一种PID控制的智能密集架控制系统的制作方法

本实用新型涉及自动化控制技术领域，特别是一种PID控制的智能密集架控制系统。

背景技术：

密集架，是由多列货架密集组成，架体可通过铺设在地面上的专用轨道组成移动的密集型货架系统，可用于存储书本、文档等纸质资料，现有的密集架的一般包括移动列和固定列，移动列可相对于固定列移动，从而可以将移动列与固定列或移动列与移动列之间分开，进行书籍资料的存取，目前行业上均是使用电机对移动列进行控制，但是仅仅只是用电机对移动列进行行程控制，并没有针对移动列的状态对电机参数进行调节，如果电机总是采用固定的参数来驱动移动列移动的话，则有可能会出现密集架在移动过程中不平稳的现象，导致书籍从密集架上掉落，或者发生倒塌，存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种PID控制的智能密集架控制系统，通过PID控制器对电机的转速进行调节，能够使密集架不受负载的影响，运行更加的平稳。

本实用新型解决其问题所采用的技术方案是：

第一方面，本实用新型提出了一种PID控制的智能密集架控制系统，包括固定列控制系统以及移动列控制系统，所述移动列控制系统包括用于驱动移动列移动的驱动单元、用于采集驱动单元转速的速度采集单元以及对驱动单元进行PID调节的第一控制单元，所述第一控制单元包括PID控制器，所述PID控制器根据速度采集单元采集的数据对驱动单元进行PID控制调节。

进一步，所述移动列控制系统还包括与第一控制单元连接的第一触摸显示单元，所述固定列控制系统包括第二触摸显示单元以及与第二触摸显示单元连接的第二控制单元，所述第一触摸显示单元、第二触摸显示单元上设置有打开界面、关闭界面、停止界面以及解锁界面。

进一步，所述固定列控制系统还包括处理单元、用于检测密集架内温湿度信息的温湿度检测单元以及用于检测烟雾信息的烟雾检测单元，所述处理单元分别与温湿度检测单元、烟雾检测单元以及第二控制单元连接。

进一步，所述固定列控制系统还包括用于显示温湿度信息、烟雾信息的第二信息显示单元，所述第二信息显示单元与处理单元连接。

进一步，还包括用于进行档案查询、借阅、归还统计以及维护的信息管理单元，所述信息管理单元与固定列控制系统连接。

进一步，还包括设置在密集架内的空气循环单元、温度调节单元以及图像采集单元，所述信息管理单元控制空气循环单元以及图像采集单元的开启和关闭，所述信息管理单元与图像采集单元连接。

进一步，还包括用于控制电源供给到移动列控制系统的闭锁开关，所述闭锁开关与第一控制单元连接。

进一步，所述移动列控制系统还包括用于检测人体的红外检测单元，所述红外检测单元与第一控制单元连接。

进一步，所述移动列控制系统还包括用于控制移动列闭合的行程开关，所述行程开关与第一控制单元连接。

进一步，还包括用于与智能终端进行通信的通信单元，所述通信单元与固定列控制系统连接。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下有益效果：驱动单元的运作并不是固定不变的，速度采集单元可以采集驱动单元的转速信息，第一控制单元接收驱动单元的转速信息，然后根据转速信息对驱动单元进行PID控制，能够使密集架不受负载的影响，保证密集架在移动过程中的平稳，防止出现书籍掉落或密集架倒塌的危险。

附图说明

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的一种PID控制的智能密集架控制系统的一个实施例的移动列控制系统的原理图；

图2是本实用新型的一种PID控制的智能密集架控制系统的另一个实施例的固定列控制系统与其他单元的连接原理图。

具体实施方式

密集架一般包括固定列和移动列，移动列可以相对于固定列移动，从而可以进行书籍文档的存取，一般都是通过电机来驱动移动列的移动，然后现有的密集架控制系统都仅仅只是通过电机的固定转动来驱动移动列的移动，没有设置有反馈系统，即不会对电机的转速进行调节，电机始终按照相同的参数去驱动密集架的移动，有可能会出现运行不平稳，导致书籍掉落或密集架倒塌的危险。

基于此，本实用新型提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，可以采集电机的转速信息，然后第一控制单元23可以根据转速信息对驱动单元21进行PID控制，调节驱动单元21的运动参数，从而使密集架可以平稳的运行，防止密集架出现倒塌等危险事故。

