基于SPCE061A停車誘導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(外文翻譯) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 基于SPCE061A停車誘導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 （院） 自動化系 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 2011年 5月10日本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名: 二一一年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）作者簽名: 二一一年 月 基于SPCE061A停車誘導(dǎo)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘 要本文闡述了基于SPCE061A實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的全過程，即把一個地方的停車位用計(jì)算機(jī)管理起來，并設(shè)置可變標(biāo)志牌，提示司機(jī)以最快的速度找到最近的停車位。如果此區(qū)域停車位已滿，系統(tǒng)會及時通知司機(jī)到其他區(qū)域找停車位。借助SPCE061A對遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理，主要是對設(shè)備的各種模擬或數(shù)字進(jìn)行檢測、采樣和必要的預(yù)處理，并以一定的形式輸出，如畫面顯示、實(shí)時曲線和打印報表等。并將檢測到的實(shí)時數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析、歸納、整理等二次加工，分別作為實(shí)時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)加以存儲。本文講述的是借助SPCE061A首先針對某可容納近100多輛車的某中型停車場建立了停車場模型，繼而通過該軟件按照規(guī)定的要求完成了停車場的控制規(guī)則演示，以及上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從而完成了智能停車場管理系統(tǒng)的監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)。此外，本論文還包括了停車場硬件的設(shè)計(jì)。本論文的研究有助于改善目前停車場停車難的狀況，可以為入場車輛提供正確的引導(dǎo)，同時能夠節(jié)省停車場的人力、物力資源，對于提高停車場的自動化程度、智能性具有很重要的意義。論文研究了智能停車場管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要研究了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)。首先設(shè)計(jì)了硬件部分。在停車場內(nèi)設(shè)有紅外傳感器，采集停車場紅外線傳感器信號，及時跟蹤車輛入場行駛狀態(tài)，以及停車位上是否有車。將每一個傳感器接入芯片的引腳，芯片再與CPU相連，經(jīng)過CPU的處理得到該區(qū)域的停車位數(shù)，實(shí)現(xiàn)對某停車場各區(qū)域車位數(shù)的統(tǒng)計(jì)，并采集數(shù)據(jù)。軟件設(shè)計(jì)是基于SPCE061A，通過SPCE061A安裝通訊驅(qū)動，用來讀取外部設(shè)備中的數(shù)據(jù)，放入設(shè)備數(shù)據(jù)表中指定的位置，SPCE061A還提供了“設(shè)備數(shù)據(jù)表”內(nèi)存緩沖區(qū)，存放與外部控制設(shè)備通訊的數(shù)據(jù)，通過通訊驅(qū)動進(jìn)行刷新和輸出，運(yùn)行數(shù)據(jù)庫所需的過程數(shù)據(jù)也從設(shè)備數(shù)據(jù)表中取得。通過安裝通訊驅(qū)動，對設(shè)備數(shù)據(jù)表進(jìn)行設(shè)置，使用開關(guān)變量DI、DO及模擬變量進(jìn)行外部設(shè)備和上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換。監(jiān)控系統(tǒng)將所采集的數(shù)據(jù)在上位機(jī)上顯示并進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對停車場內(nèi)的欄桿、指引牌、信息牌等等的組態(tài)監(jiān)控，完成了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。研究結(jié)果表明，本監(jiān)控系統(tǒng)具有對停車場的實(shí)時監(jiān)控功能，除此之外，還具有制作報表以及變量報警等功能。系統(tǒng)通過調(diào)試驗(yàn)證，控制功能均能滿足要求，真實(shí)反應(yīng)現(xiàn)場情況，具有良好的可靠性。本文的主要特色在于詳細(xì)的介紹了用SPCE061A進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控的軟件設(shè)計(jì)的全過程，能夠通過本文的介紹就能掌握該軟件的設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞：SPCE061A，CC-Link，Q系列PLC，停車場，監(jiān)控系統(tǒng)Parking Guidance System Based On SPCE061AAbstractThis paper describes the use of SPCE061A configuration software remote monitoring the entire process. With SPCE061A software on remote monitoring equipment for dat-a acquisition and processing, mainly the equipment of various analog or digital testing, sampling and the necessary pre-processing, and certain forms of output, such as screen display, real-time curves and print statements, and so on. And to test the real-time data, analysis, summarized, finishing, secondary processing, respectively, as a real-time data and historical data to be stored. In this paper, through the configuration software SPCE061A we firstly