CN201000560Y - 立体车库操作盒 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种立体车库操作盒。包括盒体外壳，在盒体外壳内安装有印制线路板，印制线路板的电路为：单片机分别与DC－DC电源转换电路、RS232/422/485通讯电路、ISP在线可编程电路、键盘处理电路、数据输入缓冲电路、数据输出锁存电路、功率驱动电路、卡数据输入缓冲电路相接。功能设置选择电路、运行状态位选择电路与数据输入缓冲电路相接，数据输出锁存电路与显示电路相接，功率驱动电路与音频输出电路、数码管驱动电路相接，读卡电路与卡数据输入缓冲电路相接。本实用新型的有益效果：与PLC的通信口插拔式连接，除急停外接线需占用PLC的2个输入接口外，其他不占用PLC的I/O接口，节省了大量的PLC硬件成本，同时支持键盘和刷卡操作，性价比高，安装维护方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种简单人机界面，用于立体车库控制系统，作为目前立体车库控制系统常用核心控制部件——PLC控制器的用户操作界面，它是沟通车库的操作用户和PLC控制器的信息桥梁；用户的存取车指令和PLC控制器反馈的成千种状态码、故障码信息都由操作盒传递。
背景技术
目前用于立体车库控制系统的传统车库操作盒，最常见的结构是直接使用微动开关连接至PLC做键盘输入，普通七段式数码管做显示输出，主要存在以下不足之处：
1.成本上不经济：主控PLC或工控计算机需要读取上百个限位开关、光电开关的状态并驱动与之相对应的电机接触器，而传统的操作盒的输入输出和逻辑控制同时需要耗费大量的PLC资源，这对于PLC开关量输入输出本来就很紧张的立体车库控制场合无疑是雪上加霜。
以20键键盘加4位七段式数码管的传统操作盒为例，按比较经济的系统硬件连接方式需要9个开关量输入端口(4*5矩阵扫描)和11个开关量输出端口(7个用于译码，4个用于片选动态扫描)，以目前主流PLC的价格因素计算，消耗在PLC方面的硬件成本已经在千元左右。
2.传统的操作盒一般没有读卡功能，在使用ID卡或IC卡的立体车库控制场合，需要另配读卡头，增加了成本和使用上的问题。
3.现场施工和维护不便：操作盒从控制柜内需引出的线需要20根(动态扫描)至37根(静态扫描)，无论是使用接线端子还是多芯插头配线，其安装便利性和线缆经济性都会大打折扣，在日后的车库维护过程中，发现和排除其中的断路故障也会非常耗时耗力。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种成本低，性能可靠且方便使用的立体车库操作盒。
它包括盒体外壳，在盒体外壳内安装有印制线路板，印制线路板的电路为：单片机分别与DC-DC电源转换电路、RS232/422/485通讯电路、ISP在线可编程电路、键盘处理电路、数据输入缓冲电路、数据输出锁存电路、功率驱动电路、卡数据输入缓冲电路相接。功能设置选择电路、运行状态位选择电路与数据输入缓冲电路相接，数据输出锁存电路与显示电路相接，功率驱动电路与音频输出电路、数码管驱动电路相接，读卡电路与卡数据输入缓冲电路相接。
所述的盒体外壳具有安装壳体，安装壳体正面设有面帖、3位钥匙开关、急停按键，面贴上设有透明窗、数字和功能按键、方向标志、感应波纹，透过透明窗可看到安装壳体内的4位显示数码管，安装壳体下端设有防水接头，从印制线路板引出的电缆经防水接头与航空插头一端相接，从航空插头另一端引出电源线、地线、第一急停按键外接线、第二急停按键外接线、通信插头。
本实用新型的有益效果：
(1)性价比高：除急停外接线需占用PLC的2个输入接口外，其他不占用任何PLC的输入输出接口，直接使用PLC的编程口或通信口就可与之通讯，节省了大量的PLC硬件成本。
(2)ID/IC卡刷卡功能系统集成：本实用新型车库操作盒将ID/IC刷卡功能集成在硬件控制电路中，同时支持键盘和刷卡操作。
(3)施工方便且维护简单：新型的操作盒只需要2根通讯线(RS232通讯方式或RS485通讯方式)或4根通讯线(RS422通讯方式)就可以传输所有的数据和状态量，再加上2根电源线，2根急停线和1根地线，最多只需9根线缆，大大简化了施工和维护复杂性；键盘、主板，显示器皆采用现场可更换设计，通讯状态指示和运行状态指示一目了然。
(4)编程方便：新型的操作盒自身分担了原来PLC的键盘矩阵扫描和显示器译码的任务，和PLC之间的数据传输具体过程对用户透明，就像使用PLC自身的一个扩展单元一样使用新型的操作盒，在这个过程中不需要编写串口接收数据和发送数据代码。
(5)支持多站：在车库的控制中支持一台PLC对多台操作盒和一台操作盒对多台PLC，在控制成本和操作便利性方面有实际的意义。
(6)卓越的稳定性：对于立体停车库这类对安全要求较高的设备来说，稳定性和安全性是至关重要的。如果任何一个有关安全的命令没有发送成功或校验出错，新型的操作盒都会自动重发并给出警示，直至成功为止。
(7)强大的可扩展性和可升级能力：新型的操作盒本身具有完整的总线结构和逻辑控制核，可以扩展标准接口的设备和单元，从而使整个车库具有最新最便利的人机交流方式。
附图说明
下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明。
图1是立体车库操作盒电路方框图；
图2是传统车库操作盒工作原理示意图；
图3是立体车库操作盒工作原理示意图；
图4是立体车库操作盒结构示意图；
图5是立体车库操作盒软件流程图。
具体实施方式
