板101左移到位信号,2a-2载车板101右移到位信号,2b载车板201号状态检测装置,2b-1载车板201上升到位信号,2b-2载车板201下降到位信号,2b-3载车板201上升超限信号,2b-4载车板201下降超限信号,2b-5载车板201断链信号一,2b-6载车板201断链信号二,2b-7载车板201断链信号三,2b-8载车板201断链信号四,2b-9载车板201防坠器到位信号一,2b-10载车板201防坠器到位信号二,2c载车板202号状态检测装置,2c-1载车板202上升到位信号,2c-2载车板202下降到位信号,2c-3载车板202上升超限信号,2c-4载车板202下降超限信号,2c-5载车板202断链信号一,2c-6载车板202断链信号二,2c-7载车板202断链信号三,2c-8载车板202断链信号四,2c-9载车板202防坠器到位信号一,2c-10载车板202防坠器到位信号二,3-1与非逻辑电路一,3-2与非门逻辑电路二,4-1与门逻辑电路,4-2或门逻辑电路一,4-3或门逻辑电路二,4-4或门逻辑电路三,4-5或门逻辑电路四,4-6或门逻辑电路五,4-7或门逻辑电路六,4-8或门逻辑电路七,5综合控制单片机,5-1综合控制通讯单元,7人机界面单元,8-1一号车位监控装置,8-2二号车位监控装置,9-1断链汇总信号,9-2超限汇总信号,9-3防坠器到位汇总信号,9-4车辆超长汇总信号,KM0横移总开关控制继电器,KM1主电源开关逻辑控制继电器,KM2升降总开关逻辑控制继电器,KM3主电源开关软件控制继电器,KM4升降总开关软件控制继电器,KM5正反转开关控制继电器,KM6报警单元开关控制继电器,KM7载车板101横移控制继电器,KM8载车板201升降控制继电器,KM9载车板201防坠器控制继电器,KM10载车板202升降控制继电器,KM11载车板202防坠器控制继电器。

具体实施方式

[0076] 下面结合附图对本发明作进一步说明,本发明的保护范围不限于以下所述。
[0077] 图1所示,为升降横移停车设备最简单的一个布局示意图。图中可见,该停车设备为两层两列,下方为出入车层,有载车板101号6-1,该载车板可以在出入车层作左/右横移;上方为最高层(也就是第二层)有载车板201号6-2以及载车板202号6-3,这两个载车板只能在第二层和出入车层之间作升/降运行;图示出入车层的左侧为车位一6-4,右侧为车位二
6-5。
[0078] 图2所示,为在图1所示升降横移停车设备采用本发明所述控制装置及方法的结构示意图和等效电路图,是本发明一种升降横移停车设备的控制装置及方法的其中一个实施例。
[0079] 图中左上方显示,设备区域状态检测装置1输出信号分别为人车误入信号1-1、车辆超长信号一1-2、车辆超长信号二1-3以及急停开关信号1-4。
[0080] 设备区域状态检测装置1往下,分别是各个载车板的状态检测输出的信号。其中,载车板101号状态检测装置2a的输出信号分别为载车板101左移到位信号2a-1以及载车板101右移到位信号2a-2;载车板201号状态检测检测装置2b的输出信号分别为载车板201上升到位信号2b-1、载车板201下降到位信号2b-2、载车板201上升超限信号2b-3、载车板201下降超限信号2b-4、载车板201断链信号一2b-5、载车板201断链信号二2b-6、载车板201断链信号三2b-7、载车板201断链信号四2b-8、载车板201防坠器到位信号一2b-9以及载车板
201防坠器到位信号二2b-10;载车板202号状态检测检测装置2c的输出信号分别为载车板
202上升到位信号2c-1、载车板202下降到位信号2c-2、载车板202上升超限信号2c-3、载车板202下降超限信号2c-4、载车板202断链信号一2c-5、载车板202断链信号二2c-6、载车板
202断链信号三2c-7、载车板202断链信号四2c-8、载车板202防坠器到位信号一2c-9以及载车板202防坠器到位信号二2c-10。
[0081] 图示中间位置以及右上位置显示开关控制单元的逻辑电路以及控制继电器相关电路。假设图示左侧的所有输出信号都是逻辑“1”代表信号发生,逻辑“0”代表信号没有发生。
