GE智能平台立體車庫控制系統解決方案

應用背景
  隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高,我國城市汽車擁有量在逐年急劇地增長。由於我國人口基數很大, 人們生活水平在改革開放后提高較快, 汽車的擁有量也逐漸增長，這種增長的勢頭必將繼續下去。城市汽車擁有量的增加不僅給城市道路交通帶來巨大壓力，同時也出現了停車難的問題.為了解決此問題，開始逐漸對立體車庫進行設制改造。
解決方案
  本套立體車庫控制系統以現實車庫為基礎，擁有立體車庫的核心硬體結構，採用了美國通用電氣公司（GE） 高端產品PACSystems™ Rx3i自動化系列產品、高精度PACmotion作為主要驅動電機、12??iew觸摸屏構成完好的控制系統。車輛存取完全依靠車庫的機電設備和控制系統來完成。當司機刷卡並設定密碼后，車閘門機構打開，當汽車“行駛”到閘門機構后，即可交車，汽車將進入車庫指定存車泊位，並建立運行資料庫。當司機預想取車，只需刷卡並通過密碼驗證，系統將自動調用資料庫，尋找車位，將車取出到閘門機構。整個存取車過程, 司機不需進入車庫, 車庫實行封閉式管理，汽車在庫內及存取時的運行狀態參數由車庫的各種檢測裝置、感測器等進行檢測, 並將這些信息輸入給控制器，並可進行管理計費統計。
一、 硬體結構設計
  立體車庫控制系統硬體主要由承載小車，轎箱，車庫，自動道閘和框架等部分組成。
 

1. 承載小車硬體結構
  承載小車機構是本車庫的精髓部分，採用“非”字形狀的結構，與車庫架交叉運動，完成對車輛的存取工作。
 

  承載小車包括行走運動（前進及後退）、升降運動（上升及下降）、旋轉運動。
  行走運動：主要完成對車輛在轎箱與貨架之間的搬運工作。採用直流電機驅動，用光電感測器來定位小車的移動位置。
  升降運動：小車採用“非”字形狀與庫架設置的“非”字形狀間交錯配合。為了更好的對車輛入出庫，需要對小車有舉升動作。採用直流電機驅動，接近感測器定位上下移動。
  旋轉運動：車輛在入出庫，需要將車輛是順向開入庫位，且出庫時車輛頭部應向外順向開出，需要將車輛在承載小車平台上旋轉90度。採用伺服電機驅動，接近感測器定位。
2. 轎箱
  轎箱採用鋁型材做框架，可以實現在庫架層與層間的上下運動。採用伺服電機驅動，用限位開關完成轎箱的平層信號。
 

3. 車庫
  車庫架採用鋁型材搭建，車輛支撐檯面採用“非”字機構，與小車的“非”字結構交錯配合，實現對車輛的存取動作。共設置6個車庫位，分為三層，每層2個。每個庫位均設置光電感測器，檢測車位有無車輛，更好地完成車輛的管理調度。
4. 自動道閘機構
  本裝置是對車庫中車輛一道安全保護作用，由伺服電機驅動，道閘機構旋轉0～100度。由伺服電機驅動，接近感測器定位。
 

二、 控制器部分結構
1. PAC控制單元
  全新的控制器RX3i是PACSystems可編程自動化控制器（PAC）家族的最新成員。同PACSystems 家族的其他成員一樣，PACSystems RX3i擁有一個單一的控制引擎和一個通用的編程環境，它能方便地應用在多種硬體平台上，並且提供真正的集中控制選擇。
 

  l 擁有300MHz Intel微處理器和10Mbytes 用戶內存的高性能控制器。無需多個控制器，使控制更加簡單。 
  l 廣泛的I/O模塊選擇適合從簡單到複雜的應用；此外，系統還提供多種網路介面模塊。
 
  l 通用的PCI匯流排背板，背板高速PCI匯流排速度為 27MHz，使得複雜 I/O 的數據吞吐率更大，簡單 I/O 的串列匯流排讀寫更快，優化了系統的性能和投資。背板匯流排支持帶電插拔功能, 減少系統停機時間。
  在本套系統中，採用CPU模塊（IC695CPU310）作為系統的控制中心，電源模塊（IC695PSA040）、通信模塊（IC695ETM001）、以及數字量輸入模塊（IC694MDL660）、數字量輸出模塊（IC695MDL754）等IO模塊作為輔助，構建成一獨立網路化的控制體系，完美實現對立體車庫的控制體系。
2. PACmotion驅動機構
  新型 PACMotion 控制器是可編程自動化控制器（PAC）的革命性產品RX3i PACSystems 家族的新成員。該多功能伺服運動控制器綜合了高度集成的運動和機械控制邏輯解決方案的優勢與先進的機械自動化所需的性能、靈活性和可擴展性。開放式編程環境大大簡化了運動和機械邏輯事件的同步，同時保留高速運動應用的實時性能。
  在當今的短周期精益生產環境中，使用相同的 FANUC AC 伺服器進行驅動關鍵型生產效力的改善是必不可少的。
 

