一种升降横移车库的组合控制系统及控制流程技术方案

本发明专利技术公开了一种升降横移车库的组合控制系统及控制流程，包括人机界面装置、车库检测装置、车库警示装置、板框位移装置、板框检测装置、主控装置、从控装置；人机界面、车库检测、车库警示、板框位移、板框检测等装置属于现有技术；主控装置信号连接人机界面、车库检测、车库警示等装置，不承担板框调度控制；从控装置由一个或多个组合，信号连接板框位移、板框检测等装置；主控装置与从控装置双向通讯连接，其硬件组成、参数设置以及控制程序均统一设计，与车库设置形式无关，通用性强，易于采用二维码识别、指纹识别一类最新技术，易于与车库外围系统信息交互及联网管理，适合新产品或现有设备改造。有设备改造。有设备改造。

【技术实现步骤摘要】
一种升降横移车库的组合控制系统及控制流程


[0001]本专利技术涉及停车设备
，更具体的说是涉及升降横移车库改进的一种升降横移车库的组合控制系统及控制流程。

技术介绍

[0002]我国的停车设备（机械车库）自四十年前开始引进，其中升降横移车库始终是主角，市场份额一直不低于80%。直至现在，升降横移车库的控制系统都是采用PLC装置，成本相对较高。十多年前，行业上就有采用单片机取代PLC装置构建升降横移车库控制系统的尝试，但因为种种原因，直到目前为止，始终没能得到应用（至少是在产品上未得到应用）。
[0003]其中，2006年11月8日提交、公告号为CN200969049Y、名称为“升降横移式立体车库专用控制系统”的专利申请，就提出了由主控器、从控器和操作盒三部分组成升降横移式立体车库专用控制系统的技术方案。从相关申请文件可知：该方案的主要技术特征是操作盒作为人机界面装置，以读卡或键盘输入方式将存取车的信息发送到主控器，并显示车库运行状态信息；主控制器作为核心部件，控制一定数量的车板（即托板）以及横移框（即托盘），图中实施例为控制二层3列升降横移式立体车库，主要完成对托盘、托板位置及运行状态的检测和存取车的操作，用各种光电开关、行程开关检测位置状态，用接触器、继电器执行对拖动电机的起停控制。当有存取车操作时，主控制器会接收和分析操作人员在操作盒按钮或上位机输入的指令，做出合理的工控安排；判断检测元件的状态，读取车库机械驱动部分信息；然后，将信息反馈到执行元件，拖动车板，实现其位置移动，完成车辆的存取操作和信号的显示（指示灯）。从控制器作为副控制板，当车库超出主控板的控制数量的时候（图中实施例是在车库列数超过3列）提供列扩展性能，每块从控棋板可以控制1列车库，以485通讯方式将采集的各种限位信号传给主控制器，并接收主控制器的控制信号执行相应操作。
[0004]众所周知，PLC作为成熟的元器件，功能完善，稳定可靠，形式多样，而且各主流厂家都配套有可视化的辅助编程软件，使用方便。而单片机虽然价格低廉，能够灵活适应各种不同的应用场合，但需要进行线路板设计、制作以及专业化的程序编制，因此更适合规模化产品的控制装置使用。
[0005]因此，升降横移车库的控制系统的主控芯片从PLC改为单片机，关键问题在于以下三点：第一点，如何平衡主、从结构的配搭，以便在保证使用性能的前提下做到成本相对较低；第二点，主控器、从控器的结构做到通用化，能够适应不同配置形式的车库；第三点，主控器、从控器的控制流程、运行软件做到通用化，能够适应不同配置以及不同应用场景。
[0006]上述申请文件对主、从控器的结构通用化以及主、从控器的控制流程、运行软件通用化基本上没有做出介绍或者作出有益的提示，附图所述软件流程图不仅简单，而且只是照搬PLC控制系统其中最简单的控制流程。升降横移车库目前主流产品的最高层数至少为七层，车库的布局还会受所处环境、位置的限制或影响，组合形式非常多，车板的运行控制模式也已经超出之前的限定。对于以单片机为控制芯片而言，如果局限于参考原有的PLC控制系统的控制流程，则主、从控制器模式将增加控制系统的复杂性。因此，上述申请文件对
以单片机为控制芯片的主、从控器的结构、控制流程、运行软件的通用化基本不具参考价值。主控器相当于一个小型、具有全面功能的控制装置，然后再按列或者按层增加从控制器的方式实际上增加了控制系统的复杂性，且总体成本对比PLC控制系统来说不一定具有优势。