[0082] 如前所述,开关控制单元包括若干组相互独立的逻辑子电路和一组逻辑主电路,用于处理人车误入信号、车辆超长信号、急停信号,通过继电器实现对升降总开关开合的硬件逻辑管控。开关控制单元还包括若干组相互独立的逻辑子电路和另一组逻辑主电路,用于处理下降超限信号、上升超限信号、防坠器到位信号,通过继电器实现对升降总开关开合的硬件逻辑管控。
[0083] 如前所述:所有的人车误入信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第一组逻辑主电路;本实施例只有一路一人车误入信号1-1,故所述逻辑子电路不存在,人车误入信号1-1直接接入或门逻辑电路七4-8的其中一个信号输入端;或门逻辑电路七4-8是所述的第一组逻辑主电路。
[0084] 如前所述:所有的车辆超长信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第一组逻辑主电路;图上显示,车辆超长信号一1-2、车辆超长信号二1-3分别接入或门逻辑电路四4-5的信号输入端,或门逻辑电路四4-5的信号输出端接入作为第一组逻辑主电路的或门逻辑电路七4-8的其中一个信号输入端。
[0085] 如前所述:所有的链索断裂信号(本实施例是断链信号)接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第一组逻辑主电路;图上显示,载车板201号的载车板201断链信号一2b-5、载车板201断链信号二2b-6、载车板201断链信号三2b-7以及载车板201断链信号四2b-8分别接入或门逻辑电路三4-4的信号输入端;载车板202号的载车板202断链信号一2c-5、载车板202断链信号二2c-6、载车板202断链信号三2c-7以及载车板202断链信号四2c-8分别接入或门逻辑电路二4-3的信号输入端;然后,或门逻辑电路三4-4、或门逻辑电路二4-3的信号输出端分别接入或门逻辑电路五4-6的信号输入端,或门逻辑电路五4-6的信号输出端接入作为第一组逻辑主电路的或门逻辑电路七4-8的其中一个信号输入端。
[0086] 图中显示,或门逻辑电路七4-8的信号输出端接入主电源开关逻辑控制继电器KM1的控制信号输入端。因此,任一人车误入信号或者任一车辆超长信号或者任一链索断裂信号发生即触发作为第一组逻辑主电路的或门逻辑电路七4-8向控制主电源开关的继电器(图示为主电源开关逻辑控制继电器KM1)发出断开的控制信号;所有人车误入信号以及所有车辆超长信号以及所有链索断裂信号均解除之后,即触发或门逻辑电路七4-8向控制主电源开关的主电源开关逻辑控制继电器KM1发出合上的控制信号。
[0087] 如前所述:所有的下降超限信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第二组逻辑主电路;所有的上升超限信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第二组逻辑主电路。事实上,上升超限和下降超限不可能同时发生;因此,本实施例作出适当简化,把所有的下降超限信号以及所有的上升超限信号接入其中一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第二组逻辑主电路。图上显示,载车板201上升超限信号2b-3、载车板201下降超限信号2b-4、载车板202上升超限信号2c-3以及载车板202下降超限信号2c-4分别接入或门逻辑电路一4-2的信号输入端;或门逻辑电路一4-2的信号输出端接入或门逻辑电路六4-7的其中一个信号输入端;或门逻辑电路六4-7是所述的另一组逻辑主电路。
