張欽瑋

（大慶油田礦區(qū)服務事業(yè)部物業(yè)管理四公司，黑龍江 大慶 163000）

1 智能化立體停車系統(tǒng)概述

1.1 研究背景

隨著社會化程度的不斷提高，人均擁有的車輛不斷增多，在人們的物質生活質量得到提高的同時，停車問題也成為了車主乃至整個社會共同關心的問題。為了能夠提高停車的效率，給人們帶來便捷的服務，業(yè)內逐步加大了對智能停車系統(tǒng)的研發(fā)力度，其中主要形式為立體車庫。

立體車庫指的是讓進入的車輛依次駛入到空缺的車位，表現(xiàn)為立體性多范圍的智能化機械車庫。它所使用的管理系統(tǒng)包括機器人、計算機和自動化等技術，其中還有這幾項技術相結合而形成的物流儲運系統(tǒng)，經由該種方式，可以智能性且有序地實現(xiàn)車輛的停放和有關信息的操作。按照目前主流趨勢而言，立體車庫基本上是采用如下相關技術手段：升降橫移型、垂直循環(huán)型、水平循環(huán)型多層循環(huán)型以及巷道堆垛型。其中升降橫移型主要采取運載器的移動達到車輛停放的目的；垂直循環(huán)型主要是利用運載器處在垂直平面上進行多次循環(huán)運動而達到車輛停放的目的；水平循環(huán)型主要是將車輛運載器置于水平面上采取多于兩列的方式進行循環(huán)列間轉換，從而完成對車輛的停放目的；多層循環(huán)型指的是利用運載器在垂直平面上進行多次的反復運動，在其兩側會利用升降機來展開循環(huán)層之間的移動，從而達到車輛的停放目的；巷道堆垛型主要是利用巷道堆垛機或者起重機來使得運載器處在水平的位置，并且能夠實現(xiàn)對車位的垂直性移動，其中還使用到了存取裝置來實現(xiàn)對車輛的停放；垂直升降型主要是使停車位處在井道的位置處，利用運載器可以完成對車輛的停放。

1.2 特點

（1）合理科學地使用地下空間。傳統(tǒng)地下車庫只是使用了地下一層來實現(xiàn)對車輛的停放，但是地下智能立體車庫卻可以在提高建筑穩(wěn)定性的基礎上，使用地下三層的密閉式空間，合理科學地使用地下空間。

（2）強化其穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的地下車庫主要采取敞開的方式進行管理，其中要求司機把車輛停放在車庫中，與此同時，還要找到合適的停放車位，在停放車輛的同時，會出現(xiàn)一些相應的安全隱患，譬如車輛丟失、司機安全隱患等，但是智能性立體車庫可以避免以上隱患所帶來的不良影響，其主要使用地下密閉空間，采取智能化的操作控制系統(tǒng)，司機自停車至取車的全過程均是通過智能系統(tǒng)來實現(xiàn)的，車主可以避免進入到車庫來停放車輛。

（3）高效性。系統(tǒng)有著處理效率高的特點，停車與取車是并發(fā)獨立展開的，所花費的時間大概在70～120s之間；采取RFID射頻系統(tǒng)的感應功能，直到特定處的RFID閱讀器可以接收到取車亭司機所發(fā)出的射頻信號，此時就能夠事先展開取車操作，以此能夠減小司機的等待時間。

2 智能立體車庫硬件系統(tǒng)設計應用

現(xiàn)階段，市場上存在大量的PLC品牌，包括松下、西門、三菱與富士等。不同品牌都有著自己特定的優(yōu)點以及缺陷，在選型層面上需要按照工程特點來選用相應的PLC品牌。圍繞I/O、機型特點與性價比等不同層面來綜合分析，其中還需要考慮到地下智能立體車庫工程的具體情況，從而選出三菱FX系列中最合適的FX2N-128M。系統(tǒng)還需要使用RFID無線射頻識別技術，從而達到對停車輛的智能化分配，在此過程中還應該使得對應閘門處在工作的狀態(tài)之中，利用自動升降機來達到對車輛的智能化停放。地下智能立體車庫的操作機構包括地上取車亭和地下三層車庫等不同組件。地上存車與取車系統(tǒng)是智能立體車庫置于地面之上兩大核心的裝備，還是聯(lián)系地下車庫和地面的核心紐帶。

存取車亭主要由設置在相應位置的RFID射頻卡閱讀器與出自動門等設備構成；如圖1、2，圖中所示的二和三號自動門是司機進入和出來的通道，一號與四號自動門是車輛進入與出來的通道；2號自動道閘是存車隔離道閘，其為存車亭和侯存區(qū)的劃分線，如果存車為存車進程的狀態(tài)，那么這一閘不工作，其能夠防止候存車輛在存車亭處在存車狀態(tài)之中而進入存車亭，從而出現(xiàn)滑落的隱患。地下三層車庫系統(tǒng)是立體車庫的核心系統(tǒng)，能夠發(fā)揮出車輛準確、穩(wěn)定擺放與出庫等關鍵性作用。

