CN105756392A - 一种新型的停车设备控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种按功能重构的停车设备控制装置，其要点是针对现有升降横移停车设备控制装置的基本结构和核心技术多年以来一直没有进行改进，其中，控制装置采用PLC控制，存在内部结构庞杂、系统反应速度慢等缺陷，按照是否直接与载车板状态相关为原则进行重新构建，分为信号连接、以单片机为主控芯片的检测机构和控制机构，充分发挥单片机的优异性能，简约、明晰，为控制装置的设计、制作、安装、调试、维护带来莫大的方便。另外，本发明易于实现系统的可伸缩性和可扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及机械式停车设备技术领域，更具体地说，涉及一种新型的停车设备控制装置。
背景技术
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。停车设备属于机电一体化的设备，现有停车设备的电控系统包括人机界面装置和控制装置，在二、三十年前引进国外技术，其基本结构、核心技术一直以来没有进行改进，人机界面功能简单，控制装置结构庞杂、反应速度慢。这种不合理的架构使得停车设备总体性能难以进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种打破现有的模式、按照功能重新构建的停车设备的控制装置。
为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：
一种新型的停车设备控制装置，用于停车设备的载车板调度及控制，其特征在于：所述停车设备为升降横移停车设备；所述控制装置包括用于检测载车板状态的检测机构和控制机构，检测机构和控制机构两者分开设置且信号连接；控制机构为单片机；
所述检测机构用于确定停车设备内部任一载车板的当前位置及状态；所述检测机构与位于设备机架或者位于载车板的位置检测元件信号连接，检测机构对位置检测元件的当前状态信号的读取指令由控制机构发出，获得的当前状态信号发回控制机构；
所述控制机构用于驱动停车设备内部任一载车板的位置移动；所述控制机构分别与每个载车板的上述所有的位置控制元件信号连接，通过向其中一个载车板或者多个载车板相关的位置控制元件发出控制信号，使得相关载车板得到相应的位置移动的驱动；
所述控制机构与人机界面装置信号连接，负责处置人机界面装置接收到的载车板调度指令，向人机界面装置发送并通过人机界面装置显示处置结果；所述控制机构与外部设施信号连接，负责接收、处置接收到的外部设施的信号，负责对外部设施进行指令控制。
现有升降横移停车设备的控制装置是以PLC为主控芯片的一体式控制装置，载车板的当前位置及状态由位于设备机架或者位于载车板、为该载车板专门设置的一组位置检测元件检测并确定，这些检测元件的输出为弱电信号，全部接入PLC的输入接口；停车设备内部载车板的位置移动由位于设备机架或者位于载车板、为该载车板专门设置的一组位置控制元件所驱动，这些控制元件的输出为强电信号，用于驱动电机或者电磁装置，其控制信号为弱电信号，其输入端全部接入PLC的输出接口。
本发明技术方案的基本原则是在不改变原有设置的载车板位置检测元件和不改变原有设置的载车板位置控制元件的基础上，把原有的设备控制装置按照相关功能是否与检测载车板状态相关为原则、拆分以单片机为主控芯片、相对独立的两大机构，其中与检测载车板状态相关为检测机构，其余为控制机构，两个机构之间信号连接，控制机构对检测机构起控制作用。检测机构分别与每个载车板的位置检测元件信号连接，这些检测元件的弱电信号输出全部接入单片机的输入接口，检测机构通过读取其中一个载车板或者多个载车板或者全部载车板相关的位置检测元件的当前状态信号，从而获得相关载车板的现状位置及状态信息。控制机构分别与每个载车板的位置控制元件信号连接，这些控制元件的控制信号为弱电信号、输入端全部接入单片机的输出接口，控制机构通过向其中一个载车板或者多个载车板相关的位置控制元件发出控制信号，控制元件输出强电信号驱动电机或者电磁装置，使得相关载车板得到相应的位置移动的驱动。新构建的检测机构和控制机构作为取代现有一体式控制装置的一种新型的控制装置，与原有的人机界面装置、外部设施组合，用于升降横移停车设备的载车板调度及相关控制。
