CN101782764B - 立体停车设备嵌入式模块化串行控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种立体停车设备嵌入式模块化串行控制系统，它采用CAN总线通讯方式进行集中管理分散控制，由一个方向控制模块来控制车库里每层车位的升降和平移，其中，人机界面包括输入设备和输出设备，通过CAN总线与方向控制模块相连接；方向控制模块通过CAN总线与人机界面和单元控制模块相连接，发出控制信号至单元控制模块；至少一个单元控制模块，通过CAN总线与方向控制模块相连接，位于车库的每个车位中，采集该车位的数据信号，将数据信号送入方向控制模块中；同时接收来自方向控制模块的控制信号，从而控制电机的动作。本发明的方向控制模块、单元控制模块和人机界面之间由CAN总线通讯，易于实现程序的通用性，便于扩展。

Description

立体停车设备嵌入式模块化串行控制系统
技术领域
本发明属于一种嵌入式控制系统，具体地说是涉及一种应用在升降横移类立体停车设备中的嵌入式控制系统。
背景技术
目前，随着我国国民经济的快速增长，汽车逐渐家庭化，随之而来的停车难的问题越来越突出。从而对升降横移式机械停车装置的需求量也在逐渐的增加。
升降横移类立体停车设备一般采用的是PLC的控制方式，PLC的输入、输出口直接于设备相连接。这种控制方式需要大量的电缆及现场接线，并且由于PLC器件本身的输入输出口数量有限，成本高并且扩展、裁减均较麻烦。
另外，已有相关专利提出人机界面通过CAN总线和单元控制模块相连接构成的控制系统。但每个单元控制模块需要多增加两个接触器来控制电机的正反转，大大增加了成本，同时现场安装所需空间较大，安装有限度。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构简单、成本较低且空间利用良好的立体停车设备嵌入式模块化串行控制系统。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明采用CAN总线通讯方式进行集中管理分散控制，由一个方向控制模块来控制车库里每层车位的升降和平移，它包括，
人机界面，包括输入设备和输出设备，并通过CAN总线与方向控制模块相连接；
方向控制模块，其通过CAN总线与人机界面和单元控制模块相连接，并发出控制信号至单元控制模块；
至少一个单元控制模块，其通过CAN总线与方向控制模块相连接，它位于车库的每个车位中，采集该车位的数据信号，将所述的数据信号送入方向控制模块中；同时接收来自方向控制模块的控制信号，从而控制电机的动作。
上述的人机界面通过网络通信与远程监控系统相连接。
上述的方向控制模块包括单片机I，单片机I的输出端连接用于实现电机正反转的电机接触器控制电路；上述单片机I还与CAN控制器相连接，CAN控制器通过CAN收发器连接至CAN接口电路。
上述的单元控制模块包括单片机II，单片机II的输入端连接信号采集电路，其输出端连接用于实现车位平移升降的电机接触器控制电路；上述的单片机II还与CAN控制器相连接，CAN控制器通过CAN收发器连接至CAN接口电路。
上述单片机I、单片机II的输入端和输出端分别均设置有光电隔离电路。
采用上述技术方案的本发明，各单元模块安装在每个托盘上，节省了大量的信号线和动力线。另外，鉴于升降横移式停车设备所独具的特点，每次出入车时，车位上升降电机和平移电机不能同时动作，每层的车位只能向同一个方向动作，因此方向控制模块只需通过两个接触器就可控制某一层升降和平移电机的正反转从而控制此层车位的升降横移，也就是每层只需要一根动力电缆即能实现该层电机的方向控制，更节约成本。另外，方向控制模块、单元控制模块和人机界面之间由CAN总线通讯，易于实现程序的通用性，便于N层M列车库的任意扩展，从而适合各种规模生产。若整个系统和远程控制系统PC机相连，可实现远程控制。
附图说明
图1为本发明的整体结构框图；
图2为本发明的动力线连接框图；
图3为本发明中方向控制模块的原理框图；
图4为本发明中单元控制模块的原理框图。
具体实施方式
本发明采用CAN总线通讯方式进行集中管理分散控制，由一个方向控制模块来控制车库里每层车位的升降和平移。
如图1所示，本发明包括人机界面、方向控制模块和多个单元控制模块。单元控制模块的数量可以根据实际的车位数量而自行设定，可以为六个、九个、十个或甚至更多个。在本发明的实施例中，由于采用三层四列的排布方式，第一、二层需要三个单元控制模块，第四层需要四个单元控制模块，故需要十个单元控制模块。各个模块之间通过CAN总线串接起来，这样每组车库的信息都可以通过人机界面、方向控制模块、单元控制模块通过CAN总线串接起来进行通信。
上述的人机界面包括输入设备和输出设备，并通过CAN总线与方向控制模块相连接。人机界面主要接收键盘的输入信息及外部刷卡信息，并向液晶显示器发送提示信息。
如图3所示的方向控制模块，它通过CAN总线与人机界面和单元控制模块相连接，并发出控制信号至单元控制模块。上述的方向控制模块包括单片机I，单片机I的输入端连接采集电路，这两路采集电路的输入电路及接口用于采集人车误入的光电信号和各接触器粘连信号，其输出端连接用于实现电机正反转的电机接触器控制电路。上述单片机I的输入端和输出端均设置有光电隔离电路，另外单片机I还配备有外围辅助电路，如电源管理模块等等。上述的电源管理模块和光电隔离电路均为本领域普通技术人员所熟知的技术。为实现CAN总线通信技术，单片机I还与CAN控制器相连接，CAN控制器通过CAN收发器连接至CAN接口电路。方向控制模块主要用于控制每层车位电机的正反转，控制运行指示灯和报警器的动作，以及采集人车误入的光电信号和各接触器粘连信号。
如图4所示的单元控制模块，它通过CAN总线与方向控制模块相连接，它位于车库中每个车位的托盘上，并采集该车位的数据信号，将数据信号送入方向控制模块中。上述的数据信号包括上到位信号、下到位信号、限位开关信号、位置极限信号、挂钩信号、接触器粘连信号、热保护信号等八路信号。另外，单元控制模块同时接收来自方向控制模块的控制信号，从而控制电机的动作。上述的单元控制模块包括单片机II，单片机II的输入端连接信号采集电路，信号采集电路采集上述的数据信号，其单片机II的输出端连接用于实现车位平移升降的电机接触器控制电路。单片机II还与CAN控制器相连接，CAN控制器通过CAN收发器连接至CAN接口电路，主要用来与方向控制模块进行通信。在存取车时，单元控制模块根据通过CAN总线接收到输入的车位指令，检测该托盘托架上的各限位开关信号并控制电机的启停，从而完成存取车。
本实施例以3层4列为例说明本发明的工作原理：
由于每一个单元控制模块均把信息通过CAN总线传送给方向控制模块，最终由方向控制模块统一发出控制信号，控制每个车位的动作。所以，每个车位只需要两个电机，即：升降电机和平移电机。当对于第一层来讲，因为只需要做平移运动，故每个车位只需要一个平移电机；对于最高层来讲，因为只需要做升降运动，故每个车位只需要一个升降电机。同时，鉴于升降横移式停车设备所独具的特点，每次出入车时，车位上升降电机和平移电机不能同时动作，每层的车位只能向同一个方向动作，因此方向控制模块只需通过两个接触器就可控制某一层升降和平移电机的正反转从而控制此层车位的升降横移，也就是每层只需要一根动力电缆即能实现该层电机的方向控制，更节约成本，如图2所示。
本发明的工作过程是：以三层四列为例说明，当在人机界面上输入第二层第二个车位的请求调出信息时，该请求调出信息首先送至方向控制模块。方向控制模块根据自身的控制逻辑，发出控制指令至第一层的第一、二个车位的单元控制模块，使他们做出相应平移动作，同时发出指令控制电机接触器，使电机做出正反转动作。当第一层的第一、二个车位做出平移动作到位之后，方向控制模块发出控制指令至第二层第二个车位的单元控制模块，使其做出下降动作，由此完成任务。
实施例2
本实施例与实施例1不同的是，在本实施例中，上述的人机界面通过网络通信与远程监控系统PC机相连接，这样可以通过网络通信对人机界面进行远程监控。
其他技术方案与实施例1相同。