established a model of car park which has a capacity of nearly 200 cars, and then adopted in accordance with the requirements we finished demonstrations of the control roles of the park and the design of the PC monitoring system. we finish the design of monitoring software of the Intelligent Parking System, In addition, the paper also includes the design of the hardware of the park lot. In this paper, the study will help improve the current difficult situation in the car park, and provide the right guidance for cars. At the same time, we can save the human and material resource, which has a very important significance to improve the degree of automation and intelligent level of the car park.We study the design of the Intelligent Parking System, and mainly study the software design of the system. The hardware design is the first of all. The parking lot is equipped with infrared sensors. We can collect infrared sensor signals to track vehicles traveling state, and to make sure if there is a car at the park space. Access each sensor to chip-pin connected with the CPU chip. We can know the number of parks in the region through processing by the CPU, and implement the statistics of a certain number of the regional spaces in car park, along with collecting data. The software design is based on the configuration software SPCE061A, through which we install communications drive to read the data in external equipments, and add to equipment data sheets in the specified location. Equipment data sheets are buffer memory of SPCE061A, to store data communicated with external control equipments. It refreshes itself through communications driving, and provides the process data for operation of the database. Through the installation of communications driving, we set the equipment data sheets, switching the use of variables to exchange data between external equipments and PC. The monitoring system will make the data display on the PC and be under real-time monitoring. On this basis, we realize the configuration monitoring of the car-park railings, licensing guidelines, information licensing, and so on, and completed the host computer monitoring system design.The results show that the monitoring system is a real-time monitoring of the car park. In addition, it also can product statements and variable alarm. Through verification, control functions of the system can meet the requirements of the real response to the situation, and has a good reliability.The main feature of this paper is a detailed introduction of the entire process of the designation of remote monitoring sofeware by Fame View, through this presentation will be able to master the methods and steps of the designation of the sofeware.Keywords：SPCE061A， CC-Link，Q-PLC，Park， Monitoring System目 錄第一章 緒論71.1 基于SPCE061A的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)概述81.2 研究的主要內(nèi)容9第二章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)102.1 系統(tǒng)控制對象102.