地下車(chē)庫(kù)停車(chē)收費(fèi)管理

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，大中城市的汽車(chē)數(shù)量劇增，從而引發(fā)了停車(chē)管理問(wèn)題。進(jìn)年來(lái)，我國(guó)的停車(chē)場(chǎng)管理技術(shù)不斷完善，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，又促進(jìn)了停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)功能的強(qiáng)大。但是，某些小型停車(chē)場(chǎng)如要應(yīng)用大量高新技術(shù)，就會(huì)出現(xiàn)資金不足、維護(hù)管理困難的問(wèn)題，所以要盡可能采用成本適當(dāng)而服務(wù)效率又比較高的管理系統(tǒng)。

1 可編程控制器（PLC）簡(jiǎn)介

PLC 是一種可編程的數(shù)字邏輯控制設(shè)備，早期用于開(kāi)關(guān)量的邏輯控制，多用作控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)和電磁閥的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，從而控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。只要合理分配輸入、輸出點(diǎn)，根據(jù)控制要求設(shè)計(jì)梯形圖，采用相關(guān)指令，就能達(dá)到控制目標(biāo)。隨著控制要求的不斷提高，PLC 也得到了不斷的優(yōu)化和完善，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)展，在某種程序上，它以可以取代控制器和計(jì)算機(jī)的協(xié)同工作系統(tǒng)，為工業(yè)生產(chǎn)和民用控制設(shè)計(jì)提供方便。PLC 具有可靠性高、功能強(qiáng)和編程簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，如同一部計(jì)算機(jī)與繼電器控制設(shè)備相結(jié)合的高性能控制裝置。PLC 的基本單元包括：CPU、存儲(chǔ)器、輸入單元和輸出單元，PLC 還可以追加許多擴(kuò)展模塊，從而增強(qiáng)其性能和功能PLC 就物理結(jié)構(gòu)來(lái)看，有豐富的輸入、輸出端，從PLC 的邏輯結(jié)構(gòu)來(lái)看，內(nèi)部有許多軟元件，如輸入繼電器、輸出繼電器、狀態(tài)組件、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器及器件對(duì)應(yīng)的常開(kāi)、常閉接點(diǎn)，方便對(duì)車(chē)輛進(jìn)出、停放、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)信號(hào)的輸入和車(chē)輛停放數(shù)量、位置的顯示。大多數(shù)PLC 的編程方式，都有梯形圖編程、指令表編程和順序功能圖編（SFC）程序，特別是梯形圖編程，直觀易懂，除了運(yùn)用基本指令可以完成大量工作外，功能指令的擴(kuò)展更為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、調(diào)試和維護(hù)帶來(lái)方便。本文以梯形圖編程方式，設(shè)計(jì)地下車(chē)庫(kù)管理系統(tǒng)，無(wú)論從設(shè)計(jì)到功能分析，都是極為方便的。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

如圖1 所示, 以可容納20 輛車(chē)的車(chē)庫(kù)為例，設(shè)計(jì)一個(gè)管理系統(tǒng)。一個(gè)入口，一個(gè)出口。以固定用戶(hù)為主，少量臨時(shí)性散戶(hù)。入口無(wú)人職守，使用閉路電視監(jiān)控，用可視對(duì)講器與收費(fèi)亭聯(lián)系。出口實(shí)行人工半自動(dòng)收費(fèi)管理。通過(guò)對(duì)樓內(nèi)地下車(chē)庫(kù)東、西向兩個(gè)通道口實(shí)行控制，科學(xué)管理進(jìn)出車(chē)輛，完成車(chē)庫(kù)交通的自動(dòng)調(diào)度，保護(hù)了車(chē)輛安全，提高了地下車(chē)庫(kù)使用效率，為車(chē)主營(yíng)造了一個(gè)安全、舒適、便捷、優(yōu)質(zhì)服務(wù)的停車(chē)環(huán)境。

