本科生畢業論文（設計）論文題目：立體車庫畢業設計學部計算機學部專業電氣工程及其自動化姓名班級學號指導教師答辯日期論文題目摘要立體車庫是專門實現各種車輛的自動停放及科學寄存的倉儲設施。隨著城市汽車保有量的不斷增加，停車難問題己經成為大中型城市的一個普遍現象。機械式立體車庫可充分利用上地資源，發揮空間優勢，最大限度地停放車輛，成為解決城市靜態交通問題的重要途徑。本課題以較為典型的升降橫移式立體車庫為研究對象，綜合考慮立體車庫制造成本和運行效率的雙重因素。本文在對國內外車庫現狀及發展趨勢做了充分調研的基礎上，選擇三層三列式車庫結構為研究模型。升降橫移式立體車庫就其組成部分而言，可分為三大部分：車庫結構部分、傳動機構部分和控制系統部分。本文簡單介紹了車庫的主體結構和特點，對車庫的控制系統也作了簡單的說明，依據升降橫移式立體車庫的運行原理，運用力學理論對升降橫移式立體車庫的結構進行了全面的力學分析，包括升降橫移式立體車庫的框架結構的強度、橫移傳動系統中軸的強度和升降傳動系統中軸的強度等。在對升降橫移式立體車庫控制系統的設計中，采用了先進的PLC控制，運用歐姆龍公司的編程軟件編制了升降橫移式立體車庫控制系統的程序，并經調試、運行，證明采用可編程序控制器(PLC)作為控制系統簡單易行。其穩定、可靠、快速、性價比高的特點使得控制系統非常完美。為了使停車設備滿足使用要求，根據國家關于機械式停車設備通用安全要求的標準、升降橫移式立體車庫的實際，在升降橫移式立體車庫中使用了一些必要的安全技術，這樣保證了車輛的絕對安全，使得整個車庫可以安全平穩的運行。關鍵詞：立體車庫，控制系統，可編程序控制器，鋼結構。Abstract：Stereogarageisthestoragewhichisusedforautomaticparkingandscientificstorageofkindsofautomobile.Asthequantityofurbanautomobilehasincreasedcontinuouslyinnowadays,thehard-to-ParkProblemhasbecomeacommonphenomenon.Mechanicalstereogaragecanuselandresourcesufficientlyandbringspaceadvantageintoplay,andmaximizethenumberofparkingcars.Ithasbecomeanimportantwayforstatictrafficproblemofcities.Theissuestudiesthetypemechanicalparkingsystemwhichnamedup-downandtranslationstereogarage,andregardsofthetwofactorsofcostofmanufactureandoperationalefficiencysynthetically.Onthebasisofinvestigationoncurrentsituationanddevelopingtrendofgarageindomesticandabroad,wechoosethree-layerandthree-formulisticgaragestructureastheresearchmodel.Accordingtotheformofthedragging-formsofmultiplayerup-downandtranslationear-base,itismadeofthreeparts:partofear-basestructure、partofdriving-frameworkandpartofcontrolsystem.Thepapersimplyintroducesmainstructureandcharacteristicsofgarageandalsogivesashortintroductiontoitscontrolsystem.Thefiniteelementreliabilitycheckingofsteelstructureofgarageisutilizedaccordingtotheoperationprincipleofup-downandtranslationstereogarage,themechanicswasusedtocomprehensivelyanalyzetheup-downandtranslationstereogarage.Includingintensionoftheframeworkstructureandaxes,etc.ThepaperadoptedPLCascontrolsystemindesigningtheup-downandtranslationstereogarage,PLCsoftwareofOMRONcompanywasusedtoweavetheprogramofcontrolsystem,throughdebuggingrunning.TheresultprovedthatadoptedPLCascontrolsystemissimpleandeasytorealize.Thecharacteristicofstabilization,credibility,speedinessandhighcapabilitymadethecontrolsystemveryperfection.Inordertosatisfyusingdemandindesignstereogarage,accordingtocriterionofmechanicalparkingsystems-generalsafetyrequirementandthefactsoftheup-downandtranslationstereogaragethePaperintroducedsomesafetytechniquewhichwasusedintheup-downandtranslationstereogarage.ThiscanensureabsolutesafetyforCarandmakethewholestereogaragesafetyandrunningsmooth.Keywords：Stereogarage,Controlsystem,PLC,Steelstructure.目錄第一章緒論 31.1課題的背景和意義 31.2課題的關鍵技術及其國內外研究發展現狀 61.2.1國外研究現狀 61.2.2國內研究現狀 7第二章升降橫移式立體車庫機械部分設計 102.1升降橫移式立體車庫的基本結構 102.1.1升降橫移式立體車庫簡介 102.1.2立體車庫鋼結構設計 132.2立體車庫升降橫移機構設計 212.2.1橫移機構設計 212.2.2載車板設計 242.2.3安全防護機構 242.2.4提升機構及軸的設計 25第三章立體車庫電氣控制系統設計 313.1電氣控制系統整體設計 313.2電氣系統關鍵部分設計 353.3PLC控制程序設計 363.4電氣安全裝置 42第四章結論與展望 454.1結論 454.2展望 45感謝 47參考文獻 48第一章緒論1.1課題的背景和意義隨著我國城市經濟和汽車工業的迅速發展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對應的是城市停車狀況的尷尬。