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)102.3 系統(tǒng)控制模塊設(shè)計(jì)122.3.1 入口控制從站122.3.2 車位引導(dǎo)從站132.3.3 出口控制從站132.3.4 車位檢測從站142.3.5上位機(jī)監(jiān)控15第三章 車位編碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)153.1 車位編碼系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)153.1.1 微處理器模塊及相關(guān)電路163.1.2 開關(guān)檢測模塊及相關(guān)電路163.2 車位編碼系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)18第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)204.1 程序編制204.1.1 車位檢測及計(jì)數(shù)214.1.2 導(dǎo)向牌指示燈控制214.1.3 車位統(tǒng)計(jì)及空車位指示224.1.4 入口及出口欄道機(jī)控制234.2 上位機(jī)監(jiān)控程序234.2.1停車場建模234.2.2 變量設(shè)置與設(shè)備數(shù)據(jù)表定義264.2.3 入口、出口處欄道機(jī)監(jiān)控284.2.4 車位指示燈監(jiān)控324.2.5 顯示屏監(jiān)控344.2.6 導(dǎo)向牌監(jiān)控36第五章 結(jié)束語39致謝. 40參考文獻(xiàn)41第一章 緒論在我國，由于城市經(jīng)濟(jì)的繁榮，城市化進(jìn)程日益加快，城市道路機(jī)動車交通量日益劇增。截至2004年7月，僅北京市機(jī)動車保有量就達(dá)222萬輛，其中私人機(jī)動車已經(jīng)達(dá)到148萬輛，占機(jī)動車保有量總數(shù)的66%，上海市機(jī)動車保有量接近200萬輛，預(yù)計(jì)到2010年全部機(jī)動車保有量將達(dá)到250萬輛。很多大中城市不僅出現(xiàn)了動態(tài)交通的嚴(yán)重阻塞，而且由于城市中心區(qū)停車政策不明確、配建資金渠道不暢、停車場管理混亂等原因使停車位嚴(yán)重匱乏，因而不同程度地發(fā)生了占道停車、違章停車，進(jìn)一步加劇了交通阻塞，導(dǎo)致交通事故上升。要做好城市靜態(tài)交通管理，除做好城市規(guī)劃和合理進(jìn)行停車場布局外，如何完善停車場內(nèi)部停車管理就顯得非常重要，而停車場智能管理系統(tǒng)正是解決這一問題的必要手段。傳統(tǒng)的停車場都是采用人工管理的方式，車輛的進(jìn)出場，停放都需要人工來引導(dǎo)，車位信息等也是由專人來統(tǒng)計(jì)，自動化程度很低，管理很不規(guī)范。樓宇自動化的迅速發(fā)展對停車場的管理提出了新的要求，停車場的管理不再是一個孤立的部分，而是與智能大廈的其它組成部分相結(jié)合，成為智能大廈一個不可或缺的子系統(tǒng)?，F(xiàn)在幾乎所有智能樓宇中都設(shè)有大型停車場，設(shè)置停車場車輛的自動管理系統(tǒng)主要有兩個作用:一是防盜，所有在停車場中的車輛都需“驗(yàn)明正身”才能放行；二是實(shí)施自動指引停車路線及車位信息統(tǒng)計(jì)。目前，國內(nèi)外開發(fā)的停車場自動化管理系統(tǒng)廣泛采取的控制方式是集中式或集散式車位統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。在這類獨(dú)享式控制方案和中心車位統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)中，由遠(yuǎn)程傳感器向中心控制器提供反饋信號來控制傳感器和執(zhí)行器，需要耗費(fèi)大量的時間和電纜來建立通信，而且這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)周期長，可靠性低，不易重構(gòu)。新崛起的現(xiàn)場總線技術(shù)擺脫了上述技術(shù)的不足。CC-Link總線技術(shù)是現(xiàn)場總線控制技術(shù)的代表，本車庫系統(tǒng)將CC-Link總線技術(shù)運(yùn)用于停車場車位智能檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，利用智能分散控制方式的優(yōu)點(diǎn)，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本降低，可靠性以及智能化程度提高，易于擴(kuò)展和重構(gòu)。當(dāng)今的停車場管理系統(tǒng)已經(jīng)向智能型的方向轉(zhuǎn)變。先進(jìn)可靠的停車場車位管理系統(tǒng)在停車場管理中的作用越來越大。車位管理總體思想是現(xiàn)場無人看管，完全智能化，管理人員可以在設(shè)在車場環(huán)境外的任意固定地點(diǎn)完成各種統(tǒng)計(jì)、監(jiān)視、報警、引導(dǎo)等功能，大大降低了管理人員的勞動量，并可以為業(yè)主提供一種全新的現(xiàn)代化氣息。為了提高停車場的車位使用率，更好地管理停車場，降低停車場的經(jīng)營成本，提高社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，為顧客消除停車煩惱，節(jié)省時間，使物業(yè)形象更加完美。在吸收消化國外先進(jìn)技術(shù)的情況下，結(jié)合中國城市特點(diǎn)，特別針對性的開發(fā)了此套智能停車場車位管理統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)。本系統(tǒng)根據(jù)傳感器發(fā)出信號，判斷出每個車位有無車輛，對車場內(nèi)的車位進(jìn)行24小時監(jiān)測。然后將各個車位停車情況通過CC-Link總線傳給控制計(jì)算機(jī)，再經(jīng)過軟件處理，將引導(dǎo)信號傳給車位引導(dǎo)牌，可以實(shí)時給車主及管理者提供路線指示，從而引導(dǎo)用戶快速將車停入指定空車位。如果車位已滿，入口則不會受理入場，并在電子顯示屏上顯示“車位已滿”等中文字樣，空余車位數(shù)為零。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)比較完善，能夠?yàn)楦黝愋涂蛻籼峁┛旖萑娴母哔|(zhì)量服務(wù)，實(shí)現(xiàn)車位自動引導(dǎo)和自動計(jì)費(fèi)功能，以節(jié)省大量人力和物力的投入。在各相鄰?fù)＼噮^(qū)處的交叉路口設(shè)置了導(dǎo)引牌，通過指向燈告知各停車區(qū)空車位情況，并且在預(yù)先分配好的停車位上通過指示燈的閃爍來引導(dǎo)用戶停車，解決了車位自動引導(dǎo)的問題，解決了停車用戶在停車高峰期尋找停車場浪費(fèi)時間，避免了停車場采用人工管理引起諸多麻煩的問題，提出了一種節(jié)省用戶尋找停車時間且非人為現(xiàn)場管理停車場的無人值守型停車場管理系統(tǒng)及其管理方法。1.1 基于SPCE061A的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)概述遠(yuǎn)程監(jiān)控是本地計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)如Internet/Intranet，對遠(yuǎn)端進(jìn)行監(jiān)視和控制，完成對分散控制網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)監(jiān)控及設(shè)備的診斷維護(hù)等功能。