一種基于can總線的立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及立體停車(chē)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于CAN總線的立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]立體車(chē)庫(kù)是專(zhuān)門(mén)實(shí)現(xiàn)各種車(chē)輛的自動(dòng)停放及寄存的存儲(chǔ)設(shè)備，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速的發(fā)展，大中型城市建設(shè)的不斷加強(qiáng)，城市交通擁堵和停車(chē)成了影響城市發(fā)展的重要因素，路邊停車(chē)和傳統(tǒng)的自走式停車(chē)庫(kù)已經(jīng)不能適應(yīng)城市發(fā)展的要求。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車(chē)數(shù)量呈爆炸式增加，停車(chē)問(wèn)題顯得更加嚴(yán)峻，立體車(chē)庫(kù)成為解決這一問(wèn)題的必然途徑。
[0003]立體車(chē)庫(kù)主要有升降橫移式、垂直循環(huán)式、巷道堆垛式、垂直提升式及圓型水平循環(huán)式幾種類(lèi)型。其中，升降橫移式具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、安全可靠、造價(jià)低廉等優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)立體車(chē)庫(kù)市場(chǎng)上占有優(yōu)勢(shì)。
[0004]在升降橫移式立體車(chē)庫(kù)控制系統(tǒng)中，控制器是其核心部件之一，它的性能直接影響立體車(chē)庫(kù)存取車(chē)的效率。
[0005]現(xiàn)有的立體停車(chē)設(shè)備的控制單位大多為PLC，其整體控制系統(tǒng)為PLC加輸入輸出模塊結(jié)構(gòu)，輸入模塊接收車(chē)位檢測(cè)開(kāi)關(guān)反饋回來(lái)的信號(hào)，輸出模塊用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)。該控制結(jié)構(gòu)需要大量的連接電纜，擴(kuò)展難度大。
[0006]且分散控制單元(即單元控制模塊)對(duì)各個(gè)車(chē)位電機(jī)的控制方式是控制每層車(chē)位的升降或橫移，其每層每個(gè)車(chē)位都需配置執(zhí)行單元，如此，執(zhí)行單元模塊數(shù)增加的同時(shí)，連接電纜數(shù)量也大大增加，增加了系統(tǒng)的成本和安裝難度，降低了車(chē)庫(kù)安裝調(diào)試的效率。
[0007]針對(duì)上述問(wèn)題，形成了一種基于CAN總線的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)采用CAN總線通信方式進(jìn)行集中管理分散控制，包括基于CAN總線通信的人機(jī)界面、方向控制模塊和與車(chē)位一一對(duì)應(yīng)的單元控制模塊，其中單元控制模塊用于采集相應(yīng)車(chē)位的車(chē)位信息數(shù)據(jù)并發(fā)送給方向控制模塊，方向控制模塊根據(jù)人機(jī)界面的輸入的命令和控制模塊發(fā)送的車(chē)位信息數(shù)據(jù)向單元控制模塊發(fā)送控制信號(hào)以控制各個(gè)車(chē)位的移動(dòng)完成存取車(chē)功能。
[0008]盡管通過(guò)CAN總線能夠大大減少了連接電纜的數(shù)量，但是其未考慮實(shí)際取車(chē)時(shí)各個(gè)車(chē)位的運(yùn)動(dòng)情況，進(jìn)而造成所需要的單元控制模塊的數(shù)量過(guò)多。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于CAN總線的立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)基于CAN總線進(jìn)行通信，減少了連接電纜的數(shù)量，大大簡(jiǎn)化了停車(chē)庫(kù)電氣布線系統(tǒng)，且新增安全回路保護(hù)，使控制系統(tǒng)的失效性降到最低，提高了系統(tǒng)的可靠性。
[0010]一種基于CAN總線的立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)，包括主控單元以及用于控制載車(chē)板運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行單元，所述執(zhí)行單元基于CAN總線與主控單元相連，且按照所在車(chē)位層數(shù)分組布置，載車(chē)板的橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接入并受控于相鄰上層的執(zhí)行單元，載車(chē)板的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接入并受控于本層的執(zhí)行單元。
[0011]本實(shí)用新型的控制系統(tǒng)中主控單元唯一，執(zhí)行單元取決于立體車(chē)庫(kù)中的車(chē)位數(shù)量?；跈M移升降式立體車(chē)庫(kù)中“最底層車(chē)位(實(shí)際上為該車(chē)位對(duì)應(yīng)的載車(chē)板)只能橫移，中間層車(chē)位能橫移也能升降，最頂層車(chē)位只能升降”的車(chē)位移動(dòng)規(guī)則，本實(shí)用新型中執(zhí)行單元與立體車(chē)庫(kù)中二層及以上每層車(chē)位數(shù)量相等且相互對(duì)應(yīng)，最底層車(chē)位不配置執(zhí)行單元，減少了執(zhí)行單元的數(shù)量，降低了系統(tǒng)的冗余度。
