基于貝加萊控制系統(tǒng)的扁平型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)立體停車庫解決方案

貝加萊工業(yè)自動(dòng)化（上海）有限公司 周曉霞

隨著社會(huì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，我國私人汽車的保有量急劇增長，城市的可利用空間卻擴(kuò)展較慢，停車難的問題日益突出，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(qū)）的大城市，如日本東京和新加坡城，在城市中心區(qū)域的大廈和大型公共設(shè)施旁以及部分高層住宅區(qū)建有大量與之配套的自動(dòng)化立體停車樓，雖然存取車的自動(dòng)化程度較高，但多采用傳統(tǒng)的機(jī)電式。

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

傳統(tǒng)的機(jī)電式方案 ，有的電力消耗較大（如“水車式”），有的機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備故障率高，很難保證正常使用（如“電梯倉儲(chǔ)式”）。因此，開發(fā)一種應(yīng)用先進(jìn)的扁平單邊型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的新型自動(dòng)化立體停車庫，對于提高停車的地面利用率和存取速度，降低立體停車系統(tǒng)的故障率，提高其可靠性，具有關(guān)鍵作用。

1 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的平移驅(qū)動(dòng)原理

直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（Linear Induction Motors 簡稱LIM） 是一種將電能直接轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械能，而不需要中間轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置。可將它看成是一臺(tái)旋轉(zhuǎn)電機(jī)沿徑向剖開，然后沿電機(jī)的圓周展開成的一條直線。直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的工作原理與旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相類似，當(dāng)直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)初級(jí)的三相繞組被交流電流激勵(lì)時(shí)，便在氣隙中產(chǎn)生行波磁場，次級(jí)在行波磁場的作用下，將感應(yīng)出電動(dòng)勢并產(chǎn)生電流。氣隙磁場與次級(jí)電流的相互作用產(chǎn)生電磁推力，在此推力作用下，初級(jí)與次級(jí)之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)。如果初級(jí)固定，那么次級(jí)將沿著行波磁場運(yùn)動(dòng)的方向作直線運(yùn)動(dòng)；反之，若次級(jí)固定，初級(jí)將沿著行波磁場移動(dòng)的相反方向運(yùn)動(dòng)[1]。

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

圖1 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩維平移的基本原理示意圖

當(dāng)某一停車單元的兩縱向初級(jí)塊的磁場方向相同而其橫向初級(jí)塊的磁場方向相反時(shí)，則該停車單元的次級(jí)塊（載板）在受到一定的自懸浮力的同時(shí)將馱載著汽車向前或向后移動(dòng)，若與其前（后）相鄰的第二位置的四個(gè)初級(jí)塊的勵(lì)磁情況與它一致，則該次級(jí)塊（載板）繼續(xù)前進(jìn)（或后退）一個(gè)位置，其縱向平移運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以此類推；當(dāng)該停車單元的兩縱向塊的磁場方向相反而兩橫向塊的磁場方向相同時(shí)，則其次級(jí)板在受到一定的自懸浮力的同時(shí)將馱載汽車向左或向右移動(dòng)，若與其左（右）相鄰的第二位置的四個(gè)初級(jí)塊的勵(lì)磁情況與它一致，則該次級(jí)板繼續(xù)左移（或右移）一個(gè)位置，其橫向平移運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以此類推；由PLC的程序控制有關(guān)停車單元初級(jí)塊的勵(lì)磁順序和旋轉(zhuǎn)磁場方向，并借助于改變初級(jí)塊繞組的勵(lì)磁電流頻率來調(diào)節(jié)次級(jí)塊的移動(dòng)速度，即可將所需要的次級(jí)板按設(shè)定路線和速度平移到指定的位置上。

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

整個(gè)停車系統(tǒng)是由以PLC為核心的控制系統(tǒng)控制的，扁平單邊型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、變頻器和位置檢測開關(guān)確保了載車平板的精確移動(dòng)，傳感器提供了系統(tǒng)狀態(tài)和位置方面的持續(xù)操作數(shù)據(jù)，便于控制和監(jiān)測。

2 扁平直線電機(jī)的特性分析和參數(shù)估算

2.1 扁平直線電機(jī)的驅(qū)動(dòng)特性分析[2]