而我們通常把能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的通信媒體、計(jì)算機(jī)軟件、硬件系統(tǒng)稱為遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)有兩種類型，一種是生產(chǎn)現(xiàn)場沒有現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)，而是將數(shù)據(jù)采集后直接送到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，這種遠(yuǎn)程監(jiān)控與一般的現(xiàn)場監(jiān)控沒有多大的區(qū)別，只是數(shù)據(jù)傳輸距離比現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)要遠(yuǎn)，其它部分則和現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)相同；另一種是現(xiàn)場監(jiān)控與遠(yuǎn)程監(jiān)控并存。一般是采用現(xiàn)場總線技術(shù)將分布于各個設(shè)備的傳感器、監(jiān)控設(shè)備等連接起來，這樣就從分立單元階段進(jìn)入了集成單元階段，然后各個管理站點(diǎn)的服務(wù)再用局域網(wǎng)連接起來，這樣就形成了企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)(Intranet)。由于建立了基本的網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，設(shè)備監(jiān)測、維護(hù)技術(shù)進(jìn)入了集成系統(tǒng)階段，在一個單位的內(nèi)部基本上實(shí)現(xiàn)了資源和信息共享。基于SPCE061A的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，即在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中采用的是SPCE061A， 利用該軟件來正確模擬要監(jiān)控的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。對于組態(tài)的概念，組態(tài)的英文是“Configuration”，簡單的講，組態(tài)就是用應(yīng)用軟件中提供的工具、方法、完成工程中某一具體任務(wù)的過程1。與硬件生產(chǎn)相對照，組態(tài)與組裝類似。如要組裝一臺電腦，事先提供了各種型號的主板、機(jī)箱、電源、CPU、顯示器、硬盤、光驅(qū)等，我們的工作就是用這些部件拼湊成自己需要的電腦。當(dāng)然軟件中的組態(tài)要比硬件的組裝有更大的發(fā)揮空間，因?yàn)樗话阋扔布械摹安考备?，而且每個 “部件” 都很靈活，因?yàn)檐洸考加袃?nèi)部屬性，通過改變屬性可以改變其規(guī)格（如大小、性狀、顏色等）。軟件就是使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。SPCE061A即是一種組態(tài)監(jiān)控軟件。1.2研究的主要內(nèi)容本系統(tǒng)基于CC-Link總線構(gòu)建，包括入口控制從站、車位檢測從站、車位引導(dǎo)與統(tǒng)計(jì)從站、出口控制從站和上位機(jī)。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了停車場的車位實(shí)時統(tǒng)計(jì)、車位自動引導(dǎo)和準(zhǔn)確收費(fèi)等功能，大幅節(jié)省人力成本；減少了車輛在停車場入口處的停持時間及車位尋找時間，提升了停車場的服務(wù)水平；實(shí)現(xiàn)了停車位智能管理和計(jì)費(fèi)功能的集成，保證了停車的便捷性和計(jì)費(fèi)可靠性；功能可面向用戶需求訂制，拓展性強(qiáng)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能主要包括以下6項(xiàng)：（1）停車場入口處顯示屏，能夠指示停車場各子區(qū)有多少空車位，以及空車位總數(shù)；（2）入口處設(shè)有攔道機(jī)和車牌掃描設(shè)備，當(dāng)檢測到有車駛?cè)肭臆嚺谱R別正確后，攔道機(jī)打開，車輛駛?cè)胪＼噲?；?）在各交叉路口設(shè)立空車位導(dǎo)向牌，指引車主尋找空車位；（4）在每個車位均設(shè)有車位指示燈，若無車則車位指示燈閃爍，有車則關(guān)閉；（5）出口處設(shè)有攔道機(jī)和車牌掃描設(shè)備，當(dāng)檢測到有車駛出、車牌識別正確且收費(fèi)完成后，攔道機(jī)打開，車輛駛出停車場；（6）通過上位機(jī)能夠監(jiān)控停車場空車位分布情況，并實(shí)現(xiàn)自動計(jì)費(fèi)。 第二章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 系統(tǒng)控制對象本課題針對某大型購物廣場地下停車場進(jìn)行設(shè)計(jì)建模，停車場車位總數(shù)目為140個，劃分為A、B、C、D、E、F六個子區(qū)，其中A區(qū)21個車位，B區(qū)40個，C區(qū)20個，D區(qū)20個，E區(qū)19個，F(xiàn)區(qū)20個。車位的具體分布如圖2-1所示。圖2-1 停車場車位分布該停車場目前采用傳統(tǒng)的IC卡計(jì)費(fèi)方式和人工導(dǎo)引停車位的方式，配有交通指揮員6名、入口出口管理人員2名、系統(tǒng)維護(hù)人員1名。2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)控制器設(shè)計(jì)框圖如圖所示，系統(tǒng)選用SPCE061A型單片機(jī)作為主控芯片，單片機(jī)通過讀卡信號和鎖相環(huán)電路的電平變化檢測車輛的到來。DS1302時鐘電路為系統(tǒng)提供精確的時間信息，通過驅(qū)動LED顯示牌實(shí)時顯示車位及時間信息，系統(tǒng)具備與上位機(jī)的串行通信通信接口。圖2-2 控制系統(tǒng)圖根據(jù)被控對象的控制要求和系統(tǒng)的硬件配置，在本系統(tǒng)中，車輛的泊車流程示意如圖2-3所示。圖2-3車輛泊車流程2.3 系統(tǒng)控制模塊設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主要由電源、Q02H型CPU模塊、QJ61BT11N型主站模塊、QX40/QY40型本地I/O模塊和若干從站模塊構(gòu)成。主站模塊與從站模塊通過CC-Link總線互聯(lián)。由上位機(jī)監(jiān)控整個系統(tǒng)的運(yùn)行，上位機(jī)監(jiān)控程序由SPCE061A軟件編制。2.3.1 入口控制從站停車場入口處，首先紅外線感應(yīng)器感應(yīng)到有車進(jìn)入，同時攝像掃描設(shè)備開始掃描車牌，讀取車輛車牌信息，讀取成功時，發(fā)出信號給入口從站，從站再將信息反饋給主站，CPU發(fā)出信號控制欄桿抬起，（若停車場車位已滿，則欄桿不抬起）并且發(fā)送CC-Link總線報文，供上位機(jī)檢測，車輛進(jìn)入停車場；同時增加手動模式以免識別車牌出錯時啟用。