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應用背景
隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高,我國城市汽車擁有量在逐年急劇地增長。由於我國人口基數很大, 人們生活水平在改革開放後提高較快, 汽qi車che的de擁yong有you量liang也ye逐zhu漸jian增zeng長chang，這zhe種zhong增zeng長chang的de勢shi頭tou必bi將jiang繼ji續xu下xia去qu。城cheng市shi汽qi車che擁yong有you量liang的de增zeng加jia不bu僅jin給gei城cheng市shi道dao路lu交jiao通tong帶dai來lai巨ju大da壓ya力li，同tong時shi也ye出chu現xian了le停ting車che難nan的de問wen題ti.為了解決此問題，開始逐漸對立體車庫進行設製改造。
解決方案
本套立體車庫控製係統以現實車庫為基礎，擁有立體車庫的核心硬件結構，采用了美國通用電氣公司（GE） 高端產品PACSystems™ Rx3i自動化係列產品、高精度PACmotion作為主要驅動電機、12吋Viewchumopinggouchengwanhaodekongzhixitong。cheliangcunquwanquanyikaochekudejidianshebeihekongzhixitonglaiwancheng。dangsijishuakabingshedingmimahou，chezhamenjigoudakai，dangqiche“行駛”到dao閘zha門men機ji構gou後hou，即ji可ke交jiao車che，汽qi車che將jiang進jin入ru車che庫ku指zhi定ding存cun車che泊bo位wei，並bing建jian立li運yun行xing數shu據ju庫ku。當dang司si機ji預yu想xiang取qu車che，隻zhi需xu刷shua卡ka並bing通tong過guo密mi碼ma驗yan證zheng，係xi統tong將jiang自zi動dong調tiao用yong數shu據ju庫ku，尋xun找zhao車che位wei，將jiang車che取qu出chu到dao閘zha門men機ji構gou。整zheng個ge存cun取qu車che過guo程cheng, 司機不需進入車庫, 車庫實行封閉式管理，汽車在庫內及存取時的運行狀態參數由車庫的各種檢測裝置、傳感器等進行檢測, 並將這些信息輸入給控製器，並可進行管理計費統計。
一、 硬件結構設計
立體車庫控製係統硬件主要由承載小車，轎箱，車庫，自動道閘和框架等部分組成。
1. 承載小車硬件結構
承載小車機構是本車庫的精髓部分，采用“非”字形狀的結構，與車庫架交叉運動，完成對車輛的存取工作。
承載小車包括行走運動（前進及後退）、升降運動（上升及下降）、旋轉運動。
行走運動：主要完成對車輛在轎箱與貨架之間的搬運工作。采用直流電機驅動，用光電傳感器來定位小車的移動位置。
升降運動：小車采用“非”字形狀與庫架設置的“非”字形狀間交錯配合。為了更好的對車輛入出庫，需要對小車有舉升動作。采用直流電機驅動，接近傳感器定位上下移動。
旋轉運動：車輛在入出庫，需要將車輛是順向開入庫位，且出庫時車輛頭部應向外順向開出，需要將車輛在承載小車平台上旋轉90度。采用伺服電機驅動，接近傳感器定位。
2. 轎箱
轎箱采用鋁型材做框架，可以實現在庫架層與層間的上下運動。采用伺服電機驅動，用限位開關完成轎箱的平層信號。
3. 車庫
車庫架采用鋁型材搭建，車輛支撐台麵采用“非”字機構，與小車的“非”字結構交錯配合，實現對車輛的存取動作。共設置6個車庫位，分為三層，每層2個。每個庫位均設置光電傳感器，檢測車位有無車輛，更好地完成車輛的管理調度。
4. 自動道閘機構
本裝置是對車庫中車輛一道安全保護作用，由伺服電機驅動，道閘機構旋轉0～100度。由伺服電機驅動，接近傳感器定位。
二、 控製器部分結構
1. PAC控製單元
全新的控製器RX3i是PACSystems可編程自動化控製器（PAC）家族的最新成員。同PACSystems 家族的其他成員一樣，PACSystems RX3i擁有一個單一的控製引擎和一個通用的編程環境，它能方便地應用在多種硬件平台上，並且提供真正的集中控製選擇。
—擁有300MHz Intel微處理器和10Mbytes 用戶內存的高性能控製器。無需多個控製器，使控製更加簡單。
—廣泛的I/O模塊選擇適合從簡單到複雜的應用；此外，係統還提供多種網絡接口模塊。
—通用的PCI總線背板，背板高速PCI總線速度為 27MHz，使得複雜 I/O 的數據吞吐率更大，簡單 I/O 的串行總線讀寫更快，優化了係統的性能和投資。背板總線支持帶電插拔功能, 減少係統停機時間。