Claims (2)

1.一种立体停车设备嵌入式模块化串行控制系统，其特征在于：它采用CAN总线通讯方式进行集中管理分散控制，由一个方向控制模块来控制车库里每层车位的升降和平移，它包括，
人机界面，包括输入设备和输出设备，并通过CAN总线与方向控制模块相连接；所述的人机界面通过网络通信与远程监控系统相连接；
方向控制模块，其通过CAN总线与人机界面和单元控制模块相连接，并发出控制信号至单元控制模块；所述的方向控制模块包括单片机I，所述单片机I的输出端连接用于实现电机正反转的电机接触器控制电路I；所述的单片机I还与CAN控制器I相连接，CAN控制器I通过CAN收发器I连接至CAN接口电路I；
至少一个单元控制模块，其通过CAN总线与方向控制模块相连接，它位于车库的每个车位中，采集该车位的数据信号，将所述的数据信号送入方向控制模块中；同时接收来自方向控制模块的控制信号，从而控制电机的动作；所述的单元控制模块包括单片机II，所述单片机II的输入端连接信号采集电路，其输出端连接用于实现车位平移升降的电机接触器控制电路II；所述的单片机II还与CAN控制器II相连接，CAN控制器II通过CAN收发器II连接至CAN接口电路II。
2.根据权利要求1所述的立体停车设备嵌入式模块化串行控制系统，其特征在于：所述单片机I、单片机II的输入端和输出端分别均设置有光电隔离电路。
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