[0007]类似技术方案还有2015年12月21日提交、公告号为CN105401770A、名称为“一种升降横移停车设备的结构式控制系统”的专利申请，其技术方案的要点是控制芯片为单片机的主控装置负责与外围装置连结、负责与各个二级装置连结；控制芯片为单片机的二级装置的数量根据控制系统需要控制的全部车位单元数来确定；各二级装置分别通过串口通信接口与主控装置连结、接受主控装置的控制指令、控制若干个车位单元；因此，主控装置需采用多串口MCU、或者采用常规MCU加上UART多串口扩展芯片以获得足够的串口通信接口。对比前述的升降横移式立体车库专用控制系统的技术方案，其主要的不同之处在于：主控装置不参与车板的调度控制，每个车位单元对应一个通过串口通信连接主控装置的二级装置。这个技术方案的优点是主控装置与二级装置的功能截然分开，以车位单元建构二级装置也能充分利用资源，但结构则相对复杂，总体成本对比PLC控制系统不具有优势，申请文件对主、从控器的结构通用化以及主、从控器的控制流程、运行软件通用化也缺乏充分的介绍或者作出有益的提示。
[0008]还有，2017年2月3日提交、申请号为2017100629799、名称为“一种停车设备的1+N个单片机构成的控制系统”的专利申请，其技术方案的要点其中的“1”描述一个综合控制装置，“N”描述控制N个载车板的N个车板控制装置；很明显，这种结构类似于前述第二个技术方案，其主要的不同之处在于把串口通信的方式改为以广播形式或者主从形式由综合控制装置向所有的车板控制单片机装置发送包含车板控制单片机装置编码的通讯数据包以及车板控制单片机装置向综合控制单片机装置发送包含车板控制单片机装置自身编码的通讯数据包。显然，该技术方案仍然保留了结构相对复杂的缺陷，总体成本对比PLC控制系统仍不具优势，申请文件对主、从控器的结构通用化以及主、从控器的控制流程、运行软件通用化同样缺乏充分的介绍或者作出有益的提示。
[0009]综上所述，主控芯片为单片机的主、从控制结构应用于升降横移车库控制系统的技术方案从最初提出到现在已接近二十年，但到目前为止仍然未能在实际产品上得到应用，究其原因有以下几个方面。第一是没有充分发挥单片机的功能，硬件架构未尽合理，在成本上不具优势；第二是受传统PLC装置控制流程的影响，未能找出配合硬件架构且通用性强的控制方法，从而设计出相应的控制软件。
[0010]因此，如何提供一种采用主控芯片为单片机的主、从控制结构，控制流程能够充分体现主、从控制结构的优势，能够尽量利用资源、真正降低成本，能够适应不同的载车板配置方式、硬件和软件的通用性强，适用于大范围推广的升降横移车库控制系统及控制流程，仍然是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0011]有鉴于此，本专利技术提供了一种升降横移车库的组合控制系统及控制流程，以简约、低成本的方式，已至少解决上述
技术介绍
部分所提出的问题。而且，本专利技术具有以下优势：第一，主控装置功能简洁，不承担载车板的调度控制；第二，主控装置的硬件组成和控制程
序均统一设计，与车库的层数、列数以及设置形式无关，通用性强；第三，从控装置的硬件组成和控制程序均统一设计，与车库的层数、列数以及设置形式无关，通用性强；第四，从控装置的数量根据车库的规模灵活配置，便于安装、维护；第五，与传统的PLC装置比较，本专利技术技术方案更容易实现与车库外围系统的信息交互及联网管理，也更容易采用类似二维码识别、指纹识别一类最新技术取代传统的人机界面装置。
[0012]为了实现上述目的，本专利技术采用以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种升降横移车库的组合控制系统，其特征在于：包括人机界面装置、车库检测装置、车库警示装置、板框位移装置、板框检测装置，还包括主控装置、从控装置；主控装置的主控芯片为单片机；主控装置信号连接人机界面装置，人机界面装置接受用户的合法操作并转换成板框的调度指令，然后发送至主控装置；主控装置信号连接车库检测装置，车库检测装置的检测信号发送至主控装置；主控装置信号连接车库警示装置，输出信号驱动车