車位信息顯示屏用于實(shí)時顯示停車場車位信息。欄桿的抬起與放下是通過欄桿運(yùn)動的動力裝置伺服電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。伺服電機(jī)通過PLC來控制其正反轉(zhuǎn)。2.3.2 車位引導(dǎo)從站車位引導(dǎo)功能是通過控制分布于各交叉路口的導(dǎo)向牌來實(shí)現(xiàn)自動引導(dǎo)功能，按不同的交叉路口實(shí)現(xiàn)分層引導(dǎo)。利用紅外線傳感器檢測的各區(qū)域車位的使用情況，之后將信息傳給該區(qū)域的從站，從站再將信息傳輸給主站，CPU處理后發(fā)出信號控制導(dǎo)向牌指示的工作情況。在停車場的交叉路口，當(dāng)通往某一方向的區(qū)域有空車位時，指向該區(qū)域的導(dǎo)向牌中的對應(yīng)方向指示燈亮，同時空車位的紅色指示燈閃爍，用戶通過導(dǎo)向牌的指示選擇空車位。車位引導(dǎo)模塊控制流程如下圖所示。圖2-4 車位引導(dǎo)模塊控制流程2.3.3 出口控制從站在停車場出口控制模塊原理與入口類似，不同的是當(dāng)出口處的紅外傳感器檢測到有車將出后，將信息傳輸給主站CPU，CPU先發(fā)出命令控制掃描設(shè)備掃描車牌計(jì)費(fèi)，待車主繳費(fèi)后，CPU再發(fā)出命令控制攔道機(jī)欄桿抬起。2.3.4 車位檢測從站本系統(tǒng)中，停車場被分為六個區(qū)，每個區(qū)均設(shè)有12個CC-Link從站，當(dāng)從站將車位信息反饋給主站后，CPU對車位信息進(jìn)行處理，統(tǒng)計(jì)出各子區(qū)的空車位數(shù)和總停車位數(shù)。在車位檢測中，車位數(shù)較少的子區(qū)采用I/O直接檢測高低電平的方式；車位數(shù)較多的子區(qū)采用先經(jīng)車位編碼系統(tǒng)編碼，再由從站模塊檢測I/O電平的方式。車位編碼系統(tǒng)為自行設(shè)計(jì)。圖2-5 車位統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.3.5上位機(jī)監(jiān)控上位機(jī)置于停車場管理處，主要實(shí)現(xiàn)管理和監(jiān)控整個導(dǎo)位與管理系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時監(jiān)控停車場的指示燈、顯示屏、導(dǎo)向牌等設(shè)備，使其按照既定的原則來完成停車場的功能，當(dāng)發(fā)生錯誤時及時報警通知管理人員處理。監(jiān)控程序采用SPCE061A軟件編制第三章 車位編碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)在本系統(tǒng)中，對于停車位超過40個的子區(qū)若仍采用I/O口直接檢測高低電平的方式則需配置更多的CC-Link從站模塊，導(dǎo)致系統(tǒng)硬件成本迅速上升，且程序編制繁瑣。為此，為了滿足“基于CC-Link總線的停車場智能管理系統(tǒng)”對多車位檢測的控制要求，專門設(shè)計(jì)了“WHUT-型智能車位編碼系統(tǒng)”，僅通過n根信號線就可以檢測2n-1個車位信息，使統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)得以簡化，不僅可以大幅節(jié)省接線及I/O接口數(shù)目，程序編寫也變得方便簡潔。車位編碼系統(tǒng)主要由MC9S12DP512微處理器、MC33993多路開關(guān)智能檢測芯片和MC33288功率驅(qū)動芯片組成。僅一片MC33993即可檢測22路車位信息，通過SPI通信口與微處理器通信，微處理器接收到開關(guān)信息后輸出編碼信息，驅(qū)動MC33288相應(yīng)的輸出口動作，編碼系統(tǒng)的輸出口可與CC-Link從站模塊I/O直接相連。本車位編碼系統(tǒng)可連接5片MC33993芯片，檢測110個車位的信息僅占用CC-Link從站模塊7個I/O口。3.1 車位編碼系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)車位編碼系統(tǒng)主要由CPU模塊、開關(guān)檢測模塊、功率驅(qū)動模塊和相關(guān)外圍電路構(gòu)成，電路結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。圖3-1 車位編碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.1.1 微處理器模塊及相關(guān)電路MC9S12DP512屬于Freescale公司生產(chǎn)的16位微控制器，是一款基于16位S12X CPU及0.25微米、高速、高性能5.0V FLASH存儲器技術(shù)的高性價比芯片，該芯片抗干擾能力強(qiáng)，非常適合于應(yīng)用在復(fù)雜工作環(huán)境中。MC9S12DP512芯片的主要參數(shù)如下：l 高達(dá)40MHz的主頻l 高達(dá)32K字節(jié)的RAMl 高達(dá)128K字節(jié)的FLASH存儲器l 高達(dá)4K字節(jié)的EEPROMl 16位8通道的定時器(PIT)l 多路串行接口(SCI、SPI、I2C)l 多達(dá)5個的高速CAN控制器及J1850控制器l 16通道的8位或4通道16位ATD轉(zhuǎn)換器l 8通道輸入捕捉器(ECT)l 汽車級工作溫度(-40C到125C)MC9S12DP512芯片豐富的片內(nèi)資源和簡便的開發(fā)模式非常適合于系統(tǒng)功能的進(jìn)一步擴(kuò)展和升級。在本車位編碼系統(tǒng)中，MC9S12DP512用于接收車位信息檢測量的輸入，通過運(yùn)算處理后驅(qū)動功率芯片輸出編碼信息。微處理器模塊及相關(guān)電路如圖3-2所示。3.1.2 開關(guān)檢測模塊及相關(guān)電路MC33993芯片是摩托羅拉公司生產(chǎn)的一款可用于高端/低端開關(guān)檢測的MSDI器件，最多可檢測22路開關(guān)工作狀態(tài)，其中14路用于低端開關(guān)檢測，其余8路可通過編程實(shí)現(xiàn)高端或低端開關(guān)的檢測。檢測到的開閉狀態(tài)通過高速串行鏈路SPI傳送給MCU，在輸入端只需加一個合適的靜電放電電容就能防止瞬態(tài)干擾，同時所有輸入端都具備電池反接、跳啟和負(fù)載拆卸保護(hù)功能，非常適合于檢測多路開關(guān)狀態(tài)。圖3-2 微處理器模塊及相關(guān)電路此外，MC33993還具有可選的濕性電流。這些內(nèi)部電流源極大地減少了系統(tǒng)部件數(shù)量，并使金屬或橡膠開關(guān)的使用成為可能。用于檢測金屬開關(guān)的大濕性電流能在檢測過程中有選擇的使用，從而達(dá)到降低功耗的目的。利用內(nèi)部電流源可以將輸入端作為輕型負(fù)載的供電電源使用，如傳感器、LED和MOSFET門等負(fù)載。