  l 可改善機械生產效力的性能
  l 面向小型和複雜應用的靈活性和可伸縮性
  l 減少停機時間
  在本套控制系統中，採用走多伺服控制系統，分別應用如下：

3. 觸摸屏HMI機構
  QuickPanel View/Control，它是當前最先進的緊湊型控制計算機。QuickPanel View/Control 提供不同的配置來滿足使用需求，既可以作為全功能的HMI（人機界面），也可以作為HMI與本地控制器和分散式控制應用的結合。無論是其擅長的網路環境還是單機單元，QuickPanel View/Control是工廠級人機界面及控制的很好的解決方案。
 

  在本套系統中，觸摸屏擔任著重要的人機交互工作，完成對系統的各個電機機構控制，以及在存取車時候時人機“對話”。
4. ID讀卡器單元
  ID卡在弱電系統中一般作為門禁或停車場系統的使用者身份識別，由於其無須內置電源，使用時無接觸且壽命長，因此在弱電系統中有廣泛的應用。ID卡的出現基本上淘汰了早期的磁卡或接觸式IC卡。但由於ID卡不可寫入用戶數據，其記錄內容僅限卡號只可由晶元廠一次性寫入，開發商只可讀出卡號加以利用，無法根據系統的實際需要制訂新的號碼管理制度。
 

  在本套系統中，選用通信方式為RS232，與電腦直接通訊的ID讀卡器設備。在控制器上採用通信模塊（IC695CMM002）與ID讀卡器組建成通信夥伴，採集ID卡數據信息並傳送至CPU模塊。
三、 立體車庫控制系統存取車流程圖
1. 存車操作
  司機駕駛車輛從車庫入口進入。在入口處的非接觸式ID讀卡機前感應區域下刷下自己的ID卡，同時在觸摸屏上輸入存車密碼（此密碼為配合ID卡加密），感應過程完畢，柵欄自動升起，傳送帶自動將車輛託運到車庫的入口處。車輛進入后，柵欄自動關閉，承載小車自動到入口出將車輛存入到對應的車庫內。在刷卡的同時，收費系統會自動記下車輛的存入信息，並記錄車輛的相關信息一併記錄到資料庫系統中，完成一個存車流程。
2. 取車操作
  司機進入車庫時，在入口處的非接觸式讀卡機前感應區域晃一下自己的ID卡，從人機處採集取車密碼。控制器根據該ID號以及輸入密碼，資料庫將執行篩選比對等操作，讀取該車位號，停車時間，車型等相關信息，一旦信息被管理員確認無誤后，車庫內承載小車移動到人車交接的位置，柵欄自動升起。司機便可開車出場。出場后，柵欄自動關閉，完成一個取車流程。
 

四、 立體車庫總結
在藉助PACSystems™ Rx3i高端特性，擁有以下擴展功能：
1. 自動收費系統
  自動收費採用非接觸式ID卡。通過在資料庫中可規定ID卡的種類，分為固定用戶，臨時卡等。對固定用戶，發行長期卡，費用可在固定用戶交納管理費用時一併交納；對臨時用戶，發行儲值卡，即：用戶交納的費用存在卡內，每次停車讀卡自動從卡中扣除費用。
2. 遠程診斷系統
  現場控制器可以通過乙太網通信模塊、Hub等網路設備與控制中心的區域網相連接，可以通過網關設置實現遠程管理，監測現場運行情況，當現場出現故障時，在控制中心即可進行解決，方便管理人員、安保人員異地辦公。
3. 自動道閘系統
  在車庫出入口處各設非接觸式讀卡器、感應線圈及道閘，用戶在車庫出入口處刷卡后，系統自動判別該卡是否有效，若有效，則道閘自動開啟，通過感應線圈后，自動柵欄自動關閉；若無效，則道閘不開啟，同時向管理人員報警。
4. 監控安保系統
  監控安保系統是指在中央控制室進行監視控制車庫現場的運行狀況。它具有運動檢測、車牌識別、網路連接、各種類型的報警系統實現連動等功能，可以實現無人看守
實施結果
  目前該項目正在項目實施階段。
關於GE智能平台
  GE智能平台是一個提供高新技術的企業，它為世界各地的用戶提供用於自動化控制的軟體、硬體和技術服務以及嵌入式計算。我們為用戶提供一個獨特的，靈活的，超可靠的技術基礎，使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防和防禦，以及通訊等產業領域獲得持續的優勢。GE智能平台是一家總部設在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業，是GE企業解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪問：/cn。

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