进一步地，一种新型的停车设备控制装置，其特征在于：所述控制机构的单片机通过增加设置扩展I/O芯片以增加I/O端口，使得控制装置的一个控制机构能够管控更多的载车板。
进一步地，一种新型的停车设备控制装置，其特征在于：所述检测机构的设置数量多于一个，分别与控制机构信号连接，使得控制装置能够通过设置多个检测机构以管控更多的载车板。
现有升降横移停车设备相关设施的设置情况是：每个载车板对应的一组位置检测元件包括左移到位检测元件、右移到位检测元件、上升到位检测元件、上升超限检测元件、下降到位检测元件和防坠器检测元件；载车板位置移动包括载车板的横向移动或垂直移动，对应一组位置控制元件包括横移控制元件、升降控制元件和防坠器控制元件；人机界面装置用于接收用户输入的载车板调度指令；外部设施是指作为设备的公共检测、状态显示或整体控制、并非为某一个载车板专门设置的装置或部件，用于载车板调度的辅助控制，包括车辆超限检测装置、人车误入检测装置、急停开关、警示装置以及强电控制模块。
现有升降横移停车设备的控制装置为以PLC为主控芯片的一体式结构，内部所有载车板的位置检测元件以及位置控制元件均与PLC装置的I/O端口信号连接，加上人机界面装置以及外部设施的信号连接，使得控制装置的控制模块规模大、连接线缆多、强/弱电信号混杂、控制复杂，而且安装施工难度大、故障检查不方便、维护困难。另外，由于PLC芯片的通用设计以及按程序顺序执行的特性，使得管控载车板较多的控制装置经常出现反应速度慢、不堪重负的现象。
随着近十几年来单片机技术的迅猛发展，专门设计用于工业控制的多I/O管脚、多功能单片机得到广泛应用。直接使用单片机取代PLC、为现有停车设备专门设计一体式的控制装置当然也是选项之一，但是，这样做只是加快了控制装置的处理速度，原有的控制模块规模大、连接线缆多、强/弱电信号混杂、控制复杂等缺陷仍未能得到根本性解决。
本发明一种新型的停车设备控制装置，从现有以PLC为主控芯片的一体式控制装置拆分、重构，变为以单片机为主控芯片、信号连接、分立设置的检测机构和控制机构。其中，检测机构处理的全部是弱电信号、处于从属地位；控制机构以处理强电信号为主，并负责连接原有的人机界面装置、外部设施。由于每个载车板接入控制机构的信号线远少于接入检测机构的信号线，选用较多I/O管脚的一件单片机芯片，无需扩充I/O接口即可满足不同载车板数量的停车设备的使用需求。对于检测机构而言，不同载车板数量的停车设备可以通过不同的I/O接口扩充的组合方式或者采用多个相同规格的检测机构的不同组合来满足需求。这种模块化组合的好处是易于实现检测机构和控制机构的标准化设计，为安装和调试带来更大的便利。
本发明一种新型的停车设备控制装置应用于升降横移停车设备的载车板调度，其实现过程是：人机界面装置接收到用户合法的调度载车板指令、向控制机构发送；控制机构发送检测指令，使得检测机构读取全部载车板设置的位置检测元件的当前位置及状态信号，然后向控制机构报送；控制机构根据检测机构读取到的全部载车板的当前位置及状态信息规划出实现用户载车板调度指令所需的载车板运行步骤，然后逐一向相应载车板的位置控制元件发出驱动运行指令；同时，向检测机构发出指令，读取相关载车板设置的位置检测元件的当前位置及状态信号，然后向控制机构报送；控制机构通过持续获得的相关载车板的当前位置及状态信号来监测相关载车板的位置移动情况，直至所有载车板的运行步骤执行完毕；在此期间，控制机构持续检测并接收外部设施的输入信号，若出现影响载车板运行的状况(比如车辆超限、人车误入、急停开关按下等)，即指令位置控制元件立即停止对载车板的运行驱动，并在警示装置上作出相应的警示。控制机构在进行相关位置移动驱动控制的时候，同时对强电控制模块进行相应的信号控制，比如电源通/断、电机电源的相位调整等。