這種方法進(jìn)一步增強(qiáng)了模塊的設(shè)計(jì)性能，使這些輸入端在不需要開關(guān)檢測的情況下能作其它用途。在本車位編碼系統(tǒng)中，MC33993用于接收車位信息檢測量的輸入，并將開關(guān)量信息通過SPI接口傳輸給微處理器。開關(guān)檢測模塊及相關(guān)電路如圖3-3所示。圖3-3 開關(guān)檢測模塊及相關(guān)電路3.2 車位編碼系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)車位編碼系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要采用輪詢方式順序執(zhí)行后臺程序，然后配合一些中斷來滿足部分功能的實(shí)時要求。系統(tǒng)中的各個微控制器的SPI、ATD（PIT用于定時）等外圍單元的初始化，開關(guān)量的狀態(tài)檢測，車身各電器的功率輸出等控制程序可采用輪詢方式執(zhí)行；定時、脈沖捕捉等程序在前臺采用中斷方式執(zhí)行。模塊軟件設(shè)計(jì)模式如圖3-5所示。圖3-5 車位編碼系統(tǒng)軟件流程采用如圖3-5所示的軟件流程，可以保證車位編碼系統(tǒng)及時搜索到車位數(shù)目的變化并形成編碼輸出，系統(tǒng)響應(yīng)時間小于0.05s。第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的軟件采用GX Developer編制，它是三菱通用性較強(qiáng)的編程軟件，支持IEC61131-3的五種編程語言ST、IL、FBD、LD和SFC，可以通過粘貼和連接過程控制操作FB（功能塊）以及設(shè)定參數(shù)（PID指令、上限制/下限制等等）來輕易地創(chuàng)建回路控制程序。通過使用邏輯名（標(biāo)簽）的梯形圖程序中的FBD共享數(shù)據(jù)來編寫程序。而且軟件自帶過程控制用監(jiān)控軟件（monitor tool）。降低了設(shè)計(jì)人員的專業(yè)要求。以往的過程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員常常需要具備很高的專業(yè)水平，但是現(xiàn)在熟悉工業(yè)自動化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員就可以輕易地設(shè)計(jì)系統(tǒng)。4.1 程序編制本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)車輛出入停車場實(shí)時控制，在入口處設(shè)有攔道機(jī)和車牌掃描設(shè)備，當(dāng)檢測到有車駛?cè)肭臆嚺谱R別正確后，攔道機(jī)打開，車輛駛?cè)胪＼噲?；在各交叉路口設(shè)立空車位導(dǎo)向牌，指引車主尋找空車位；在每個車位均設(shè)有車位指示燈，若無車則車位指示燈閃爍，有車則關(guān)閉；出口處設(shè)有攔道機(jī)和車牌掃描設(shè)備，當(dāng)檢測到有車駛出、車牌識別正確且收費(fèi)完成后，攔道機(jī)打開，車輛駛出停車場。其主程序流程圖如圖4-1所示。圖4-1 主程序控制流程4.1.1 車位檢測及計(jì)數(shù)在每一個停車位上裝有紅外傳感器，采集紅外傳感器的信號，以此來感應(yīng)該停車位上是否停有車輛，并且將每一個傳感器接入芯片的引腳，芯片再與CPU相連，經(jīng)過CPU的處理得到該區(qū)域的停車位數(shù)，實(shí)現(xiàn)對某停車場各區(qū)域車位數(shù)的統(tǒng)計(jì)，并采集數(shù)據(jù)，此處采用I/O輸入模塊的X111-X151接口。當(dāng)有車停放在停車位時，紅外傳感器感應(yīng)動作，產(chǎn)生一個上跳沿脈沖，送給I/O口，通過CC-Link總線與CPU通訊，將相應(yīng)車區(qū)車位數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)寄存器中數(shù)位加一。當(dāng)有車離開時，停車位變空，紅外傳感器無感應(yīng)信號，產(chǎn)生一個下跳沿脈沖，此時相應(yīng)車區(qū)車位數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)寄存器中數(shù)位將減一，這樣便實(shí)現(xiàn)了停車位占用情況數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。該段程序如圖4-3所示。圖4-3 車位檢測及計(jì)數(shù)代碼4.1.2 導(dǎo)向牌指示燈控制對于各區(qū)的停車狀況，要實(shí)現(xiàn)當(dāng)車輛進(jìn)場行駛至岔路口時，可以在有空停車位的區(qū)域所對應(yīng)的方向中一個方向，對進(jìn)場車輛進(jìn)行正確的引導(dǎo)。通過各車區(qū)的紅外線傳感器采集的信號統(tǒng)計(jì)各車區(qū)的空車位數(shù)，如果某車區(qū)的空車位數(shù)為0時，則相應(yīng)車區(qū)數(shù)據(jù)寄存器的寄存數(shù)為0，此時便向該車區(qū)方向的導(dǎo)向牌指示燈發(fā)出一個控制信號，使其關(guān)閉，向車主表明該方向車區(qū)的停車位以滿，請不要選擇該方向停車。在模型中，控制導(dǎo)向牌指示燈的是輸出I/O從站模塊的Y101-Y105接口。該段程序代碼示意如圖4-4所示。圖4-4 導(dǎo)線牌指引燈控制代碼4.1.3 車位統(tǒng)計(jì)及空車位指示在車庫入口處安裝的LED顯示屏是為了更好的指引車輛在車庫順利停放，使車主實(shí)時的了解車庫停車位使用狀況。在本模型中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將停車位使用情況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)起來，分別將空車位數(shù)，占用車位數(shù)，總車位數(shù)通過Y10、Y20、Y30送到LED顯示屏上顯示。該段程序代碼示意如圖4-5所示。圖4-5 車位統(tǒng)計(jì)及空車位代碼4.1.4 入口及出口欄道機(jī)控制 入口攔道機(jī)的作用是使車輛安全進(jìn)入，防止車輛堵塞，車庫管理出現(xiàn)混亂，所以攔道機(jī)的控制十分重要。一般情況下，車輛出入時，紅外線傳感器感應(yīng)到后，給CPU發(fā)送一個信息，CPU按照程序運(yùn)算后，反饋一個控制信號，使攔道機(jī)動作，欄杠抬起。但有一種特殊情況是當(dāng)車庫無空車位，停車滿時，不能允許車輛進(jìn)入，此時控制信號通過Y106控制攔道機(jī)欄杠，使其不能抬起，禁止車輛進(jìn)入。4.2 上位機(jī)監(jiān)控程序上位機(jī)監(jiān)控程序的編制采用SPCE061A開發(fā)平臺，它是一種基于Windows環(huán)境的面向?qū)ο?、圖形化HM I人機(jī)接口應(yīng)用軟件，主要用于為工業(yè)自動化項(xiàng)目提供監(jiān)控平臺，具有大量的I/O驅(qū)動程序，可與多種可編程控制器連接，它集控制技術(shù)、圖形技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等于一身，包含動態(tài)實(shí)時參數(shù)顯示、過程參數(shù)報警輸出、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等組件。