常州信息职业技术学院电子与电气工程学院 毕业设计论文
AS interface网络由电源模块提供直流电压。电源模块集成有数据解耦性能，可以通过同一根电缆同时传送数据和电源。使用中继器或扩展器，AS interface可正常工作在300米以内，否则只能在100米内正常工作。每个AS interface线皆要求有自己的电源模块。在AS interface进入正常运行之前，必须对所有的从站分配地址。
3.4 停车场出入口控制模块硬件设计
停车场出入口控制模块是停车场用户出入权限管理与监控的关键功能模块，由读卡器、票箱、道闸、车辆检测器、车位数显示牌等部件构成。在本文系统中读卡器直接与管理PC机通信，系统采集用户卡信息，现场控制器PLC则根据PC机传送的用户卡信息及现场采集的车辆经、停信息根据控制流程需求，控制票箱、道闸、车辆检测器、拍照系统等系统部件的动作。 3.4.1 读卡器工作原理及选型
停车场出入口控制实质是卡片识别方式的门禁控制系统。卡片方式的门禁系统通过读卡或读卡加密码方式来管理进出权限。该系统的出入凭证为各类卡片，包括磁卡、接触式IC卡、非接触式IC卡等，识别仪为相应的读卡器。读卡器系统常分为磁卡、接触式IC卡、非接触式IC卡即射频卡系统。
磁卡与读卡器间有磨损，寿命较短，而且磁卡易被复制，卡内信息容易因外界磁场而丢失，使卡片无效，因此安全性一般。接触式IC卡是将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中，封装成卡的形式，其外型与覆盖磁条的磁卡相似。卡片内没有电源，但有存储器，可记录卡片号码，发行商信息，也可记录持卡人信息。卡片表面从C1到C8共8个触点，使用者在进门前需要用读卡器读取持有的卡片，读卡器通过触点C1和C5给卡片提供电源，并从触点C7串行读取卡片内信息送入门禁控制系统，门禁控制系统根据法则执行比较判断，根据结果控制锁具的开启和闭合。由于IC卡不会被磁化、不易复制，因此这种门禁系统的安全性高于磁卡门禁系统。
非接触式IC卡又称为射频卡，与接触式IC卡相似，卡内没有电源，有存储器，但非接触IC卡表面没有触点而是在卡片内增加一个电感线圈。使用者在进门前将卡片靠近读卡器，电感线圈在读卡器内发射装置的激励下产生微弱电流，保证卡内芯片工作，并以电磁方式将信息返回给读卡器。射频卡既具有IC卡的普遍优点，又具有自身的独特优点如：无源、免接触、免操作、使用寿命长；数据交换不受除金属外的介质影响，使用方便；防水、防尘、防静电干扰、适应各种恶劣的环境；感应距离远，普遍射频卡可达5～15cm，远距射频卡可达5～10m；安全可靠，误读或不读卡的机率几乎为零，成百上千亿的密码，无法破译。
这种门禁系统的卡片与读写设备之间无接触，开门安全方便、使用寿命长，卡片难以复制、安全性高，可联微机实现双向控制。是门禁系统的发展方向之一。
对于停车场采用门禁系统进行出入控制，至少需要实现以下基本功能： 1、对通道口进出权限的管理，根据用户缴费及订购车位使用权限的情况设定用户卡进出通道的权限，门禁控制系统根据法则执行比较判断，根据结果控制道闸的开启和闭合。
2、出入事件的记录、查询功能是系统进行管理的基础。
本文停车场控制系统亦采用无源非接触式IC卡构成门禁控制系统，经过比较，根据系统需求选用SENSE-182X型读写器。该读写器可通过RS232或RS485这两种串行通信接口中任意一种与PC机连接以接收和发送数据。读写器与PC
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机或控制器相连的距离随数据接口类型的不同而不同。RS232接口其可靠通信距离为10米，RS485通信接口使用屏蔽双绞线则通信距离可达1.0KM。若读卡器距离管理PC机较远，出入不同口的情况，采用RS485串口通信或使用RS232/RS485转换器以有效延长通信距离。
3.4.2 出入口控制系统相关设备选型
出入口控制系统的闸门机又称为道闸，一般分为伸缩闸和抬杆闸，抬杆闸又分为手动和自动两种。手动闸栏杆的上升和下降由手控按钮或遥控器操作；自动闸栏杆的上升和下降由控制器根据门禁控制的法则和流程经程序判断给出道闸的开关控制信号。在出入口控制中，当读卡器读取IC卡后，与PC机通信，系统判断符合开门条件时，控制器给出道闸开启的信号，道闸开启。车辆经过入口控制系统的车辆感应线圈后，控制器给出闸门关闭信号。本文系统选用NICE公司的WIL-4型，该机栏杆下部具有防砸车装置，可手动、遥控及程序控制栏杆开启及关闭。
摄像装备安装在进口或出口处对进入或离开的车辆摄像，提供给计算机进行抓拍。WV-CP464彩色摄像机并配备TG-0412FCS-3光学镜头及DS-4002-001型视频切换器以便对进出口视频信号进行切换选择。
3.5 输入/输出变量地址分配