以北京市為例，截止2006年底，市區僅有公共停車場827處，共計車位5.6萬個，僅占市區機動車擁有量的8.5％，停車環境與城市規劃的矛盾十分突出。上海的情況也讓人無法樂觀，僅有的227個地下車庫使用面積不足60萬平方米，只能滿足1.3萬輛機動車停放的要求，路邊停車漸呈泛濫之勢，比例高達64％，而且還有繼續上升之勢。據建設部城市交通工程技術中心對全國15個大城市停車現狀的調查，城市機動車保有量與停車位之比平均為4.84：1，這一比值對于渴望“車者有其位”的車主來說，形式不容樂觀。停車難產生最主要的原因是城市建設規劃上的準備不足。上世紀80年代初期，北京市權威部門對2000年北京汽車發展數的預測僅僅是70萬－80萬輛，而事實上到新世紀鐘聲敲響之前，北京市汽車總量則足足比預期多了100萬輛，其中私人小客車的數量就高達45萬輛。面對迅速發展的城市車流，停車設施建設的落后也就不足為奇。據建設部停車技術開發推廣中心介紹，北京市停車設施的“欠賬”最保守估計應為20－30％。停車問題是城市在發展過程中出現的靜態交通（車輛停放狀態）問題，靜態交通是相對于動態交通（車輛行駛狀態）而存在的一種交通形態，二者相互聯系，互相影響，停車設施是城市靜態交通的主要內容，隨著城市的不斷發展，各種車輛的不斷增加，對停車設施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會出現停車難的一系列問題。數據顯示，最近幾年我國城市機動車輛平均增長速度在15%-20%，而同時期城市停車基礎設施的平均增長速度只有2%-3%，特別是大城市的機動車擁有量的增長速度遠遠超過停車基礎設施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。專家們指出，解決城市靜態交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規，限制路面停車，提高停車場利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機動車對停車場的需求。而硬措施，主要包括增建停車場，建設地下及立體停車場、利用其它空間滿足停車需求。而無論采取什么措施，在規劃后再收拾殘局，于局限內彌補不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。隨著人類社會的不斷進步和科學技術的發展，人類的生產、生活方式趨于集中，城市的規模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是出現了要利用空間的理念，城市中開始建設立體建筑、立體交通和立體停車。作為現代大都市的標志，城市中心商住區高樓大廈林立，社區道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網，汽車的住宅--停車場也有了長足的發展，由平面停車向立體停車，由簡單的機械車庫向計算機管理高度自動化的現代立體停車演變，成為具有較強的實用性、觀賞性和適合城市環境的建筑。伴隨著汽車進入家庭，城市動態、靜態交通管理制度的不斷完善和人們對居住環境要求的提高，給停車產業提供了前所未有發展機遇，停車產業市場前景廣闊。作為現代大都市的標志，立體建筑和立體交通都有了顯著發展，道路擁擠、車滿為患已成為當今快節奏社會中的最不和諧之音，發展立體停車已成為人們的共識。目前我國經濟正處在高速發展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進入家庭的步伐正在加快，停車產業市場前景廣闊。機械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實施，是解決城市停車難最有效的手段也是停車產業發展的必由之路。當前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發展機械式立體停車產業。機械車庫與傳統的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優越性。首先，機械車庫具有突出的節地優勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據40平方米的面積，而如果采用雙層機械車庫，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多層（21層）立體式車庫的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節省有限的土地資源，并節省土建開發成本。機械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內或車不停準位置，由電子控制的整個設備便不會運轉。應該說，機械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫中采用機械存車，還可以免除采暖通風設施，因此，運行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統，而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發揮其用地少、可化整為零的優勢，在住宅區的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設立機械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區解決停車難的問題提供了方便條件。近年來，隨著經濟的發展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數量的不斷增加。截至2003年底，我國個人汽車保有量為12427672輛。其中，個人轎車4890387輛，比2002年增加1462441輛，增長率為42.7%，但與此同時，汽車停車場地的增長卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數量的比例嚴重失調，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場均解決不了上述問題時，采用機械式立體停車設備是一個非常有效的措施。機械式立體停車設備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個有效手段。國家計委已明確機械式立體停車設備及城市立體停車場為國家重點支持的產業，1998年1月1日起執行的《國家計委6號令》把機械式停車序和立體停車場列入“國家重點鼓勵發展的產業、產品和技術日錄”，國家海關總署對機械式停車產品規定“國內投資項目給予免征進口稅”、上述措施為我國立體車庫產業的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車間題提供了機會。可以預見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。