該軟件圖形功能強(qiáng)大，以批量方式傳送數(shù)據(jù)，具有快速和高可靠性的特點(diǎn)，應(yīng)用界面友好，用戶不需編程即可生成滿足其控制需求的應(yīng)用軟件。SPCE061A由項(xiàng)目管理器和運(yùn)行系統(tǒng)兩部分組成。項(xiàng)目管理器對系統(tǒng)設(shè)置、設(shè)備通訊、運(yùn)行數(shù)據(jù)庫、畫面制作管理、報表制作、配方應(yīng)用、腳本應(yīng)用、用戶管理等多種工程資源進(jìn)行統(tǒng)一集中管理。運(yùn)行系統(tǒng)動態(tài)地顯示用戶在畫面開發(fā)系統(tǒng)中所開發(fā)的動態(tài)畫面和負(fù)責(zé)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與控制設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換，同時完成用戶所定義的報表、報警、監(jiān)視等功能，生成歷史數(shù)據(jù)文件。SPCE061A最先引進(jìn)設(shè)備數(shù)據(jù)表的概念，即定義一張表格，讓表格中的設(shè)備號對應(yīng)外部數(shù)據(jù)，實(shí)時數(shù)據(jù)庫再從設(shè)備號中獲取數(shù)據(jù)。設(shè)備數(shù)據(jù)表把軟件系統(tǒng)和外部設(shè)備進(jìn)行隔離，能同時與多個不同類型的設(shè)備通訊，使不同的設(shè)備具有相同的配置界面，統(tǒng)一設(shè)備變量地址表示方式。4.2.1停車場建模本次設(shè)計(jì)主要是針對某中型停車場進(jìn)行的智能管理系統(tǒng)，該停車場的平面布局圖如圖4-7所示。圖4-7 停車場平面布局圖有了停車場的平面布局圖以后，將其另存為“.bmp”格式的文件，以便將其導(dǎo)入到SPCE061A軟件中。畫面制作的步驟如下：首先，打開SPCE061A軟件項(xiàng)目管理器，選擇“基本應(yīng)用”目錄下的“畫面顯示”，雙擊“畫面制作”，進(jìn)入畫面制作界面。進(jìn)入畫面制作界面后，打開左上角的“畫面”下拉菜單，選擇“新建”，新建一個項(xiàng)目。新建項(xiàng)目之后，便可以開始畫面制作了。畫面制作界面上有兩個小的窗口，一個是“工具箱”，上面有很多的功能，直接點(diǎn)擊即可實(shí)現(xiàn)“新建畫面”、“打開畫面”、“保存”、“編輯”、“退出”等近50項(xiàng)功能。另外一個窗口是“組件箱”，有“圖形圖片”、“文本變量”、“數(shù)據(jù)庫”、“圖形庫”等近20項(xiàng)功能，每一項(xiàng)都有下拉菜單，它的內(nèi)容豐富，功能很強(qiáng)大。停車場的畫面元素必須包括有：停車場布局圖，車輛，入口、出口處的攔道機(jī)，顯示屏，指引牌，導(dǎo)向牌，車位指示燈等。這些圖形元素必須在畫面制作中一一實(shí)現(xiàn)。在畫面制作界面中添加圖形圖片，可以有三種途徑：第一種，直接從SPCE061A軟件自帶的圖形庫中選擇所需要的圖形。這是一種比較簡單方便的辦法，利用軟件的“組件箱”中的“圖形庫”功能，在“圖形庫”的下拉選項(xiàng)中有很多的常用圖形文件，覆蓋范圍廣，圖形種非常類全。第二種，直接在畫面制作界面中畫出所需要的圖形。SPCE061A軟件提供了畫圖工具，在“組件箱”下的“圖形圖片”中，有“直線”、“多邊形”、“立體圖形”等簡單的繪圖工具，可以使用這些幾何元素進(jìn)行一些簡單圖形的繪制，繪出的圖形可以通過其屬性設(shè)置對其進(jìn)行填充顏色等。第三種，從本地電腦上添加圖形文件。可以利用“組件箱”中的工具來實(shí)現(xiàn)。選擇“組件箱”中的“C.圖形圖片”下的“位圖”，即可在空白處按照一定的路徑添加所需要的位圖。在系統(tǒng)中主要使用的方法是第三種方法。首先導(dǎo)入停車場平面布局圖到畫面制作界面，可以按照第三種方法所述步驟即可將“停車場平面布局圖”導(dǎo)入到畫面制作界面了。導(dǎo)入停車場平面布局圖后，得到了一個大致的框架，現(xiàn)在要在停車場上填充具體的內(nèi)容。在入口和出口處，必須要設(shè)置欄道機(jī)，在車輛到達(dá)是抬起放行，車輛經(jīng)過后放下。欄道機(jī)的圖形文件可以直接從“圖形庫”中選擇。從“組件箱”中的“圖形庫”下拉選項(xiàng)中選擇“安全設(shè)備”，從中選擇即可。在SPCE061A軟件圖形庫中，提供有幾種車輛圖片，但是全是貨車之類的，本文研究的是城市停車場，所以不能用貨車。所以，畫面制作中停車場的車子都是先在網(wǎng)絡(luò)上找到滿意的轎車圖片后，用Visio進(jìn)行編輯，再以位圖的形式用第三種方法添加進(jìn)來的。顯示屏的制作，選用了“組件箱”中“D文本變量”下的“標(biāo)簽”，先添加文本“現(xiàn)有空車位總數(shù)”，再顯示動態(tài)變量，在運(yùn)行數(shù)據(jù)庫中定義一個能夠顯示車數(shù)的變量，將其添加導(dǎo)標(biāo)簽顯示的動態(tài)變量即可。圖4-8 顯示動態(tài)變量然后，通過畫一個矩形框，對顯示屏做一定的修飾，最后做出來的顯示屏效果圖如圖4-9所示。圖4-9 顯示屏效果圖導(dǎo)向牌和指引牌是分別放置在路上和路口，用來對車輛進(jìn)行引導(dǎo)的，使其選擇正確的方向停車。在相應(yīng)的方向上有車位時，讓其可見即可。在本次設(shè)計(jì)中，指引牌和導(dǎo)向牌均是通過第二種方法畫出來的，指引牌時通過“組件箱”中“圖形圖片”下的“多邊形”工具，畫出一個類似于箭頭的東西，然后對其填充顏色即可。車位指示燈也時用第二種方法畫出來的。4.2.2 變量設(shè)置與設(shè)備數(shù)據(jù)表定義本停車場監(jiān)控系統(tǒng)畫面記錄了三輛車的情況，其中有兩輛車進(jìn)場并且入停車位，一輛車出停車位，并且出停車場。要實(shí)現(xiàn)這些場景，首先得讓車子動起來，這就要在“運(yùn)行數(shù)據(jù)庫”中對汽車進(jìn)行變量設(shè)置。SPCE061A 監(jiān)控系統(tǒng)通過通訊驅(qū)動，把外部控制設(shè)備中的成批的數(shù)據(jù)映象到設(shè)備數(shù)據(jù)表中，但成批數(shù)據(jù)無法直接使用，所以系統(tǒng)通過運(yùn)行數(shù)據(jù)庫提供各種變量，以各種方式來訪問設(shè)備數(shù)據(jù)表；運(yùn)行數(shù)據(jù)庫是整個控制系統(tǒng)的中心樞紐，運(yùn)行數(shù)據(jù)庫提供的各種變量，要供其他程序使用，如畫面、報警、報表等。SPCE061A提供了被稱為“設(shè)備數(shù)據(jù)表”的內(nèi)存緩沖區(qū)，其中存放與外部控制設(shè)備通訊的數(shù)據(jù)，通過通訊驅(qū)動進(jìn)行刷新和輸出，運(yùn)行數(shù)據(jù)庫所需要的過程數(shù)據(jù)從設(shè)備數(shù)據(jù)表中取得。