堆垛式立体车库存取策略和控制平台分析

堆垛式立体车库存取策略和控制平台分析

王中 ,于京坤

青岛茂源停车设备制造有限公司   山东 青岛   266000

摘要：随着群众生活不断改善，人均汽车保有量不断上升，不仅加重的交通压力，在土地资源紧张问题加剧之下，汽车停放也成了问题。为解决停车难问题，堆垛式立体车库增加，同时业内更加关注堆垛式立体车库的控制平台设计。本文将围绕着堆垛式立体车库存取策略和控制平台展开探讨，对常见的车库存取策略进行分析，对立体车库控制系统设计做出重点研究，促进车库存取车效率提升，减少存取车时间，推进立体车库运营管理自动化。

关键词：堆垛式立体车库；存取策略；控制平台分析

引言

城市化进程不断推进，市民人均收入提升，汽车保有量激增，相应的停车设施以及无法满足需求。土地资源紧张的局面下，没有足够的空间进行车库建设，停车难越发突出，增加了城市管理压力。在此情况下，市政部门将目光转向地下车库和立体车库建设。堆垛式立体车库逐渐发展，但是由于结构复杂、设备系统繁复、管理困难等因素，堆垛式立体车库在实际运营中困难重重，需要对存取策略和控制平台进行优化，提升存取车效率，改善用户体验。

1常见车库存取策略分析

传统立体车库的存取策略大都采取随机存取的方式进行，这种方式在每次进行存取之后的载车板都需要回到原处，才能够在进行后续操作。这种策略的局限性在于灵活性不高，大大延长了存取的时间。如果要提高立体车库的存取效率，可以从下面两个方面进行，其一，保障工作机构高速的运行，但是会影响构件的寿命，也会增加车库发生故障的概率。其二，为了保证能够高速的对车辆进行存取，可以优化存取策略，使车库整体的工作效率提高，从而使用户能够更加方便的进行存取，也有利于控制能耗。目前，传统的随机存取方式经过长时间的发展，转换成了三种常见的存取方式，包括存车优先策略、原地等待策略以及交叉存取策略。其中，存车优先策略指的是堆垛机完成存车之后，则立刻返回出口等待，直至收到下一次存车的命令，这样就能够在车辆到达后立即进行入库。而原地等待策略就是当堆垛机完成存车操作后，在原地等待直至收到下次存取的命令。交叉存取策略则是针对批量的车进行处理的，也自动的对待处理的车辆进行分组处理，然后通过两两交叉的方式进行存取。

3立体车库的控制系统设计

2.1堆垛式立体车库工作流程

堆垛式立体车库中，主要是通过搬运器来对巷道中的车辆进行横移和升降操作，完成车辆的存取工作的主要流程，包括取车和存车两个步骤。存车时车辆需要停放在搬运器上，如果没有收到提示则停放位置正确，如果没有进行准确的存放或是车辆的重量超过运输的上限时，则就会进行报警，提醒用户进行调整，直至停放位置正确，这时有两种选择，可以选择自动存车或者是选择手动存车，如果是选择手动存车，就需要首先选择待停放的位置，选择需要停放的车位号，堆垛机就会将车辆运输到所选择的停放位置。如果是选择自动停车系统，则会自动安排好车辆将要存放的位置，一般情况下，首先按照就近的原则来进行存取。两种方式相比较来说，自动存车更加的方便。当搬运器完成车辆的存取之后就会返回堆垛机，等待存取任务。用户需要取车时，则需要输入车辆停放的位置，就可以进行取车，可以将车辆运输到出口，打开车库门，用户就可以将车辆开出，完成整个取车的流程。

2.2立体车库系统功能

堆垛式立体车库要针对于不同的服务对象来提供不同的服务，针对于服务的普通用户，需要完善车辆控制系统的安全报警以及车辆存取功能，要想对立体车库进行操作，还需要管理人实时的查看车库的运行状态，避免存在故障。根据所服务对象的不同，立体车库控制系统的功能可以分成以下四点，包括自动存取功能、手动存取功能、安全报警功能以及车库状态监控功能。

