T E L K O M NIKA   T elec o mm un ica t io n,  Co m pu t ing ,   E lect ro nics   a nd   Co ntr o l   Vo l.   18 ,   No .   5 Octo b er   2 0 2 0 ,   p p .   2 6 5 4 ~ 2 6 6 4   I SS N:  1 6 9 3 - 6 9 3 0 ,   ac cr ed ited   First Gr ad b y   Ke m e n r is te k d i k ti,  Dec r ee   No : 2 1 /E/KPT /2 0 1 8   DOI : 1 0 . 1 2 9 2 8 / T E L KOM NI KA . v 1 8 i5 . 1 4 3 9 8     2654       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //jo u r n a l.u a d . a c. id /in d ex . p h p /TELK OM N I K A   Co ntrol sy ste m  of  auto m a ti c ga ra g   using  prog ra m m a ble log ic control le r       K.   Selv a k u m a r,   R.   P a la nis a m y ,   P a t t i N i k hil ,   D.   K a rt hi key a n,  D.   Selv a bh a ra t hi   S RM   In sti tu te  o f   S c ien c e   a n d   T e c h n o lo g y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct  2 4 ,   2 0 1 9   R ev i s ed   A p r   3 0 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   Ma y   1 1 ,   2 0 2 0       In   to d a y ’s  p o p u late d   w o rld ,   u rb a n   lan d   a v a il a b il it y   h a b e c o m e   s c a rc e   a n d   m a n u a in v o lv e m e n o f   h u m a n fo a   p r o p e tas k   m a k e a   w o rk   le ss   e ff i c ien a n d   les a c c u ra te.  T h e   g a ra g e   i o n e   o f   th e   w o rk sta ti o n w h ich   n e e d t o     b e   m o d e rn ize d   f o e n h a n c e d   lan d   u t il iza ti o n ,   e n e rg y   sa v in g   a p p ro a c h     a n d   sy ste m a ti c   f u n c ti o n i n g .   Th is  g o a c a n   o n ly   b e   a c h iev e d   th ro u g h     th e   a u to m a ti o n   o f   p a rk in g   s y ste m s.  W e   h a v e   p ro p o se d   a n   a u t o m a ted   c o n tr o s y ste m   f o g a ra g e   u sin g   sie m e n P L (p ro g ra m m a b le  lo g ic  c o n tro l) - 1 2 0 0   to   c o n tro l   t h e   v e h icle s.  T h e   n u m b e p late   o f   th e   c a is  re c o rd e d   th r o u g h     th e   RF ID  re a d e a n d   th e   p a rk in g   slo f o th a p a rti c u lar  v e h icle   is  a ll o tt e d   a u to m a ti c a ll y   b a s e d   o n   th e   a v a il a b le  v a c a n c y .   A lo n g   w it h   th is  th e   p a rk in g   a re a   is  f it ted   w it h   f ire  a lar m ,   w h ich   w il ra ise   if   a n y   s m o k e   o f ire  h a p p e n s   in   th e   lo c a ti o n .   T h e   to tal  p a rk in g   c o st  o f   e a c h   v e h icle   c a n   b e   c a l c u late d   b a se d   o n   t h e   n u m b e o f   h o u rs  it   h a b e e n   p a rk e d .   A n d   t h e   i n f o rm a ti o n   w il b e   d isp lay e d   in   th e   S CA D A   sc re e n .   A d d it io n a ll y ,   in ste a d   o f   th e   f u ll   li g h ten in g   o f   th e   c o m p lete   p lac e ,   li g h ten i n g   w il b e   p ro v id e d   o n ly   in   t h e   d irec ti o n   o f   m o v e m e n o f   th e   c a r,   p re v e n ti n g   w a sta g e   o f   e n e rg y .   K ey w o r d s :   HM I   I R   s en s o r   P L C   R FID   SC A D A     S m o k s en s o r   Step p er   Mo to r     T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e th e   CC B Y - SA   li c e n se .     * C o r r esp o nd ing   A uth o r :   R.   P alan is a m y   Dep ar t m en t o f   E E E ,     SR I n s tit u te  o f   Sc ien ce   a n d   T ec h n o lo g y ,   C h e n n ai,   I n d ia   E m ail:  k r s p alan i@ g m ail. co       1.   I NT RO D UCT I O N   P L C   ( p r o g r a m m ab le  lo g ic  c o n tr o ller ) :   P L C   is   a n   i n d u s t r ial  d ig ital  co m p u ter   w h ich   h as  b ee n   d esig n ed   f o r   t h co n tr o o f   a u to m ated   d ev ice s   s u c h   as  in d u s tr ial  p r o ce s s ,   m an u f ac t u r in g   p r o ce s s es,  r o b o tics ,   ass e m b l y   li n a n d   co n tr o ap p licatio n s .   P L C s   w er d esi g n e d   to   r ep lace   h ar d   w ir ed   r ela y s   as  th e y   ar ea s y   t o   p r o g r am   an d   h as   h ig h   r eliab il i t y   [ 1 - 5 ] .   I t i s   a   r ea l   ti m d e v ic w h ic h   is   d es ig n ed   to   p r o d u c r esp o n s es   to   i n p u d ata  w it h i n   li m ited   ti m e.   T h P L C   k it  co n s is t s   o f   i n p u m o d u les,  o u tp u m o d u le s ,   C P ( ce n tr al  p r o ce s s in g   u n i t) ,   r ac k   ass e m b l y ,   ti m er ,   c o u n ter ,   m e m o r y   a n d   p r o g r a m m i n g   u n it.  