（1）速度與頻率的關(guān)系

扁平直線電機(jī)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(jī)額定輸入線電壓380V不變的情況下，改變輸入頻率，直線電機(jī)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(yùn)行速度Va = (1-s)Vs（s為轉(zhuǎn)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(xiàn)扁平直線電機(jī)的轉(zhuǎn)差率隨輸入頻率的增大而變小。

（2）推力與頻率的關(guān)系

在扁平直線電機(jī)的推力測試中，如果保持輸入電壓不變，增高輸入頻率，則直線電機(jī)的堵動(dòng)推力逐漸增大并在43Hz 左右達(dá)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

直線電機(jī)的加速過程是一種變加速過程，隨著速度的提高，電機(jī)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(qū)動(dòng)扁平直線電機(jī)的參數(shù)估算

在該例中為使汽車平移保持較低的正常運(yùn)行線速度（約2m/S），將該扁平直線電機(jī)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電機(jī)的轉(zhuǎn)差率s約為0.3，則實(shí)際運(yùn)行速度Va = (1-s)Vs =（1-0.3）*3m/s = 2.1 m/s。

載車平板和汽車的最大重量Wmax為3,000kg，考慮到直線電機(jī)初級(jí)塊對次級(jí)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(dāng)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(shè)摩擦系數(shù)μ 的范圍為0.01~0.02，這里取μ = 0.02，則最大摩擦阻力fmax= μ *Wmax= 0.02 ×30,000N = 600N。從圖3 中可看出，當(dāng)該直線電機(jī)輸入頻率為25Hz時(shí)，負(fù)載電流約為18.5A，推力約為480N；而從圖4 中可看出，當(dāng)該直線電機(jī)運(yùn)行速度在2.1m/s時(shí)，其推力在450N左右，驅(qū)動(dòng)載車平板的2臺(tái)扁平直線電機(jī)的推力之和約為900N，為最大摩擦阻力600N的1.5倍，也即載車平板（次級(jí)塊）可以保持約2m/s的運(yùn)行速度。

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

3 立體停車庫的結(jié)構(gòu)和設(shè)備

3.1 立體停車庫的建筑結(jié)構(gòu)

該立體車庫擬采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，車庫主體為12層（高31.2m），升降塔為13層（高34.2m）。每一停車層之間用混凝土樓板隔離，這樣不但整體結(jié)構(gòu)的剛性較好，而且有利于防火以及防止車輛油、水滲漏擴(kuò)散。升降機(jī)房和每一停車層均設(shè)通風(fēng)裝置，每一泊位均設(shè)照明、火災(zāi)報(bào)警及自動(dòng)滅火裝置。

3.2 立體停車庫的布置和機(jī)電設(shè)備[6]

同層內(nèi)設(shè)置多車位，采用直線電機(jī)縱/橫向平移驅(qū)動(dòng)方式。雖然直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的理論和技術(shù)是成熟的，但缺乏其在汽車平移驅(qū)動(dòng)方面的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

該方案是建造一座12層地上立體停車庫，停放的車型包括C級(jí)轎車、小面包車和SUV及以下尺寸和重量的車輛。每一停車層的層間距為2,600mm；每一停車位的容積是5,200mm（長）*2,250mm（寬）*2,200mm（停車凈高）。每層雖然有6個(gè)平面驅(qū)動(dòng)單元，但只能設(shè)5個(gè)停車位，因?yàn)榕c升降塔相鄰的5號(hào)單元必須空置，這樣同一層的車輛才能實(shí)現(xiàn)平面移動(dòng)。該立體車庫共設(shè)有60個(gè)車位，主體的外形尺寸為17,000mm（長）*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車位立體停車庫立面和底層平面布置示意圖

每一層的停車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）。載車平板主體為用高強(qiáng)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（防止車輛產(chǎn)生縱向滑動(dòng)），其底部與初級(jí)塊磁路相關(guān)的部分覆蓋一層10mm厚度的鋁板（直線電機(jī)的次級(jí)）。鋁合金框架鑲嵌在載車平板的四周，其底部安裝有若干組滾珠，載車平板通過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；在馱載汽車的極限負(fù)重情況下（按最大負(fù)荷3,000kg考慮），載車平板的鋁質(zhì)底部與停車單元初級(jí)塊E字形鐵芯的上端部的間隙為1.5mm~2.5mm。每一停車單元均裝設(shè)有縱向和橫向載車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。