与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：本发明一种新型的停车控制装置，把停车设备控制装置的功能按是否直接与载车板状态相关为原则进行重新构建，简约、明晰，避免了现有停车设备存在的控制装置结构庞杂、反应速度慢的缺陷，为控制装置的设计、制作、安装、调试、维护带来莫大的方便。另外，本发明所述控制装置能充分发挥单片机的优异性能，易于实现可伸缩性和可扩展性。
附图说明
图1是本发明一种新型的停车设备控制装置的结构简图，图中，1控制机构；2检测机构；3人机界面装置；11控制机构单片机；21检测机构单片机；41载车板一；42载车板二；43载车板三；51载车板一位置控制元件；52载车板二位置控制元件；53载车板三位置控制元件；61载车板一位置检测元件；62载车板二位置检测元件；63载车板三位置检测元件；71人车误入检测装置；72急停开关；73警示装置；74强电控制装置。
具体实施方式
下面结合附图就监控装置及相关设施的设置以及相互之间的信号连接方式对本发明作进一步描述。
图1所示为本发明一种新型的停车设备控制装置的结构简图。从图中可以看出，控制装置按照是否与载车板状态相关为原则进行拆分和构建，分为主控芯片为控制机构单片机11的控制机构1和主控芯片为检测机构单片机21的检测机构2这两大机构，两个机构信号连接、相对独立。图中左侧分别显示有载车板一41、载车板二42和载车板三43。三个载车板均设置有与控制机构1信号连接的位置控制元件，分别为载车板一位置控制元件51、载车板二位置控制元件52和载车板三位置控制元件53。三个载车板均设置有与检测机构2信号连接的位置检测元件，分别为载车板一位置检测元件61、载车板二位置检测元件62和载车板三位置检测元件63。另外，人机界面装置3与控制机构1为双向信号连接，外部设施中的人车误入检测装置71、急停开关72、警示装置73和强电控制装置74分别与控制机构1信号连接。
本发明的具体实施方式参考前述相关内容，这里不作赘述。
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。
Claims (3)
1.一种新型的停车设备控制装置，与原有的人机界面装置、外部设施组合，用于停车设备的载车板调度及控制，其特征在于：
所述停车设备为升降横移停车设备；所述控制装置包括分开设置的检测机构和控制机构，检测机构和控制机构信号连接且控制机构控制检测机构；
所述检测机构用于确定停车设备内部任一载车板的当前位置及状态；所述载车板的当前位置及状态由位于设备机架或者位于载车板、为该载车板专门设置的一组位置检测元件检测并确定；所述检测机构分别与每个载车板的上述所有的位置检测元件信号连接，通过读取其中一个载车板或者多个载车板或者全部载车板相关的位置检测元件的当前状态信号，从而获得相关载车板的现状位置及状态信息；检测机构对相关位置检测元件的当前状态信号的读取指令由控制机构发出，获得的当前状态信号发回控制机构；
所述控制机构用于驱动停车设备内部任一载车板的位置移动；停车设备内部载车板的位置移动由位于设备机架或者位于载车板、为该载车板专门设置的一组位置控制元件所驱动；所述控制机构分别与每个载车板的上述所有的位置控制元件信号连接，通过向其中一个载车板或者多个载车板相关的位置控制元件发出控制信号，使得相关载车板得到相应的位置移动的驱动；
所述控制机构与人机界面装置信号连接，负责处置人机界面装置接收到的载车板调度指令，向人机界面装置发送并通过人机界面装置显示处置结果；所述控制机构与外部设施信号连接，负责接收、处置接收到的外部设施的信号，负责对外部设施进行指令控制。
2.根据权利要求1所述的一种新型的停车设备控制装置，其特征在于：所述控制机构的单片机通过增加设置扩展I/O芯片以增加I/O端口，使得控制装置的一个控制机构能够管控更多的载车板。
3.根据权利要求1所述的一种新型的停车设备控制装置，其特征在于：所述检测机构的设置数量多于一个，分别与控制机构信号连接，使得控制装置能够通过设置多个检测机构以管控更多的载车板。
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