一种基于can总线的立体停车库的控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及立体停车设备技术领域，具体涉及一种基于CAN总线的立体停车库的控制系统。
【背景技术】
[0002]立体车库是专门实现各种车辆的自动停放及寄存的存储设备，随着我国经济持续快速的发展，大中型城市建设的不断加强，城市交通拥堵和停车成了影响城市发展的重要因素，路边停车和传统的自走式停车库已经不能适应城市发展的要求。近年来，随着经济的快速发展，汽车数量呈爆炸式增加，停车问题显得更加严峻，立体车库成为解决这一问题的必然途径。
[0003]立体车库主要有升降横移式、垂直循环式、巷道堆垛式、垂直提升式及圆型水平循环式几种类型。其中，升降横移式具有结构简单、操作方便、安全可靠、造价低廉等优势，在国内立体车库市场上占有优势。
[0004]在升降横移式立体车库控制系统中，控制器是其核心部件之一，它的性能直接影响立体车库存取车的效率。
[0005]现有的立体停车设备的控制单位大多为PLC，其整体控制系统为PLC加输入输出模块结构，输入模块接收车位检测开关反馈回来的信号，输出模块用于控制驱动电机。该控制结构需要大量的连接电缆，扩展难度大。
[0006]且分散控制单元(即单元控制模块)对各个车位电机的控制方式是控制每层车位的升降或横移，其每层每个车位都需配置执行单元，如此，执行单元模块数增加的同时，连接电缆数量也大大增加，增加了系统的成本和安装难度，降低了车库安装调试的效率。
[0007]针对上述问题，形成了一种基于CAN总线的控制系统，该控制系统采用CAN总线通信方式进行集中管理分散控制，包括基于CAN总线通信的人机界面、方向控制模块和与车位一一对应的单元控制模块，其中单元控制模块用于采集相应车位的车位信息数据并发送给方向控制模块，方向控制模块根据人机界面的输入的命令和控制模块发送的车位信息数据向单元控制模块发送控制信号以控制各个车位的移动完成存取车功能。
[0008]尽管通过CAN总线能够大大减少了连接电缆的数量，但是其未考虑实际取车时各个车位的运动情况，进而造成所需要的单元控制模块的数量过多。
【发明内容】
[0009]针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于CAN总线的立体停车库的控制系统，该控制系统基于CAN总线进行通信，减少了连接电缆的数量，大大简化了停车库电气布线系统，且新增安全回路保护，使控制系统的失效性降到最低，提高了系统的可靠性。
[0010]一种基于CAN总线的立体停车库的控制系统，包括主控单元以及用于控制载车板运动的执行单元，所述执行单元基于CAN总线与主控单元相连，且按照所在车位层数分组布置，载车板的横移驱动机构接入并受控于相邻上层的执行单元，载车板的升降驱动机构接入并受控于本层的执行单元。
[0011]本发明的控制系统中主控单元唯一，执行单元取决于立体车库中的车位数量。基于横移升降式立体车库中“最底层车位(实际上为该车位对应的载车板)只能横移，中间层车位能横移也能升降，最顶层车位只能升降”的车位移动规则，本发明中执行单元与立体车库中二层及以上每层车位数量相等且相互对应，最底层车位不配置执行单元，减少了执行单元的数量，降低了系统的冗余度。
[0012]所述载车板的横移驱动机构接入并受控于隶属于同列的相邻上层的执行单元。即针对某执行单元，受控于该执行单元的本层载车板与受控于该执行单元的下层载车板在空间位置上上下对应。
[0013]各执行单元还用于检测本层对应载车板的升降位置，以及相邻下层对应载车板的横移位置。
[0014]为实现上述控制功能和检测功能，本发明的执行单元包括传感检测模块和控制模块，传感检测模块用于检测本层对应载车板的升降位置，以及相邻下层对应载车板的横移位置。
[0015]为提高立体车库的安全性，所述控制系统还设有主板安全回路，用于控制主控单元上接触器的开关状态。通过切断安全回路保护主控单元上接触器的输出。
[0016]本发明中主控单元的动力输出线直接作为各个执行单元的动力线，通过各个执行单元为相应的横移驱动机构和升降驱动机构对应的电机供电。本发明中的横移驱动机构和升降驱动机构为电机，采用三相电供电，相应的控制器可以通过控制电机供电状态的接触器。通过控制各路动力输出线的通断间接达到控制载车板移动的目的。
[0017]所述主板安全回路中串接有与如下至少一个检测点分别联动的若干开关:
[0018]系统供电相序检测点、系统紧急停车按钮检测点、系统热继电器检测点，
