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基于HMI和PLC的立体车库自动控制系统作者：刘伟来源：《无线互联科技》2013年第06期摘要：本文主要从以下方面针对基于HMI和PLC的立体车库自动控制系统进行了简单分析与探讨。
关键词：HMI；PLC；立体车库；自动控制系统当今中国城市化进程加快，汽车越来越快的走进家庭，立体车库的建立就显得尤为重要。
其中，基于HMI和PLC的立体车库自动控制系统作为其中的关键环节，使得立体车库具有很大的发展前景。
1 研究背景随着经济的发展，城镇人口数量的不断增加，人均占地面积也开始变少，尤其是近年来汽车数量的逐渐增加，使得住宅小区、城市中心、停车场内停车难成为现实问题。
为此，在这样的背景下，立体车库应运而生。
对于传统的车库而言，立体车库由于占地面积小、容积量大、通过多层结构的设计，在很大程度上解决了停车难的问题，而且有利于城市面积的节省。
因此，充分利用立体空间，加强车辆的科学停放与管理，建造立体车库已经成为当下的刻不容缓的一项任务。
在立体车库建立的基础上，基于HMI和PLC的立体车库自动控制系统的应用，更是最大限度地发挥车库的功能和价值，该系统应用人机界面，通过相关的编程程序，以主控制系统为核心，构建垂直提升平移式立体车库自动控制系统，其成本低廉，功能强大、可靠性高。
另外，在本系统中，传统自动控制系统为了避免电源等外界因素的干扰，将交流电源经自动空气开关再送入到PLC，若是电源干扰较为严重，可以安装隔离变压器，但是，经过HMI和PLC 的连接应用，却可以有效解决这一问题，不仅减少了指示灯和按钮等外部器件的应用，而且操作简单直观，经济可靠。
2 系统结构一般而言，垂直提升立体车库主要是按照5层进行设计，其中每一层有四个库位，通常分为ABCD四区，每个区都配置有相应的升降台，在缆绳的牵引作用下，使得升降台运作，并由主控制台进行控制。
主电机与各个平层的电机安装于车库顶部的活动架上，活动架可以自由活动。
3 工作原理立体车库中的主控制核心就是PLC，当用户进行操作时，PLC就在于接收用户所发出的呼叫信息，并且发布相应的操作流程，通过对检测元件状态的判断，将执行元件的信息读取出来，然后通过软件系统进行合理的时序安排，同时，还会根据反馈信息指导执行元件进行动作.另外，在系统运行中，为了确保系统运行的安全可靠，系统所配置的平层电机以及主电机最好为断电抱闸型，一方面，可以有效地减少提升转矩，减少系统设备的磨损，最大限度地增加安全保障；另一方面，还可以避免系统突然掉电时，升降台突然滑落的现象。
1、道闸1、产品介绍1·手动按钮可作‘升’、‘降’及‘停’操作2·无线遥控可作‘升’、‘降’、‘停’及对手动按钮的‘加锁’‘解锁’操作3·停电自动解锁，停电后可手动抬杆4·具有便于维护与调试的‘自检模式’5·可选配车辆传感器，使具有‘车过自动落闸’‘防砸车’或‘冲闸自动抬杆’功能6·可选配专为道路收费而增设的顶蓬及通道两对红绿灯7·可选配光隔离长线驱动讯接口。
具备丰富的底层控制及状态返回指令，使收费系统微机可对电闸作最完全的控制。
8·可根据客户需要增加其它特殊功能电气特性：1·采用具备软件陷井与硬件看门狗的单片机控制，永不死机2·采用磁感应霍尔器件进行行程控制，非接触工作，永不磨损偏移3·采用光电耦合、无触点、过零导通技术，主控板无火花无干扰高可靠工作4·采用升降超时与电机过热保护，防止电闸非正常损坏5·采用机械行程开关，进行切电总保护6·宽范围的单相电源输入（160V-260V）适于恶劣的野外道路收费环境7·光隔离串行通讯接口，隔离电压大于1500V，确保上位微机安全，实现抗汽车电火花等强电磁干扰的高可靠通讯机械特性：1·采用精密的四连杆机构使闸杆作缓启渐停无冲击的的快速平稳动作，并使闸杆只能在限定的九十度范围内运行，不出意外。
2·采用精确的全自动跟踪平衡机构使任意位置静态力矩为零，从而最大限度地减小驱动功率和延长机体寿命3·箱体采用先进的防水结构及抗老化的室外型喷塑处理，坚固耐用，永不褪色。
技术指标：工作电源：AC220V 150W 升降时间：1.5至6秒可选工作温度：-20℃至+85℃闸杆长度：3至6米可选工作湿度：5％至95％箱体尺寸：330X270X1000mm2、安装使用说明土建安装：用混泥土浇铸一高10-20CM的防水防撞的安全岛，并在电闸底座中部预埋铺设220V3X1.5mm2单相电源线及4X0.5mm2屏蔽控制线的两根线管。