I h as  1 4   d ig ital  i n p u a n d   1 0   d ig ital  o u tp u a n d   2   a n alo g   in p u a n d   1   an alo g   o u tp u [ 6 ] .   P L C   u s es  f i v t y p es  o f   p r o g r a m m i n g   la n g u a g es   w h ic h     ar e:  lad d er   lo g ic,   s eq u e n tia f u n ct i o n   c h ar ts ,   f u n ctio n al   b lo ck   d iag r a m ,   s tr u ct u r ed   li s t,  a n d   i n s tr u ctio n   lis t   T h lad d er   lo g ic  is   th e   m o s t   co m m o n l y   u s ed   P L C   p r o g r a m m in g   lan g u ag e.   T h p o w e r   s u p p l y   g iv e n   to     th P L C   i s   2 4 [ 7 - 1 0 ] .       SC A D A   is   s y s te m   s o f t w ar f o r   p r o ce s s   co n tr o l.  SC A D is   ce n tr al  co n tr o s y s te m   w h ic h   co n s is ts   o f   co n tr o ller   n et w o r k   in ter f ac e s ,   in p u t - o u tp u co m m u n icat io n   a n d   s o f t w ar [ 1 1 - 1 6 ] .   SC A D A   i s   u s ed   to   co n tr o an d   m o n ito r   all  in d u s tr ial,   m an u f ac t u r in g ,   in f r as t r u ctu r al,   p r o d u ctio n   an d   d ev e lo p m e n p r o ce s s es.   I t’ s   u s ed   i n   f o r   au to m at io n   s o   m i n i m al  lab o u r   w o r k   i s   r eq u ir ed   u p o n   its   ap p licatio n .   I i s   ce n tr alize d   s y s te m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C o n tr o l sys tem  o f a u to ma tic  g a r a g u s in g   p r o g r a mma b le  lo g ic  co n tr o ller   ( K .   S elva ku ma r )   2655   u s ed   to   w ir a n d   w ir eles s   tec h n o lo g ies   [ 1 7 ] .   T h co m p o n e n t s   o f   S C A D ar s e n s o r s ,   R T ( r e m o te  ter m i n al   u n i ts ) .   T h f u n ctio n s   o f   SC A D s y s te m   ar d ata  ac q u i s itio n ,   d ata   co m m u n icat io n ,   d ata  p r esen tatio n ,   m o n ito r i n g   a n d   co n tr o l [ 1 8 ,   1 9 ] .   R FID   u s es  elec tr o m a g n etic  f ield s   to   au to m atica l l y   id e n ti f y   a n d   tr ac k   ta g s   attac h ed   to   o b j ec ts .     T h R FID   co n s is ts   o f   tr an s m itter   an d   r ec eiv er .   T h r ec eiv er   s en d s   elec tr o m a g n et ic  s i g n al s   to   th ca r d   an d   s en d s   it  to   th co il.  T h co il  g en er ates  s i g n als  to   E P R OM   [ 2 0 ] .   T h E P R OM   ag ain   s e n d s   b ac k   th s ig n al s   to   th r ec ei v er .   T h is   p r o ce s s   o f   s en d in g   it   b ac k   i s   ca lled   De m o d u latio n .   T h is   is   t h e n   s e n d   it  b ac k   to   t h r eq u ir ed   d ev ice   v ia   s er ial  p o r t.  T h er ar 2   t y p es  o f   R FID .   T h e y   ar e   p ass i v an d   ac t iv R FID .   T h Step p er   Mo to r   is     b r u s h le s s   DC   m o to r   th at  d i v id es  f u ll  r o tatio n   i n to   a n   eq u al  n u m b er   o f   s tep s .   I t s   r o to r   r o tates  th r o u g h     f ix ed   a n g u lar   s tep   i n   r esp o n s to   ea ch   in p u c u r r en t p u l s es r ec eiv b y   it s   co n tr o ller   [ 2 1 ] .     Step p er   m o to r   d r iv er   is   ci r cu it  o r   d ev ice  th at  p r o v id es   th n ec e s s ar y   c u r r en a n d   v o ltag to     s tep p er   m o to r   s o   th at  it   h a s   s m o o th   o p er atio n .   I is   cir cu it  t h at  ap p lies   v o lta g to   a n y   o f   t h f o u r   s ta to r   co ils   o f   th m o to r .   Dr iv er   ca n   b b u ilt  w it h   I C   s u ch   as  U L N2 0 0 3 ,   f o u r   Dar lin g to n   tr an s i s to r s   o r   f o u r   p o w er   tr an s i s to r s   [ 6 ] .   T h L P C 2 1 4 8   m icr o co n tr o ller   i s   a   1 6 - b it  o r   3 2 - b it  m icr o co n tr o ller   b ased   o n   AR M7   f a m il y .     I is   d esi g n ed   w it h   s e v er al  i n - b u ilt  f e at u r es  &   p er ip h er als.  T h o n - c h ip   s tatic  R A i s   8   k B - 4 0   k B ,   an d     th o n - ch ip   f la s h   m e m o r y   is   3 2   k B - 5 1 2   k B .   I h as  o n o r   t w o   1 0 - b it  A D C s   [ 2 2 ] .   T h w o r k i n g   v o lta g i s     v o lts T h L E is   a   li g h t   s o u r ce   w h ic h   u s e s   s e m ico n d u cto r s   an d   elec tr o lu m in e s ce n ce   to   cr ea te  l ig h t.     I n   o th er   w o r d s ,   lig h t - e m itti n g   d io d ( L E D)   is   s e m ico n d u c t o r   d ev ice  th at  e m its   lig h w h e n   an   e lectr ic  cu r r en is   p as s ed   th r o u g h   i t.  