2.1 入庫(kù)檢測(cè)與控制

在車(chē)輛出入口，安裝身份識(shí)別裝置和道閘，身份識(shí)別裝置觸發(fā)器信號(hào)連接到PLC 的一個(gè)輸入端，當(dāng)車(chē)輛駛?cè)胲?chē)庫(kù)門(mén)口時(shí)，司機(jī)插入身份識(shí)別IC 卡(若是臨時(shí)用戶(hù), 讀卡器可先自動(dòng)發(fā)卡)，經(jīng)讀卡器識(shí)別身份，讀卡器發(fā)出信號(hào)告知PLC 準(zhǔn)予車(chē)輛通過(guò)，PLC 驅(qū)動(dòng)輸出端，輸出端發(fā)出信號(hào)使道閘打開(kāi)，道閘前的地下埋設(shè)車(chē)輛檢測(cè)器，當(dāng)車(chē)輛停在道閘前，檢測(cè)器向車(chē)輛發(fā)出信號(hào)，告知將有車(chē)輛進(jìn)入，道閘處于準(zhǔn)備打開(kāi)狀態(tài)，只要身份識(shí)別正確，道閘立即打開(kāi)。道閘后的地下也要埋設(shè)檢測(cè)器, 車(chē)輛通過(guò)后，告知PLC 要增加一輛汽車(chē)的數(shù)量，并使車(chē)庫(kù)門(mén)前指示板上的數(shù)碼顯示，最后控制道閘關(guān)閉。

2.2 車(chē)位顯示屏

在車(chē)庫(kù)入口處安裝顯示屏，可以告知司機(jī)整個(gè)車(chē)庫(kù)的停放狀況，包括數(shù)量和可停放的位置。假設(shè)車(chē)庫(kù)按4 行5 列設(shè)計(jì)，那么在顯示屏上也按4 行5 列的方式安裝指示燈，并且可以把每一個(gè)車(chē)位編號(hào)。指示燈可用LED 顯示，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。當(dāng)某一位置沒(méi)有車(chē)輛停放時(shí)，相應(yīng)指示燈亮，司機(jī)看見(jiàn)時(shí)，就可按照指示進(jìn)入車(chē)庫(kù)按位停放。在車(chē)位頂部安裝紅外檢測(cè)器，就可對(duì)車(chē)位有無(wú)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)車(chē)位無(wú)車(chē)輛時(shí)，檢測(cè)器無(wú)信號(hào)輸出，相應(yīng)的輸入繼電器不通電，常閉接點(diǎn)合上，輸出端所連接的指示燈亮，表示此車(chē)位為空。若其余車(chē)位有車(chē)，則相應(yīng)的指示燈熄滅。若車(chē)位已滿(mǎn), 則顯示屏上報(bào)警指示燈亮。

2.3 出庫(kù)控制

車(chē)輛出庫(kù)和入庫(kù)原理類(lèi)似，車(chē)輛出庫(kù)，需減少車(chē)輛的數(shù)量記錄，并在車(chē)庫(kù)出口處安裝道閘和身份識(shí)別裝置。當(dāng)車(chē)輛離開(kāi)停車(chē)庫(kù)至出口時(shí)，管理系統(tǒng)經(jīng)感應(yīng)卡確認(rèn)停車(chē)時(shí)間和計(jì)算停車(chē)費(fèi)用，經(jīng)圖像識(shí)別復(fù)核確認(rèn)。對(duì)持臨時(shí)計(jì)時(shí)卡車(chē)輛，需結(jié)賬交費(fèi)。固定用戶(hù)通過(guò)讀卡確認(rèn)有效或扣取費(fèi)用。收費(fèi)完成后，自動(dòng)開(kāi)啟放行。車(chē)位顯示屏記錄數(shù)自動(dòng)加1。

3 PLC 機(jī)型及軟件設(shè)計(jì)

目前，市場(chǎng)上可供選擇的可編程控制器的種類(lèi)很多、性能各異，按照本例實(shí)際需要，我們可選擇三菱小型可編程控制器FX2N 系列。在車(chē)輛入庫(kù)時(shí)，X0 表示車(chē)輛檢測(cè)裝置開(kāi)關(guān)，只要車(chē)輛駛