[0012]所述載車(chē)板的橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接入并受控于隸屬于同列的相鄰上層的執(zhí)行單元。即針對(duì)某執(zhí)行單元，受控于該執(zhí)行單元的本層載車(chē)板與受控于該執(zhí)行單元的下層載車(chē)板在空間位置上上下對(duì)應(yīng)。
[0013]各執(zhí)行單元還用于檢測(cè)本層對(duì)應(yīng)載車(chē)板的升降位置，以及相鄰下層對(duì)應(yīng)載車(chē)板的橫移位置。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述控制功能和檢測(cè)功能，本實(shí)用新型的執(zhí)行單元包括傳感檢測(cè)模塊和控制模塊，傳感檢測(cè)模塊用于檢測(cè)本層對(duì)應(yīng)載車(chē)板的升降位置，以及相鄰下層對(duì)應(yīng)載車(chē)板的橫移位置。
[0015]為提高立體車(chē)庫(kù)的安全性，所述控制系統(tǒng)還設(shè)有主板安全回路，用于控制主控單元上接觸器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。通過(guò)切斷安全回路保護(hù)主控單元上接觸器的輸出。
[0016]本實(shí)用新型中主控單元的動(dòng)力輸出線直接作為各個(gè)執(zhí)行單元的動(dòng)力線，通過(guò)各個(gè)執(zhí)行單元為相應(yīng)的橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)的電機(jī)供電。本實(shí)用新型中的橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)，采用三相電供電，相應(yīng)的控制器可以通過(guò)控制電機(jī)供電狀態(tài)的接觸器。通過(guò)控制各路動(dòng)力輸出線的通斷間接達(dá)到控制載車(chē)板移動(dòng)的目的。
[0017]所述主板安全回路中串接有與如下至少一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)分別聯(lián)動(dòng)的若干開(kāi)關(guān):
[0018]系統(tǒng)供電相序檢測(cè)點(diǎn)、系統(tǒng)緊急停車(chē)按鈕檢測(cè)點(diǎn)、系統(tǒng)熱繼電器檢測(cè)點(diǎn)，
[0019]進(jìn)一步優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)中每個(gè)執(zhí)行單元對(duì)應(yīng)設(shè)有從板安全回路，用于控制執(zhí)行單元上接觸器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。通過(guò)切斷安全回路保護(hù)執(zhí)行單元上升降橫移接觸器的輸出。執(zhí)行單元的各路動(dòng)力輸出線作為接入該執(zhí)行單元的升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和橫移升降機(jī)構(gòu)的動(dòng)力線為其供電。
[0020]所述從板安全回路中串接有與如下至少一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)分別聯(lián)動(dòng)的若干開(kāi)關(guān):
[0021]對(duì)應(yīng)執(zhí)行單元的熱繼電器檢測(cè)點(diǎn)、松鏈檢測(cè)開(kāi)關(guān)檢測(cè)點(diǎn)，本層對(duì)應(yīng)載車(chē)板的超上限位檢測(cè)點(diǎn)，
[0022]本實(shí)用新型中主控單元和執(zhí)行單元均包括CPU (主控單元為主控CPU，執(zhí)行單元為從控CPU)和外圍控制電路(位于同一電路板上形成控制板，主控單元為主控制單元控制板，執(zhí)行單元為執(zhí)行單元控制板)和外圍電路(如傳感電路檢測(cè)電路等)。
[0023]主控單元和從控單元(即執(zhí)行單元)分別獨(dú)立設(shè)置安全回路電路。主控單元與從控單元的安全回路都包括安全繼電器，且安全繼電器由至少一個(gè)外部開(kāi)關(guān)串聯(lián)而成的控制電路進(jìn)行控制，當(dāng)外部控制電路導(dǎo)通時(shí)，安全繼電器吸合，安全信號(hào)反饋到至主控CPU或從控CPU，系統(tǒng)可正常工作；當(dāng)外部控制電路處于斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，安全繼電器立即斷開(kāi)，信號(hào)立即反饋到主控CPU或從控CPU，系統(tǒng)軟件保護(hù)，同時(shí)安全繼電器的另一個(gè)串在輸出控制回路上的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)(即斷開(kāi)主控單元和從控單元的各路動(dòng)力輸出線)，從電氣上切斷輸出電路，讓系統(tǒng)更加可靠。
[0024]在進(jìn)行存取車(chē)時(shí)，首先檢測(cè)安全回路(包括主板安全回路和從板安全回路)是否有效，只有在安全回路有效的情況下，主控單元才控制各個(gè)執(zhí)行單元完成相應(yīng)的存取車(chē)功會(huì)泛。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，基于CAN總線的立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)進(jìn)一步減少了系統(tǒng)整體模塊數(shù)，尤其對(duì)于大型立體停車(chē)庫(kù)，節(jié)省了大量的信號(hào)線連接電纜和動(dòng)力線電纜，更容易實(shí)現(xiàn)主控與執(zhí)行單元模塊數(shù)和連接電纜長(zhǎng)度的標(biāo)準(zhǔn)化，降低了系統(tǒng)的成本和安裝難度，提高了車(chē)庫(kù)安裝調(diào)試的效率；且新增安全回路保護(hù)，使控制系統(tǒng)的失效性降到最低。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)施例的立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0027]圖2為主板安全回路的示意圖；