L i g h t   is   p r o d u ce d   w h en   t h p a r ticles   th at   ca r r y   t h e   cu r r en ( k n o wn   as   elec tr o n s   a n d   h o les)  co m b in to g et h er   w ith i n   th s e m ico n d u cto r   m a ter ial  [ 2 3 ] .   An   i n f r ar ed   s e n s o r   is   a n   e l ec tr o n ic  d ev ice  th at   e m its   in   o r d er   to   s e n s e   s o m e   asp ec ts   o f     th s u r r o u n d i n g s .   A n   I R   s e n s o r   ca n   m ea s u r th h ea o f   a n   o b j ec as  w ell  a s   d etec ts   t h m o tio n .   T h ese  t y p e s   o f   s e n s o r s   m ea s u r es  o n l y   i n f r ar ed   r ad iatio n ,   r ath er   th an   e m itti n g   it  t h at  i s   ca lled   as  a   p ass iv I R   s e n s o r Usu al l y   in   t h i n f r ar ed   s p ec tr u m ,   a ll  t h o b j ec ts   r ad iate  s o m f o r m   o f   th er m al  r ad iatio n s   [ 2 4 ] .   T h em itter   is   s i m p l y   an   I R   L E ( lig h e m itt in g   d io d e )   an d   th d etec to r   is   s i m p l y   an   I R   p h o to d io d w h ic h   is   s e n s it iv to   I R   lig h o f   t h s a m e   w a v ele n g t h   as   t h at  e m it ted   b y   th e   I R   L E D.   W h e n   I R   li g h f alls   o n   t h p h o to d io d e,     th r esis tan ce s   an d   th e s o u tp u t v o lta g es,  c h an g i n   p r o p o r ti o n   to   th m a g n it u d o f   th I R   lig h t r ec eiv ed   [ 2 5 ] .   A   r ela y   i s   a n   elec tr o m a g n etic   s w it c h   o p er ated   b y   r ela tiv el y   s m all   elec tr ic   cu r r en th at   c an   t u r n   o n   o r   o f f   m u ch   lar g er   elec tr ic  cu r r en t.   R ela y s   ca n   w o r k   eit h er   as  s w itc h es  ( tu r n i n g   t h i n g s   o n   an d   o f f )   o r   as  a m p li f ier s   ( co n v er tin g   s m al cu r r en ts   in to   lar g er   o n es).   T o   w o r k   as  a n   a m p li f ier ,   w g iv e   th o p er atin g   v o ltag at  o n ce   en d   o f   th r ela y   co il.  A   tr an s i s to r   is   co n n ec ted   to   th o th er   en d   o f   th r ela y   co il.  T h v o ltag e   th at  h as  to   b a m p li f ied   i s   g i v en   to   th e   b ase  o f   tr an s is to r   d u to   w h ich   th c ir cu it  g e ts   co m p leted   f r o m   co llecto r   to   e m itter .   An d   h e n c th v o lta g w g i v at  t h c o m   p o in o f   r ela y   ( i.e .   th a m p lif ied   v o lta g we   w a n t) ,   is   a v ailab le  at  th N C   p o in t o f   t h r ela y .       2.   P RO P O SE AU T O M AT I G ARA G E   CO NT RO L   SY S T E M   T h e   h a r d w a r e   c o m p r i s e s   P L C   ( p r o g r a m m a b l e   l o g i c   c o n t r o l )   S i em e n s   S 7 - 1 2 0 0   k i t ,   L PC 2 1 4 8   m i c r o c o n t r o l l e r ,   i n f r a r e d   s e n s o r ,   s m o k e   s e n s o r ,   R F I D   [ r a d i o   f r e q u e n c y   i d e n t i f i c a t i o n ] ,   L E D s   a n d   s t e p p e r   m o t o r A d d i t i o n a l   h a r d w a r e   c o m p o n e n t s   u s e d   a r e   t r a n s f o r m e r   a n d   r e c t i f i e r .   T h e   s o f tw a r e   p a r t   i n c l u d e s   PL C   f o r   b u i l d i n g   l a d d e r   l o g i c s   a n d   S C A D A   s c r e e n   i s   u s e d   f o r   d i s p l a y i n g .   I R   s e n s o r s   a r e   u s e d   t o   d e t e c t   t h e   p r e s e n c e   o f   a   v e h i c l e   i n   v a r i o u s   s l o t s   w i t h i n   t h e   i n f r a r e d   r a n g e ,   w h i c h   w i l l   b e   f u r t h e r   s e n t   t o   t h e   r e l a y s .   e a c h   s l o t   i s   e q u i p p e d   w i t h   i r   s e n s o r   f o r   t h e   d e t e c t i o n   o f   v e h i c l e s .   S m o k e   s e n s o r s   s e n s e s   s m o k e ,   t y p i c a l l y   a s   a n   i n d i c a t o r   o f   f i r e .   A   s i n g l e   s m o k e   s e n s o r   i s   u s e d   f o r   a   r a n g e   o f   f o u r   s l o t s   f o r   t h e   d e t e c t i o n   o f   s m o k e   a n d   t h u s   f i r e ,   w h i c h   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   1.     T h e   s i g n a l   i s   n o t   s e n t   d i r e c t l y   t o   t h e   PL C   a s   PL C   c a n   d e t e c t   i n p u t   v o l t a g e s   i n   t h e   r a n g e   o f   2 4 V   o n l y .   