库警示装置运行；从控装置的主控芯片为单片机，与板框位移装置信号连接，输出信号驱动板框位移装置运行；从控装置与板框检测装置信号连接，板框检测装置的检测信号发送至从控装置；主控装置与从控装置以点对多点的串行通讯方式或者以局域网方式信号连接，进行双向通讯；主控装置接收人机界面装置发送的指令，经处理之后分解为检测指令以及运行指令，并分别发送至从控装置；从控制装置接到主控装置的检测指令，即读取板框检测装置的检测信号，经处理之后回传主控装置；从控制装置接到主控装置的运行指令，即向板框位移装置发送运行驱动信号，运行指令执行完毕，从控制装置读取板框检测装置的检测信号，经处理之后回传主控装置；主控装置读取到车库检测装置的异常信息、故障信息，首先进行处置，然后向车库警示装置发送报警信号；从控装置读取到板框检测装置的异常信息、故障信息，首先进行处置，然后向主控装置发送；主控装置收到从控装置发送的异常信息、故障信息，首先进行处置，然后向车库警示装置发送报警信号；主控装置的硬件组成和控制程序均统一设计，与车库的层数、列数以及设置形式无关；从控装置的硬件组成和控制程序均统一设计，与车库的层数、列数以及设置形式无关。2.一种升降横移车库的组合控制系统的控制流程，其特征在于：包括主控装置的参数设置、控制流程设计以及从控装置的参数设置、控制流程设计；主控装置的参数设置的特征在于：主控装置的电可擦写存储单元设置有静态参数区；主控装置的静态参数区设置有车库基本参数，包括总层数、总列数、地面层所在层数；主控装置的静态参数区还设置有初始阵列表，初始阵列表的每一个数据单元描述车库的一个物理意义的车位空间的二维坐标、客观状态、初始设定、以及板框编码；第一项，二维坐标：以至少8位二进制数字描述车位空间的二维坐标；其中以至少4位二进制数字描述所在层，以至少4位二进制数字描述所在列；第二项，客观状态：以至少2位二进制数字描述车位空间的客观状态；其中：以1位二进制数字来描述能否使用；以1位二进制数字来描述能否进出；第三项，初始设定：以至少10位二进制数字描述车位空间的板框的初始设定状况；其中：至少以1位二进制数字来描述有否升降车板；以至少1位二进制数字来描述有否横移框或者横移车板；以至少2位二进制数字来描述板框对应的从控装置编码；以至少6位二进制数字来描述板框对应的板框编码；主控装置的控制程序通过读取初始阵列表即可获得车库的所有车位空间的二维坐标、客观状态以及初始设定的相关参数；主控装置的静态参数区还设置有按板框编码索引的检测参数表，检测参数表的每一个
数据单元包括板框编码以及对应的一组检测参数，每个板框编码有多组检测参数，每一组检测参数包括至少16位二进制数字来描述的板框的检测信息，其中：至少1位二进制数字来描述的板框是否已经完成检测的信息；至少2位二进制数字来描述的板框的上移到位以及上移超限信息；至少2位二进制数字来描述的板框的下移到位以及下移超限信息；至少2位二进制数字来描述的板框的左移到位以及左移超限信息；至少2位二进制数字来描述的板框的右移到位以及右移超限信息；至少2位二进制数字来描述的板框的防坠器打开以及复位信息；至少1位二进制数字来描述的板框的链索状态信息；至少4位二进制数字来描述的板框的结果状态信息；对于只有升降车板的板框，存在以下三种正常结果状态的其中一种：状态编号1，处于初始设定的车位空间且位于在该车位空间静置的确定状态；状态编号2，处于初始设定的车位空间且位于垂直下方或者垂直上方的地面层静置的确定状态；状态编号3，处于初始设定的车位空间，但具体位置不能确定、处于上升或者下降的中间状态；上述三种正常结果状态对应三组检测信息，分别以对应的板框编号+检测信息+状态编号作为一组数据信息写入检测参数表的三个数据单元；当只有升降车板的板框处于上述状态编号3的时候，主控装置的控制程序须根据该板框对应的从控装置编码、板框编码向对应的从控装置发送对应板框的上升或者下降的运行指令，使得对应的升降车板回复至上述的状态编号1；只有升降车板的板框的检测结果如果不符合上述三种状态的其中一种，即表示该板框的位置处于异常状态或者检测该板框的检测装置处于故障状态；对于只有横移车板的板框，存在以下三种正常结果状态的其中一种：状态编号1，处于初始设定的