圖1 智能立體車庫存車示意圖

圖2 智能立體車庫取車示意圖

所以，要滿足車位足夠和設計科學有效的要求，并且操作還要安全和穩(wěn)定。地下三層立體車庫自上而下依次是A、B、C三層，各層都有相應數(shù)量的泊位，按照預設的要求，各個泊位都會分配到相應的編號，譬如A-02等。各層都會設有相應的平面往復搬運機，能夠在該層之中特定的泊位上進行往復運動，其中兩層之間的往復搬運機會獨立的進行操作。此外，還設有1和2號兩個垂直升降機依次和地面上的存取車亭間建立聯(lián)系，如果沒有存取指示時，那么1號存車升降機會處在升降機的頂層位置，也就是升到存車亭地面等地方，處在等待指示的狀態(tài)之中，2號取車升降機處在升降機底層的地方時，也就是處在低下車庫C層位置中，等待相應的命令和指示。

3 立體車庫的PLC控制系統(tǒng)程序設計

按照已有的方案，系統(tǒng)PLC控制程序主要采取步進的方式來展開編程，系統(tǒng)總體框圖如圖1。采取步進方式來展開編程，可以避免對隨時間改變的工序展開步進操作，對于工序間的聯(lián)鎖等操作均是利用SFC來展開操作，其中應該對存取車的不同工序按照一定的次序來使得自動門、升降機和平面往復搬運機展開相應的操作；利用步進編程會給程序調試等帶來較大的便利。

智能立體車庫在使用編程的過程中，主要是采取并發(fā)式來展開流程管理，從而讓存車和取車并發(fā)獨立的操作，以此，提高車輛存取的效率，使車庫得到穩(wěn)定有序的操作。

在首次按下存車鍵之后，對于XO的上升一側，可以利用程序來把1發(fā)送到MZO，在該過程中ZO=0，也就是MO是1，在放松XO之后，需要使得XO的下降沿ZO加1，也就是ZO=1；在第二次再次按下存車鍵后，需要使得XO的上升沿順著1進入MZO，在該過程中ZO=1，也就是M1處在1的位置，將XO進行松開操作，能夠使得其有所下降，之后使得ZO加1，也就是ZO=2，按照該種方法來進行類推，以此達到變址的效果。

在175行中，相應的Y7得電，也就是驅動平面往復前行這一操作，在該過程中，173行是車輛泊位定位程序，譬如在該過程中，車輛被分配置于第7個泊位，主要顯示為M7，如果搬運機置于微動開關X12，那么因為M1沒有處在1上，因此程序不會進行跳轉，也就是S23不會處在1，直到搬運機變換到第7個泊位后，微動開關X20處在壓合的狀態(tài)之中，在該過程中因為M7處于1，所以程序會進行跳轉，相應的Y7失電，也就是搬運機不會再繼續(xù)向前操作，此時會置于7號泊位上，之后在展開相應的車輛入位。

在進行取車操作的過程中，如果3號射頻卡閱讀器能夠測出司機所發(fā)出的射頻卡信號，那么按照相應的PLC內部代表層和泊位繼電器，其會處于1的狀態(tài)。2號升降機初始化所處的位置是C層，直到取車輛處在A和B層后，升降機會進行上升操作，也就是第244行的M202不會再進行操作，那么，上升繼電器Y15得電會使驅動升降機上升。圍繞A-06泊位展開闡述，如果3號閱讀器能夠測出A-06，那么PLC的狀態(tài)會發(fā)生一定的改變。在此過程中，如果M201處于不工作的狀態(tài)，升降機會有所上升，隨著其不斷的上升會與A層的X33這一開關間相接觸，與此同時，程序會變換到252行，在該過程中A層平面搬運機會有所前行，直到搬運機的泊位標志與X17進行相接觸，程序會出現(xiàn)一定的跳轉，在搬運機置于06泊位上時，之后車輛會進行一定的出位操作，以此實現(xiàn)取車的操作目標。

4 結語

地下智能立體車庫可以合理科學地使用地下空間，以此提高其使用的效率，還能夠有效的應對城市車輛不合理停放的問題，從而大大地縮減停車的費用。在此過程中，地下智能立體車庫主要是利用PLC，實現(xiàn)對道閘、自動門和電子顯示屏等裝置的高效統(tǒng)一，其中還使用到了遠距離操作的RFID射頻技術，以及高水平化的應急后備安全維護系統(tǒng)，從而達到存車與取車的智能化效果。