H e n c e   f r o m   t h e   r e l a y   s i g n a l   i s   g i v e n   t o   t h e   P L C .   H e r e ,   t h e   r e l a y   c i r c u i t   b o o s t s   t h e   v o l t a g e   f o r   t h e   p r e f e r r e d   u s e .   T h e r e   a r e   2   R F I D s   i n   t h e   p r o j e c t .   O n e   a t   t h e   e n t r a n c e   a n d   t h e   o t h e r   a t   t h e   e x i t   s i d e .   T h e   d a t a   o f   R F I D   i s   a n a l o g   d a t a .   H e n c e ,   t h e   d a t a   f r o m   t h e   R F I D   i s   f i r s t   f e d   t o   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   ( L PC 2 1 4 8 )   w h i c h   a n a l y s e s   i t   a n d   t h e n   g i v e s   s i g n a l   t o   t h e   PL C .   F o r   f u r t h e r   p r o c e s s e s .   T h e   P L C   k i t   i s   p r o g r a m m e d   t h r o u g h   t h e   l a d d e r   l o g i c   f o r   s p e c i f i c   o p e r a t i o n s .   T h e   l a d d e r   l o g i c   d e s i g n i n g   c o n s i s t s   o f   t h r e e   p a r t s :     M a i n   l o g i c :   c o n n e c t i n g   t h e   L E D s ,   R F I D s ,   M o t o r s   a n d   t h e   s e n s o r s   t o   w o r k   w i t h   r e s p e c t   t o   e a c h   o t h e r .     R F I D   l o g i c :   b o t h   t h e   R F I D s   a r e   c o n n e c t e d   a n d   d e s i g n e d   f o r   c o m p a r i s o n   o f   v a l u e s   a n d   f l o w i n g l y   t h e y   g i v e   t h e   o u t p u t .     M o t o r   l o g i c :   b o t h   t h e   m o t o r s   a r e   d e s i g n e d   i n   a   w ay   t h a t   t h e   g a t e s   o p e n   w h e n   t h e r e   i s   a n   a b s e n c e   o f   s l o t   i n     t h e   p a r k i n g   a r e a .       C a r   p a r k i n g :   i f   t h e r e   i s   s p a c e   t h e n   o n l y   a l l o t m e n t   o f   s l o t s   t a k e s   p l a c e   o t h e r w i s e   g a t e   d o e s n t   o p e n   a n d     t h e   L E D s   g l o w   i n   t h e   d i r e c t i o n   o f   m o v e m e n t   o f   t h e   c a r .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l Vo l.  18 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0 :    2 6 5 4   -   2664   265 6       Fig u r 1 .   B lo ck   d iag r a m   o f   p r o p o s ed   s y s te m       3.   P RO G RAM M AB L E   L O G I CO NT RO L L E [ P L C]   A   P L C   i s   s m all  d i g ital  co m p u ter   w h ic h   is   u s ed   to   co n tr o th m an u f ac tu r i n g   p r o ce s s es  w it h   h i g h   r eliab ilit y ,   w h ic h   i s   s h o w n   in   F ig u r 2 .   P L C   i s   u s e f u b ec au s o f   i i s   ea s e   o f   p r o g r am m in g   an d   ea s o f   f au lt  d ia g n o s is .   I is   u s ed   a s   a u to m at io n   co n tr o ller s   i n   h ar s h   en v ir o n m en ts .   I is   a   h ar d - r ea l   ti m d ev ice   w h ic h   p r o d u ce s   o u tp u s i g n al s   w it h   r esp ec to   in p u s ig n al s   w it h i n   li m ited   t i m e.   T h e   b a s i c   P L C   h a r d w a r e   a r c h i t e c t u r c o n s i s t s   o f   p o w e r   s u p p l y ,   i n p u t   m o d u l e ,   C P U   p r o g r a m m i n g ,   o u t p u t   m o d u l e ,   f i e l d   i n p u t s / c o n t r o l   e l e m e n t s   p r o c e s s   m a c h i n e s .   A   p o w e r   s u p p l y   o f   2 4   V   i s   r e q u i r e d   f o r   t h e   a p p l i c a t i o n   o f   P L C   k i t .   T h e   PL C   c a n   r u n   w i t h   S M P S   o r   w i t h o u t   S M P S .   I f   i t   i s   w i t h   S M P S   t h e n   t h e   v o l t a g e   i s   2 3 0   V   A C   a n d   v a r i e d   o u t p u t   D C   c a n   b e   g e n e r a t e d .   I f   i t   i s   w i t h o u t   S M P S   t h e n   d i r e c t   2 4   V   f r o m   d i r e c t   D C   s u p p l y   i s   s u p p l i e d .   T h e   i n p u t   o u t p u t   m o d u l e s   c a n   b e   s u b d i v i d e d   i n t o   c o m p a c t   t y p e   o r   s t a n d a r d   t y p e .   I n   c o m p a c t   t y p e   e x t r a   m o d u l e s   c a n   n o t   b e   a d d e d   w h e r e a s   i n   s t a n d a r d   t y p e   m o r e   n u m b e r   o f   m o d u l e s   c a n   b e   a d d e d .   B a s e d   o n   I n p u t   a n d   O u t p u t   e x p a n s i o n s   i t   c a n   f u r t h e r   b e   d i v i d e d   i n t o   M i n i   O R   M i c r o ,   M e d i u m   a n d   R a c k   T y p e .   