在本套係統中，采用CPU模塊（IC695CPU310）作為係統的控製中心，電源模塊（IC695PSA040）、通信模塊（IC695ETM001）、以及數字量輸入模塊（IC694MDL660）、數字量輸出模塊（IC695MDL754）等IO模塊作為輔助，構建成一獨立網絡化的控製體係，完美實現對立體車庫的控製體係。
2. PACmotion驅動機構
新型 PACMotion 控製器是可編程自動化控製器（PAC）的革命性產品RX3i PACSystems 家族的新成員。該多功能伺服運動控製器綜合了高度集成的運動和機械控製邏輯解決方案的優勢與先進的機械自動化所需的性能、靈活性和可擴展性。開放式編程環境大大簡化了運動和機械邏輯事件的同步，同時保留高速運動應用的實時性能。
在當今的短周期精益生產環境中，使用相同的 FANUC AC 伺服器進行驅動關鍵型生產效力的改善是必不可少的。
—可改善機械生產效力的性能
—麵向小型和複雜應用的靈活性和可伸縮性
—減少停機時間
在本套控製係統中，采用走多伺服控製係統，分別應用如下：
序號 功能 伺服電機 伺服放大器
1 轎箱曳引機構 ZA06B-0063-B503 IC800BIK020
2 自動道閘機構 ZA06B-0115-B503 IC800BIK020
3 傳輸機構 ZA06B-0115-B203 IC800BIK020
4 旋轉機構 ZA06B-0114-B203 IC800BIK020
3. 觸摸屏HMI機構
QuickPanel View/Control，它是當前最先進的緊湊型控製計算機。QuickPanel View/Control 提供不同的配置來滿足使用需求，既可以作為全功能的HMI（人機界麵），也可以作為HMI與本地控製器和分布式控製應用的結合。無論是其擅長的網絡環境還是單機單元，QuickPanel View/Control是工廠級人機界麵及控製的很好的解決方案。
在本套係統中，觸摸屏擔任著重要的人機交互工作，完成對係統的各個電機機構控製，以及在存取車時候時人機“對話”。
4. ID讀卡器單元
ID卡(ka)在(zai)弱(ruo)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)一(yi)般(ban)作(zuo)為(wei)門(men)禁(jin)或(huo)停(ting)車(che)場(chang)係(xi)統(tong)的(de)使(shi)用(yong)者(zhe)身(shen)份(fen)識(shi)別(bie)，由(you)於(yu)其(qi)無(wu)須(xu)內(nei)置(zhi)電(dian)源(yuan)，使(shi)用(yong)時(shi)無(wu)接(jie)觸(chu)且(qie)壽(shou)命(ming)長(chang)，因(yin)此(ci)在(zai)弱(ruo)電(dian)係(xi)統(tong)中(zhong)有(you)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。ID卡的出現基本上淘汰了早期的磁卡或接觸式IC卡。但由於ID卡(ka)不(bu)可(ke)寫(xie)入(ru)用(yong)戶(hu)數(shu)據(ju)，其(qi)記(ji)錄(lu)內(nei)容(rong)僅(jin)限(xian)卡(ka)號(hao)隻(zhi)可(ke)由(you)芯(xin)片(pian)廠(chang)一(yi)次(ci)性(xing)寫(xie)入(ru)，開(kai)發(fa)商(shang)隻(zhi)可(ke)讀(du)出(chu)卡(ka)號(hao)加(jia)以(yi)利(li)用(yong)，無(wu)法(fa)根(gen)據(ju)係(xi)統(tong)的(de)實(shi)際(ji)需(xu)要(yao)製(zhi)訂(ding)新(xin)的(de)號(hao)碼(ma)管(guan)理(li)製(zhi)度(du)。
在本套係統中，選用通信方式為RS232，與電腦直接通訊的ID讀卡器設備。在控製器上采用通信模塊（IC695CMM002）與ID讀卡器組建成通信夥伴，采集ID卡數據信息並傳送至CPU模塊。
三、 立體車庫控製係統存取車流程圖
1. 存車操作
司機駕駛車輛從車庫入口進入。在入口處的非接觸式ID讀卡機前感應區域下刷下自己的ID卡，同時在觸摸屏上輸入存車密碼（此密碼為配合ID卡加密），感gan應ying過guo程cheng完wan畢bi，柵zha欄lan自zi動dong升sheng起qi，傳chuan送song帶dai自zi動dong將jiang車che輛liang托tuo運yun到dao車che庫ku的de入ru口kou處chu。車che輛liang進jin入ru後hou，柵zha欄lan自zi動dong關guan閉bi，承cheng載zai小xiao車che自zi動dong到dao入ru口kou出chu將jiang車che輛liang存cun入ru到dao對dui應ying的de車che庫ku內nei。在zai刷shua卡ka的de同tong時shi，收shou費fei係xi統tong會hui自zi動dong記ji下xia車che輛liang的de存cun入ru信xin息xi，並bing記ji錄lu車che輛liang的de相xiang關guan信xin息xi一yi並bing記ji錄lu到dao數shu據ju庫ku係xi統tong中zhong，完wan成cheng一yi個ge存cun車che流liu程cheng。