[0028]圖3為從板安全回路的示意圖；
[0029]圖4為本實(shí)施例的控制系統(tǒng)的工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0031]立體車(chē)庫(kù)中按空間位置分層劃分為若干個(gè)空間位置固定不變車(chē)位(車(chē)位數(shù)量根據(jù)車(chē)位大小和立體車(chē)庫(kù)大小設(shè)定)，每個(gè)車(chē)位上設(shè)置有可移動(dòng)(橫移或升降)的載車(chē)板，且載車(chē)板與車(chē)位具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。盡管在車(chē)庫(kù)使用過(guò)程中，載車(chē)板相對(duì)于車(chē)位的空間位置會(huì)發(fā)生變換，但是其對(duì)應(yīng)關(guān)系保持不變。例如對(duì)于1號(hào)車(chē)位，其對(duì)應(yīng)的載車(chē)板編號(hào)為A，在車(chē)庫(kù)使用過(guò)程中，A號(hào)載車(chē)板可能已經(jīng)不在1號(hào)車(chē)位處，而B(niǎo)號(hào)載車(chē)板處于1號(hào)車(chē)位，但是1號(hào)車(chē)位仍然對(duì)應(yīng)于A號(hào)載車(chē)板。為實(shí)現(xiàn)存取車(chē)功能，第一層(即最底層)車(chē)位的載車(chē)板僅配置有橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，最頂層的載車(chē)板僅配置有升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其余層車(chē)位的載車(chē)板配置有橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0032]如圖1所示，本實(shí)施例的立體停車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)包括人機(jī)界面、主控單元以及用于控制載車(chē)板運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行單元，其中，主控單元唯一，執(zhí)行單元的個(gè)數(shù)為立體車(chē)庫(kù)的車(chē)位總數(shù)與最底層的車(chē)位數(shù)量的差值，人機(jī)界面通過(guò)通訊總線與主控單元連接，各個(gè)執(zhí)行單元之間以及執(zhí)行單元與主控單元之間基于CAN總線連接。
[0033]對(duì)于Μ層N列的立體車(chē)庫(kù)，車(chē)位數(shù)至多為(ΜΧΝ — 1)個(gè)，二層及以上的每個(gè)車(chē)位需配置一個(gè)執(zhí)行單元，底層車(chē)位數(shù)為L(zhǎng)，至多需要{(ΜΧΝ — 1) - L}個(gè)執(zhí)行單元。
[0034]主控單元到執(zhí)行單元、執(zhí)行單元間通過(guò)CAN總線連接，每個(gè)車(chē)位的車(chē)位信息都通過(guò)通訊實(shí)時(shí)反饋至主控單元；操作器與主控單元之間通過(guò)RS485通訊連接，在操作器上可實(shí)現(xiàn)存取車(chē)操作及參數(shù)設(shè)置。
[0035]執(zhí)行單元與車(chē)位、載車(chē)板的具體配置關(guān)系如下:
[0036]除第一層車(chē)位外，每個(gè)車(chē)位均配置有執(zhí)行單元，所有執(zhí)行單元按照所在車(chē)位層數(shù)分組布置，本實(shí)施例中執(zhí)行單元安裝在對(duì)應(yīng)車(chē)位處，在立體車(chē)庫(kù)使用過(guò)程中，執(zhí)行單元所處的空間位置不變。且對(duì)于任意一個(gè)載車(chē)板:
[0037]若其配置有橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，則其橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接入并受控于隸屬于同列的相鄰上層的執(zhí)行單元(即該載車(chē)板所屬車(chē)位對(duì)應(yīng)的隸屬于同列的相鄰上層車(chē)位的執(zhí)行單元)，若其配置有橫移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，則其升降驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)接入并受控于本層的執(zhí)行單元(即該載車(chē)板所屬車(chē)位的執(zhí)行單元)。
[0038]各個(gè)執(zhí)行單元還用于檢測(cè)本層對(duì)應(yīng)載車(chē)板的升降位置，以及相鄰下層對(duì)應(yīng)載車(chē)板的橫移位置，即對(duì)其有連接關(guān)系的載車(chē)板的位置信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)以檢測(cè)結(jié)果作為該載車(chē)板所屬車(chē)位的車(chē)位信息并基于CAN總線上傳給主控單元。
[0039]主控單元和執(zhí)行單元均包括CPU