下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

参照图1－图2，本实用新型的一个实施例提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，包括固定列控制系统1以及移动列控制系统2，所述移动列控制系统2包括用于驱动移动列移动的驱动单元21、用于采集驱动单元转速的速度采集单元22以及对驱动单元21进行PID调节的第一控制单元23，所述第一控制单元23包括PID控制器231，所述PID控制器231根据速度采集单元22采集的数据对驱动单元21进行PID控制调节。

在本实施例中，速度采集单元22可以采集驱动单元21的转速信息，然后将转速信息发送给第一控制单元23，由第一控制单元23内部的PID控制器231对转速信息进行处理，然后由第一控制单元23对驱动单元21进行PID调节，从而可以保证驱动单元21驱动移动列移动时较为平稳，防止移动列上的书籍资料掉落以及防止密集架倒塌等危险。

驱动单元21为电机，第一控制单元23选择stm32型号的单片机来实现，通过单片机对电机进行PID控制，速度采集单元22可以实时的采集电机的转速，并将转速信息传输到单片机中，单片机根据转速信息进行PID调节后可以控制其输出的PWM脉冲的占空比，从而可以调节电机的转速，保证密集架不受负载的影响，使密集架运行得更加的平稳。

而速度采集单元22可以采用较为常用的霍尔传感器来实现，电机每转一圈，每一相霍尔传感器产生2个周期方波，且其周期与电机转速成反比，因此可以利用霍尔传感器信号采集到电机的实际转速。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，所述移动列控制系统2还包括与第一控制单元23连接的第一触摸显示单元24，所述固定列控制系统1包括第二触摸显示单元11以及与第二触摸显示单元11连接的第二控制单元12，所述第一触摸显示单元24、第二触摸显示单元11上设置有打开界面、关闭界面、停止界面以及解锁界面。

在本实施例中，第一触摸显示单元24和第二触摸显示单元11可以控制移动列的移动，可以通过直接触碰第一触摸显示单元24或第二触摸显示单元11上的功能界面来控制移动列的移动，例如可以通过解锁界面来解锁当前状态，然后通过打开界面来使某一列的移动列打开。

具体地，第一触摸显示单元24采用7寸迪文串口屏，并通过RS232接口与第一控制单元23连接，第二触摸显示单元11则采用10寸迪文串口屏，也通过RS232接口与第二控制单元12连接，第一控制单元23和第二控制单元12选用的都是型号为stm32的单片机。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，所述固定列控制系统1还包括处理单元13、用于检测密集架内温湿度信息的温湿度检测单元14单元以及用于检测烟雾信息的烟雾检测单元15，所述处理单元13分别与温湿度检测单元14单元、烟雾检测单元15以及第二控制单元12连接。

在本实施例中，通过温湿度检测单元14单元以及烟雾检测单元15可以检测密集架内的温度、湿度以及烟雾情况，当密集架内部温度过高时，可以通过其内部的空调或其他设备进行降温处理，而若内部存在不明气体时，可以通过抽风扇等将烟雾抽出，温湿度检测单元14单元以及烟雾检测单元15均与处理单元13连接，由处理单元13对温度信息、湿度信息以及烟雾信息进行处理，然后处理单元13在将处理后的信息反馈到第二控制单元12，由第二控制单元12进行后续的处理。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，所述固定列控制系统1还包括用于显示温湿度信息、烟雾信息的第二信息显示单元16，所述第二信息显示单元16与处理单元13连接。

在本实施例中，通过第二信息显示单元16可以查看到密集架内部的温度情况、湿度情况、烟雾情况以及当前列的序号等信息，若查看到异常，则可以通过人工或者自动控制的方式进行降温、升温或者排烟等处理，例如可以在密集架内设置小型风扇，在密集架外部设置开关，当密集架内部有烟雾时，通过开关开启小型风扇，将烟雾排出。

而移动列控制系统2包括第一信息显示单元27，用于显示当前列的序号。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，还包括用于进行档案查询、借阅、归还统计以及维护的信息管理单元3，所述信息管理单元3与固定列控制系统1连接。

在本实施例中，设置有信息管理单元3，通过信息管理单元3可以进行书籍借还信息的录入、书籍统计、查询以及维护，而信息管理单元3可以采用计算机来实现，将计算机通过RS－485串口与第二控制单元12连接，实现信息的交互，同时第二控制单元12还可以将温湿度信息、烟雾信息等传输给计算机，使用者可以通过计算机直接了解到密集架上的各种信息。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，还包括设置在密集架内的空气循环单元4、温度调节单元5以及图像采集单元6，所述信息管理单元3控制空气循环单元4以及图像采集单元6的开启和关闭，所述信息管理单元3与图像采集单元6连接。