設(shè)備數(shù)據(jù)表是系統(tǒng)提供的一塊數(shù)組內(nèi)存，大小為100*1024，用來存放與外部設(shè)備進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)。即:控制設(shè)備設(shè)備驅(qū)動設(shè)備數(shù)據(jù)表 運(yùn)行數(shù)據(jù)庫 應(yīng)用程序/功能設(shè)備數(shù)據(jù)表由100個“設(shè)備號”組成，用D1、D2、D3、D100 來表示這100個設(shè)備號，每個設(shè)備號對應(yīng)1024 字節(jié)長度的一組數(shù)據(jù)。通過“單元號”來訪問設(shè)備號中的某個數(shù)據(jù)單元，單位可以是字節(jié)、字、雙字。通過“位號”來訪問數(shù)據(jù)單元中的某個數(shù)據(jù)位。用設(shè)備號、單元號、位號可以靈活地訪問設(shè)備數(shù)據(jù)表的各種數(shù)據(jù)。某個設(shè)備號的數(shù)據(jù)類型可以定義為字節(jié)(8 位)、字(16 位)、雙字(32 位)，如果為字節(jié)(8 位)，則單元號可以是0、1、1023，位號可以是0、1、7；如果為字(16 位)，則單元號可以是0、1、511，位號可以是0、1、15；如果為雙字(32 位)，則單元號可以是0、1、255，位號可以是0、1、31。D1 為仿真設(shè)備號(SIM)，被系統(tǒng)使用，其內(nèi)容可作為中間變量，不能由其他驅(qū)動程序提供。為了提高通訊效率，要求用戶對控制設(shè)備中需要通訊的數(shù)據(jù)，按批量進(jìn)行組織，使每個設(shè)備號對應(yīng)一批數(shù)據(jù)，并盡量減少設(shè)備號的數(shù)量。設(shè)備數(shù)據(jù)表以批量的方式對通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫，而不是離散的數(shù)據(jù)讀寫，通訊速度快； 設(shè)備數(shù)據(jù)表相當(dāng)于系統(tǒng)的I/O 緩沖區(qū)，可加快系統(tǒng)的讀寫速度；特別適合于數(shù)據(jù)量較大的通訊系統(tǒng)；它與外部控制設(shè)備隔離，使系統(tǒng)的某個變量地址不與I/O 地址關(guān)聯(lián)，統(tǒng)一了數(shù)據(jù)表達(dá)格式，使系統(tǒng)訪問不同的設(shè)備時，都具有相同的變量地址格式，不再為記住繁瑣的變量地址而苦惱。設(shè)備數(shù)據(jù)表便于項(xiàng)目的轉(zhuǎn)換，例如想把某個與三菱的PLC 通訊的系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為與GE FANUC 的PLC 通訊時，只需重新定義設(shè)備數(shù)據(jù)表即可，不用修改組態(tài)數(shù)據(jù)庫及其他部分，也使監(jiān)控系統(tǒng)支持控制設(shè)備的冗余成為可能。根據(jù)以上對于定義數(shù)據(jù)表的介紹，可知要定義設(shè)備數(shù)據(jù)表，首先要確定需要的設(shè)備號的數(shù)目。對于停車場來說，具體的硬件工作原理是，在每一個停車位上有一個傳感器，用來感知該停車位上是否有車輛。將每一個傳感器接入MC33993芯片的引腳，再將MC33993芯片接入CPU，CPU將采集到的傳感器的信號經(jīng)過分析后，經(jīng)由CC-Link總線以及PCICC-Link通信卡與上位機(jī)連接，并且通過監(jiān)控軟件添加通訊驅(qū)動以及定義設(shè)備數(shù)據(jù)表之后，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換以及控制。上位機(jī)向停車場的指示燈、顯示屏、導(dǎo)向牌等設(shè)備發(fā)出指令，使其按照既定的原則來完成停車場的功能。本次設(shè)計(jì)的停車場一共有144個停車位，即需要有144個傳感器，此外在入口、出口處分別有一個傳感器，用來追蹤車輛的行駛狀態(tài)。 所以，一共需要146個傳感器來監(jiān)測車輛的行駛狀態(tài)，是為146個輸入信號。每一個車位對應(yīng)有一個車位指示燈，一共有144個指示燈，入口、出口處各有一個欄道機(jī)，在叉路口處共需要有10個指引牌，在路上一共需要13個導(dǎo)向牌，還有一個車位顯示屏，是為輸出信號，共有170個輸出信號。輸入信號對應(yīng)一個設(shè)備號，輸出設(shè)備對應(yīng)一個設(shè)備號，所以一共需要兩個設(shè)備號。每個輸入信號或輸出信號對應(yīng)1個位，輸入信號需要144/8=18個字節(jié)，數(shù)據(jù)類型為“I映象輸入”，可以設(shè)定其長度為20，留有一定的裕量，單元格式為“字節(jié)”，數(shù)值類型為“無符號整數(shù)”，方式為“只讀”。輸出信號則相對多一些，需要170/8=22個字節(jié)，數(shù)據(jù)類型為“Q映象輸出”，為了留有裕量，可以設(shè)定其長度為30個字節(jié)，單元格式為“字節(jié)”，數(shù)據(jù)類型為“無符號整數(shù)”，方式為“讀寫”。圖4-10 設(shè)備數(shù)據(jù)表定義根據(jù)上述分析，便可以完全定義出設(shè)備數(shù)據(jù)表了。至此，便將外部設(shè)備和上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的通道鋪好了，再通過組態(tài)，對指示燈等停車場設(shè)備進(jìn)行變量設(shè)置（主要采用外部開關(guān)變量以及模擬輸入輸出變量），便可以將采集的信號在上位機(jī)上顯示了。4.2.3 入口、出口處欄道機(jī)監(jiān)控由監(jiān)控系統(tǒng)采集的紅外傳感器數(shù)據(jù)，存放于設(shè)備數(shù)據(jù)表中，現(xiàn)以入口處的紅外傳感器為例。入口處的紅外傳感器用來檢測車輛信息，當(dāng)車輛到來時，紅外傳感器便向CPU發(fā)送信號，CPU與上位機(jī)相連，所以設(shè)備數(shù)據(jù)表可以采集到紅外傳感器的數(shù)據(jù)信息。紅外傳感器的工作方式是：從檢測到車輛開始直到車輛駛出傳感器的檢測范圍，傳感器都會一直有信號。對應(yīng)于入口處的傳感器的信號設(shè)置一個開關(guān)輸入變量DI“傳感器”，當(dāng)變量“傳感器”為“1”，就表示車輛在紅外傳感器的檢測范圍，為“0”時，就表示紅外傳感器檢測范圍內(nèi)沒有車輛。如圖4-11所示。圖4-11 入口傳感器變量設(shè)置欄桿的抬起與放下是通過欄桿運(yùn)動的動力裝置伺服電機(jī)的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)的。電機(jī)可以采用運(yùn)動控制器和伺服電機(jī)來控制，在相應(yīng)的端口來控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)。首先，監(jiān)控系統(tǒng)要采集控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC的相