[0088] 如前所述:所有升降载车板对应的防坠器到位信号以一个升降载车板为单位首先分别进行逻辑处理,属于一个升降载车板的防坠器到位信号输入到一组逻辑子电路,所有升降载车板的上述逻辑子电路的状态输出信号分别接入另外一组逻辑子电路之后合并为一路信号输出,接入第二组逻辑主电路。图上显示,载车板201防坠器到位信号一2b-9、载车板201防坠器到位信号二2b-10分别接入与非门逻辑电路一3-1的信号输入端;载车板202防坠器到位信号一2c-9、载车板202防坠器到位信号二2c-10分别接入与非门逻辑电路二3-2的信号输入端;与非门逻辑电路一3-1、与非门逻辑电路二3-2的信号输出端分别接入与门逻辑电路4-1的信号输入端,与门逻辑电路4-1的信号输出端接入作为另一组逻辑主电路的或门逻辑电路六4-7的其中一个信号输入端。
[0089] 图中显示,或门逻辑电路六4-7的信号输出端接入升降总开关逻辑控制继电器KM2的控制信号输入端。因此,任一下降超限信号信号或者任一上升超限信号或者至少有一个防坠器不到位的信号发生即触发作为另一组逻辑主电路的或门逻辑电路六4-7向控制升降总开关的继电器(图示为升降总开关逻辑控制继电器KM2)发出断开的控制信号;所有下降超限信号、所有上升超限信号均解除以及至少有一个载车板的所有防坠器均发出到位信号,才触发或门逻辑电路六4-7向控制升降总开关的升降总开关逻辑控制继电器KM2发出合上的控制信号。
[0090] 从图2的右下角可见,本实施例的主控装置和辅控装置的硬件及功能合并,由综合控制装置取代;主控单片机和辅控单片机的功能合并,由综合控制单片机5取代;主控通讯单元和辅控通讯单元的功能合并,由综合通讯单元5-1取代,并作为通讯网络的主机;所述人机界面单元7增加设置人机通讯模块,并作为通讯网络的其中一个从机,在人机界面单元7输入组件输入的信息通过人机通讯模块发送至综合控制装置;通讯网络由作为通讯主机的综合通讯单元5-1、作为通讯从机的人机界面单元7的人机通讯模块以及一号车位监控装置8-1(设置在车位一604)的监控装置通讯单元、二号车位监控装置8-2(设置在车位二605)的监控装置通讯单元以及相关网络环境组成。
[0091] 考察综合控制单片机5输入/输出接口的相关连接(图示左侧为输入接口,右侧为输出接口,下方为通讯接口):断链汇总信号9-1、车辆超长汇总信号9-4、人车误入信号1-1以及急停开关信号1-4分别接入综合控制单片机5的输入接口,当出现上述信号,综合控制单片机5即通过输出控制主电源开关软件控制继电器KM3的输出接口发出断开的控制信号,并且设置相关故障标识;
直到综合控制单片机5接收到的断链汇总信号9-1、车辆超长汇总信号9-4、人车误入信号1-
1以及急停开关信号1-4均清除,而且在人机界面单元7得到相关的安全确认操作,才清除相关故障标识,通过输出控制主电源开关软件控制继电器KM3的输出接口发出合上的控制信号。
[0092] 超限汇总信号9-2、防坠器到位汇总信号9-3分别接入综合控制单片机5的输入接口,当出现上述信号,综合控制单片机5即通过输出控制升降总开关软件控制继电器KM4的输出接口发出断开的控制信号,并且设置相关故障标识;直到综合控制单片机5接收到的超限汇总信号9-2、防坠器到位汇总信号9-3均清除,而且在人机界面单元7得到相关的安全确认操作,才清除相关故障标识,通过输出控制升降总开关软件控制继电器KM4的输出接口发出合上的控制信号。
[0093] 当停车设备处于非运行状态,车辆超长汇总信号9-4发生即触发综合控制单片机5通过综合控制通讯单元5-1向一号车位监控装置8-1、二号车位监控装置发出连续检测对应的车位一6-4、车位二6-5的车辆状态的指令信息;当车辆超长汇总信号9-4信号解除以及判定各个监控装置连续检测并未出现车辆状态改变的状况,综合控制单片机5通过综合控制通讯单元5-1向各个监控装置发出停止连续检测的指令信息。
[0094] 载车板101左移到位信号2a-1、载车板101右移到位信号2a-2、载车板201上升到位信号2b-1、载车板201下降到位信号2b-2、载车板202上升到位信号2c-1以及载车板202下降到位信号2c-2分别接入综合控制单片机5的输入接口。
[0095] 综合控制单片机5的输出接口还包括分别接入横移总开关控制继电器KM0、正反转开关控制继电器KM5、报警单元开关控制继电器KM6、载车板101横移控制继电器KM7、载车板201升降控制继电器KM8、载车板201防坠器控制继电器KM9、载车板202升降控制继电器KM10、载车板202防坠器控制继电器KM11的信号输入端。
