電氣自動化在立體車庫裝置中的應用

李 偉

（阜陽市興華機械裝備有限公司，阜陽 236000）

1 立體車庫系統組成

立體車庫系統主要由主體框架、載車托盤、傳動系統、控制系統、監控系統、收費系統和安全防護系統等部分組成。

就主體框架而言，不同類型的立體車庫，其主體框架有所不同，按照工作原理對立體車庫進行劃分，可以分為升降橫移類、巷道堆垛類、垂直循環類、垂直升降類、水平循環類、多層循環類、簡易升降類、平面移動類和汽車升降機類。

就載車托盤而言，它是汽車與車庫相接觸的承接體，存車時需要將汽車駛入指定通道并停放在托盤上，再通過傳動系統傳送到對應泊車位，取車時需要通過傳動系統將載車托盤上的車輛送回取車位。

就傳動系統而言，按照傳動方向對傳動系統進行劃分，可以分為垂直升降類傳動和水平橫移類傳動，垂直升降傳動系統主要由曳引電機、機械傳動設備和減速器等部分構成，電機運行帶動機械傳動設備移動，載車托盤在鋼絲繩的拉力作用下實現升降運動。水平橫移傳動系統主要由電機、齒條等部分組成，在載車托盤下方固定有齒條，電機齒輪與載車托盤齒條嚙合，電機運轉帶動齒輪旋轉，實現橫移運動。

就控制系統而言，多采用PLC作為主要控制設備，整個車庫需要在穩定、有序的控制作用下運行。控制系統需要上傳車庫信息給工控機，保證工控機時刻監控車庫運行狀況，也需要接收工控機的控制指令。控制系統需要讀取傳感器系統信息，也需要根據讀取的信息對傳動系統發出控制指令，控制傳動系統工作。

就監控系統而言，需要實時監控整個車庫的運行狀況，系統數據庫需要實時更新車庫車位信息，存車時需要為車輛設計泊車路線、安排泊車位，取車時需要確定車輛位置、為車輛設計取車路線。車庫出現故障時，需要向該系統發出告警信號，提示工作人員進行故障處理。監控系統的人機交互界面，能夠方便相關管理員工進行監督、管控。

就收費系統而言，它主要是根據車輛停車時間、單位時間停車費用計算并收取總停車費用，可以采用刷卡方式，也可以采用人工方式。

就安全防護系統而言，立體車庫系統在正常運行情況下，基本可以實現自動化管理，然而，為了提高自動化管理的質量和效率，需要對車庫存取車過程中涉及的安全問題采取防護措施。例如，車輛可能未停靠在載車托盤劃定的安全范圍內，升降系統的鋼絲繩承重會受到老化、腐蝕等因素影響，必須設置防護裝置。

2 電氣自動化在立體車庫裝置中的應用特點及主要功能

2.1 電氣自動化的應用特點

電氣自動化技術應用的最初目的就是采用先進的技術手段提高系統的自動化程度，保持系統的高效運轉。電氣自動化在立體車庫裝置中的應用特點主要體現在以下方面。一是分布式控制，立體車庫通常應用于大型停車場、生活小區等場所，運行規模大、過程控制復雜，提高了系統的運行可靠性與可擴展性。二是信息化與智能化，系統綜合利用計算機、通信、終端顯示和各種控制類技術，既可以實現對立體車庫自動運行的控制，又可以實現對立體車庫運行狀況的實時監控，提升系統自動化水平。

2.2 電氣自動化的主要功能

2.2.1 自動控制功能

分布式立體車庫系統的總體框架如圖1所示，上層工控機實現對分布式PLC系統的自動控制作用，顯示PLC傳輸的系統運行信息，對PLC施加命令并作用于下層執行元件與檢測元件；中層分布式PLC的作用是執行與控制，PLC可以接收工控機施加的命令并將處理后的指令作用于下層，從下層接收到的信息也可以利用通訊總線傳輸至工控機進行顯示，而各個PLC之間可以利用通訊總線進行通信，實現信息共享；下層執行元件與檢測元件的作用是自動檢測車庫載車板上的車輛信息，根據車位狀態分配車位，完成載車板的水平橫移和垂直升降運動。

圖1 分布式立體車庫系統的總體框架

2.2.2 監控功能

如果采用人工監控方式對立體車庫進行監控，需要耗費大量人力、物力，不僅降低工作效率，而且浪費資源。利用電氣自動化技術可以實現分布控制、集中監控功能，總線監控方式可以根據立體車庫的具體建設情況進行綜合設計，靈活多變、節約成本，為未來電氣自動化技術應用的重要方向。

2.2.3 安全防護功能

為了保證立體車庫系統的安全運行，也為了保護停/取車人員的人身財產安全，立體車庫系統在設計階段就采用自動化技術對涉及的安全問題采取安全防護措施，車輛在載車板內的停靠必須在安全域范圍內，否則系統將發出警告；車輛出/入庫的過程中會利用傳感器監測是否存在障礙物，如果存在遮擋物，系統也會發出警告。利用自動化技術構建立體車庫的安全防護系統，能夠為立體車庫的安全運行保駕護航。

3 電氣自動化在立體車庫裝置中的應用策略

3.1 加強技術研發與技術引進

在立體車庫裝置中，應用電氣自動化技術能夠有效提升系統的自動化水平與運行效率。然而，近年來，我國由系統設計漏洞、技術監測故障等問題引發的立體車庫事故層出不窮，管理方所應用的電氣自動化技術存在缺陷，限制了立體車庫的推廣和應用。為了解決上述問題，國家相關部門應當加強技術引進，吸收先進的電氣自動化技術，去其糟粕取其精華。技術研發人員應當提升自主創新意識，加強技術研發，提高電氣自動化技術水平。管理方應當選擇合適的電氣自動化設備，考慮降低運營成本的同時，不斷提升系統運行的安全性與可靠性。

3.2 完善自動化控制平臺應用標準

現階段，我國立體車庫的發展仍處于推廣階段，尚未形成有關立體車庫自動化控制平臺開發與應用的相關標準與規范，已應用立體車庫的場所采用的自動化控制平臺千差萬別，質量參差不齊。為了推動立體車庫的應用與發展，也為了提升立體車庫的自動化控制管理水平，人們應當不斷完善有關立體車庫自動化控制平臺的應用標準，形成統一規范。

4 結語

電氣自動化技術能夠提高各個領域各種應用的效率，本文主要探究電氣自動化在立體車庫裝置中的應用，主要分析電氣自動化技術的應用特點、基本功能與應用策略。雖然現階段我國對于電氣自動化技術的應用仍然存在不足，但是人們可以根據實際情況，加強技術研發與技術引進，形成更為完善的電氣自動化體系，不斷提升我國立體車庫裝置的自動化水平。