CN111679627A - 一种立体车库分布式控制方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立体车库分布式控制方法及其系统，它通过在车板上设置PLC子控制器，PLC子控制器连接车位的执行机构和传感器，并将所有PLC子控制器挂载至CANBus总线后与一个PLC主控制器相连，PLC主控制器上连接有PLC上位机；PLC主控制器向PLC子控制器发送控制信号，PLC子控制器对执行机构进行控制，PLC上位机实现控制中的逻辑运算功能。本发明采用分布式控制的原理，可以解决集中式控制中的布线繁琐、调试困难等问题，而且具备控制精准、故障率低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种立体车库分布式控制方法及其系统，属于智能控制技术领域。
背景技术
立体车库是用来最大量存取储放车辆的机械或机械设备系统。针对专业车场管理公司提高停车场容量、提高收益、增加停车费收入的有效工具。立体车库中每个车位的升降和移动都需要控制系统对执行机构(电机)进行控制。现有的立体车库中，大多仍然采用的是集中控制式，即所有车位的执行机构和限位传感器均通过直接接线的方式连接至控制柜的PLC，由PLC进行集中控制。这种集中式的控制方式，存在的最大的问题是布线繁琐，工程量大，而且如果一旦出现问题很难进行查找，并且还需要非常繁琐的调试运行。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种立体车库分布式控制方法及其系统。它采用分布式控制的原理，可以解决集中式控制中的布线繁琐、调试困难等问题，而且具备控制精准、故障率低等优点。
本发明的技术方案：一种立体车库分布式控制方法，其特点是：通过在车板上设置PLC子控制器，PLC子控制器连接车位的执行机构和传感器，并将所有PLC子控制器挂载至CANBus总线后与一个PLC主控制器相连，PLC主控制器上连接有PLC上位机；PLC主控制器向PLC子控制器发送控制信号，PLC子控制器对执行机构进行控制，PLC上位机实现控制中的逻辑运算功能。
上述的立体车库分布式控制方法中，PLC主控制器以轮询的方式读取各个PLC子控制器的地址，如果出现地址重复或缺少的异常情况，PLC主控制器上设置报警模块将异常情况上报PLC上位机，并对上报重复地址的PLC子控制器发送异常报警信号，PLC子控制器上进行报警显示，以便人工快速介入进行地址修改纠错。
前述的立体车库分布式控制方法中，所述PLC上位机和PLC主控制器之间定期互相发送心跳包，以确保能够及时发现通讯异常情况，提高控制的可靠性。
前述的立体车库分布式控制方法中，所述PLC子控制器上设置自诊断模块，自诊断模块内设置各传感器的限位阈值数据，当接受到达到阈值的传感器数据，PLC子控制器直接停止执行机构，无需将传感器数据发送给PLC主控制器再等待相应的控制信号，因此可以减少限位控制上的延迟，提高控制精度。
前述的立体车库分布式控制方法中，所述心跳包的发送周期为0.5秒。这个时间周期是考虑到车板运行速度、PLC通讯波特率、PLC扫描周期等因素后得到的最佳时间周期，可以确保PLC正常运行的同时，最大限度的确保车板运行的安全性。
实现前述方法的立体车库分布式控制系统，其特点是：包括主控制柜和设置在各个车板上的子控制柜，每个主控制柜内设置通过RS-485相连的PLC上位机和PLC主控制器，所述子控制柜内设有连接车位的执行机构和传感器的PLC子控制器；各个PLC子控制器通过CANBus总线与PLC主控制器相连。
前述的立体车库分布式控制系统中，所述PLC子控制器上设有用于设置地址的拨码开关。
前述的立体车库分布式控制系统中，所述PLC子控制器上设有地址报错指示灯。
与现有技术相比，本发明将立体车库的控制任务分解到了多个PLC，PLC上位机负责逻辑运算，PLC主控制器负责控制信号的传输，PLC子控制器负责控制信号的最终执行和限位控制，这种做法可以降低每个PLC的工作负荷，进而减低故障可能性。同时将CANBus总线作为PLC主控制器和PLC子控制器之间的传输媒介，在提高传输速度降低信号延迟的基础上，大幅降低了现场的电缆铺设量，调试工作也更为方便。
本发明利用报警机制，增加了PLC子控制器的地址部署纠错功能，在PLC主控制器轮询地址时，出现多个PLC子控制器同时上报的情况时，PLC主控制器可向同时上报地址的PLC子控制器发送报警信号，报警信号能在PLC子控制器显示，如LED指示灯，这样工作人员便可根据报警显示迅速找到出现问题的PLC子控制器，对其进行地址重置纠错，从而可以大大节省地址部署出错时的排查工作，提高部署效率。
本发明还在PLC上位机和PLC主控制器的RS-485通讯中传输中引进了GPRS通信和CDMA通信中应用较多的心跳包功能。它利用心跳包来监控PLC上位机和PLC主控制器之间的通讯异常情况，确保立体车库的执行机构不在通讯异常的情况下进行动作，否则会造成不可估量的损失。立体车库的控制对控制的准确性有极高的要求，立体车库中的很多执行机构是需要按时序联动的，所以控制信号的异常很容易造成立体车库机械结构的顺坏。而将心跳包功能结合到RS-485传输中，十分契合立体车库的分布式控制，它可以在很大程度上降低整个立体车库控制系统的故障率。