I n   t h e   m i n i   t y p e   o n l y   3 - 4   m o d u l e s   c a n   b e   a d d e d .   I n   t h e   m e d i u m   t y p e   8   m o d u l e s   c a n   b e   a d d e d   a n d   i n   t h e   r a c k   t y p e   3 2   m o d u l e s   c a n   b e   a d d e d .   I t   h a s   1 4   i n p u t - d i g i t a l   p i n s   a n d   1 0   i n p u t - d i g i t a l   p i n s .     I t   a l s o   h a s   2   a n a l o g - i n p u t   p i n s   a n d   1   a n a l o g - o u t p u t   p i n .           Fig u r 2 .   B asic P L C   ar ch itect u r e       I n   F i g u r e   3   s h o w s   P 1 I   s t a n d s   f o r   p r o c e s s   im a g e   i n p u t   a n d   P I Q   s t a n d s   f o r   p r o c e s s   i m a g e   o u t p u t .     T h e   f u n c t i o n   o f   a   t i m e r   i s   t h a t   i t   k e e p s   t h e   o u t p u t   o n   f o r   a   c e r t a i n   l e n g t h   o f   t i m e .   T h e   t i m e r s   u s e d   i n   PL C   a r e   T - O N ,   T - O F F ,   T P .   T h e   T - O N   t i m e r   s w i t c h e s   o n   a f t e r   a   c e r t a i n   t i m e   s p e c i f i e d .   T h e   T - O F F   t im e r   s w i t c h e s   o f f   a f t e r   c e r t a i n   t i m e   a n d   t h e   T P   r e m a i n s   o n   f o r   a   c e r t a i n   p e r i o d .   C o u n t e r s   a r e   u s e d   f o r   c o u n t i n g   i t e m s .   T h e   e v a l u t i o n   o f   PL C   i s   s h o w n   i n   T a b l e   1.   T h e   c o m m o n   t y p e s   o f   c o u n t e r s   a r e   u p   c o u n t e r s ,   d o w n   c o u n t e r s   a n d   u p / d o w n   c o u n t e r s ,   w h i c h   i s   s h o w n   i n   F i g u r e   4 .             Fig u r 3 .   B asic b lo ck   d iag r a m     Fig u r 4 .   Me m o r y   u n it   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C o n tr o l sys tem  o f a u to ma tic  g a r a g u s in g   p r o g r a mma b le  lo g ic  co n tr o ller   ( K .   S elva ku ma r )   2657   T ab le   1 .   E v o lu tio n   o f   P L C   P L C   V ER S I O N S   T Y P E     L O G O   n a me   C h a n g e d   t o   S M A R T   L O G O   M I N I   N a n o - Ty p e   P L C   S7 - 2 0 0   M I N I   N a n o - Ty p e   P L C   S7 - 1 2 0 0   M I C R O   V o l t a g e   L e v e l / A p p l i c a t i o n   O r i e n t e d   S7 - 3 0 0   I N D U S T R I A L   A p p l i c a t i o n   R a c k   T y p e   P L C   S7 - 1 5 0 0   I N D U S T R I A L   F o r   a l l   a p p l i c a t i o n s   S7 - 4 0 0   I N D U S T R I A L   S a me   a s S 7 - 3 0 0 ,   H i g h   M e mo r y       4.   RF I D   R FID   i s   d ev ice  w h ich   ca p tu r es  th d i g ital   d ata  in   R FID   t ag s   v ia  r ad io   f r eq u en c y   o f   r ad io   w a v es.     I is   s i m ilar   to   b ar co d e   r ea d e r Ho w e v er ,   R FID   s ta n d s   o u f r o m   B ar co d R ea d er   in   th f a ct  th at  R FID   r ea d s   d ata  o u ts id th e   li n o f   s ig h t   w h er ea s   B ar co d R ea d er   o n l y   r ea d s   i n   t h a lig n ed   p r ef er e n ce   w it h   r esp ec t   to     th o b j ec th r o u g h   s ca n n er .   So ,   R FID   id en tify   o b j ec ts ,   co llects  d ata  an d   h elp s   an d   f ee d s   th o s d ata   to     th co m p u ter   s y s te m s   w it h o u t   p h y s ica co n tact  f o r   th eir   r esp ec tiv w o r k .   W h en   a n   R FID   tag   p ass es  t h r o u g h   th R FID   r ea d er ,   it  d etec ts   th ac tiv atio n   s i g n al  f r o m   t h an ten n a,   w h ic h   is   s h o w n   i n   Fig u r 5 .   An   R FID   co m p r is e s   o f   R FI D   tag ,   R FID   r ea d er   an d   p r o ce s s o r /co n tr o ller .   An   R FID   tag   co n s is t s   o f   i n te g r ated   cir cu it   an d   an   an te n n a.   T h ta g   is   s h i eld ed   w it h   p r o tectiv e   m ater ial s   ( s u ch   as  p las tics )   to   h o ld   it  t o g eth er   a n d   p r ev e n d am a g e s   in   e n v ir o n m e n tal  co n d itio n s .   T h er ar t w o   t y p es o f   R FID   s y s te m s .   T h e y   ar e:     A cti v R FID   s y s te m i n   t h is   s y s te m ,   t h tag s   h av e   th e ir   o wn   p o w er   s o u r ce   i.e . ,   ex ter n al  s o u r ce .   T h is   ca n   b u s ed   f o r   h i g h   r a n g ap p lica tio n s .     P ass iv R FID   s y s te m s i n   th is   s y s te m ,   t h tag   is   p o w er ed   v ia   th r ea d er   an ten n to   th tag   an ten n a.   