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 地址 电器符号 状态 功能说明 I0.0 B NO A入口栏外传感器 I0.1 B NO A入口栏内传感器 I0.2 B NO B入口栏外传感器 I0.3 B NO B入口栏内传感器 I0.4 B NO C入口栏外传感器 I0.5 B NO C入口栏内传感器 I1.0 B NO D出口栏内传感器 I1.1 B NO D出口栏外传感器 I1.2 B NO E出口栏内传感器 I1.3 B NO E出口栏外传感器 I1.4 B NO F出口栏内传感器 I1.5 B NO F出口栏外传感器 Q0.0 B ** A入口栏杆 Q0.0 B ** B入口栏杆 Q0.0 B ** C入口栏杆 Q0.3 H ** D出口栏杆 Q0.3 H ** E出口栏杆 Q0.3 H ** F出口栏杆 Q0.1 H ** 红灯 Q0.2 H ** 绿灯 I1.6 B NO 车位传感器 I1.7 B NO 车位传感器 Q2.0 B ** 车位灯 表3-1 用户出入场控制PLC输入、输出分配表
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3.6 车位监控系统硬件集成设计
为使车库的管理更加有序，避免乱停放现象及遏制盗车现象的发生，在本文停车场监控系统中对车位的车辆是否超过进行监控。
1、车位监控系统构成
车位监控系统是停车场监控系统整体构成中密不可分的一部分，如表3-2所示，在硬件构成上车位检测器检测各车位车辆入库占位的状态，现场控制器PLC和车位传感器对车位状态信息进行处理判断车位亮否。 序号 1 2 IC卡状态 刷卡已入场 刷卡已入场 传感器状态 未超过规定位置 超过规定位置 车位灯的状态 车位灯不亮 车位灯亮 表3-2 车位监控状态表
监控过程中现场控制器PLC与管理PC机间通过RS232/RS485通信，需双方编程控制。
2、车位传感器工作原理及选型
车位传感器负责采集车位的状态信号，本节依据其工作原理进行选型。 车位检测是大型室内专业停车场实现车位自动化定点管理的基础，车位传感器则是其中的关键部件。目前对车位占、空状态的检测常采用地感线圈检测器、超声波车位传感器等常用方式。近来亦有采用视频车位检测器实现对车位的检测。
电感线圈检测方式常被用于停车场的出入控制系统。视频车位检测器则采用视频图像处理技术，采用摄像头同时监控多个车位，并将车位的占用信息传递到上位控制计算机。除了传送简单的车位占用情况信息之外，还可以传送现场监测图片。视频车位检测系统通常由图像采集、图像处理、网络通信、显示控制及电源五大模块组成。系统对车位状态的监测需要强大的信息处理能力。
超声波车位传感器则采用超声波测距的工作原理，利用超声波发射、被测物体反射、回波接收后的时差来测量被测距离的一种非接触式测量仪器。能够检测车辆是否停在车位上，具有防误检功能，如防相邻车位误检、人员在停车位误检、障碍物误检等。由于使用超声波侦测，不会像使用红外线、微波等侦测方式容易受外在环境变化或干扰而造成误报问题。由于每个传感器都有独立的防干扰功能，也不受周围传感器的干扰。
检测车位占、空状态可以采用光电、电磁、红外检测等多种方法设计车位传感器，但从检测原理及工程实施来看，超声波检测器具有造价低、非埋设、无附加反射装置、免维护和抗静电干扰等优点，有利于网络群测系统的构成。基于超声波传感器的上述优点，本文系统中对停车场车位的检测选用超声波车位传感器。
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第4章 停车场控制系统软件设计
前面章节详细介绍了停车场监控系统的组成，包括管理计算机、读卡器系统、车路车位控制系统及现场控制器、现场传感器。上述这些构成了停车场监控系统的硬件系统，但光靠这些硬件系统还不能完成停车场监控系统所要求的功能，这些硬件系统必须在软件的支持下才能协调工作。本节对停车场管理系统软件进行设计，主要是PLC控制应用程序的设计。
4.1 用户出入场控制程序设计
对于用户卡的信息处理主要由读卡器系统、停车场管理系统及通信接口程序进行处理，信息处理完成后，接口程序将传递包含卡号及刷卡点位的数据信息给PLC，PLC则据此判断卡用户是入场读卡还是出场读卡，从而分别启动不同流程。下面介绍其程序流程图及梯形图程序。
1、出入库工作流程分析
根据要求分析出用户出入库主程序流程图如图4-1所示。
图4-1 用户进、出库监控流程
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2、用户出入库梯形图
根据出入库流程画出梯形图如图4-2所示。
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