智能立体车库自动控制系统的设计及模拟应用随着城市化的不断加快，人口数量的不断增长，汽车数量也随之快速增加。
随之而来的问题就是停车难的问题。
传统的地面停车场和平面停车位已经无法满足日益增长的停车需求。
立体车库作为一种新型的停车解决方案受到了越来越多的关注和应用，而智能立体车库的自动控制系统更是将其应用推向了新的高度。
1. 背景介绍立体车库是指通过多层车库构造，将车辆停放于垂直方向的停车系统。
它以其占地面积小、停车位多、停车效率高等特点，成为了解决市区停车难问题的有效途径。
而智能立体车库则通过自动化控制系统，实现了停车、取车全自动化，大大提高了停车效率，减少了人力资源消耗，为停车管理提供了新的思路和方法。
2. 智能立体车库自动控制系统的设计智能立体车库的自动控制系统设计是整个立体车库系统中的关键部分。
它需要根据立体车库的结构和停车位布局，设计合理的控制方案和算法，以确保车辆的安全、稳定的停放和取车过程。
该系统应具有智能化的特点，能够根据实际情况自主调整停车位的分配和取车的路径规划，提高停车效率，减少取车时间。
3. 模拟应用为了验证智能立体车库自动控制系统的设计效果，可以进行模拟应用。
通过建立立体车库的数学模型，考虑车辆进出、停放位置、车位分配等因素，对设计的自动控制系统进行仿真测试。
模拟应用可以通过不同的场景和参数设置，评估系统的性能和稳定性，使其更加贴合实际应用需求。
总结智能立体车库自动控制系统的设计及模拟应用是当前立体车库领域的热门研究方向。
通过合理的设计和模拟测试，可以不断改进自动控制系统的性能，提高立体车库的停车效率和安全性。
随着智能化技术的不断发展，智能立体车库自动控制系统也将不断得到完善和创新，为解决停车难问题提供更加可靠的解决方案。
个人观点在我看来，智能立体车库自动控制系统的设计及模拟应用是一个非常具有挑战性和前景广阔的研究领域。
它不仅可以为城市停车问题提供解决方案，也可以推动智能化技术在停车领域的应用和发展。
基于PLC的道闸控制系统的设计与实现【摘要】可编程控制器是一种以微处理器为基础、带有指令存储器和输入输出接口，综合了计算机技术、微电子技术、通信技术、自动控制技术的新一代工业控制装置。
在工业自动化中的地位尤为重要，广泛的应用于各个行业。
本文以基于信捷PLC的道闸控制系统为研究对象，从PLC应用于道闸系统的优势、系统功能的实现，系统基本结构及系统软硬件设计等方面着手，重点突出实际案例——基于PLC杆式车辆进出道闸控制系统的设计与实现。
在运用中可以看出PLC在道闸自动控制系统中的应用效果较好，可靠性较高，效率也较高。
【关键词】道闸；可编程控制器；信捷PLC0 引言随着人们生活水平的提高，越来越多的汽车进入人们的生活，私家车成了中国大中城市家庭出行的必备交通工具。
这给城市小区、医院、超市、社会停车场等公共场所的车辆管理带来了巨大的压力。
如今快节奏的城市生活中，有效、快捷地进行车辆通行管理是必须解决的问题。
道闸控制早已取代了人工管理。
自动化控制系统在生活中的广泛应用，在道闸控制方面，用继电器实现的逻辑控制系统在公共场合被逐步淘汰，而PLC可编程控制器（Programmable Logic Controller）控制的道闸具有维护便捷、故障率低等突出优点，已经逐渐取代了早期的控制系统。
本文以道闸控制为研究对象，结合信捷PLC可编程控制器的应用，实现道闸控制系统的设计。
1 PLC应用于道闸系统的优势和实现功能现阶段，道闸控制系统主要有三种形式：继电器控制系统、微机控制系统和可编程控制器控制系统。
其中可编程控制器（PLC）控制系统以它灵活、通用，可靠性高、抗干扰能力强，操作方便、维修容易，功能强，体积小、重量轻和易于实现机电一体化的优点，在道闸控制系统中得到广泛的应用。
特别是对于杆式车辆进出道闸控制系统，PLC控制系统的优势更加突出。
基于PLC的道闸控制系统应当满足以下几个方面的功能：具体以杆式进出车辆控制道闸控制系统设计为例，该控制系统应设有总启动和停止按钮，道闸落杆由变频器控制三相异步电机实现升降；当工作人员按下启动按钮后，若传感器S1检测到有车辆进入，道闸落杆以20r/min的速度上升，3S后以30r/min的速度上升，当上升到一定的位置后停止上升，传感器S2检测到车辆离开，落杆以20r/min的速度下降，3S后以30r/min的速度下降，当下降到一定位置后停止下降。