該停車庫設(shè)有汽車升降塔及一個(gè)可升降的存（取）車入（出）口單元，其上設(shè)有載車平板縱向和橫向光電定位檢測裝置以及汽車的前、后、左、右和高度限制光電檢測裝置。在升降塔的頂部裝設(shè)有一臺(tái)供入（出）口單元載車平板升降的卷揚(yáng)驅(qū)動(dòng)裝置，采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制方式，其升降、調(diào)速和各層的平層控制方式與一般的電梯控制類似。

該自動(dòng)化立體停車庫設(shè)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；通過觸摸屏的HMI畫面實(shí)現(xiàn)存/取車數(shù)據(jù)輸入、操作和運(yùn)行狀況監(jiān)視；還設(shè)有自動(dòng)刷卡繳費(fèi)、煙霧和火災(zāi)檢測報(bào)警、電話預(yù)約取車和數(shù)據(jù)/事件記錄及管理系統(tǒng)。

4 基于貝加萊工控裝置的立體停車庫自動(dòng)化控制系統(tǒng)

4.1 系統(tǒng)構(gòu)成[5]

該立體停車庫自動(dòng)控制系統(tǒng)以PLC為核心，采用貝加萊的X20系列PCC（可編程計(jì)算機(jī)控制器）作為主控制器，配置了X20CP1486標(biāo)準(zhǔn)CPU模塊1塊和I/O模塊若干塊（X20系統(tǒng)背板采用X2X Link總線傳輸，傳輸速率為12Mbit/s），其中含數(shù)字量輸入點(diǎn)約300余點(diǎn)（主要用于各停車單元和升降機(jī)構(gòu)的位置檢測輸入）和數(shù)字量輸出點(diǎn)300余點(diǎn)（主要用于各停車單元初級(jí)塊繞組變頻激勵(lì)的選通信號(hào)輸出）以及與之配套的電源模塊X20BR9300若干塊。根據(jù)本文2.2節(jié)的估算結(jié)果，平移驅(qū)動(dòng)扁平直線電機(jī)的負(fù)載電流為16~20A，按具備驅(qū)動(dòng)2臺(tái)直線電機(jī)的功率考慮，選擇400V 22kW等級(jí)的變頻器。按照最優(yōu)化分配驅(qū)動(dòng)資源的原則，該立體車庫12層的72個(gè)平移驅(qū)動(dòng)單元可共用4臺(tái)變頻器。該系統(tǒng)共配置了6臺(tái)400V 22kW平移驅(qū)動(dòng)變頻器（含升降間的載車單元單獨(dú)配置的2臺(tái)）和1臺(tái)400V 30kW升降驅(qū)動(dòng)矢量控制變頻器，它們均選用貝加萊的ACOPOSinverter系列。

該立體停車庫的監(jiān)控系統(tǒng)則配置了1臺(tái)集成UPS的貝加萊APC910新型工控機(jī)和1臺(tái)Automation Panel觸摸屏。APC910主要用于系統(tǒng)設(shè)置、后臺(tái)監(jiān)視、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、事件記錄和收費(fèi)管理，一旦外部電力供應(yīng)中斷，UPS就會(huì)對數(shù)據(jù)進(jìn)行安全備份并執(zhí)行正常關(guān)閉程序，以防止未保存數(shù)據(jù)的丟失；觸摸屏主要用于工作方式選擇、在線存取車輸入、在線監(jiān)視、手動(dòng)操作和報(bào)警信息顯示。

該系統(tǒng)采用了Ethernet POWERLINK實(shí)時(shí)以太網(wǎng)技術(shù)，X20CP148與7臺(tái)ACOPOSinverter系列變頻器通過Ethernet POWERLINK實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)通訊；而X20CP1486與APC910工控機(jī)和Automation Panel觸摸屏之間，則通過工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。

在軟件方面，采用了貝加萊的Automation Studio集成軟件開發(fā)平臺(tái)，全部應(yīng)用軟件均基于該平臺(tái)完成設(shè)計(jì)和開發(fā)。

該立體停車庫自動(dòng)化系統(tǒng)硬件架構(gòu)如圖6所示。

4.2 載車平板的平移和升降驅(qū)動(dòng)