2. 取車操作
司機進入車庫時，在入口處的非接觸式讀卡機前感應區域晃一下自己的ID卡，從人機處采集取車密碼。控製器根據該ID號(hao)以(yi)及(ji)輸(shu)入(ru)密(mi)碼(ma)，數(shu)據(ju)庫(ku)將(jiang)執(zhi)行(xing)篩(shai)選(xuan)比(bi)對(dui)等(deng)操(cao)作(zuo)，讀(du)取(qu)該(gai)車(che)位(wei)號(hao)，停(ting)車(che)時(shi)間(jian)，車(che)型(xing)等(deng)相(xiang)關(guan)信(xin)息(xi)，一(yi)旦(dan)信(xin)息(xi)被(bei)管(guan)理(li)員(yuan)確(que)認(ren)無(wu)誤(wu)後(hou)，車(che)庫(ku)內(nei)承(cheng)載(zai)小(xiao)車(che)移(yi)動(dong)到(dao)人(ren)車(che)交(jiao)接(jie)的(de)位(wei)置(zhi)，柵(zha)欄(lan)自(zi)動(dong)升(sheng)起(qi)。司(si)機(ji)便(bian)可(ke)開(kai)車(che)出(chu)場(chang)。出(chu)場(chang)後(hou)，柵(zha)欄(lan)自(zi)動(dong)關(guan)閉(bi)，完(wan)成(cheng)一(yi)個(ge)取(qu)車(che)流(liu)程(cheng)。
四、 立體車庫總結
在借助PACSystems™ Rx3i高端特性，擁有以下擴展功能：
1. 自動收費係統
自動收費采用非接觸式ID卡。通過在數據庫中可規定ID卡的種類，分為固定用戶，臨時卡等。對固定用戶，發行長期卡，費用可在固定用戶交納管理費用時一並交納；對臨時用戶，發行儲值卡，即：用戶交納的費用存在卡內，每次停車讀卡自動從卡中扣除費用。
2. 遠程診斷係統
現場控製器可以通過以太網通信模塊、Hubdengwangluoshebeiyukongzhizhongxindejuyuwangxianglianjie，keyitongguowangguanshezhishixianyuanchengguanli，jiancexianchangyunxingqingkuang，dangxianchangchuxianguzhangshi，zaikongzhizhongxinjikejinxingjiejue，fangbianguanlirenyuan、安保人員異地辦公。
3. 自動道閘係統
在車庫出入口處各設非接觸式讀卡器、感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)及(ji)道(dao)閘(zha)，用(yong)戶(hu)在(zai)車(che)庫(ku)出(chu)入(ru)口(kou)處(chu)刷(shua)卡(ka)後(hou)，係(xi)統(tong)自(zi)動(dong)判(pan)別(bie)該(gai)卡(ka)是(shi)否(fou)有(you)效(xiao)，若(ruo)有(you)效(xiao)，則(ze)道(dao)閘(zha)自(zi)動(dong)開(kai)啟(qi)，通(tong)過(guo)感(gan)應(ying)線(xian)圈(quan)後(hou)，自(zi)動(dong)柵(zha)欄(lan)自(zi)動(dong)關(guan)閉(bi)；若無效，則道閘不開啟，同時向管理人員報警。
4. 監控安保係統
監控安保係統是指在中央控製室進行監視控製車庫現場的運行狀況。它具有運動檢測、車牌識別、網絡連接、各種類型的報警係統實現連動等功能，可以實現無人看守
實施結果
目前該項目正在項目實施階段。
關於GE智能平台
GE智能平台是一個提供高新技術的企業，它為世界各地的用戶提供用於自動化控製的軟件、硬件和技術服務以及嵌入式計算。我們為用戶提供一個獨特的，靈活的，超可靠的技術基礎，使得他們在包括能源、水處理、消費品、國防和防禦，以及通訊等產業領域獲得持續的優勢。GE智能平台是一家總部設在美國弗吉尼亞州的夏洛茨維爾的全球性企業，是GE企業解決方案集團公司的一員。想獲取更多信息，請訪問： www.ge-ip.com/cn。
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