基于 PLC技术的自动道闸电控系统设计摘要：随着现代工业不断发展进步，自动车牌识别及道闸系统因其工作效率高、节省人力物力的优点，在众多停车场及内被不断地推广和使用。
PLC作为一种可靠性高、功能性强的硬件控制器，在电控系统中具有很大的应用前景。
本文结合PLC控制系统的自身优势以及在电控系统中的一些应用，对PLC在自动道闸系统的运用进行了分析与探讨，旨在促进电控技术的发展和进步。
关键词：PLC；电控系统；车牌识别；道闸系统0 前言PLC又称可编程逻辑控制器，是一种用于自动化控制的数字化集成控制系统，可以通过数字量或模拟量的输入输出控制各种类型的机械结构及用电器。
现代工业上使用的PLC已经接近于一台紧凑型的PC主机，因其在扩展性和可靠性方面的优势使其被广泛应用于目前的各类工业控制领域。
不管是在计算机直接控制系统还是集中分散式控制系统DCS，或者现场总线控制系统FCS中，总能看见各种类型的PLC被广泛使用，同样在自动焊接技术中PLC也发挥着至关重要的作用。
1 工作原理及过程整个停车场智能系统的结构主要包含两部分，分别是用户管理系统和出入口控制系统。
用户管理系统主要包括对不同车辆进入停车场时进行记录，并进行自动计费功能，将停车费和相对应得车辆进行正确的匹配。
出入口控制系统主要实现的是当有车辆行驶到道闸前面或者后面时，即进出停车场时，道闸自动向上抬起90°，停止一定时间后，自动放下的功能。
2 道闸的结构组成及特点本设计中的道闸主要包括以下机构：一级蜗轮蜗杆减速机,型号为NMRV040、减速比10:1的减速电机、四连杆结构、2个带立座轴承座、道闸旋转轴、道闸安装转接板、道闸本体、钣金外壳。
3 电控系统的设计与分析3.1电控过程分析当车辆准备驶入停车场时，用户按下进入按钮，道闸内部电机正向旋转，当车杆碰到上限位开关后，电机停止旋转，等待5秒后，车辆完全驶入，内部电机反向旋转，车杆放下，当车杆碰到下限位开关后，电机停止旋转。
智能汽车道闸控制系统的研发1、设计要求设计的智能汽车道闸控制系统就是物联网技术在实际生活中的一个应用,能够对进出车辆自动辨别以及自动控制汽车道闸,很好地解决了人为操作所带来的问题。
2、设计作用与目的当今社会飞速发展,车辆越来越多,对车辆有效、安全的管理却逐渐成为一个越来越成为人们关注的话题。
汽车道闸工作方式简单,却能有效的管理车辆进出,现在被越来越多小区、停车产、公司等都选作为管理车辆进出的一个平台。
但人为的辨别和控制有时却很难做到安全、高效,偶尔的失误,却可能会给人们的安全带来隐患。
3、设计方案本系统以ARM Cortex-M3为内核、主频达50MHz的32位微处理器LM3S6965的硬件平台为基础,利用其自身所携带的串口模块、同步串行接口模块、以及以太网模块,主要用于实现对车辆的识别、道闹的控制、来往记录的保存、数据的及时更新和来往车辆信息显示等功能。
4、系统硬件设计4.1智能道闸控制系统的硬件组成智能道闹控制系统的硬件设计主要包括ARM嵌入式基本系统、无线通信激励的设计、无线通信模块、串口 232模块、时钟模块和TCP/IP通信模块的硬件设计等。
为了实现以上各模块的功能,以及高性能、低价格、设计方便等要求。
本文采用在ARM嵌入式基本系统的基础上架构硬件平台,对各个模块的硬件电路进行独立设计。
利用LM3S6965内置通用异步收发器(UART)模块配合RS232收发电路,实现RS232通信;同时利用LM3S6965内置以太网控制器模块配合自带隔离变压的RJ45网络接口构成网络通信电路;外设时钟芯片,并通过相关软件设计,实现系统时钟的实时性。
利用PIC16F690单片机、高速MOSFET驱动器及125KHz天线组成无线通信的激励源。
CC2530拥有RF内核控制模拟无线电模块和休眠功能,配合外围的唤醒电路,可完成低功耗、长距离无线通信的要求。
系统组成如图3-1所示。
图3-1能道闸控制系统組成4.2、微处理器LIVI3S6965介绍在设计主控制系统时,根据控制任务的复杂程度和可靠性、稳定性、精度等指标要求选择一种性价比合理的嵌入式芯片,所以本文选用了 LM3S6965这款基于ARMCortex-M3内核的芯片作为主控制器。