圖6 立體停車庫自動(dòng)化系統(tǒng)硬件架構(gòu)圖

按照最優(yōu)化分配驅(qū)動(dòng)資源的原則，一層需配置4臺(tái)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(tái)變頻器激勵(lì)?？紤]到升降機(jī)構(gòu)和汽車進(jìn)、出需要時(shí)間（因樓層高低而不等，約在20s~ 50s范圍內(nèi)），準(zhǔn)備下一次存（取）車的有關(guān)層可利用這個(gè)時(shí)間段來完成平移驅(qū)（最遠(yuǎn)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以內(nèi)），故該立體車庫12層的72個(gè)平移驅(qū)動(dòng)單元可共用這4臺(tái)變頻器。每層有6個(gè)平移驅(qū)動(dòng)單元，每個(gè)驅(qū)動(dòng)單元各裝備有2個(gè)縱向初級(jí)塊（前、后）和2個(gè)橫向初級(jí)塊（左、右），該6個(gè)單元共有24個(gè)初級(jí)塊，共用4臺(tái)400V 22kW變頻器。它們的驅(qū)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(jí)塊（12層共72個(gè)）；

2#變頻器：第1~6單元的6個(gè)后初級(jí)塊（12層共72個(gè)）；

3#變頻器：第1~6單元的6個(gè)左初級(jí)塊（12層共72個(gè)）；

4#變頻器：第1~6單元的6個(gè)右初級(jí)塊（12層共72個(gè)）。

升降間的載車平移驅(qū)動(dòng)單元也裝備有2個(gè)縱向初級(jí)塊（前、后）和2個(gè)橫向初級(jí)塊（左、右），它們各由1臺(tái)400V 22kW變頻器供電激勵(lì)。

根據(jù)擬存、取車單元的位置，PLC自動(dòng)安排次級(jí)塊（即載車平板）的最佳運(yùn)動(dòng)路線，共擬定了存車和取車運(yùn)動(dòng)路線各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(jí)塊的縱向和橫向繞組，通常需要同時(shí)并以相同方式激勵(lì)相同驅(qū)動(dòng)方向上的相鄰兩個(gè)平移驅(qū)動(dòng)單元的初級(jí)塊繞組。。

載車平板的升降卷揚(yáng)裝置由1臺(tái)22kW三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，配置1臺(tái)400V 30kW矢量控制變頻器。

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

4.3 主要功能及特點(diǎn)

4.3.1 主要功能

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

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

（3）通過觸摸屏的HMI畫面輸入存/取車數(shù)據(jù)，借助PLC程序自動(dòng)確定的路線和平移及垂直驅(qū)動(dòng)，可迅速地將所需存放的汽車輸送到自動(dòng)分配的停車位置，也可迅速地將所指定的汽車從庫內(nèi)取出。

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

圖7 載車平板的平移和升降驅(qū)動(dòng)簡化原理圖

（4）通過觸摸屏的HMI畫面實(shí)現(xiàn)操作和運(yùn)行狀況監(jiān)視、事件和報(bào)警信息顯示等功能。

（5）載車平板與其馱載的車輛一一對應(yīng)綁定；存（?。┸嚁?shù)據(jù)存儲(chǔ)和事件記錄。

（6）自動(dòng)刷卡繳費(fèi)及電話預(yù)約存/取車等管理功能。

（7）設(shè)有載車平板光電定位檢測、煙霧和火災(zāi)檢測報(bào)警以及自動(dòng)消防等安全功能。

4.3.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）采用了三相扁平單邊型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)平移變頻驅(qū)動(dòng)方案，結(jié)構(gòu)簡單，故障率低，速度快，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。

（2）采用了Ethernet POWERLINK實(shí)時(shí)以太網(wǎng)，它能支持100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率和最大200uS的循環(huán)周期，對于確保高速、高精度的載車平板位置控制來說至關(guān)重要；Ethenet POWERLINK確保了運(yùn)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(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)效率；Ethernet POWERLINK靈活的拓?fù)浼軜?gòu)，使其開放性極強(qiáng)，在硬件上易于擴(kuò)展和升級(jí)。

此外，POWERLINK支持Safety技術(shù)，在未來，隨著產(chǎn)品進(jìn)入國際市場以及國內(nèi)開始執(zhí)行機(jī)器安全的IEC61508標(biāo)準(zhǔn)，POWERLINK的Safety技術(shù)可以達(dá)到SIL3等級(jí)的功能安全一致性測試要求，確保機(jī)器制造商在滿足安全要求的同時(shí)降低認(rèn)證的費(fèi)用。