1.2課題的關鍵技術及其國內外研究發展現狀1.2.1國外研究現狀早在50多年前，立體停車就在國外有所發展，先后出現了針對家庭使用的雙層停車設備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設備；適合城市中心商住區使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設地下車庫。自70年代末起，世界經濟高速發展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區和一些發達國家積極開展了機械式停車技術的研究開發和制造應用。以日本、美國、德國等為代表的發達國家在停車技術領域的研究處于世界領先水平，韓國和我國的港、澳、臺地區的停車業也通過引進--移植制造，得到了蓬勃發展，較好地解決了本地區的停車難，并開始向外輸出技術和出口產品。國外高容量的立體車庫目前世界停車產業正向多元化發展，其停車技術幾乎包含了當今機械、電子、液壓、光學、磁控和計算機技術等領域的所有成熟先進技術。機械方面，應用了許多新材料、新工藝。設備結構采用模塊化設計，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結構選用新型優質鋼材，既提高了設備的強度和剛度，又使設備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強韌、耐用。控制技術方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調速閉環控制技術，使運行高速平穩，節省電力，振動和噪音也趨于最小。控制形式有，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機械式行程開關、磁性接近開關、光敏感應開關等，安全保護裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護與多重機構互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超范圍報警和彈性變形自動補償、汽車圖象攝影對比安全檢測、自動消防滅火系統等。日本是最早應用機械式車庫的國家之一，其在上世紀60年代初就開發并使用可最大限度的利用空間的機械式停車設備。當時日本全國汽車保有量大約為500萬輛，大多采用的是垂直循環式停車設備。從80年代開始，日本開始向亞洲地區的韓國、中國及臺灣地區出口產品及技術。韓國機械車庫技術是日本機械停車技術的派生。其機械停車產業從20世紀70年代中期開始起步，80年代開始引進日本技術，經過消化生產和本土化，90年代開始為供應使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機械停車設備得到普遍開發和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。目前韓國停車設備行業進入穩步發展階段。1.2.2國內研究現狀我國機械式車庫的早期研究開發工作是從80年代中期開始，90年代開始引進和生產停車設備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標準制定的我國行業標準也于近幾年出臺，目前停車設備生產廠已發展到幾百家，生產各種類型的停車設備，有些停車設備已開始出口。機械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機械停車設備，其規劃建設涉及到區域整體景觀、交通疏導、建筑結構、供電照明、通訊監視、通風排水、環境保護、安全消防、收費管理等各學科領域，就停車設備本身而言，其機械結構的發展已形成了停車設備獨有的技術特征，需要多學科、多專業的復合型人才積極參與，把國外停車技術和各領域的成熟技術移植到我國停車產業，開發出安全、經濟、高效、節能、省地的產品，滿足國內外市場的需求。在我國的停車產業發展中還存在一些問題，如沒有統一的技術標準；多數產品是仿效或引進國外技術制造，技術水平低；缺少具有一定規模的企業，生產能力不足；市場競爭無序，個別企業為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設計單位的參與，技術創新能力嚴重不足；政策不配套，對停車產業發展和管理嚴重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術多方面做出努力。政策方面應參照發達國家的有關政策法規，規劃確定出專用和公共停車位的合理數量，實現投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費標準，給予投資和經營者相應的優惠政策，使其有利可圖。市場方面應建立車庫市場運行機制，利用價格杠桿調高占路停車收費標準，逐步消除“路滿庫空”現象。鼓勵按市場規則經營車庫，并實施政府監督和政策調控，使停車產業良性發展。在我國廣泛使用的升降橫移式立體車庫第二章升降橫移式立體車庫機械部分設計2.1升降橫移式立體車庫的基本結構2.1.1升降橫移式立體車庫簡介1、立體車庫的工作原理升降橫移式立體車庫是指利用載車板的升降或橫向平移存取停放車輛的機械式停車設備。升降橫移式立體車庫每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升、降、橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在這類車庫地面的車只作橫移，不必升降，上層車位或下層車位需通過中間層橫移出空位，將載車板升或降到地面層，駕駛員才可進入車庫內將汽車開進或開出車庫。圖2.0為一個地上7車位的升降橫移式停車設備，其工作原理是：三層三個車位可以升降，二層兩個車位可以升降和平移，一層的兩個車位只能橫向橫移，空車位供三層和二層的車位下降時借用。1、2號車位可以直接存放車輛;7號車位需下降后再存放車輛;3號車位，則需先將1號和2號載車板右移，再將3號載車板下降;4號車位，則需先將2號載車板右移，再將4號存車板下降；5號車位需要先將1、2、3、4號四個載車板右移，再將5號載車板下降；6號車位則需要先將2、4號載車板右移，再將6號載車板降下。由于升降橫移式停車設備對場地的適應性強，介紹系統各機械部分部件結構和功能可根據不同的地形和空間進行任意的組合、排列，規模可大可小，對土建的要求比較低，因此，應用非常廣泛。七車位升降橫移式立體車庫工作原理圖2、立體車庫機械部分部件結構和功能以三層三列式立體車庫為模型建立研究對象。升降橫移式立體車庫主要由結構框架部分、載車板部分、橫移系統、提升系統、控制系統、安全防護系統六大部分組成。下面我們重點對車庫的主要組成(圖2.1所示)進行分析。升降橫移式立體車庫主要組成①結構框架立體車庫一般主要以鋼結構和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結構(如圖2.0所示)。鋼架結構與其它建筑結構相比，具有如下特點：a.