T h is   is   u s ed   f o r   s h o r t r an g tr a n s m is s i o n .   I n   th is   p r o j ec w ar u s in g   t w o   R FID s   i.e . ,   o n f o r   en tr y   lev el  f o r   d etec tio n   o f   t h v e h icle  R FID   n u m b er   a n d   t h o t h er   f o r   t h e x it  lev el   f o r   n o ti n g   d o w n   t h e   o u t g o in g   v e h icle.   T h r o u g h   th is   p r o ce s s ,     th p ar k in g   ti m co u ld   b ca lcu lated   an d   th u s   t h p ar k in g   f ee   co u ld   also   b ca lcu lated .   T w o   an alo g   p in s   o f     th P L C   k it   is   u s ed   f o r   t h p r o ce s s .   R FID _ 1   u s es   I W 6 4   an d   R FID _ 2   u s es  I W 6 6   as   th a n alo g   i n p u t s .     T h an alo g   v alu e s   w ill  h a v to   b e   co n v er ted   i n to   in teg er .   As  th r ated   r an g f o r   P L C   is   1 0 w h ic h   is   s i m ilar   to   in teg er   v alu o f   2 7 6 4 8 .   So ,   2 7 6 4 8   is   th an alo g   r ated   m a x i m u m   v al u e.   R FID   ca lc u latio n :     1 0   V= 2 7 6 4 8 ( C o n s ta n t)     As  th o u tp u v o lta g r ec eiv e d   f r o m   th R FID   i s   3   V.   So ,   th 3   is   d iv id ed   a m o n g   8   o u tp u o n   b asi s   o f   it s   p h ase  r o tatio n   o f   m o to r .     3   V/8 =0 . 3 7 5   V   0 . 3 7 5   V=   ( 0 . 3 7 5 * 2 7 6 4 8 ) /1 0 = 1 0 3 6 8   ( co n s tan t v al u e)     T h ese  co n s tan v alu e s   ar u s ed   d u r in g   th i n itializa tio n   o f   R FID s   b y   as s i g n in g   it  to   th co m p ar ato r s   to   co m p ar e .   Fo r   ex a m p le,   t h c o n s ta n v a lu o f   C ar _ 1   is   1 0 2 3   s o ,   it  lies   w it h i n   r an g e   o f   9 5 0   an d   1 0 7 0 .   Si m i lar l y ,   f o r   all  th C ar s   th e   v alu e s   s h o u ld   b ass ig n ed   s o   th at  th a th co m p ar is o n   co u ld   tak p lace ,   w h ich   is   s h o w n   i n   T ab le  2 .           Fig u r 5 .   R FID   b lo ck   d iag r a m   T ab le  2 .   R FID   ca lc u latio n   f o r   v ar io u s   s lo ts   Car   V o l t a g e   l e v e l   C o n st a n t   v a l u e   C a r _ 1   0 . 3 7   1 0 2 3   C a r _ 2   0 . 7 4   2 0 4 6   C a r _ 3   1 . 1 1   3 0 8 8   C a r _ 4   1 . 4 8   4 1 1 1   C a r _ 1   1 . 8 5   5 1 1 4   C a r _ 2   2 . 2 2   6 1 3 7   C a r _ 3   2 . 5 9   7 1 6 0   C a r _ 4   2 . 9 6   8 1 8 3         5.   ST E P P E M O T O R   A   Step p er   Mo to r   is   b r u s h les s   DC   Mo to r .   I ts   r o to r   r o tates  th r o u g h   a n g u lar   s tep s   in   r e s p o n s to   ea c h   in p u p u l s r ec eiv ed .   A   s tep p er   m o to r   co n s i s ts   o f   r o to r   an d   s tato r .   T h s tato r   co n tain s   p h ase  w i n d in g s   a n d   r o to r   d o es  n o co n tain   b r u s h e s   an d   elec tr ica w i n d in g s .   Ste p p er   Mo to r s   ca n   b u s ed   in   h ig h ,   lo w ,   m ed i u m   to r q u ap p licatio n s .   I n   t h i s   p r o j ec t,  tw o   s tep p er   m o to r s   ar u s ed   to   li f t h g ates   o f   e n tr y   an d   e x it  p at h s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l Vo l.  18 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0 :    2 6 5 4   -   2664   2658   A cc o r d in g   to   th e   Fi g u r 6 ,   t h m o to r   h as  t w o   p h a s es   i.e . ,   A 1 ,   A 2 ,   B 1 ,   B 2   r esp ec tiv e l y .   T h m o to r   o p er ates  i n   b o th   f o r w ar d   an d   r ev er s d ir e ctio n .   T h f o r w ar d   d ir ec tio n   m o v e m e n is   v ia  A 1 B2 A2 B 1 .   T h r ev er s e   m o v e m e n is   A 1 B1 A2 B 2 .   T h f o r w ar d   m o v e m e n i s   f o r   clo s in g   th g ate  an d   r ev er s m o v e m en f o r   o p en in g   t h g ate.   As  t w o   s tep p er   m o to r s   ar u s ed ,   ea ch   p h a s i.e . ,   A 1 , A 2 , B 1 , B 2   ar e   g iv e n   s o m ta g s   as  q 0 . 0 ,   q 0 . 1 ,   q 0 . 2 ,   q 0 . 3   an d   q 0 . 4 ,   q 0 . 5 ,   q 0 . 6 ,   q 0 . 7   f o r   m o to r   1   an d   2   r esp ec tiv el y   w h er q   r ep r esen t s   t h o u tp u i n   P L C   s o f t w ar e.           Fig u r 6 .   Op er atio n   o f   s tep p er   m o to r       6.   H ARDWA R E   I M P L E M E NT AT I O N   Fig u r 7   s h o w s   t h s c h e m atic   co n n ec tio n   o f   t h h ar d w ar co m p o n en t s   d esi g n ed   i n   P r o te u s   De s ig n   Su ite  So f t w ar e.   