到道閘前，車(chē)輛檢測(cè)器發(fā)出信號(hào)，使X0 閉合，輔助繼電器M0進(jìn)入準(zhǔn)備通電狀態(tài)；X1 表示身份識(shí)別開(kāi)關(guān)，只要身份識(shí)別正確，X1 閉合，驅(qū)動(dòng)輔助繼電器M0，其接點(diǎn)M0 閉合，使輸出線(xiàn)圈Y0 置位，其相應(yīng)的輸出端Y0 發(fā)出信號(hào)，控制道閘升降的電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，同時(shí)復(fù)位Y1 線(xiàn)圈，確保沒(méi)有反轉(zhuǎn)信號(hào)，這時(shí)道閘就打開(kāi)，車(chē)輛通過(guò)。車(chē)輛通過(guò)以后，經(jīng)過(guò)道閘后的車(chē)輛檢測(cè)器，這時(shí)有幾道控制目標(biāo)，可以運(yùn)用主控指令MC 對(duì)所有工作一并控制，檢測(cè)器發(fā)出信號(hào)使開(kāi)關(guān)X2 閉合，PLC 就執(zhí)行MC 和MCR 之間的程序。首先把Y0 輸出線(xiàn)圈復(fù)位，即道閘電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)信號(hào)復(fù)位，同

時(shí)置位Y1 輸出線(xiàn)圈，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，道閘關(guān)閉。同時(shí)設(shè)定一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器D0，作為對(duì)車(chē)庫(kù)車(chē)輛總數(shù)的記錄，然后用BCD 功能指令，使D0 中的二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制數(shù)，輸出到以Y10為首的8 個(gè)輸出端，驅(qū)動(dòng)車(chē)庫(kù)入口處顯示屏上的顯示器。最后在道閘關(guān)閉的終點(diǎn)，安裝一個(gè)限位開(kāi)關(guān)X3，當(dāng)?shù)篱l回復(fù)原位時(shí)，X3 接點(diǎn)接通，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)信號(hào)復(fù)位。在顯示屏上，當(dāng)某一位置沒(méi)有停放車(chē)輛時(shí)，相應(yīng)編號(hào)的指示燈亮，司機(jī)看見(jiàn)時(shí)就可按照指示燈進(jìn)入車(chē)庫(kù)按位停車(chē)。車(chē)位

顯示程序，相對(duì)比較簡(jiǎn)單，所用的軟元件有輸入端元件X10～X17﹑X20～X27﹑X30～X33，輸出端元件Y10～Y17 ﹑Y20～Y27﹑Y30～Y33，共計(jì)20 對(duì)。只要車(chē)位頂部安裝紅外檢測(cè)裝置, 就可對(duì)車(chē)位有無(wú)車(chē)輛進(jìn)行檢測(cè). 當(dāng)車(chē)位無(wú)車(chē)輛時(shí), 相應(yīng)輸入繼電器不通電，常閉接點(diǎn)閉合，輸出端所連接的指示燈亮，證明這個(gè)車(chē)位為空。而其余車(chē)位有車(chē)，所以相應(yīng)的指示燈熄滅。車(chē)輛出庫(kù)時(shí)，利用DEC 功能指令,使記錄車(chē)輛數(shù)的數(shù)據(jù)寄存器D0 減1，最后道閘關(guān)閉。

4 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)論是從設(shè)計(jì)思路還是設(shè)計(jì)過(guò)程來(lái)說(shuō)，運(yùn)用PLC 來(lái)設(shè)計(jì)車(chē)輛管理系統(tǒng)，非常的方便，使人們使用起來(lái)得心應(yīng)手，并且調(diào)試管理簡(jiǎn)單明了。PLC 無(wú)論在工業(yè)生產(chǎn)上還是在民用商用設(shè)計(jì)上，都具有十分巨大的現(xiàn)實(shí)意義和商業(yè)價(jià)值。

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