可靠性高鋼材在生產時，整個過程可嚴格控制，質量比較穩定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體;鋼材的物理力學特性與工程力學對材料性能所作的基本假定符合較好;鋼結構的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結果，計算結果可靠，所以說鋼結構的可靠性高b.材料的強度高，鋼結構自重小與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。鋼結構自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎的負荷，降低地基和基礎部分的造價。c.材料的塑性和韌性好鋼材的塑性好，鋼結構在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產生顯著的變形，易于被發現，可及時采取補救措施，避免重大事故發生。鋼材的韌性好，鋼結構對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優越。d.鋼結構制造簡便，施工工期短鋼結構一般在專業工廠制造，易實現機械化，生產效率和產品精度高，質量易于保證，是工程結構中工業化程度最高的一種結構。構件制造完成后，運至施工現場拼裝成結構。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發揮投資的經濟效益。由于鋼結構具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。e.鋼結構密閉性好鋼結構采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結構、管道等。f.鋼材的耐銹蝕性差在沒有腐蝕介質的一般環境中，普通鋼材制成的鋼結構經除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質的環境中，所以對鋼結構本身的維護費用低。結構主體采用熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運輸方便。②上載車板及其提升系統每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統。其工作原理如圖2.0，電機順時針旋轉時，載車板上升，電機逆時針旋轉時，載車板下降。根據載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據車身高度確定上下載車板間的距離，根據這個距離確定鏈條的長度，最后根據傳動力確定鏈輪大小，鏈節形狀及大小。③下載車板及其橫移系統由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統，藏于載車板內。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。電機減速機驅動長傳動軸運轉，長傳動軸上的主動鋼輪在導軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運動。根據載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導軌間的摩擦系數確定橫移電機的驅動功率。④安全裝置上載車板上裝有上下行程極限開關和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側相應位置處各裝兩只耳環，當上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環內，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關和防碰撞板。行程極限開關的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機電源，橫移停止。⑤控制系統升降橫移式立體停車設備的控制系統采用PLC可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復位、急停四種控制方法。自動控制應用于平時的正常工作狀態，手動控制應用于調試、維修狀態，復位應用于排除故障場合，急停應用于發現異常的緊急場合。對于本文中所列的7車位升降橫移式立體停車設備，PLC主要要控制二、三層五個升降電機的正反轉和一、二層四個橫移電機的正反轉。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統報警顯示裝置等。第三章立體車庫電氣控制系統設計3.1電氣控制系統整體設計整個車庫設計由一臺PLC對車庫進行統一的管理和監控，通過PLC控制載車板縱橫傳動裝置以完成對車輛的存取操作。各車位內車輛的調入調出由PLC根據當前各車位的車輛存放情況，按照相應的調度策略調度車輛進出。立體車庫的自動存取車控制系統包括弱電與強電兩套系統。弱電系統主要包括各種信號的采集、報警與控制輸出。PLC輸出信號給接觸器線圈，控制接觸器的接通與關斷。強電系統包括載車板電機控制線路、控制電機正反轉接觸器、到位限位及載車板的上下行程限位。車庫采用車位檢測裝置代替人工找位，用升降裝置輸送汽車到位。系統在面板處設有急停開關，當發生意外時，按下急停開關。車庫系統控制原理框圖升降橫移式立體車庫的系統控制原理：操作者(人)要通過控制系統信息交流的平臺(界面)把操作信息傳送給控制系統，經系統處理后，系統把可識別的控制信息通過輔助設備驅動執行結構，來完成車庫現場的運作。其系統控制原理框圖。由于PLC的可靠性、抗干擾能力強。國內外現有的升降橫移式立體車庫，它們的系統控制形式大都采用可編程控制器控制，特別是應用在智能化要求程度高、多車尾、大容量的現代化升降橫移式立體車庫中。PLC的可靠性、抗干擾能力強。PLC的硬件系統結構框圖在升降橫移式立體車庫中，控制系統中主控單元的主要控制對象首先是車庫內的橫移電機和升降電機，控制系統就是使它們在不同的時間內實現正反轉;其次是車庫內的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設施等。為了保證載車板能橫移到預定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關。一般小型車庫選用按鈕操作，界面清楚，易于操作，但對于大型車庫來說要用上位機來進行對其控制。同時在車庫中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預警裝置，因本系統只有開關量輸入而無模擬量輸入，憑可編程序控制器本身的抗干擾能力和隔離變壓器就能滿足要求，因此可不必再另外增加其它抗干擾措施。3.2電氣系統關鍵部分設計PLC接線設計：在升降橫移式立體停車庫中，控制系統中主控單元的主要控制對象首先是車庫內的橫移電機和升降電機，控制系統就是使它們在不同的時間內實現正反轉，其次是車庫內的各種輔助裝置，如指示燈及其各種安全設施等。為了保證載車板能橫移到預定位置以及載車板能上升或下降到指定位置，采用了行程開關。為了判斷載車板上有無車輛，采用了光電開關。同時在車庫中還采用了一些傳感器如煙溫傳感器以及安全預警裝置，其簡化接線圖。