关于停车场自动控制系统调研的报告前言近年来，在国内私家车迅速增长的情况下，一些大型城市面临“车多位少”的困境，迫使很多车主把车直接停在路上，这一方面影响交通畅通，带来交通安全医患，另一方面也不利与车辆管理，车辆容易被破坏或被偷盗，给车主带来财产损失。
与此同时，随着城市停车场规模也日益大型化，加之服务车辆繁杂。
人工管理的效率和可靠性已难以满足其在管理上提出的要求，此时，运用监控诱导，路闸等手段实现车辆的智能化管理应运而生。
停车场智能管理系统是现在化停车场车辆收费及设备自动化管理的统称，是将车场完全置于计算机管理下的高科技机电一体化产品。
停车场管理系统在国外的发展最初可以追溯到上世纪60年代，以自动发票机的面世为标志。
发展趋势有以下几种：1：手机付费是最近一项新技术，目前还没有得到广泛的应用，最后是智能卡，这在我国停车场应用的很多。
2：条码票逐渐取代磁带票成为主流系统。
3：Java技术在停车场系统的应用，这主要是IT发展对停车场带来的方便。
4：车位预定趋势:通过Internet预定车位（这在欧洲用的比较广泛，如果我们在一些比较繁忙的城市，去中央城区或机场这些地方往往找不到车位就可以事先通过Internet预定，在网上填入信用卡号码等相关信息，预定后停车场就会留出车位）。
5：手机付费或手机屏幕产生条码入场6：车位引导系统，这在欧洲十五六年以前就出现了，在每个车位上方装一个超声波的探头。
7：全自动车牌识别系统。
8：远距离读卡在亚洲的广泛应用。
根据我市智能停车场系统工作流程做调查(主要以网上调查为主要），现就调查结果做以下分析报告一各种场合停车场的系统组成小区停车场的系统组成：主要以四部分组成：1：识读部分；2：出入控制部分——通道控制器；3：控制管理收费部分;4:系统管理服务器部分识读部分:以识读卡的形式存在，主要有ID、IC、RFID三种。
（ID卡是一种不可写入的感应卡，只含固定编号，主要有瑞士EM卡和美国HID、TI、MOTOROLA 等各类ID卡。
自动道闸系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生了解自动道闸系统的基本构成和工作原理；2. 掌握自动道闸系统中传感器、控制器、执行器等关键部件的功能和相互关系；3. 理解自动道闸系统在实际应用中的优势及适用场景。
技能目标：1. 培养学生运用已学知识分析自动道闸系统原理的能力；2. 提高学生动手实践能力，能够正确组装和调试简单的自动道闸系统；3. 培养学生团队协作和问题解决能力，能够针对自动道闸系统故障进行分析和维修。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对自动化技术及智能硬件的兴趣，培养创新意识和探索精神；2. 增强学生对我国智能交通领域发展的关注，提高社会责任感和使命感；3. 通过团队合作，培养学生的沟通能力和集体荣誉感。
课程性质分析：本课程为技术应用型课程，旨在让学生结合已学知识，深入了解自动道闸系统的原理和实际应用，培养学生的动手实践能力和团队协作精神。
学生特点分析：学生为初中年级，具备一定的物理知识和动手能力，对新鲜事物充满好奇心，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：1. 注重理论知识与实际应用的结合，提高学生的实际操作能力；2. 针对学生特点，采用启发式教学，引导学生主动探究；3. 强调团队合作，培养学生的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 自动道闸系统概述- 了解自动道闸系统的定义、分类及应用场景；- 掌握自动道闸系统的基本组成，包括传感器、控制器、执行器等。
2. 自动道闸系统工作原理- 学习自动道闸系统中各部件的工作原理；- 掌握传感器如何检测车辆，控制器如何处理信号并控制执行器。
3. 自动道闸系统关键部件- 介绍传感器、控制器、执行器的种类及特点；- 分析各部件在实际应用中的选型及安装要点。
4. 自动道闸系统组装与调试- 学习组装自动道闸系统的步骤和方法；- 掌握调试自动道闸系统的技巧，确保系统正常运行。
5. 自动道闸系统故障分析与维修- 分析自动道闸系统可能出现的故障及原因；- 学习故障排除方法，掌握维修技巧。