本实用新型包括盒体外壳，在盒体外壳内安装有印制线路板，盒体外壳的下方安装有防水接头，从印制线路板上引出外接屏蔽线缆，用于连接24VDC电源和地、与PLC的通信口通讯和外接急停控制。盒体外壳上下各有两个用于固定到车库现场的安装孔。
盒体外壳正面贴有面贴，面贴上方留有半透明框作为4位数码管显示区，中部设有0～9数字按键和其他功能按键，支持键盘输入操作，以及ID/IC卡感应区，支持读卡输入操作，并设有3档钥匙开关和1个急停按钮。
印制线路板的电路为：单片机分别与DC-DC电源转换电路、RS232/422/485通讯电路、ISP在线可编程电路、键盘处理电路、数据输入缓冲电路、数据输出锁存电路、功率驱动电路、卡数据输入缓冲电路相接。功能设置选择电路、运行状态位选择电路与数据输入缓冲电路相接，数据输出锁存电路与显示电路相接，功率驱动电路与音频输出电路、数码管驱动电路相接，读卡电路与卡数据输入缓冲电路相接。
操作盒外接开关电源或由PLC提供电源，经DC-DC电源转换电路，将外接24VDC电源转换为5V工作电压，操作盒进入工作状态，操作盒采集外界控制信息的方式有两种：用户手动键盘输入或使用ID/IC卡刷卡输入，操作盒将采集到的外界控制信息通过接入PLC通信口的屏蔽线缆以RS232/422/485通讯方式传送给PLC内部单元，PLC将控制结果信息返回，经操作盒内部电路处理，在数码管上显示该信息。
本实用新型还外接有急停控制电路，用于出现异常时切断控制回路，停止机构运行，并通知PLC系统停机。
如图1所示，本实用新型立体车库操作盒印制线路板的电路为：单片机分别与DC-DC电源转换电路、RS232/422/485通讯电路、ISP在线可编程电路、键盘处理电路、数据输入缓冲电路、数据输出锁存电路、功率驱动电路、卡数据输入缓冲电路相接。功能设置选择电路、运行状态位选择电路与数据输入缓冲电路相接，数据输出锁存电路与显示电路相接，功率驱动电路与音频输出电路、数码管驱动电路相接，读卡电路与卡数据输入缓冲电路相接。
如图2所示，传统车库操作盒工作原理：键盘阵列、急停按键、钥匙开关、数码驱动、译码、片选动态扫描等均直接占用PLC控制器的开关量输入输出端口，读卡器另配，占用PLC通信端口。
如图3所示，本实用新型立体车库操作盒工作原理：键盘阵列、钥匙开关、数码驱动、译码、片选动态扫描、ID/IC卡模块、通讯电路由操作盒内部单片机微处理单元控制，通过屏蔽线缆接入PLC控制器的通信端口，只有急停线占用PLC控制器的2个输入端口。
如图4所示，立体车库操作盒可以根据目标车库的不同操作需要，对部分操作功能按键进行删减和添加，外观也有所不同。安装壳体6通过安装孔1固定在车库现场，接好电源线10、地线11，将通信插头12与PLC的通信口插拔式连接，同时将第一急停按键外接线13、第二急停按键外接线14接入PLC的I/0输入端口，用户通过操作面帖5上的数字和功能按键3、方向按键4、钥匙开关7、急停按键16，将操作信息传递给目标PLC，PLC将反馈的车库状态码及故障码信息显示在数码管2上，通过航空插头15可延长通讯电缆以适应多种通讯方式，感应波纹17，表示操作盒同时支持刷卡功能。
如图5所示，针对各种类型的立体停车库系统的实际应用环境，使用C语言编写驱动和管理程序，软件稳定可靠，易于维护。
Claims (2)
1.一种立体车库操作盒，其特征在于，包括盒体外壳，在盒体外壳内安装有印制线路板，印制线路板的电路为：单片机分别与DC-DC电源转换电路、RS232/422/485通讯电路、ISP在线可编程电路、键盘处理电路、数据输入缓冲电路、数据输出锁存电路、功率驱动电路、卡数据输入缓冲电路相接。功能设置选择电路、运行状态位选择电路与数据输入缓冲电路相接，数据输出锁存电路与显示电路相接，功率驱动电路与音频输出电路、数码管驱动电路相接，读卡电路与卡数据输入缓冲电路相接。
2.根据权利要求1所述的一种立体车库操作盒，其特征在于所述的盒体外壳具有安装壳体(6)，安装壳体(6)正面设有面帖(5)、3位钥匙开关(7)、急停按键(16)，面贴(5)上设有透明窗(2)、数字和功能按键(3)、方向标志(4)、感应波纹(17)，透过透明窗(2)可看到安装壳体(6)内的4位显示数码管，安装壳体下端设有防水接头(8)，从印制线路板引出的电缆(9)经防水接头(8)与航空插头(15)一端相接，从航空插头(15)另一端引出电源线(10)、地线(11)、第一急停按键外接线(13)、第二急停按键外接线(14)、通信插头(12)。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104358459A (zh) * | 2014-08-05 | 2015-02-18 | 安徽凯旋智能停车设备有限公司 | 机械式立体停车设备二层简易升降机型的操作盒 |
| CN108541175A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-09-14 | 苏州言晴信息科技有限公司 | 一种电子元器件的控制装置 |
| CN115061022A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-16 | 国网冀北电力有限公司计量中心 | 高压冲击试验装置及方法 |
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2006
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