0 引言

立體車(chē)庫(kù)行業(yè)近年來(lái)進(jìn)入高速發(fā)展時(shí)期。升降橫移式、平面移動(dòng)式、垂直升降式和垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)作為四類(lèi)主流車(chē)庫(kù)類(lèi)型，企業(yè)的研發(fā)熱情較高。截止2019 年2 月，擁有垂直循環(huán)類(lèi)資質(zhì)的企業(yè)有170 家。層數(shù)分布在3 層到21 層之間。其中7 層最多，占比79.4%，135 家企業(yè)可以制做7 層垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)[1]。

垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行平穩(wěn)，安全可靠；存取方便，經(jīng)濟(jì)性高；設(shè)計(jì)美觀(guān)，可以作為城市景觀(guān)；占地少，容量大，利用2.5 個(gè)地面停車(chē)位的位置最多可停放數(shù)十輛汽車(chē)。

1 工作原理

垂直循環(huán)式停車(chē)設(shè)備采用垂直于地面的循環(huán)運(yùn)動(dòng)來(lái)存取車(chē)輛。工作原理：減速電機(jī)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，在牽引鏈條上每隔一定距離安裝一個(gè)存車(chē)托架。車(chē)輛停放在存車(chē)托架上。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，存車(chē)托架與鏈條一起循環(huán)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)地面時(shí)用戶(hù)即可存取車(chē)輛。

存車(chē)時(shí)，用戶(hù)輸入車(chē)位號(hào)碼，系統(tǒng)自動(dòng)選擇耗時(shí)最短的旋轉(zhuǎn)方向，將目標(biāo)托架移動(dòng)至地面層。用戶(hù)將車(chē)輛駛?cè)胪Ｍ缀蠹纯呻x開(kāi)。取車(chē)方法與存車(chē)相同。目標(biāo)托架移動(dòng)至地面后，用戶(hù)將車(chē)輛駛離。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 方案設(shè)計(jì)

本文所述為7 層12 個(gè)車(chē)位的垂直循環(huán)式立體車(chē)庫(kù)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，見(jiàn)圖1。

設(shè)備控制系統(tǒng)以PLC 為控制器，使用變頻器驅(qū)動(dòng)循環(huán)電機(jī)。循環(huán)電機(jī)可變速運(yùn)行，起停平緩。系統(tǒng)啟動(dòng)后，電機(jī)先高速運(yùn)行；接近地面時(shí)，電機(jī)降為低速運(yùn)行；到達(dá)停止位置后，電機(jī)在低速狀態(tài)下停止，電機(jī)抱閘快速鎖緊。

使用非接觸式接近開(kāi)關(guān)作為定位元件。通過(guò)接近開(kāi)關(guān)進(jìn)行計(jì)數(shù)，控制器存儲(chǔ)每個(gè)存車(chē)托架的位置，從而可計(jì)算出耗時(shí)最短的旋轉(zhuǎn)方向。

2.2 功能設(shè)計(jì)

2.2.1 人機(jī)接口

使用立體車(chē)庫(kù)專(zhuān)用彩屏操作器，可以為用戶(hù)提供多種車(chē)位號(hào)碼輸入方式：按鍵、感應(yīng)卡和手機(jī)藍(lán)牙掃碼。操作器集成操作模式切換功能，系統(tǒng)可區(qū)分手動(dòng)和自動(dòng)操作模式。用戶(hù)正常使用時(shí)為自動(dòng)模式，特殊情況下管理員使用手動(dòng)模式。操作器上提供急停按鈕，用于緊急情況下的停機(jī)制動(dòng)。

使用LED 屏顯示系統(tǒng)狀態(tài)，即設(shè)備狀態(tài)（正在運(yùn)行、急停、停用等）和報(bào)警信息。

使用LED 屏顯示空閑車(chē)位數(shù)和空閑車(chē)位號(hào)。由于設(shè)備高度達(dá)16 m，用戶(hù)無(wú)法目視設(shè)備內(nèi)是否有空車(chē)位，空車(chē)位的車(chē)位號(hào)也不得而知。有空車(chē)位時(shí)，LED 屏交替顯示空閑車(chē)位數(shù)和空閑車(chē)位號(hào)。無(wú)空車(chē)位時(shí)，LED 屏顯示“車(chē)位已滿(mǎn)”。

系統(tǒng)使用紅色旋轉(zhuǎn)指示燈作為運(yùn)行警示，使用蜂鳴器進(jìn)行報(bào)警提示。

2.2.4 檢測(cè)裝置

1）超長(zhǎng)檢測(cè)

超長(zhǎng)檢測(cè)使用對(duì)射型光電開(kāi)關(guān)，分別安裝在車(chē)庫(kù)一層的前端和后端。車(chē)輛駛?cè)胲?chē)庫(kù)后，如果光線(xiàn)被遮擋，系統(tǒng)則認(rèn)為車(chē)輛超長(zhǎng)。

2）人車(chē)闖入檢測(cè)

人車(chē)闖入檢測(cè)使用對(duì)射型光電開(kāi)關(guān)，安裝在車(chē)庫(kù)入口處。車(chē)庫(kù)門(mén)關(guān)閉時(shí)，如果光線(xiàn)被遮擋，系統(tǒng)認(rèn)為人車(chē)闖入，設(shè)備停止運(yùn)行并報(bào)警。

3）車(chē)輛有無(wú)檢測(cè)

車(chē)輛有無(wú)檢測(cè)使用對(duì)射型光電開(kāi)關(guān)，安裝在一層，采用對(duì)角線(xiàn)照射。如果托架上有車(chē)，光線(xiàn)被遮擋，系統(tǒng)則記錄此車(chē)位有車(chē)。

2.2.5 報(bào)警功能

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)，控制系統(tǒng)在LED 屏上顯示報(bào)警信息。用戶(hù)或者管理員可以根據(jù)報(bào)警信息迅速判斷異常原因和位置，并及時(shí)進(jìn)行合理處置。主要報(bào)警點(diǎn)見(jiàn)表1。


3 硬件設(shè)計(jì)