簡化PLC接線圖電機控制及接線設計：在存取車時車位的升降不能同時進行，車位的升降和橫移也不能同時進行，這兩個動作必須是互鎖的，即當上層車位在升降時，地面層車位不能移動，反之亦然，并且上層車位每次只能有一個車位進行上下升降運動。這些在程序中可采用聯鎖和互鎖的方法來解決。電機控制原理圖3.3PLC控制程序設計本文所設計的PLC存取車控制系統只針對上2層和3層的車位，而對于1層車位，存取車直接開進開出即可。控制軟件采用梯形圖語言編寫。程序流程見圖。需要說明的是，載車板用鏈條依靠載車板上的吊點懸吊在托架上，在靜止狀態時，防墜（安全）掛鉤掛住載車板。在設計不同層進出車程序時運用了“并行分支與匯合”的技巧，所謂并行分支指的是各分支流程可同時執行，待各流程動作全部結束后，根據相應執行條件，匯合狀態動作。即如果選擇第3層載車板進出車，可以使一層二層同時平移左移或右移，這樣，控制系統能自動處理設備動作順序之間的聯鎖或雙重輸出，而且控制系統的試運行及故障檢查非常方便，可節約大量時間，提高工作效率。存取車程序流程圖根據車庫的運行控制要求，用戶應用程序采用模塊化結構，由主循環程序和若干子程序構成。用編程軟件支持的梯形圖邏輯語言編寫，系統應用的程序框圖如圖3.5所示。程序設計方案如下：（1）初始化程序提出系統的控制信息，掃描各到位開關信號；（2）主控制程序按照進車優先的原則，將最多的車位保持在進車位置。每個載車板運動之前，需要先判斷目的地是否有空位，有空位才可以動作，前后動作互鎖。判斷是否有空位是根據橫移電機所對應的到位行程開關動作信息來確定的。液壓升降系統啟、停動作也是根據相應的到位行程開關來確定；（3）故障報警程序故障報警程序能夠實時地采集設備異常信息，及時發出聲光報警信號，提醒司機和管理人員進行處理。若在程序執行過程中，有人、物侵入車庫空間或車輛超長，PLC將按照閉鎖關系停止設備運行，同時發出故障報警。該程序完整而高效的完成了二層升降平移式車庫全部動作，具有安全可靠性。完全達到了作為民用機電一體化設備所應具備的條件，充分發揮了它的作用。控制程序采用模塊化編程形式，車位運行過程中只需調用子程序模塊，這樣大大降低了程序的復雜程度，方便了程序的修改，而且為車位的拓展提供了便利條件。整個程序包括主程序模塊、手動按鍵子程序模塊、緊急停車按鍵子程序模塊、初始化程序模塊、存取車位號賦值程序模塊、空車位號與移動車位號賦值程序模塊、載車板平移運動程序模塊、光電開關子程序模塊、載車板升降運動程序模塊和故障報警子程序模塊。程序所用狀態元件、定時器及數據存儲器均選用具有掉電保護功能的元件，當系統掉電時元件保持掉電前的狀態，以保存現場信息，待上電后繼續完成被中斷的動作當發生意外情況時，按下急停按鈕中止系統的運行并保存現場斷點信息當出現電氣或機械故障時，如電機過載、過熱時自動中止系統運行，并發出聲光報警，同時系統轉人手動方式進行故障處理。所謂輸入輸出點定義是指整體輸入輸出點的分布和每個輸入輸出點的名稱定義，它們會給程序的編制、系統的調試和文本的打印等帶來很多方便。因為本系統是對開關量控制的應用系統，并對控制速度要求不高，選用一般的可編程序控制器，其具有的自診斷功能和采用的循環掃描工作方式完全能滿足要求。本系統輸入端有自動/手動選擇開關，自動工作時有總開、總停按鈕，有上、下、左、右移動按鈕，車位號信號輸入若干。輸出端需要控制9臺電機(4臺橫移小電機和5臺升降大電機)，加上一些用于人機交流及安全檢測的數字量輸入輸出，如數字鍵盤輸入、LED數碼顯示、安全檢測、及各種操作按鈕等。再考慮到系統的可擴展性，選用OMRON公司的CZOOH系列的160點可編程序控制器(96個信號輸入點，64個繼電器輸出點)完全滿足容量的要求。我們在分配輸入輸出點時按照控制功能分段，相同功能的輸入板和輸出板組成一組。一般情況下輸入點與輸入信號，輸出點與輸出控制一對應。分配好后，按系統配置的通道與接點號分配給每一個輸入信號和輸出信號。在本系統中報警器是幾個信號共用一個輸出點，各報警因素邏輯關系并聯后接到報警輸出點。升降橫移式立體停車庫的輸入點、輸出點的具體分布可按表3.1和表3.2進行，該表按照輸入、輸出部分不可重疊來排列的。輸入點分配0000啟動按鈕0113-01153-4號車右限位開關0001緊停按鈕0202-02043-4號車上限位開關0002-0063-7號車按鈕0207-02093-4號車下限位開關0013門前光電開關0210-02125-7號車上限位開關0014-00151-2號車左限位開關0212-02155-7號車下限位開關0103-01041-2號車右限位開關0301-03071-7號車光電開關0108-01103-4號車左限位開關0401-0600安全檢測型號若干輸出點分配01900-019011-2號電機左轉01912-019145-7號電機提升01902-019031-2號電機右轉01800-018025-7號電機下降01904-019053-4號電機左轉01710報警燈01906-019073-4號電機右轉01711運行燈01908-019093-4號電機提升01712-017163-7號車防墜電磁鐵01910-019113-4號電機下降安全檢測輸出型號若干根據實際控制所需要的輸入輸出點數，選用歐姆龍公司CZOOH系列160點可編程序控制器的存儲容量完全能滿足升降橫移式立體停車庫控制系統的要求。本升降橫移式立體停車庫控制系統分為兩種工作方式：手動方式和全自動方式，可用開關來進行選擇。其中手動方式主要用于調試維修或應急情況，也就是通過PLC實現“點動”，即當選擇了車位號后，再按下“上”、“下”、“左”、“右”鍵，就可以把載車板調整到預定的位置。全自動方式是立體停車庫的正常工作方式，當鍵入某載車板進出命令后，系統可自動判斷路徑并移動載車板，自動完成進出載車板動作，記憶各載車板新的車位狀態，并刷新載車板有無車信息。在立體停車庫的控制系統中，最主要的是要解決載車板的問題，如當車輛要從某一載車板取下時，我們要移開它下面的所有載車板，這樣就涉及到怎樣移開的問題，怎樣移動才能使得所花的時間最少，移動的方式最簡單，同時車位的移動引起的車位變化也需要我們用計算機進行記憶，等下一次存取車的時候我們才能重新進行車位的移動，不至于引起混亂。程序設計中，采用了模塊化的編程形式，車位運行過程中只需調用子程序模塊，這樣大大降低了程序的復雜程度，方便了程序的修改，而且對于車位的拓展提供了便利的條件。當車位從層數或排數上增加時，只需就其中的一個子程序和主程序進行相應的改動，而其它的子程序基本不必改動，大大減輕了以后重新編程的任務。在全自動方式下由于載車板的位置是隨機的，即使對于二、三層的同一載車板進出車時，它下層載車板的位置也可能不同，我們不可能把每一種情況都編制一個程序，經過分析，我們發現同一層載車板的進出動作是相似的，可以把載車板進行分層處理，同一層的使用同一類處理程序，就樣就使得程序大大減化了。為了減少進出車的時間，軟件在設計不同層處理程序時采用“并行分支與匯合”的技巧，即如果選擇三層載車板的進出，可以使一層和二層同時平移，這樣可以節約大量的時間，提高效率。我們把該程序分為兩大部分來編制，第一部分為主程序塊，第二部分為子程序塊，該程序的運行原理如圖所示：程序運行原理圖主程序控制整個車庫的運行情況，調用子程序處理各種請求，當開機后，車庫控制系統處于待命狀態，當進行車輛存取時，先存下層車位，然后再存上層車位，一層車位的存取直接進行，一層以上車位的存取要進行車位的橫移和升降才能完成。