摘要：開(kāi)發(fā)一種應用先進(jìn)的直線(xiàn)電機驅動(dòng)技術(shù)的新型自動(dòng)化立體停車(chē)庫，對于提高停車(chē)的地面利用率和存取速度，降低立體停車(chē)系統的故障率，提高其可靠性，具有關(guān)鍵作用。本文介紹了基于貝加萊工控系統的扁平型直線(xiàn)感應電動(dòng)機驅動(dòng)立體停車(chē)庫解決方案，首先論述了三相扁平單邊型直線(xiàn)感應電動(dòng)機驅動(dòng)的基本原理和立體停車(chē)庫的布置及機電設備，重點(diǎn)描述了該類(lèi)立體停車(chē)庫自動(dòng)控制系統的構成、主要功能和特點(diǎn)以及載車(chē)平板的平移和升降驅動(dòng)，最后總結了直線(xiàn)電機驅動(dòng)立體停車(chē)方案的優(yōu)點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞：直線(xiàn)電機驅動(dòng)技術(shù)；立體停車(chē)庫；平移驅動(dòng)；Ethernet Powerlink；ACOPOSinverter變頻器

    Abstract: To develop a kind of new type    three-dimensional automation garage by using advanced linear motor driving technology is   a key    factor for increasing parking ground utilization rate and speed of saving and taking cars, reducing failure rate of three-dimensional parking system and improving its reliability.   A solution of three-dimensional garage with the flat-type linear induction motor driving based on B&R’s industrial control system is introduced in this paper. Firstly, the fundamental principles of the three-phase flat single sided linear induction motor driving are introduced, as well as the arrangement and related electro-mechanical equipment.Then the composition, main functions and characteristics of  such stereo-garage’s automatic control system as well as the planar shift and lifting driving of the car loading plate are elaborated in details. Finally, the advantages of the linear motor driving stereo-parking scheme are summarized.

    Key words: Linear motor driving technology; Three-dimensional garage; Planar shift driving; Ethernet Powerlink; ACOPOSinverter frequency converter

    隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，我國私人汽車(chē)的保有量急劇增長(cháng)，城市的可利用空間卻擴展較慢，停車(chē)難的問(wèn)題日益突出，已成為影響市民生活的一個(gè)重要因素。

    目前國外某些城市人口密度較大國家（地區）的大城市，如日本東京和新加坡城，在城市中心區域的大廈和大型公共設施旁以及部分高層住宅區建有大量與之配套的自動(dòng)化立體停車(chē)樓，雖然存取車(chē)的自動(dòng)化程度較高，但多采用傳統的機電式。

    如今我國的很多大城市也建有立體停車(chē)樓，大部分是自駕式多層停車(chē)樓，談不上控制，少數自動(dòng)化停車(chē)樓也幾乎都是傳統的機電式的，主要采用“電梯倉儲式”和“水車(chē)式”。

    傳統的機電式方案 ，有的電力消耗較大（如“水車(chē)式”），有的機械結構復雜，設備故障率高，很難保證正常使用（如“電梯倉儲式”）。因此，開(kāi)發(fā)一種應用先進(jìn)的扁平單邊型直線(xiàn)感應電動(dòng)機驅動(dòng)技術(shù)的新型自動(dòng)化立體停車(chē)庫，對于提高停車(chē)的地面利用率和存取速度，降低立體停車(chē)系統的故障率，提高其可靠性，具有關(guān)鍵作用。

    1　直線(xiàn)感應電動(dòng)機的平移驅動(dòng)原理

    直線(xiàn)感應電動(dòng)機（Linear Induction Motors 簡(jiǎn)稱(chēng)LIM） 是一種將電能直接轉換成直線(xiàn)運動(dòng)機械能，而不需要中間轉換機構的傳動(dòng)裝置?？蓪⑺闯墒且慌_旋轉電機沿徑向剖開(kāi)，然后沿電機的圓周展開(kāi)成的一條直線(xiàn)。直線(xiàn)感應電動(dòng)機的工作原理與旋轉感應電動(dòng)機相類(lèi)似，當直線(xiàn)感應電動(dòng)機初級的三相繞組被交流電流激勵時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場(chǎng)，次級在行波磁場(chǎng)的作用下，將感應出電動(dòng)勢并產(chǎn)生電流。氣隙磁場(chǎng)與次級電流的相互作用產(chǎn)生電磁推力，在此推力作用下，初級與次級之間產(chǎn)生相對運動(dòng)。如果初級固定，那么次級將沿著(zhù)行波磁場(chǎng)運動(dòng)的方向作直線(xiàn)運動(dòng)；反之，若次級固定，初級將沿著(zhù)行波磁場(chǎng)移動(dòng)的相反方向運動(dòng)[1]。