T h s ig n al s   f r o m   t h I R   s en s o r s   o f   all  th e   4   p ar k in g   ar e as  ar s en to   th P L C   k i t.  A l s o ,     th s ig n al  f r o m   t h R FID   i s   s en t   to   th m icr o co n tr o ller ,   w h ic h   i n   t u r n   s en d s   it  to   P L C .   A cc o r d in g   to     th lad d er   lo g ic  d esig n ed   in   th P L C ,   t h P L C   w ill  allo th o p en in g   an d   clo s in g   o f   th g ate,   w h ich   i s   f ac ilit ated   b y   t h m o to r   at  th e   en tr y   an d   e x it   lev e l.  T h co m m an d   f o r   t h m o to r   to   o p er ate  is   g i v en   o n l y   w h e n   th R FID   d etec ts   t h ca r   an d   th er ar em p t y   s lo ts   av ailab le  b ased   o n   th o u tp u o f   I R   s en s o r .     T h co r r esp o n d in g   m o to r   d ete cts  th co m m a n d   f r o m   t h P L C   th r o u g h   t h 4   m o to r   ter m i n als,  w h ic h   in   t u r n   i s   p r o g r am m ed   in   t h P L C   lo g ic.   T h ac tu al  h ar d w ar i m p le m e n tatio n   i s   s h o w n   i n   Fi g u r 8 .           Fig u r 7 .   Har d w ar cir cu it c o n n ec t io n       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C o n tr o l sys tem  o f a u to ma tic  g a r a g u s in g   p r o g r a mma b le  lo g ic  co n tr o ller   ( K .   S elva ku ma r )   2659       Fig u r 8.   Har d w ar i m p le m en tatio n       7.   SO F T WAR E   I M P L E M E NT AT I O N   T h en tire   s o f t w ar p ar o f   th p r o j ec is   i m p le m en ted   th r o u g h   T I A   s o f t w ar e,   w h ich   s u p p o r ts   b o th   P L C   a n d   SC AD A .   W h a v s ep ar atel y   d esi g n ed   t h lo g ic  f o r   th w o r k i n g   o f   m o to r ,   R F I D,   ca r   ti m i n g   a n d     th m ai n   lad d er   lo g ic  cir c u it.  I n   Fi g u r 9 .   I 0 . 0   to   I 0 . 3   ar f r o m   t h I R   s e n s o r s   w h ic h   d etec t   th p r ese n ce   o f   ca r   in   co r r esp o n d in g   p ar k in g   s lo t s ,   w h ich   i n   t u r n   i s   g i v en   as   d ig ital   i n p u t s   to   t h e   P L C .   T h o p en in g   o f   g ate  i s   d esig n ed   b ased   o n   th o u tp u f r o m   t h I R   s e n s o r s   a n d   th R F I D.               Fig u r 9 .   Ma in   lo g ic  f o r   p ar k in g   a n d   R FID   s y s te m ; ( a)   I R   s en s o r ,   ( b )   R FID   ( a)   ( b )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l Vo l.  18 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0 :    2 6 5 4   -   2664   2660                   Fig u r 9 .   Ma in   lo g ic  f o r   p ar k in g   a n d   R FID   s y s te m ; ( c)   g ate  o p en ,   ( d )   g ate  clo s e ,     ( e)   ca r 1   tim er ,   ( f )   ca r 2   ti m er   ( co n tin u e)   ( c)   ( d )   ( e)   ( f )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C o n tr o l sys tem  o f a u to ma tic  g a r a g u s in g   p r o g r a mma b le  lo g ic  co n tr o ller   ( K .   S elva ku ma r )   2661               Fig u r 9 .   Ma in   l o g ic  f o r   p ar k in g   a n d   R FID   s y s te m ;   ( g )   ca r 3   ti m er ,     ( h )   g ate2   o p en ,   ( i)   g ate2   clo s e ,   ( co n tin u e)       R es u lts   i n   t h o p en i n g   a n d   cl o s in g   o f   t h g ate.   Si m ilar   lad d er   lo g ic  is   d esi g n ed   f o r   t h 2 nd   s tep p er   m o to r   at  th ex it  s id also .   R F I lo g ic:  T h lad d er   lo g ic  is   d esig n ed   b ased   o n   th ca lcu lati o n s   o f   th co n s tan t   v alu co r r esp o n d in g   to   v o ltag lev el   o f   th ca r .   2   co m p ar ato r s   ar u s ed   in   th lad d er   lo g ic  f o r   ea ch   ca r .   W h en e v er   th ca lc u lated   v al u o f   t h ca r   lies   b et w ee n   t h co m p ar ato r s   r an g it  is   s t o r ed   in   m e m o r y .     T h m e m o r y   f o r   ea ch   ca r   is   c o n n ec ted   i n   p ar allel,   w h ic h   m ea n s   w h e n e v er   an y   1   o f   t h ca r   is   d etec ted   a n d   a n   e m p t y   s lo is   av ailab le  ( m ai n   lo g ic  cir cu it)  th P L C   co m m an d s   th m o to r   to   o p er ate  ( in   th m o to r   lo g ic   cir cu it).   Si m ilar   lo g ic  i s   p r o g r a m m ed   f o r   th R FID   p r esen t a t th ex i t sid e,   w h ic h   is   s h o w n   in   Fi g u r 1 0 .     ( g )   ( h )   ( i)   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   1 6 9 3 - 6930   T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l Vo l.  18 ,   No .   5 Octo b e r   2 0 2 0 :    2 6 5 4   -   2664   2662                   Fig u r 1 0 .   Mo to r   l o g ic  o f   s tep p er   m o to r - 1 ;   ( a)   o p en ,   ( b )   clo s e ,   ( c)   m o to r   ON ,   ( d )   m o to r   OFF   ( a)   ( b )   ( c)   ( d )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