在主程序中有自動程序和手動程序的轉換開關;有出現緊急情況時的總停開關;有正常運行時的運行指示燈，當有人進入車庫時，由于人擋住了光電開關，運行燈停止，車庫自動停止運行;還有每個車位和立柱兩側的光電開關用它們來檢測車輛，當檢測到不符合規定的項目時，車庫不能運行。主程序如下所示：000100020003003300340035003600370000000100020003000400050006000700080009001000110012001300140015001600170018001900200021002200230024002500260027002800290030……015801590160016101620163016401650166016701680169017001710172017301740175017601770178LDORANDNOTANDNOTOUTOUTLDSBS(91)LDMOV(21)HROOMOV(21)HR01MOV(21)HR03LDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTANDNOTOUTOUT……LD23010MOV(21)HR03MOV(21)HR04SBS(91)OUT23009LD23009SBS(91)LD00012OR23008AND23113AND23115ANDNOTSBS(91)OUT23008LD23008MOV(21)HR03MOV(21)HR04SBS(91)OUT23007LD23007SBS(91)00000231150000100409017112311500409#00050040800100100500308003090031000311003120031300314003150040000401004020040300404004050040600407004082311423113……001005#0003#000200013#0001001006#0003#0002啟動按鈕總停按鈕手動與自動轉換開關運行指示燈手動與自動轉換開關手動與自動切換賦值按鈕自動運行程序光電開關賦值按鈕自動運行程序車停好否指示燈第四章結論與展望4.1結論隨著中國經濟的騰飛，城市化進程加快，汽車越來越快的走進工薪階層家庭，而土地越來越緊缺的情況下，為解決城市停車難的問題，立體車庫是必然出路。我國立體車庫發展雖經歷了十來年的發展，但仍處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設計水平、經濟價值還有待于完善和開發。為此對立體車庫設計方案優化具有重大的現實意義和潛在的市場經濟效益。本文在參閱了國內外有關立體停車庫的大量資料的前提下，對升降橫移式立體車庫設計機構裝置和控制系統進行細致研究，得出了以下重要的結論：1.通過大量的調研工作，對自動化立體車庫的發展特點和發展方向進行了總結，通過對市場需求的分析和對比國內外立體車庫的發展狀況，分析了智能立體車庫廣闊的市場前景和趨勢。2.為提高車庫生產的經濟效益，對車庫構架的鋼結構進行了優化設計，節省了鋼材，降低了建造成本。3.在分析目前立體車庫常用的傳動系統基礎上，確定了本車庫的機械系統傳動方案。分析各種載車板的提升方案，最終確定了最穩定、可靠且經濟的方案。4.針對智能立體車庫的功能要求，提出了控制系統的詳細方案。為達到車庫中的檢測要求，確定了經濟而適用的傳感器。在車庫自動控制系統中，選用了歐姆龍公司的CZOOH型PLC可編程控制器，并對PLC功能和特點進行詳細的分析，給出了接線圖和控制程序。4.2展望雖然立體車庫目前在我國應用還較少，但我國城市人口密度較稠，隨著家庭轎車的增加，立體車庫未來市場必將是巨大的，但對產品的需求，將會向兩個極端發展：一個極端就是價格的極端，市場大量需要低價格的機械停車設備，它只要能夠達到增加停車位的目的，能夠保證最基本的使用性能，以價格優勢占領市場，這一部分的市場份額預計將達到50%-70%；另一個極端就是技術與性能的極端，要求停車設備具有優越的使用性能、方便的操作方式、快捷的存取速度。通過國內外機械停車設備使用經驗的總結，可以發現人們在利用機械停車設備存取車時，比較追求的是存取車速度、等待時間以及方便的程度。此外，未來的機械停車設備市場，也會更加注重完善的售后服務系統、遠程監控系統、遠程故障導處理系統。機械立體停車庫的種類繁多，我們必須通過詳盡的技術分析才可以有明智的決斷，利用一切可以利用的因素，建造出經濟技術合理和適應市場要求的機械立體停車庫。總之，在我們面臨著建設現代化大都市的重任和土地資源異常奇缺的情況下，使用機械立體停車庫是可行、明智的選擇，它的前景將是無限美好的。參考文獻[1]張啟君.立體車庫的主要型式及技術特點[M].機電產品開發與創新，1999；[2]付翠玉，關景泰.立體車庫發展的現狀與挑戰[M].機械設計與制造，2005；

[3]中國重型機械工業協會，停車設備管理委員會編.機械式立體車庫[M].海洋出版社，2001；

[4]中國重型機械工業協會，停車設備管理委員會編.機械式立體車庫[M].海洋出版社，2001；[5]任伯森等，機械式立體車庫.海洋出版社，2001；[6]國家機械工業局，機械行業標準《簡易升降類機械式停車設備》1999；[7]中華人民共和國機械工業部，機械行業標準《機械式停車設備類別、型式與基本參數》.1998；[8]國家機械工業局，機械行業標準《升降橫移類機械式停車設備》.1999；[9]李正吾等編著.機電一體化技術及其應用[M].機械工業出版社，1990；

[10]盧金鼎，山靜民主編.機電一體化技術[M].中國輕工業出版社，1996；[11]張啟君.立體車庫的主要型式及技術特點.機電產品開發與創新，1999；[12]徐顴.機械設計手冊(第3，4卷).北京:機械工業出版社，1991；[13]任伯森.機械式立體停車庫.海洋出版社，2001；[14]皮壯行，宮振鳴，李雪華等.可編程序控制器的系統設計與應用實例.北京:機械工業出版社，2000；[15]王芳卿.立體停車庫及其控制.電器傳動，1998；[16]宋曼華等編.鋼結構設計與計算.北京:機械與電子，2001；[17]中華人民共和國機械行業標準，升降橫移類機械式停車設備.北京:國家機械工業局發布，2000；[18]朱善君，翁樟，鄧麗曼等.可編程序控制器的系統原理·應用·維護.北京:清華大學出版社，1993；[19]郝艷芳，趙武，畢建中.自動化立體停車設備的安全技術.山西太原華北工學[20]孟榮光.旋轉車藍式自動控制立體車庫.北方工業大學學報，2000；[20]徐世許等.可編程序控制器原理·應用·網絡.合肥:中國科技大學出版社，2000；[21]王衛兵，高俊山等編著·可編程序控制器原理及應用.北京:機械工業出版社，2002；[22]顧戰松等編.可編程控制器原理與應用.北京:國防工業出版社；[23]王也平等編.可編程控制器原理與應用.成都:西南交通大學出版社，1994；[24]林小峰編.可編程控制器原理及應用.高等教育出版社，1991；[25]oMRoNSYSMACC200H可編程序控制器操作手冊，1995；[26]oMRONSYSMACCPMIA可編程序控制器操作手冊，1997；[27]杜桂榮，彭斌，邵兵，劉振全.