    如圖1所示，采用三相扁平單邊型直線(xiàn)感應電動(dòng)機驅動(dòng)方案。在立體停車(chē)庫的每層平面上安裝一系列的縱向和橫向直線(xiàn)電機初級塊，在每個(gè)停車(chē)單元中各裝設四個(gè)初級塊，兩縱向和兩橫向。每個(gè)初級塊由多開(kāi)口E字形硅鋼片鐵芯和三相繞組構成，其三相繞組的勵磁相序決定了該初級塊的旋轉磁場(chǎng)方向以及對次級塊所產(chǎn)生的水平推力方向。每一載車(chē)平板的底部與初級塊磁路相對的部分覆蓋鋁板，作為直線(xiàn)電機的次級塊。對直線(xiàn)電機的初級塊繞組加以不同相序的勵磁時(shí)，將對壓在其上的次級塊產(chǎn)生不同方向的水平電磁推力，同時(shí)次級塊也受到豎直方向（法向）上的推力（自懸浮力）[1]。

                    
                              圖1 直線(xiàn)電機驅動(dòng)兩維平移的基本原理示意圖

    當某一停車(chē)單元的兩縱向初級塊的磁場(chǎng)方向相同而其橫向初級塊的磁場(chǎng)方向相反時(shí)，則該停車(chē)單元的次級塊（載板）在受到一定的自懸浮力的同時(shí)將馱載著(zhù)汽車(chē)向前或向后移動(dòng)，若與其前（后）相鄰的第二位置的四個(gè)初級塊的勵磁情況與它一致，則該次級塊（載板）繼續前進(jìn)（或后退）一個(gè)位置，其縱向平移運動(dòng)規律可以此類(lèi)推；當該停車(chē)單元的兩縱向塊的磁場(chǎng)方向相反而兩橫向塊的磁場(chǎng)方向相同時(shí)，則其次級板在受到一定的自懸浮力的同時(shí)將馱載汽車(chē)向左或向右移動(dòng)，若與其左（右）相鄰的第二位置的四個(gè)初級塊的勵磁情況與它一致，則該次級板繼續左移（或右移）一個(gè)位置，其橫向平移運動(dòng)規律可以此類(lèi)推；由PLC的程序控制有關(guān)停車(chē)單元初級塊的勵磁順序和旋轉磁場(chǎng)方向，并借助于改變初級塊繞組的勵磁電流頻率來(lái)調節次級塊的移動(dòng)速度，即可將所需要的次級板按設定路線(xiàn)和速度平移到指定的位置上。

    通過(guò)PLC程序的控制和平移及垂直驅動(dòng)，可在很短的時(shí)間內將擬存放的汽車(chē)從存放入口輸送到所指定的某層某停車(chē)位置，也可迅速地將所需取出的汽車(chē)從庫內的某停車(chē)位置取出來(lái)。上述方案也適用于立體倉庫中的貨物存取。

    整個(gè)停車(chē)系統是由以PLC為核心的控制系統控制的，扁平單邊型直線(xiàn)感應電動(dòng)機、變頻器和位置檢測開(kāi)關(guān)確保了載車(chē)平板的精確移動(dòng)，傳感器提供了系統狀態(tài)和位置方面的持續操作數據，便于控制和監測。

    2　扁平直線(xiàn)電機的特性分析和參數估算

    2.1　扁平直線(xiàn)電機的驅動(dòng)特性分析[2]

    （1）速度與頻率的關(guān)系

    扁平直線(xiàn)電機的推力和同步速度與輸入端的電壓和頻率關(guān)系密切，在電機額定輸入線(xiàn)電壓380V不變的情況下，改變輸入頻率，直線(xiàn)電機的同步速度將會(huì )發(fā)生變化。

    其同步速度Vs=2Γf，式中Γ為極距，此時(shí)同步速度Vs只與頻率f 有關(guān)，而實(shí)際運行速度Va = (1-s)Vs（s為轉差率），如圖2所示。