在本实施例中，空气循环单元4包括风扇，温度调节单元5包括空调，而图像采集单元6包括摄像头，风扇、空调以及摄像头均和信息管理单元3连接，信息管理单元3为计算机，通过计算机可以控制风扇和空调的工作，在密集架内部温度过高或者过低时，可以控制空调工作进行温度的调节，在密集架内部有烟雾时，可以控制风扇工作将烟雾排出，同时可以通过摄像头查看密集架内部的情况，方便进行管理。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，还包括用于控制电源供给到移动列控制系统2的闭锁开关7，所述闭锁开关7与第一控制单元23连接。

在本实施例中，闭锁开关7可以控制移动列电源的供给，当出现意外事故时，可以控制闭锁开关7开启，使得传输到移动列的电源被切断，使得移动列停止运动，可以有效的保证人员的安全。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，所述移动列控制系统2还包括用于检测人体的红外检测单元25，所述红外检测单元25与第一控制单元23连接。

在本实施例中，设置有红外检测单元25，可以检测密集架之间是否有人的存在，若红外检测单元25检测到密集架之间有人，则第一控制单元23无论接收到何种控制信息，都不会驱动移动列移动，防止密集架夹伤人。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，所述移动列控制系统2还包括用于控制移动列闭合的行程开关26，所述行程开关26与第一控制单元23连接。

在本实施例中，行程开关26可以控制移动列的闭合，当移动列移动到指定位置时，会与行程开关26接触，行程开关26会生成限位信息并发送到第一控制单元23，从而第一控制单元23可以控制移动列停止移动，防止移动列过度移动造成损坏。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，还包括用于与智能终端进行通信的通信单元8，所述通信单元8与固定列控制系统1连接。

在本实施例中，使用者可以通过手机等智能终端与固定列控制系统1内的信息管理单元3连接，通过手机可以查看密集架内的温度信息、湿度信息、烟雾信息等，同时还可以通过手机来控制密集架的打开和关闭。

进一步地，本实用新型的另一个实施例还提供了一种PID控制的智能密集架控制系统，包括固定列控制系统1、移动列控制系统2、信息管理单元3、空气循环单元4、温度调节单元5、图像采集单元6、闭锁开关7以及通信单元8，固定列控制系统1包括第二控制单元12、处理单元13、温湿度检测单元14单元、第二触摸显示单元11、烟雾检测单元15以及第二信息显示单元16，移动列控制系统2包括驱动单元21、速度采集单元22、第一控制单元23、第一触摸显示单元24、第一信息显示单元27、红外检测单元25以及行程开关26，第二控制单元12分别与第二触摸显示单元11、闭锁开关7、处理单元13以及信息管理单元3连接，信息管理单元3分别与温度调节单元5、图像采集单元6以及空气循环单元4连接，处理单元13分别与第二信息显示单元16、温湿度检测单元14单元以及烟雾检测单元15连接，第一控制单元23分别与第一触摸显示单元24、驱动单元21、速度采集单元22、行程开关26、红外检测单元25、第一信息显示单元27以及闭锁开关7连接。

在本实施例中，速度采集单元22可以采集驱动单元21的转速信息，并传输到第一控制单元23中，第一控制单元23可以根据转速信息来具体调整驱动单元21的参数，并对驱动单元21进行PID控制调节，从而使密集架不受负载的影响，保证移动列可以平稳的运行，防止移动列出现倒塌等事故。

同时密集架上还设置有红外检测单元25，用于检测密集架之间是否有人，当有操作人员进入密集架通道内提取或放入档案时，红外检测单元25可以自动检测人员的进入，并通过第一处理单元13控制闭锁开关7打开，断开移动列的电源，保障操作人员的人身安全。

操作人员可以通过信息管理单元3、第一信息显示单元27、第二信息显示单元16、第一触摸显示单元24以及第二触摸显示单元11对密集架内的档案、书籍进行了解，并同时了解密集架的内部环境例如温湿度信息，是否有烟雾等，若内部环境有异常时，可以及时进行处理，并且通过第一触摸显示单元24以及第二触摸显示单元11均可以控制密集架的打开和关闭。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。