多層升降橫移式立體停車庫的結構和控制系統.甘肅工業大學學報，2003；[28]劉豪.高強度螺栓連接鋼結構的制作與安裝.北京:化工施工技術，2002；[29]王也仿等編.可編程控制器應用技術.北京:機械工業出版社；[30]資料集編寫組(薄占秀等).高層鋼結構建筑設計資料集.北京:機械工業出版社，1999；[31]龍馭球，包世華等編.結構力學(上、下冊).北京:高等教育出版社；[32]萬舟，劉龍，許曉平.實現立體車庫智能化的構想.昆明理工大學學報，1998；[33]蔣圣平等.PLC在立體停車庫系統控制中的應用.華北工學院測試技術學報，2000．[34]MiasakiT,HottaY,LeeWS,FujiwaraT,KoizumiE,FukunagaH,KawawaT.ConstructionandRealizationoftheIntelligentMechanicalStericPark.Automation&Instrumentation,2002；[35]K.P.Karunakaran,,P.V.Shanmuganathan,,S.J.Jadhav,,P.Bhadauria.StudyonComputerMonitoringSystemofMulti-storeyUp-downandTranslationStereoGarage.MaterialsProcessingTechnology,2000；[36]SaeidM.OptimumDesignofStowedStereoscopicGarage.ApproachesComputersIndustryEngineering,2003；[37]R.Marschallinger.Intelligentparkingequipmentbasedonconfigurationcontroltechnology.Computers&Geosciences,2003.立體車庫機械機構設計第一章緒論1.1立體車庫的背景和意義隨著我國城市經濟和汽車工業的迅速發展，擁有私家車的家庭越來越多，而與此相對應的是城市停車狀況的尷尬。停車問題是城市在發展過程中出現的靜態交通（車輛停放狀態）問題，靜態交通是相對于動態交通（車輛行駛狀態）而存在的一種交通形態，二者相互聯系，互相影響，停車設施是城市靜態交通的主要內容，隨著城市的不斷發展，各種車輛的不斷增加，對停車設施的需求也在不斷增加，如果兩者之間失去平衡，城市里就會出現停車難的一系列問題。數據顯示，最近幾年我國城市機動車輛平均增長速度在15%-20%，而同時期城市停車基礎設施的平均增長速度只有2%-3%，特別是大城市的機動車擁有量的增長速度遠遠超過停車基礎設施的增長速度，因此，我們必須重視城市停車難的問題，并積極探求解決的措施。專家們指出，解決城市靜態交通問題，大體分為軟硬兩種措施。所謂軟措施，就是通過政策法規，限制路面停車，提高停車場利用效率，使部分車主更愿意改乘公共交通工具，以減少機動車對停車場的需求。而硬措施，主要包括增建停車場，建設地下及立體停車場、利用其它空間滿足停車需求。而無論采取什么措施，在規劃后再收拾殘局，于局限內彌補不足，政府和管理部門所需投入得精力和資金都不小。圖1.1先進的自動化立體車庫隨著人類社會的不斷進步和科學技術的發展，人類的生產、生活方式趨于集中，城市的規模越來越大，人們在城市里的生存空間卻越來越小，于是出現了要利用空間的理念，城市中開始建設立體建筑、立體交通和立體停車。作為現代大都市的標志，城市中心商住區高樓大廈林立，社區道路、高架交通干道、立交橋和地下鐵路，編織出城市立體交通網，汽車的住宅——停車場也有了長足的發展，由平面停車向立體停車，由簡單的機械車庫向計算機管理高度自動化的現代立體停車演變，成為具有較強的實用性、觀賞性和適合城市環境的建筑。伴隨著汽車進入家庭，城市動態、靜態交通管理制度的不斷完善和人們對居住環境要求的提高，給停車產業提供了前所未有發展機遇，停車產業市場前景廣闊。作為現代大都市的標志，立體建筑和立體交通都有了顯著發展，道路擁擠、車滿為患已成為當今快節奏社會中的最不和諧之音，發展立體停車已成為人們的共識。目前我國經濟正處在高速發展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車進入家庭的步伐正在加快，停車產業市場前景廣闊。機械式立體車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設置，還能與地面停車場、地下車庫和停車樓組合實施，是解決城市停車難最有效的手段，也是停車產業發展的必由之路。當前，我國許多大城市如北京、上海、深圳都開始大力發展機械式立體停車產業。機械車庫與傳統的自然地下車庫相比，在許多方面都顯示出優越性。首先，機械車庫具有突出的節地優勢。以往的地下車庫由于要留出足夠的行車通道，平均一輛車就要占據40平方米的面積，而如果采用雙層機械車庫，可使地面的使用率提高80％—90％，如果采用地上多層（21層）立體式車庫的話，50平方米的土地面積上便可存放40輛車，這可以大大地節省有限的土地資源，并節省土建開發成本。機械車庫與地下車庫相比可更加有效地保證人身和車輛的安全，人在車庫內或車不停準位置，由電子控制的整個設備便不會運轉。應該說，機械車庫從管理上可以做到徹底的人車分流。在地下車庫中采用機械存車，還可以免除采暖通風設施，因此，運行中的耗電量比工人管理的地下車庫低得多。機械車庫一般不做成套系統，而是以單臺集裝而成。這樣可以充分發揮其用地少、可化整為零的優勢，在住宅區的每個組團中或每棟樓下都可以隨機設立機械停車樓。這對眼下車庫短缺的小區解決停車難的問題提供了方便條件。近年來，隨著經濟的發展，我國的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽車數量的不斷增加。截至2003年底，我國個人汽車保有量為12427672輛。其中，個人轎車4890387輛，比2002年增加1462441輛，增長率為42.7%，但與此同時，汽車停車場地的增長卻不能與之同步，汽車泊位與汽車數量的比例嚴重失調，由此帶來停車難、違章停車、停車管理困難等一系列問題。當以往的路邊、人行道上停車、地下或地面停車場均解決不了上述問題時，采用機械式立體停車設備是一個非常有效的措施。機械式立體停車設備又名立體車庫，它占地空間小，并且可最大限度地利用空間，安全方便，是解決城市用地緊張，緩解停車難的一個有效手段。國家計委已明確機械式立體停車設備及城市立體停車場為國家重點支持的產業，1998年1月1日起執行的《國家計委6號令》把機械式停車序和立體停車場列入“國家重點鼓勵發展的產業、產品和技術日錄”，國家海關總署對機械式停車產品規定“國內投資項目給予免征進口稅”、上述措施為我國立體車庫產業的成長提供了良好的條件、也為我國解決城市停車間題提供了機會。可以預見立體車庫具有非常廣闊的市場前景。1.2立體車庫的關鍵技術及其國內外研究發展現狀1.2.1國外立體車庫的研究現狀早在50多年前，立體停車就在國外有所發展，先后出現了針對家庭使用的雙層停車設備；利用住宅空地建起2-4層升降橫移停車設備；適合城市中心商住區使用的停車樓和停車塔；利用廣場、建筑物下面的空間建設地下車庫。自70年代末起，世界經濟高速發展，汽車逐漸普及，保有量不斷增加，迫使地少人多、車多的國家、地區和一些發達國家積極開展了機械式停車技術的研究開發和制造應用。