①自动存取功能需要完成自动取车和自动存车，如果是选择自动存车只要按照就近原则，将车辆存放于待存放的位置就完成操作，不需要用户的参与，能够更加节省时间，能够满足大部分用户的需求。②手动存取功能。普通用户也可以选择手动存取，如果在用户有需求的情况下，可以选择车辆存储的位置，可以将车辆运输到选择的位置进行停放。③安全报警功能。安全报警功能是面向所有用户的，可以及时的发现用户存取过程中存在的故障，系统可以检测到出现的故障进行报警，可以提示用户进行正确的操作，为了避免影响仓库的正常功能，还需要配备急停功能，按下急停功能，车库需要全面的停止运行，避免造成严重的影响。④车库状态监视功能。该功能主要是为了方便管理员更好的管理车库，可以使管理员监控车库的运行状态，通过车库中的传感器来监测车库的运行状态，使车库能够正常的运行。

2.3控制系统总体结构设计

本文的控制系统控制的对象主要是三层四列的堆垛式立体车库，控制系统要能够监测传感器中的信号，并对其进行处理，以便后续进行各项操作。

①PLC控制系统。PLC控制系统主要是包括扩展模块以及PLC组成是作为控制的核心，能够获取机构所反馈的信号，并将信号上传至监控系统，发出指令来完成控制。Plc控制器能够监测各类传感器所获取的信号，判断车库是否正常的运行。能否准确获取控制可能信息将影响车库的安全性能以及工作效率。②监控系统。监控系统是由触摸屏和计算机构成的，使用PROFINET与PLC来进行通讯，方便管理人员实时监测车库以及元器件的运行状态，使系统能够安全稳定的运行。③执行机构。执行机构是由报警装置以及堆垛机共同组成的，作为执行系统的最后一个环节，是完成存取操作的执行者，执行机构可以最直接的反映出车库真实的运行状态。

2.4系统控制程序设计

设计时在保证安全性、稳定性的的原则，设计时要根据实际工作的流程来对系统进行设计，将程序进行模块化、结构化的设计。PLC程序有利于发现程序当中的错误，能够及时的进行调整。其中包括公共主程序、通讯程序以及安全检测程序等等， 下面就这三个方面进行介绍。

①公共主程序。 作为整个控制的核心，能够调用其他的子程序，这个子程序在系统当中互不干扰，能够独立的完成自己的工作。联系从内囊括了多个子程序，包括安全检测程序、自动取车程序、取车程序、手动存车程序、搬运器程序等等，命令模块执行完成任务后，返回主程序直至获取下一个命令。②通讯工程。工业化自动设备通常使用Modbus完成通讯，能够将信息传输至PLC中。③安全检测程序。安全检测程序是能够检测存车时，如果用户没有将车辆存放至指定位置或者是车辆的重量等超过上限时，就会通过报警提示用户，当用户进行调整后，在规定限制值内就关闭报警信号。

结束语

综上所述，停车难问题日益凸显，堆垛式车库具有明显的发展前景。当前常用的存取车策略主要有存车优先策略、原地等待策略、交叉存取策略，不同策略各有优劣，管理者应当结合实际情况综合应用，缩短存取车时间，减少车库能耗，同时优化控制平台设计。设计者应当明确立体车库运行流程，不断完善自动存取、手动存取、安全警报以及车库监控等基础功能，基于PLC技术进行控制系统设计，优化监控系统和执行机构设计，提升堆垛式立体车库存取车效率，提升车库竞争力。

参考文献

[1] 凌赟. 带载车板缓存装置巷道堆垛式立体停车库存取策略的研究[D]. 太原理工大学.

[2] 徐白羽. 多车同轨技术在巷道堆垛式自动化立体车库的应用研究[D]. 兰州交通大学, 2015.