此外，本发明还单独将限位控制的功能分解到了PLC子控制器。如果PLC子控制器采集到的传感器限位信号先传输至PLC子控制器经逻辑运算后再返回控制信号进行控制势必会有一定的延时。由于PLC子控制器离传感器最近，由它来直接反馈限位控制信号则可在很大程度上降低延迟，避免出现执行机构运行超过限位的情况。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
立体车库分布式控制系统，如图1所示：包括主控制柜1和设置在各个车板上的子控制柜2，每个主控制柜1内设置通过RS-485相连的PLC上位机101和PLC主控制器102，所述子控制柜2内设有连接车位的执行机构3和传感器4的PLC子控制器201；各个PLC子控制器201通过CANBus总线与PLC主控制器102相连。所述PLC子控制器201上设有用于设置地址的拨码开关。所述PLC子控制器201上设有地址报错指示灯。
其具体工作原理如下。
1、部署。在立体车库的车板上安装子控制柜，CANBus总线走线布置，将PLC子控制器均连接至CANBus总线，CANBus总线连接至主控制柜。通过拨码开关对每个PLC子控制器进行地址设置。系统寻址时，PLC主控制器发送地址轮询信号，对应地址的PLC子控制器向PLC主控制器上报信号，当同时有多个上报信号时，则说明地址设置重复，一定时间内没有上报则说明地址缺失；当出现地址重复时，PLC主控制器会向地址相同的PLC子控制器发送报警信号，相应PLC子控制上会亮灯显示。工作人员便可根据亮灯情况第一时间找到地址设置错误的子控制柜，进而进行地址修改纠错。
2、运行。
PLC主控制器定时向PLC上位机发送心跳包，PLC上位机接收到心跳包后向PLC主控制器发送反馈信号。如果PLC上位机在超过心跳包周期的时间内未接收到心跳包，则向上报故障；如果PLC主控制器超过心跳包周期的时间内未接收到反馈信号，则停止发送控制信号，等待故障排查，期间可尝试向PLC上位机发送连接异常的报警信号。
正常情况下，由PLC上位机进行逻辑运算，并由PLC主控制器来向PLC子控制器发送控制信号，PLC子控制器接受到控制信号后对执行机构进行控制，当执行机构运行到位后触发传感器，产生传感器限位信号，PLC子控制器接到传感器限位信号后接管控制，直接对执行机构进行限位控制，同时向PLC主控制器反馈动作执行情况。
Claims (8)
1.一种立体车库分布式控制方法，其特征在于：通过在车板上设置PLC子控制器，PLC子控制器连接车位的执行机构和传感器，并将所有PLC子控制器挂载至CANBus总线后与一个PLC主控制器相连，PLC主控制器上连接有PLC上位机；PLC主控制器向PLC子控制器发送控制信号，PLC子控制器对执行机构进行控制，PLC上位机实现控制中的逻辑运算功能。
2.根据权利要求1所述的立体车库分布式控制方法，其特征在于：PLC主控制器以轮询的方式读取各个PLC子控制器的地址，如果出现地址重复或缺少的异常情况，PLC主控制器上设置报警模块将异常情况上报PLC上位机，并对上报重复地址的PLC子控制器发送异常报警信号，PLC子控制器上进行报警显示，以便人工快速介入进行地址修改纠错。
3.根据权利要求1所述的立体车库分布式控制方法，其特征在于：所述PLC上位机和PLC主控制器之间定期互相发送心跳包，以确保能够及时发现通讯异常情况，提高控制的可靠性。
4.根据权利要求1所述的立体车库分布式控制方法，其特征在于：所述PLC子控制器上设置自诊断模块，自诊断模块内设置各传感器的限位阈值数据，当接受到达到阈值的传感器数据，PLC子控制器直接停止执行机构，无需将传感器数据发送给PLC主控制器再等待相应的控制信号，因此可以减少限位控制上的延迟，提高控制精度。
5.根据权利要求3所述的立体车库分布式控制方法，其特征在于：所述心跳包的发送周期为0.5秒。
6.实现权利要求1-5任一权利要求所述方法的立体车库分布式控制系统，其特征在于：包括主控制柜(1)和设置在各个车板上的子控制柜(2)，每个主控制柜(1)内设置通过RS-485相连的PLC上位机(101)和PLC主控制器(102)，所述子控制柜(2)内设有连接车位的执行机构(3)和传感器(4)的PLC子控制器(201)；各个PLC子控制器(201)通过CANBus总线与PLC主控制器(102)相连。
7.根据权利要求6所述的立体车库分布式控制系统，其特征在于：所述PLC子控制器(201)上设有用于设置地址的拨码开关。
8.根据权利要求6所述的立体车库分布式控制系统，其特征在于：所述PLC子控制器(201)上设有地址报错指示灯。
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