T E L KOM NI K A   T elec o m m u n   C o m p u t E C o n tr o l         C o n tr o l sys tem  o f a u to ma tic  g a r a g u s in g   p r o g r a mma b le  lo g ic  co n tr o ller   ( K .   S elva ku ma r )   2663           Fig u r 1 0 .   Mo to r   l o g ic  o f   s tep p er   m o to r - 1 ;   ( d )   g ate  o p en ,   ( f )   g ate  clo s ( co n ti n u e)       8.   CO NCLU SI O N   T h p r o j ec t   is   d esig n ed   an d   i m p le m en ted   to   p r o m o te  a u t o m a tio n .   T h is   tech n iq u w o u ld   r ed u ce     th m an u al  e f f o r r eq u ir ed   f o r   s u c h   w o r k s .   I w i ll  p r o v id ac cu r ate  ca lcu la tio n   o f   co s o f   th r en b ased   o n     v eh icle’ s   s ta y   p er io d   in   t h g ar ag e.   C u s to m er s   s af e t y   i s   a ch iev ed   t h r o u g h   th i n s tallatio n   o f   s m o k s e n s o r s   w h ic h   w o u ld   g i v s i g n al s   if   t h er h ap p en s   to   b an y   s m o k in   th g ar a g e.   T h g lo w i n g   u p   o f   lig h o n l y   i n     th d ir ec tio n   o f   th m o v e m e n t   o f   th v eh icle  w o u ld   ass u r t h en er g y   s a v in g   m et h o d o lo g i es.  T h is   tech n iq u e   o f   v eh icle  m o n ito r in g ,   an d   co n tr o co u ld   b u s ed   in   s h o p p in g   m alls ,   o f f ice s ,   co lo n ies ,   s c h o o ls ,   in s t itu tio n s   an d   co u ld   also   b m o d if ied   f o r   h ig h er   en d   u s a g e.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   K.  M iy a m o to ,   K.  Na g a n o ,   M .   T a m a g a wa ,   I.   F u ji ta,  a n d   M .   Ya m a m o to ,   V e h icle   li c e n se   p late   re c o g n it io n   b y   i m a g e   a n a ly sis,”   Pro c e e d in g IECON  ' 9 1 1 9 9 1   In ter n a ti o n a C o n f e re n c e   o n   In d u stria E lec tro n ic s,  Co n tro a n d   In stru me n ta ti o n ,   p p .   1 7 3 4 1 7 3 8 1 9 9 1   [ 2 ]   T .   Na it o ,   T .   T su k a d a ,   K.  Ya m a d a ,   K.  Ko z u k a ,   a n d   S .   Ya m a m o to ,   Ro b u st  li c e n se - p late   re c o g n it i o n   m e th o d   f o r   p a ss in g   v e h icle u n d e o u tsid e   e n v iro n m e n t,   IEE T ra n s a c ti o n o n   Ve h icu l a T e c h n o l o g y ,   v o l.   4 9 ,     p p .   2 3 0 9 2 3 1 9 ,   N o v   2 0 0 0 .   [ 3 ]   H .   H o n t a n i   a n d   T .   K o g a ,   C h a ra c t e r   e x tr a c t i o n   m e t h o d   w i t h o u t   p r i o r   k n o w le d g e   o n   s i z e   a n d   p o s i t i o n   i n f o rm a t i o n ,   I V E C 2 0 0 1 .   P r o c e e d i n g s   o f   t h e   I E E E   I n t e r n a t i o n a l   V e h i c l e   E l e c t r o n i c s   C o n f e re n c e   2 0 0 1 .   I V E C   2 0 0 1 ,   p p .   6 7 72 ,   2 0 0 1   [ 4 ]   J.  M .   Ke ll e a n d   R.   Krish n a p u ra m ,   F u z z y   d e c isio n   m o d e ls  in   c o m p u ter  v isio n ,   Fu zz y   S e ts,  Ne u r a Ne two rk s,  a n d   S o ft   Co mp u ti n g ,   R.   R.   Ya g e a n d   L .   A .   Zad e h ,   Ed s.  Ne w   Yo rk V a n   No stra n d ,   p p .   2 1 3 2 3 2 1 9 9 4   [ 5 ]   D.  S .   Kim   a n d   S .   I.   Ch ien ,   A u to m a ti c   c a li c e n se   p late   e x tra c ti o n   u sin g   m o d if ied   g e n e ra li z e d   s y m m e tr y   tran s f o r m   a n d   im a g e   w a rp in g ,   IS IE  2 0 0 1 .   2 0 0 1   IEE In ter n a ti o n a S y mp o si u m o n   I n d u stria El e c tro n ics   Pro c e e d in g s ,   v o l.   3 ,   p p .   2 0 2 2 2 0 2 7 ,   2 0 0 1   [ 6 ]   K.  K.  Kim ,   K.  I.   Ki m ,   J.  B.   Kim ,   a n d   H.  J.  Kim ,   Lea rn in g - b a se d   a p p ro a c h   f o li c e n se   p late   re c o g n it io n ,   Pro c .   IEE S i g n a Pro c e ss in g   S o c iety   W o rk sh o p ,   v o l .   2 ,   p p .   6 1 4 6 2 3 ,   2 0 0 0 .   ( e)   ( f )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.