电气自动化在立体车库装置中的应用

李 伟

（阜阳市兴华机械装备有限公司，阜阳 236000）

1 立体车库系统组成

立体车库系统主要由主体框架、载车托盘、传动系统、控制系统、监控系统、收费系统和安全防护系统等部分组成。

就主体框架而言，不同类型的立体车库，其主体框架有所不同，按照工作原理对立体车库进行划分，可以分为升降横移类、巷道堆垛类、垂直循环类、垂直升降类、水平循环类、多层循环类、简易升降类、平面移动类和汽车升降机类。

就载车托盘而言，它是汽车与车库相接触的承接体，存车时需要将汽车驶入指定通道并停放在托盘上，再通过传动系统传送到对应泊车位，取车时需要通过传动系统将载车托盘上的车辆送回取车位。

就传动系统而言，按照传动方向对传动系统进行划分，可以分为垂直升降类传动和水平横移类传动，垂直升降传动系统主要由曳引电机、机械传动设备和减速器等部分构成，电机运行带动机械传动设备移动，载车托盘在钢丝绳的拉力作用下实现升降运动。水平横移传动系统主要由电机、齿条等部分组成，在载车托盘下方固定有齿条，电机齿轮与载车托盘齿条啮合，电机运转带动齿轮旋转，实现横移运动。

就控制系统而言，多采用PLC作为主要控制设备，整个车库需要在稳定、有序的控制作用下运行。控制系统需要上传车库信息给工控机，保证工控机时刻监控车库运行状况，也需要接收工控机的控制指令。控制系统需要读取传感器系统信息，也需要根据读取的信息对传动系统发出控制指令，控制传动系统工作。

就监控系统而言，需要实时监控整个车库的运行状况，系统数据库需要实时更新车库车位信息，存车时需要为车辆设计泊车路线、安排泊车位，取车时需要确定车辆位置、为车辆设计取车路线。车库出现故障时，需要向该系统发出告警信号，提示工作人员进行故障处理。监控系统的人机交互界面，能够方便相关管理员工进行监督、管控。

就收费系统而言，它主要是根据车辆停车时间、单位时间停车费用计算并收取总停车费用，可以采用刷卡方式，也可以采用人工方式。

就安全防护系统而言，立体车库系统在正常运行情况下，基本可以实现自动化管理，然而，为了提高自动化管理的质量和效率，需要对车库存取车过程中涉及的安全问题采取防护措施。例如，车辆可能未停靠在载车托盘划定的安全范围内，升降系统的钢丝绳承重会受到老化、腐蚀等因素影响，必须设置防护装置。

2 电气自动化在立体车库装置中的应用特点及主要功能

2.1 电气自动化的应用特点

电气自动化技术应用的最初目的就是采用先进的技术手段提高系统的自动化程度，保持系统的高效运转。电气自动化在立体车库装置中的应用特点主要体现在以下方面。一是分布式控制，立体车库通常应用于大型停车场、生活小区等场所，运行规模大、过程控制复杂，提高了系统的运行可靠性与可扩展性。二是信息化与智能化，系统综合利用计算机、通信、终端显示和各种控制类技术，既可以实现对立体车库自动运行的控制，又可以实现对立体车库运行状况的实时监控，提升系统自动化水平。

2.2 电气自动化的主要功能

2.2.1 自动控制功能

分布式立体车库系统的总体框架如图1所示，上层工控机实现对分布式PLC系统的自动控制作用，显示PLC传输的系统运行信息，对PLC施加命令并作用于下层执行元件与检测元件；中层分布式PLC的作用是执行与控制，PLC可以接收工控机施加的命令并将处理后的指令作用于下层，从下层接收到的信息也可以利用通讯总线传输至工控机进行显示，而各个PLC之间可以利用通讯总线进行通信，实现信息共享；下层执行元件与检测元件的作用是自动检测车库载车板上的车辆信息，根据车位状态分配车位，完成载车板的水平横移和垂直升降运动。

图1 分布式立体车库系统的总体框架

2.2.2 监控功能

如果采用人工监控方式对立体车库进行监控，需要耗费大量人力、物力，不仅降低工作效率，而且浪费资源。利用电气自动化技术可以实现分布控制、集中监控功能，总线监控方式可以根据立体车库的具体建设情况进行综合设计，灵活多变、节约成本，为未来电气自动化技术应用的重要方向。

2.2.3 安全防护功能

为了保证立体车库系统的安全运行，也为了保护停/取车人员的人身财产安全，立体车库系统在设计阶段就采用自动化技术对涉及的安全问题采取安全防护措施，车辆在载车板内的停靠必须在安全域范围内，否则系统将发出警告；车辆出/入库的过程中会利用传感器监测是否存在障碍物，如果存在遮挡物，系统也会发出警告。利用自动化技术构建立体车库的安全防护系统，能够为立体车库的安全运行保驾护航。

3 电气自动化在立体车库装置中的应用策略

3.1 加强技术研发与技术引进

在立体车库装置中，应用电气自动化技术能够有效提升系统的自动化水平与运行效率。然而，近年来，我国由系统设计漏洞、技术监测故障等问题引发的立体车库事故层出不穷，管理方所应用的电气自动化技术存在缺陷，限制了立体车库的推广和应用。为了解决上述问题，国家相关部门应当加强技术引进，吸收先进的电气自动化技术，去其糟粕取其精华。技术研发人员应当提升自主创新意识，加强技术研发，提高电气自动化技术水平。管理方应当选择合适的电气自动化设备，考虑降低运营成本的同时，不断提升系统运行的安全性与可靠性。

3.2 完善自动化控制平台应用标准

现阶段，我国立体车库的发展仍处于推广阶段，尚未形成有关立体车库自动化控制平台开发与应用的相关标准与规范，已应用立体车库的场所采用的自动化控制平台千差万别，质量参差不齐。为了推动立体车库的应用与发展，也为了提升立体车库的自动化控制管理水平，人们应当不断完善有关立体车库自动化控制平台的应用标准，形成统一规范。

4 结语

电气自动化技术能够提高各个领域各种应用的效率，本文主要探究电气自动化在立体车库装置中的应用，主要分析电气自动化技术的应用特点、基本功能与应用策略。虽然现阶段我国对于电气自动化技术的应用仍然存在不足，但是人们可以根据实际情况，加强技术研发与技术引进，形成更为完善的电气自动化体系，不断提升我国立体车库装置的自动化水平。