                   
                               圖2 速度與頻率的關(guān)系

    從圖2中，還發(fā)現扁平直線(xiàn)電機的轉差率隨輸入頻率的增大而變小。

    （2）推力與頻率的關(guān)系

    在扁平直線(xiàn)電機的推力測試中，如果保持輸入電壓不變，增高輸入頻率，則直線(xiàn)電機的堵動(dòng)推力逐漸增大并在43Hz 左右達到最大值，之后又呈逐步下降趨勢，如圖3 所示。 

                   
                                     圖3 推力與頻率的關(guān)系

    （3）推力與速度的關(guān)系

    直線(xiàn)電機的加速過(guò)程是一種變加速過(guò)程，隨著(zhù)速度的提高，電機的推力和加速度都會(huì )隨之減小，如圖4所示。

                
                                    圖4 推力與速度的關(guān)系

    2.2　平移驅動(dòng)扁平直線(xiàn)電機的參數估算

    在該例中為使汽車(chē)平移保持較低的正常運行線(xiàn)速度（約2m/S），將該扁平直線(xiàn)電機的極距確定為60mm，正常工作頻率為25Hz，其同步速度Vs = 2Γf = 2*60*25 = 3,000mm/s = 3m/s。從圖2中可查得在這種條件下該直線(xiàn)電機的轉差率s約為0.3，則實(shí)際運行速度Va = (1-s)Vs =（1-0.3）*3m/s = 2.1 m/s。

    載車(chē)平板和汽車(chē)的最大重量Wmax為3,000kg，考慮到直線(xiàn)電機初級塊對次級板的法向推力（自懸浮力），其對滑軌產(chǎn)生的實(shí)際正壓力將比Wmax小一些。當其在滑軌上平移時(shí)，僅受到滾動(dòng)軸承的滑動(dòng)摩擦阻力。設摩擦系數μ 的范圍為0.01~0.02， 這里取μ = 0.02，則最大摩擦阻力f max = μ *Wmax = 0.02 × 30,000N = 600N。從圖3 中可看出，當該直線(xiàn)電機輸入頻率為25Hz時(shí)，負載電流約為18.5A，推力約為480N；而從圖4 中可看出，當該直線(xiàn)電機運行速度在2.1m/s時(shí)，其推力在450N左右，驅動(dòng)載車(chē)平板的2臺扁平直線(xiàn)電機的推力之和約為900N，為最大摩擦阻力600N的1.5倍，也即載車(chē)平板（次級塊）可以保持約2m/s的運行速度。

    必須指出，直線(xiàn)電機特有的邊緣效應產(chǎn)生的附加電流將使電機的損耗增加，功率因數降低而導致推力減小。另外由于滑軌安裝誤差造成的電機初次級間氣隙不一致也是造成推力下降的重要因素。

    3　立體停車(chē)庫的結構和設備

    3.1　立體停車(chē)庫的建筑結構該立體車(chē)庫擬采用鋼筋混凝土框架結構，車(chē)庫主體為12層（高31.2m），升降塔為13層（高34.2m）。每一停車(chē)層之間用混凝土樓板隔離，這樣不但整體結構的剛性較好，而且有利于防火以及防止車(chē)輛油、水滲漏擴散。升降機房和每一停車(chē)層均設通風(fēng)裝置，每一泊位均設照明、火災報警及自動(dòng)滅火裝置。

    3.2　立體停車(chē)庫的布置和機電設備[6]

    同層內設置多車(chē)位，采用直線(xiàn)電機縱/橫向平移驅動(dòng)方式。雖然直線(xiàn)電機驅動(dòng)的理論和技術(shù)是成熟的，但缺乏其在汽車(chē)平移驅動(dòng)方面的實(shí)際經(jīng)驗和相關(guān)的技術(shù)標準。