（3）貝加萊的PCC采用了類似于大型計(jì)算機(jī)的Runtime定性分時(shí)多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，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(nèi)分段執(zhí)行，以真正滿足系統(tǒng)對實(shí)時(shí)性的要求。

（4）貝加萊的Automation StudioTM集成軟件開發(fā)平臺(tái)支持ANSI C、B&R Automation Basic、梯形圖LD、指令表IL、結(jié)構(gòu)化文本ST、順序功能圖SFC等多種標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)工具，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理能力。同時(shí)，該軟件平臺(tái)中還包含了豐富的庫和功能函數(shù)，Visual Components 則集成了創(chuàng)建高性能優(yōu)化用戶界面所需要的所有工具，使編程人員在解決標(biāo)準(zhǔn)問題時(shí)更加簡單、省時(shí)和高效，可大大降低開發(fā)成本。

Automation StudioTM將控制器、驅(qū)動(dòng)器、數(shù)據(jù)通信和顯示集成于同一個(gè)開發(fā)環(huán)境中，對納入系統(tǒng)的所有自動(dòng)化部件完成集成和配置任務(wù)，并能準(zhǔn)確地識(shí)別硬件組件，提供直觀準(zhǔn)確的診斷功能、遠(yuǎn)程診斷功能以及開放式接口。它的硬件和軟件都是模塊化的，可以根據(jù)控制需要組合成工藝所需的專用控制系統(tǒng)，并具有靈活自由的聯(lián)網(wǎng)和擴(kuò)展能力。Automation StudioTM是研發(fā)過程透明性和機(jī)器高效運(yùn)行的保障，該系統(tǒng)的全部應(yīng)用軟件均基于該平臺(tái)完成設(shè)計(jì)和開發(fā)。

5 直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)立體停車方案的優(yōu)勢

（1）高效、安全地利用停車空間，節(jié)約城市寶貴的土地資源

在立體停車庫的同一層面上的汽車緊密排列，其縱向和橫向平移采用直線電機(jī)原理驅(qū)動(dòng)，而進(jìn)/出庫口的垂直升降則采用與電梯類似的傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式。

由于在輸送車輛過程中不涉及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)和駕駛員，整個(gè)設(shè)施不需要斜坡、過道、司機(jī)出入和逃生通道等，因此上述方案可高效率地利用停車空間，節(jié)約城市寶貴的土地資源。

（2）設(shè)計(jì)靈活

能夠滿足不同的空間條件和要求，可以設(shè)計(jì)為平面、豎直、地上、地下或者組合結(jié)構(gòu)。

（3）結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、可靠性高

扁平型直線感應(yīng)電機(jī)平移驅(qū)動(dòng)方式?jīng)]有齒輪減速器、鏈條、鏈輪等中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，較傳統(tǒng)的機(jī)電式平移驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)簡單得多、故障率低、可靠性高。

（4）提高存/取車速度

由于車輛的縱/橫向平移采用直線電機(jī)電磁驅(qū)動(dòng)原理和全自動(dòng)化工作方式，故其移動(dòng)準(zhǔn)確而迅速，在確保車輛安全的前提下能顯著地提高存（?。┸嚨乃俣龋?jié)約時(shí)間。

（5）能避免車身擦掛及車輛損壞和偷盜事件發(fā)生

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

6 結(jié)束語

利用貝加萊定制化的控制系統(tǒng)解決方案和扁平單邊型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式，設(shè)計(jì)了一種60車位的自動(dòng)停車系統(tǒng)方案。貝加萊自動(dòng)化系統(tǒng)通過將控制器、驅(qū)動(dòng)器、通信和顯示集成于同一個(gè)開發(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)停車系統(tǒng)將確保在城市中停泊的車輛能夠高效地利用有限的空間，從而緩解城市停車難的狀況。

[1] 葉云岳. 直線電機(jī)原理與應(yīng)用[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2006.

[2] 劉強(qiáng), 楊少華. 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在RGV穿梭車上的應(yīng)用研究[J]. 自動(dòng)化信息, 2014 (3).

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

[6] 嚴(yán)健. 直線電機(jī)在立體停車庫中的應(yīng)用[J]. 自動(dòng)化信息, 2006 (10) .