[0019]进一步优选，所述控制系统中每个执行单元对应设有从板安全回路，用于控制执行单元上接触器的开关状态。通过切断安全回路保护执行单元上升降横移接触器的输出。执行单元的各路动力输出线作为接入该执行单元的升降驱动机构和横移升降机构的动力线为其供电。
[0020]所述从板安全回路中串接有与如下至少一个检测点分别联动的若干开关:
[0021]对应执行单元的热继电器检测点、松链检测开关检测点，本层对应载车板的超上限位检测点，
[0022]本发明中主控单元和执行单元均包括CPU (主控单元为主控CPU，执行单元为从控CPU)和外围控制电路(位于同一电路板上形成控制板，主控单元为主控制单元控制板，执行单元为执行单元控制板)和外围电路(如传感电路检测电路等)。
[0023]主控单元和从控单元(即执行单元)分别独立设置安全回路电路。主控单元与从控单元的安全回路都包括安全继电器，且安全继电器由至少一个外部开关串联而成的控制电路进行控制，当外部控制电路导通时，安全继电器吸合，安全信号反馈到至主控CPU或从控CPU，系统可正常工作；当外部控制电路处于断开状态时，安全继电器立即断开，信号立即反馈到主控CPU或从控CPU，系统软件保护，同时安全继电器的另一个串在输出控制回路上的常开触点断开(即断开主控单元和从控单元的各路动力输出线)，从电气上切断输出电路，让系统更加可靠。
[0024]在进行存取车时，首先检测安全回路(包括主板安全回路和从板安全回路)是否有效，只有在安全回路有效的情况下，主控单元才控制各个执行单元完成相应的存取车功會K。
[0025]与现有技术相比，基于CAN总线的立体停车库的控制系统进一步减少了系统整体模块数，尤其对于大型立体停车库，节省了大量的信号线连接电缆和动力线电缆，更容易实现主控与执行单元模块数和连接电缆长度的标准化，降低了系统的成本和安装难度，提高了车库安装调试的效率；且新增安全回路保护，使控制系统的失效性降到最低。
【附图说明】
[0026]图1为本实施例的立体停车库的控制系统的结构框图；
[0027]图2为主板安全回路的示意图；
[0028]图3为从板安全回路的示意图；
[0029]图4为本实施例的控制系统的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
[0031]立体车库中按空间位置分层划分为若干个空间位置固定不变车位(车位数量根据车位大小和立体车库大小设定)，每个车位上设置有可移动(横移或升降)的载车板，且载车板与车位具有一一对应关系。尽管在车库使用过程中，载车板相对于车位的空间位置会发生变换，但是其对应关系保持不变。例如对于I号车位，其对应的载车板编号为A，在车库使用过程中，A号载车板可能已经不在I号车位处，而B号载车板处于I号车位，但是I号车位仍然对应于A号载车板。为实现存取车功能，第一层(即最底层)车位的载车板仅配置有横移驱动机构，最顶层的载车板仅配置有升降驱动机构，其余层车位的载车板配置有横移驱动机构和升降驱动机构。
[0032]如图1所示，本实施例的立体停车库的控制系统包括人机界面、主控单元以及用于控制载车板运动的执行单元，其中，主控单元唯一，执行单元的个数为立体车库的车位总数与最底层的车位数量的差值，人机界面通过通讯总线与主控单元连接，各个执行单元之间以及执行单元与主控单元之间基于CAN总线连接。
[0033]对于M层N列的立体车库，车位数至多为(MXN — I)个，二层及以上的每个车位需配置一个执行单元，底层车位数为L，至多需要KMXN — I) - L}个执行单元。
[0034]主控单元到执行单元、执行单元间通过CAN总线连接，每个车位的车位信息都通过通讯实时反馈至主控单元；操作器与主控单元之间通过RS485通讯连接，在操作器上可实现存取车操作及参数设置。
[0035]执行单元与车位、载车板的具体配置关系如下:
[0036]除第一层车位外，每个车位均配置有执行单元，所有执行单元按照所在车位层数分组布置，本实施例中执行单元安装在对应车位处，在立体车库使用过程中，执行单元所处的空间位置不变。且对于任意一个载车板:
[0037]若其配置有横移驱动机构，则其横移驱动机构接入并受控于隶属于同列的相邻上层的执行单元(即该载车板所属车位对应的隶属于同列的相邻上层车位的执行单元)，若其配置有横移驱动机构，则其升降驱动机构接入并受控于本层的执行单元(即该载车板所属车位的执行单元)。
[0038]各个执行单元还用于检测本层对应载车板的升降位置，以及相邻下层对应载车板的横移位置，即对其有连接关系的载车板的位置信号进行检测以检测结果作为该载车板所属车位的车位信息并基于CAN总线上传给主控单元。
[0039]主控单元和执行单元均包括CPU (主