    該方案是建造一座12層地上立體停車(chē)庫，停放的車(chē)型包括C級轎車(chē)、小面包車(chē)和SUV及以下尺寸和重量的車(chē)輛。每一停車(chē)層的層間距為2,600mm；每一停車(chē)位的容積是5,200mm（長(cháng)）*2,250mm（寬）*2,200mm（停車(chē)凈高）。每層雖然有6個(gè)平面驅動(dòng)單元，但只能設5個(gè)停車(chē)位，因為與升降塔相鄰的5號單元必須空置，這樣同一層的車(chē)輛才能實(shí)現平面移動(dòng)。該立體車(chē)庫共設有60個(gè)車(chē)位，主體的外形尺寸為17,000mm（長(cháng)）*5,200mm（寬）*31,200mm（高）（升降塔高34,200mm），占地面積約為100平方米，建筑面積約1,080平方米，每輛汽車(chē)平均占地面積為1.67平方米。其立面和底層平面布置如圖5所示。

                            
                             圖5 60車(chē)位立體停車(chē)庫立面和底層平面布置示意圖

    每一層的停車(chē)平面上縱橫相交的滑軌，將其劃分成6個(gè)單元（其中臨近出/入口的單元作為平移緩沖空位，不能安排停車(chē)）。載車(chē)平板主體為用高強度、高剛度材料加工制成的平板，其上部全部覆蓋帶條紋的防滑硬質(zhì)橡膠（防止車(chē)輛產(chǎn)生縱向滑動(dòng)），其底部與初級塊磁路相關(guān)的部分覆蓋一層10mm厚度的鋁板（直線(xiàn)電機的次級）。鋁合金框架鑲嵌在載車(chē)平板的四周，其底部安裝有若干組滾珠，載車(chē)平板通過(guò)它們與縱向和橫向滑軌接觸，以減小滑動(dòng)時(shí)的摩擦阻力；在馱載汽車(chē)的極限負重情況下（按最大負荷3,000kg考慮），載車(chē)平板的鋁質(zhì)底部與停車(chē)單元初級塊E字形鐵芯的上端部的間隙為1.5mm~2.5mm。每一停車(chē)單元均裝設有縱向和橫向載車(chē)平板光電定位檢測裝置、煙霧及火源檢測裝置以及自動(dòng)消防裝置。

    該停車(chē)庫設有汽車(chē)升降塔及一個(gè)可升降的存（?。┸?chē)入（出）口單元，其上設有載車(chē)平板縱向和橫向光電定位檢測裝置以及汽車(chē)的前、后、左、右和高度限制光電檢測裝置。在升降塔的頂部裝設有一臺供入（出）口單元載車(chē)平板升降的卷?yè)P驅動(dòng)裝置，采用三相交流異步電動(dòng)機變頻調速控制方式，其升降、調速和各層的平層控制方式與一般的電梯控制類(lèi)似。

    該自動(dòng)化立體停車(chē)庫設有可供選擇的PLC程序自動(dòng)和PLC手動(dòng)控制兩種工作方式；通過(guò)觸摸屏的HMI畫(huà)面實(shí)現存/取車(chē)數據輸入、操作和運行狀況監視；還設有自動(dòng)刷卡繳費、煙霧和火災檢測報警、電話(huà)預約取車(chē)和數據/事件記錄及管理系統。

    4　基于貝加萊工控裝置的立體停車(chē)庫自動(dòng)化控制系統

    4.1　系統構成[5]

    該立體停車(chē)庫自動(dòng)控制系統以PLC為核心，采用貝加萊的X20系列PCC（可編程計算機控制器）作為主控制器，配置了X20CP1486標準CPU模塊1塊和I/O模塊若干塊（X20系統背板采用X2X Link總線(xiàn)傳輸，傳輸速率為12Mbit/s），其中含數字量輸入點(diǎn)約300余點(diǎn)（主要用于各停車(chē)單元和升降機構的位置檢測輸入）和數字量輸出點(diǎn)300余點(diǎn)（主要用于各停車(chē)單元初級塊繞組變頻激勵的選通信號輸出）以及與之配套的電源模塊X20BR9300若干塊。根據本文2.2節的估算結果，平移驅動(dòng)扁平直線(xiàn)電機的負載電流為16~20A，按具備驅動(dòng)2臺直線(xiàn)電機的功率考慮，選擇400V 22kW等級的變頻器。按照最優(yōu)化分配驅動(dòng)資源的原則，該立體車(chē)庫12層的72個(gè)平移驅動(dòng)單元可共用4臺變頻器。該系統共配置了6臺400V 22kW平移驅動(dòng)變頻器（含升降間的載車(chē)單元單獨配置的2臺）和1臺400V 30kW升降驅動(dòng)矢量控制變頻器，它們均選用貝加萊的ACOPOSinverter系列。