车位空间的确定状态；状态编号2，处于初始设定的车位空间的左侧或者右侧的确定状态；状态编号3，具体位置不能确定，处于初始设定的车位空间往左侧或者往右侧移动的中间状态；上述三种状态对应三组检测信息，分别以对应的板框编号+检测信息+状态编号作为一组数据信息写入检测参数表的三个数据单元；当只有横移车板的板框处于上述状态编号3的时候，主控装置的控制程序须根据该板框对应的从控装置编码、板框编码向对应的从控装置发送对应板框的左移或者右移的运行指令，使得对应的横移车板回复至上述的状态编号1或者状态编号2；只有横移车板的板框的检测结果如果不符合上述三种状态的其中一种，即表示该板框的位置处于异常状态或者检测该板框的检测装置处于故障状态；对于有横移框且有升降车板的板框，存在以下七种正常结果状态的其中一种：状态编号1，横移框处于初始设定的车位空间，升降车板位于在该车位空间静置的确定状态；状态编号2，横移框处于初始设定的车位空间，升降车板位于位于垂直下方或者垂直上
方的地面层静置的确定状态；状态编号3，横移框处于初始设定的车位空间，升降车板具体位置不能确定、处于上升或者下降的中间状态；状态编号4，横移框处于初始设定的车位空间的左侧或者右侧，升降车板位于在该车位空间静置的确定状态；状态编号5，横移框处于初始设定的车位空间的左侧或者右侧，升降车板位于位于垂直下方或者垂直上方的地面层静置的确定状态；状态编号6，横移框处于初始设定的车位空间的左侧或者右侧，升降车板具体位置不能确定、处于上升或者下降的中间状态；状态编号7，升降车板位于横移框内部静置，横移框具体位置不能确定；上述七种状态对应七组检测信息，分别以对应的板框编号+检测信息+状态编号作为一组数据信息写入检测参数表的七个数据单元；当有横移框且有升降车板的板框处于上述状态编号3的时候，主控装置的控制程序须根据该板框对应的从控装置编码、板框编码向对应的从控装置发送对应板框的上升或者下降的运行指令，使得对应的升降车板回复至上述的状态编号1；当有横移框且有升降车板的板框处于上述状态编号6的时候，主控装置的控制程序须根据该板框对应的从控装置编码、板框编码向对应的从控装置发送对应板框的上升或者下降的运行指令，使得对应的升降车板回复至上述的状态编号4；当有横移框且有升降车板的板框处于上述状态编号7的时候，主控装置的控制程序须根据该板框对应的从控装置编码、板框编码向对应的从控装置发送对应板框的左移或者右移的运行指令，使得对应的板框回复至上述的状态编号1或者状态编号4；有横移框且有升降车板的板框的检测结果如果不符合上述七种状态的其中一种，即表示该板框的位置处于异常状态或者检测该板框的检测装置处于故障状态；工程技术人员根据车库的具体设置编制出对应的车库基本参数、初始阵列表、检测参数表，并写入主控装置的静态参数区；主控装置的随机存储单元设置有动态参数区；动态参数区设置有车库的当前状态表，当前状态表的数据单元的数量与初始阵列表的数据单元的数量相同，且当前状态表的数据单元与初始阵列表的数据单元一一对应，分别用于描述车库同一个车位空间的初始设定状态、当前状态以及当前检测信息；当前状态表的每个数据单元的数值包括以下六项：第一项，与初始阵列表的内容一致，以至少8位二进制数字描述车位空间的二维坐标；第二项，与初始阵列表的内容一致，以至少2位二进制数字描述对应车位空间的客观状态；第三项，与初始阵列表的内容一致，以至少10位二进制数字描述对应车位空间的板框的初始设定状况；第四项，与初始阵列表的表述方式一致，以至少2位二进制数字来描述对应车位空间的板框的当前实际状况；第五项，与初始阵列表的表述方式一致，以至少2位二进制数字来描述对应车位空间存在的板框的从控装置编码，以至少6位二进制数字来描述对应车位空间存在的板框的板框
编码；第六项，以至少16位二进制数字来描述对应车位空间存在的板框的检测信息；主控装置的控制程序的特征在于：统一设计，与车库的层...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁迅，梁崇彦，
申请(专利权)人：佛山市诺行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：