[0096] 以下假设本实施例人机界面单元7接收到客户把载车板201号6-2调度至出入车层的命令,该命令通过综合控制通讯单元5-1发送至综合控制单片机5。
[0097] 综合控制单片机5首先判定,完成该载车板调度需要两个单步动作,第一个单步动作是载车板101号6-1向右移动一个载车板宽度距离,第二个单步动作是载车板201号6-2下降至出入车层。如前所述,载车板运行的每一个单步动作须逐一执行,只有在现有单步动作全部、正确完成且状态正常,才转入下一个单步动作的执行;顺序完成所有单步动作,本次载车板调度结束。
[0098] 假设:载车板向右横移需要电机正向旋转,下降需要电机反向旋转。
[0099] 第一个单步动作的执行过程如下所述:第一步,综合控制单片机5设置停车设备状态为运行状态;因单步动作是横移动作,输出控制信号,使得载车板101横移控制继电器KM7、横移总开关控制继电器KM0发出合上的控制信号。
[0100] 第二步,综合控制单片机5输出控制信号,使得正反转开关控制继电器KM5输出正向旋转的控制信号。
[0101] 第三步,综合控制单片机5对主电源开关软件控制继电器KM3发出合上的控制信号。
[0102] 当停车设备的设备区域状态正常,主电源开关逻辑控制继电器KM1发出合上的控制信号,使得载车板101号6-1的横移驱动电机正向旋转,载车板101号6-1向右移动。
[0103] 第四步,综合控制单片机5读取停车设备当前状态,当出现该单步动作完成的状态(具体是载车板101右移到位信号2a-2发生),综合控制单片机5输出控制信号,使得载车板101横移控制继电器KM7、横移总开关控制继电器KM0发出断开的控制信号。
[0104] 第五步,综合控制单片机5对主电源开关软件控制继电器KM3发出断开的控制信号。
[0105] 至此,第一个单步动作完成,综合控制单片机5设置该单步动作完成标识,继续进行下一个单步动作。
[0106]第二个单步动作的执行过程如下所述:
第一步,综合控制单片机5设置停车设备状态为运行状态;因单步动作是升降动作,综合控制单片机5首先输出控制信号,使得载车板201升降控制继电器KM8、升降总开关软件控制继电器KM4发出合上的控制信号;然后,输出控制信号,使得载车板201防坠器控制继电器KM9发出驱动控制信号;经过延时,综合控制单片机5读取防坠器到位汇总信号9-3,如果不到位,报障并退出本次载车板调度。
[0107] 第二步,综合控制单片机5输出控制信号,使得正反转开关控制继电器KM5输出反向旋转的控制信号。
[0108] 第三步,综合控制单片机5对主电源开关软件控制继电器KM3发出合上的控制信号。
[0109] 当停车设备的设备区域状态正常,主电源开关逻辑控制继电器KM1、升降总开关逻辑控制继电器KM2均发出合上的控制信号,使得载车板201号6-2的升降驱动电机反向旋转,载车板201号6-2向出入车层下降。
[0110] 第四步,综合控制单片机5读取停车设备当前状态,当出现该单步动作完成的状态(具体是载车板201下降到位信号2b-1发生),综合控制单片机5输出控制信号,使得载车板201防坠器控制继电器KM9发出停止驱动控制信号,使得载车板201升降控制继电器KM8、升降总开关软件控制继电器KM4发出断开的控制信号。
[0111] 第五步,综合控制单片机5对主电源开关软件控制继电器KM3发出断开的控制信号。
[0112] 至此,要求调度的载车板201号6-2已经调度至出入车层,本次载车板调度任务结束;综合控制单片机5设置停车设备状态为非运行状态。
[0113] 载车板调度过程中出现故障以及相关处置方法,在前已有详细叙述,这里不作赘述。
[0114] 上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
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