    該立體停車(chē)庫的監控系統則配置了1臺集成UPS的貝加萊APC910新型工控機和1臺Automation Panel觸摸屏。APC910主要用于系統設置、后臺監視、數據存儲、事件記錄和收費管理，一旦外部電力供應中斷，UPS就會(huì )對數據進(jìn)行安全備份并執行正常關(guān)閉程序，以防止未保存數據的丟失；觸摸屏主要用于工作方式選擇、在線(xiàn)存取車(chē)輸入、在線(xiàn)監視、手動(dòng)操作和報警信息顯示。

    該系統采用了Ethernet   POWERLINK實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)，X20CP148與7臺ACOPOSinver ter系列變頻器通過(guò)Ethernet POWERLINK實(shí)現實(shí)時(shí)高速數據通訊；而X20CP1486與APC910工控機和Automation Panel觸摸屏之間，則通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)交換機實(shí)現數據通訊。

    在軟件方面，采用了貝加萊的Automation Studio集成軟件開(kāi)發(fā)平臺，全部應用軟件均基于該平臺完成設計和開(kāi)發(fā)。

    該立體停車(chē)庫自動(dòng)化系統硬件架構如圖6所示。

    4.2　載車(chē)平板的平移和升降驅動(dòng)

    按照最優(yōu)化分配驅動(dòng)資源的原則，一層需配置4臺變頻器，即6個(gè)平移單元的前、后、左、右刺激塊繞組各由1臺變頻器激勵?？紤]到升降機構和汽車(chē)進(jìn)、出需要時(shí)間（因樓層高低而不等，約在20s~ 50s范圍內），準備下一次存（?。┸?chē)的有關(guān)層可利用這個(gè)時(shí)間段來(lái)完成平移驅?zhuān)ㄗ钸h單元與進(jìn)（出）口單元之間所需的5次平移時(shí)間之和在20s以?xún)龋?，故該立體車(chē)庫12層的72個(gè)平移驅動(dòng)單元可共用這4臺變頻器。每層有6個(gè)平移驅動(dòng)單元，每個(gè)驅動(dòng)單元各裝備有2個(gè)縱向初級塊（前、后）和2個(gè)橫向初級塊（左、右），該6個(gè)單元共有24個(gè)初級塊，共用4臺400V 22kW變頻器。它們的驅動(dòng)對象具體分配如下：1#變頻器：第1~6單元的6個(gè)前初級塊（12層共72個(gè)）；2#變頻器：第1~6單元的6個(gè)后初級塊（12層共72個(gè)）；3#變頻器：第1~6單元的6個(gè)左初級塊（12層共72個(gè)）；4#變頻器：第1~6單元的6個(gè)右初級塊（12層共72個(gè)）。升降間的載車(chē)平移驅動(dòng)單元也裝備有2個(gè)縱向初級塊（前、后）和2個(gè)橫向初級塊（左、右），它們各由1臺400V 22kW變頻器供電激勵。

                     
                                圖6 立體停車(chē)庫自動(dòng)化系統硬件架構圖

    根據擬存、取車(chē)單元的位置，PLC自動(dòng)安排次級塊（即載車(chē)平板）的最佳運動(dòng)路線(xiàn)，共擬定了存車(chē)和取車(chē)運動(dòng)路線(xiàn)各5種。并基于PLC程序控制，自動(dòng)按順序和所需相序選擇接通相關(guān)初級塊的縱向和橫向繞組，通常需要同時(shí)并以相同方式激勵相同驅動(dòng)方向上的相鄰兩個(gè)平移驅動(dòng)單元的初級塊繞組。

    載車(chē)平板的升降卷?yè)P裝置由1臺22kW三相異步電動(dòng)機驅動(dòng)，配置1臺400V 30kW矢量控制變頻器。

    上述6臺400V 22kW平移驅動(dòng)變頻器以及1臺400V 30kW升降驅動(dòng)變頻器均由PLC通過(guò)Ethernet Powerlink 實(shí)時(shí)高速以太網(wǎng)實(shí)施控制。載車(chē)平板的平移和升降驅動(dòng)簡(jiǎn)化原理如圖7所示。

                    
                               圖7 載車(chē)平板的平移和升降驅動(dòng)簡(jiǎn)化原理圖

    4.3　主要功能及特點(diǎn)

    4.3.1　主要功能

    （1）設有自動(dòng)和PLC手動(dòng)控制兩種存取車(chē)工作方式，通常采用自動(dòng)方式，手動(dòng)方式僅用于調試、維修和故障處理。

    （2）在入（出）口單元上設有載車(chē)平板縱向和橫向光電定位檢測裝置以及車(chē)輛的前/后、左/右和高度限制光電檢測裝置，以限制存入車(chē)輛的外形尺寸并控制其初始位置，為后續流程創(chuàng )造條件。

    （3）通過(guò)觸摸屏的HMI畫(huà)面輸入存/取車(chē)數據，借助PLC程序自動(dòng)確定的路線(xiàn)和平移及垂直驅動(dòng)，可迅速地將所需存放的汽車(chē)輸送到自動(dòng)分配的停車(chē)位置，也可迅速地將所指定的汽車(chē)從庫內取出。

    除HMI操作外，還可以通過(guò)IC卡輕松實(shí)現操作。把車(chē)駛上載車(chē)平板，熄火并確保車(chē)輛停止，然后將卡放在讀卡器上以指示系統自動(dòng)操作，于是該停車(chē)系統將會(huì )自動(dòng)將車(chē)輛送入泊位。

    （4）通過(guò)觸摸屏的HMI畫(huà)面實(shí)現操作和運行狀況監視、事件和報警信息顯示等功能。

    （5）載車(chē)平板與其馱載的車(chē)輛一一對應綁定；存（?。┸?chē)數據存儲和事件記錄。

    （6）自動(dòng)刷卡繳費及電話(huà)預約存/取車(chē)等管理功能。

    （7）設有載車(chē)平板光電定位檢測、煙霧和火災檢測報警以及自動(dòng)消防等安全功能。

    4.3.2　系統特點(diǎn)

    （1）采用了三相扁平單邊型直線(xiàn)感應電動(dòng)機平移變頻驅動(dòng)方案，結構簡(jiǎn)單，故障率低，速度快，運動(dòng)平穩。

    （2）采用了Ethernet   POWERLINK實(shí)時(shí)以太網(wǎng)，它能支持100Mbps的數據傳輸速率和最大200uS的循環(huán)周期，對于確保高速、高精度的載車(chē)平板位置控制來(lái)說(shuō)至關(guān)重要；Ethenet POWERLINK確保了運動(dòng)任務(wù)與邏輯任務(wù)的同步，并提高了所控制的平板和升降機構的運動(dòng)效率；Ethernet POWERLINK靈活的拓撲架構，使其開(kāi)放性極強，在硬件上易于擴展和升級。

    此外，POWERLINK支持Safety技術(shù)，在未來(lái)，隨著(zhù)產(chǎn)品進(jìn)入國際市場(chǎng)以及國內開(kāi)始執行機器安全的IEC61508標準，POWERLINK的Safety技術(shù)可以達到SIL3等級的功能安全一致性測試要求，確保機器制造商在滿(mǎn)足安全要求的同時(shí)降低認證的費用。

    （3）貝加萊的PCC采用了類(lèi)似于大型計算機的Runtime定性分時(shí)多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統，可將控制要求分成多個(gè)任務(wù)并且在一個(gè)掃描周期內分段執行，以真正滿(mǎn)足系統對實(shí)時(shí)性的要求。

    （4）貝加萊的Automation StudioTM集成軟件開(kāi)發(fā)平臺支持ANSI C、B&R Automation Basic、梯形圖LD、指令表IL、結構化文本ST、順序功能圖SFC等多種標準的開(kāi)發(fā)工具，具有強大的數據運算和處理能力。同時(shí)，該軟件平臺中還包含了豐富的庫和功能函數，Visual Components 則集成了創(chuàng )建高性能優(yōu)化用戶(hù)界面所需要的所有工具，使編程人員在解決標準問(wèn)題時(shí)更加簡(jiǎn)單、省時(shí)和高效，可大大降低開(kāi)發(fā)成本。

    Automation StudioTM將控制器、驅動(dòng)器、數據通信和顯示集成于同一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中，對納入系統的所有自動(dòng)化部件完成集成和配置任務(wù)，并能準確地識別硬件組件，提供直觀(guān)準確的診斷功能、遠程診斷功能以及開(kāi)放式接口。它的硬件和軟件都是模塊化的，可以根據控制需要組合成工藝所需的專(zhuān)用控制系統，并具有靈活自由的聯(lián)網(wǎng)和擴展能力。Automation StudioTM 是研發(fā)過(guò)程透明性和機器高效運行的保障，該系統的全部應用軟件均基于該平臺完成設計和開(kāi)發(fā)。

    5　直線(xiàn)電機驅動(dòng)立體停車(chē)方案的優(yōu)勢

    (1) 高效、安全地利用停車(chē)空間，節約城市寶貴的土地資源

    在立體停車(chē)庫的同一層面上的汽車(chē)緊密排列，其縱向和橫向平移采用直線(xiàn)電機原理驅動(dòng)，而進(jìn)/出庫口的垂直升降則采用與電梯類(lèi)似的傳統的旋轉電動(dòng)機驅動(dòng)方式。

    由于在輸送車(chē)輛過(guò)程中不涉及汽車(chē)發(fā)動(dòng)機和駕駛員，整個(gè)設施不需要斜坡、過(guò)道、司機出入和逃生通道等，因此上述方案可高效率地利用停車(chē)空間，節約城市寶貴的土地資源。

    （2）設計靈活

    能夠滿(mǎn)足不同的空間條件和要求，可以設計為平面、豎直、地上、地下或者組合結構。

    （3）結構簡(jiǎn)單、故障率低、可靠性高

    扁平型直線(xiàn)感應電機平移驅動(dòng)方式?jīng)]有齒輪減速器、鏈條、鏈輪等中間傳動(dòng)環(huán)節，較傳統的機電式平移驅動(dòng)機構簡(jiǎn)單得多、故障率低、可靠性高。

    （4）提高存/取車(chē)速度

    由于車(chē)輛的縱/橫向平移采用直線(xiàn)電機電磁驅動(dòng)原理和全自動(dòng)化工作方式，故其移動(dòng)準確而迅速，在確保車(chē)輛安全的前提下能顯著(zhù)地提高存（?。┸?chē)的速度，節約時(shí)間。

    （5）能避免車(chē)身擦掛及車(chē)輛損壞和偷盜事件發(fā)生

    車(chē)輛移動(dòng)和存取的特點(diǎn)決定了其能夠有效地避免由司機駕駛存/取車(chē)輛時(shí)可能產(chǎn)生的車(chē)身擦掛以及場(chǎng)地或路邊停車(chē)時(shí)可能發(fā)生的車(chē)輛損壞和偷盜事件。

    6　結束語(yǔ)

    利用貝加萊定制化的控制系統解決方案和扁平單邊型直線(xiàn)感應電動(dòng)機驅動(dòng)方式，設計了一種60車(chē)位的自動(dòng)停車(chē)系統方案。貝加萊自動(dòng)化系統通過(guò)將控制器、驅動(dòng)器、通信和顯示集成于同一個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境中，具有低成本和高效率的特點(diǎn)。其先進(jìn)的自動(dòng)停車(chē)系統將確保在城市中停泊的車(chē)輛能夠高效地利用有限的空間，從而緩解城市停車(chē)難的狀況。

    參考文獻：

    [1] 葉云岳. 直線(xiàn)電機原理與應用[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2006.

    [2] 劉強, 楊少華. 直線(xiàn)感應電動(dòng)機在RGV穿梭車(chē)上的應用研究[J]. 自動(dòng)化信息, 2014 (3).

    [3] 鄧瓊華, 王豐元, 程琳. 立體停車(chē)庫及其裝備設計[J]. 中國科技論文在線(xiàn), 2011, 6 (11).

    [4] Karel Gloser. 城市停車(chē)解決方案[Z]. 貝加萊應用案例, 2011, 3.

    [5] 宋華振. 貝加萊數控激光切割機控制系統方案[Z]. 貝加萊工業(yè)自動(dòng)化應用案例, 2012, 1.

    [6] 嚴健. 直線(xiàn)電機在立體停車(chē)庫中的應用[J]. 自動(dòng)化信息, 2006 (10) .

    作者簡(jiǎn)介

    周曉霞（1966-），女，甘肅天水人，本科，高級政工師，現就職于貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司市場(chǎng)部負責市場(chǎng)支持等工作。