以日本、美國、德國等為代表的發達國家在停車技術領域的研究處于世界領先水平，韓國和我國的港、澳、臺地區的停車業也通過引進--移植制造，得到了蓬勃發展，較好地解決了本地區的停車難，并開始向外輸出技術和出口產品。圖1.2國外高容量的立體車庫目前世界停車產業正向多元化發展，其停車技術幾乎包含了當今機械、電子、液壓、光學、磁控和計算機技術等領域的所有成熟先進技術。機械方面，應用了許多新材料、新工藝。設備結構采用模塊化設計，便于組合使用，易于安裝拆卸。鋼結構選用新型優質鋼材，既提高了設備的強度和剛度，又使設備輕巧美觀，載車板采用一次成型的鍍鋅板或彩涂板組裝，美觀、強韌、耐用。控制技術方面，廣泛采用可編程序控制器和矢量變頻變壓調速閉環控制技術，使運行高速平穩，節省電力，振動和噪音也趨于最小。控制形式有，按鈕式、鎖匙式、IC卡式、鍵盤式、觸摸屏式、遙控式等。安全元件采用各種光柵顯示屏、光電管、機械式行程開關、磁性接近開關、光敏感應開關等，安全保護裝置日臻完善，如汽車出入聲光引導和定位、汽車尺寸和重量自動識別、限速保護與多重機構互鎖、停車泊位自動跟蹤、鏈條和鋼絲繩長度超范圍報警和彈性變形自動補償、汽車圖象攝影對比安全檢測、自動消防滅火系統等。日本是最早應用機械式車庫的國家之一，其在上世紀60年代初就開發并使用可最大限度的利用空間的機械式停車設備。當時日本全國汽車保有量大約為500萬輛，大多采用的是垂直循環式停車設備。從80年代開始，日本開始向亞洲地區的韓國、中國及臺灣地區出口產品及技術。韓國機械車庫技術是日本機械停車技術的派生。其機械停車產業從20世紀70年代中期開始起步，80年代開始引進日本技術，經過消化生產和本土化，90年代開始為供應使用階段。由于這幾個階段得到政府的高度重視，各種機械停車設備得到普遍開發和利用，韓國近幾年增長速度都在30%左右。目前韓國停車設備行業進入穩步發展階段。圖1.3韓國LG公司研發的塔式1.2.2國內立體車庫的研究現狀我國機械式車庫的早期研究開發工作是從80年代中期開始，90年代開始引進和生產停車設備，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。參照日本等國標準制定的我國行業標準也于近幾年出臺，目前停車設備生產廠已發展到幾百家，生產各種類型的停車設備，有些停車設備已開始出口。機械式立體車庫是一種具有綜合性能的建筑，不僅包含了機械停車設備，其規劃建設涉及到區域整體景觀、交通疏導、建筑結構、供電照明、通訊監視、通風排水、環境保護、安全消防、收費管理等各學科領域，就停車設備本身而言，其機械結構的發展已形成了停車設備獨有的技術特征，需要多學科、多專業的復合型人才積極參與，把國外停車技術和各領域的成熟技術移植到我國停車產業，開發出安全、經濟、高效、節能、省地的產品，滿足國內外市場的需求。在我國的停車產業發展中還存在一些問題，如沒有統一的技術標準；多數產品是仿效或引進國外技術制造，技術水平低；缺少具有一定規模的企業，生產能力不足；市場競爭無序，個別企業為搶占市場，采取低價競爭；缺少科研設計單位的參與，技術創新能力嚴重不足；政策不配套，對停車產業發展和管理嚴重滯后等。解決上述問題，需要我們在政策市場、管理和技術多方面做出努力。政策方面應參照發達國家的有關政策法規，規劃確定出專用和公共停車位的合理數量，實現投資主體多元化，確定車庫的管理屬性和停車收費標準，給予投資和經營者相應的優惠政策，使其有利可圖。市場方面應建立車庫市場運行機制，利用價格杠桿調高占路停車收費標準，逐步消除“路滿庫空”現象。鼓勵按市場規則經營車庫，并實施政府監督和政策調控，使停車產業良性發展。圖1.4在我國廣泛使用的升降橫移式立體車庫1.3本畢業設計的主要工作目標和工作內容目前，立體車庫主要有以下幾種形式：升降橫移式、巷道堆垛式、垂直提升式、垂直循環式、箱型水平循環式、圓形水平循環式等。在對國內外各種同類產品進行分析的基礎上，再結合造價、技術難度以及用戶需求等各個方面的因素，可以發現升降橫移式立體車庫形式比較多，規模可大可小，而且對場地的適應性較強，同時采用這類設備的車庫十分普遍。因此，最終確定研究對象為升降橫移式立體車庫。1、工作目標：（1）升降橫移式立體停車設備總體結構的設計與研究；確定垂直升降式立體停車設備的總體布局、運行方式，然后進行存取車方式、提升系統、鋼結構等各個組成部分的總體設計。（2）升降橫移式立體停車設備的存取機構設計；在分析比較的基礎上，確定車庫的存取車形式，然后由此詳細設計停車位、載車板和存取機構。（3）升降橫移式立體停車設備的升降驅動機構研究；首先通過比較，選定曳引驅動方式作為整個車庫的升降方式。然后設計升降平臺、安全機構等。并計算升降系統電機所需要的曳引能力、平衡配重的重量等。2、工作內容：（1）結合現實生活中已經建成的升降橫移式立體車庫的項目，了解立體車庫；參觀一下柳州市五星街的立體車庫，了解車庫運行基本原理，了解轎車停車流程，記錄立體車庫使用注意事項等。（2）參閱了國內外的幾種升降橫移式立體車庫的相關資料，對當前的車庫技術發展前沿有了大概的了解，從而把握國內外車庫技術的發展趨勢和方向；通過網上檢索，了解立體車庫最新發展概況，以及國外立體車庫建設情況等。了解建設立體車庫的鋼材選用，電機選擇，建設方法等。（3）據柳州市五星街的立體車庫原型，再根據文獻資料。初步選擇建造立體車庫所需鋼材、電機、鏈輪等組成。（4）依據以上的車庫組成部件選型，利用AUTOCAD建立立體車庫二維圖形。在繪制CAD圖形過程中，再對部件選型中不合適的進行替換，以達到最佳效果。（5）歸納、總結并完善報告。結合以上5項計劃任務，最后完善論文的總結部分。本章小結：在了解國內外立體車庫的發展狀況、認真查閱了解立體車庫的工作原理、參觀柳州市五星街立體車庫之后，確定了把升降橫移式立體車庫作為研究對象。第二章升降橫移式立體車庫機械部分設計2.1升降橫移式立體車庫的基本結構2.1.1升降橫移式立體車庫簡介1、立體車庫的工作原理升降橫移式立體車庫以鋼結構框架為主題，采用電機驅動鏈條帶動載車板做升降橫移運動，實現存取車輛。其工作原理為：每個車位均有載車板，所需存取車輛的載車板通過升降橫移運動到達地面層，駕駛員進入車庫，存取車輛，完成存取過程。停泊在車庫內地面層的車輛：只作橫移，不必升降；而停泊在頂層的車輛：只作升降，不作橫移；中間層則通過升降橫移運動為頂層車輛讓出空位，或存取車輛。四層升降橫移式的運行原理：該停車設備的出入口在第一層，最高層的停車板只可做升降動作，最底層的停車板只可做橫移運動。中間兩層停車既可作升降動作又可做橫移動作。下上層均設有空位，停車板通過橫移動作變換空位，降下空位上方的汽車，取出汽車，最底層汽車無需倒車，便可直接開出。①結構框架立體車庫一般主要以鋼結構和鋼筋混凝土為主，在升降橫移式車庫中我們選用鋼架結構。鋼架結構與其它建筑結構相比，具有如下特點：a.可靠性高鋼材在生產時，整個過程可嚴格控制，質量比較穩定，性能可靠。鋼材組織均勻，接近于各向同性勻質體;鋼材的物理力學特性與工程力學對材料性能所作的基本假定符合較好;鋼結構的實際工作性能比較符合目前采用的理論計算結果，計算結果可靠，所以說鋼結構的可靠性高b.材料的強度高，鋼結構自重小與混凝土等材料相比，雖然鋼材的重力密度大，但它的強度和彈性模量較高，而且強度與重力密度之比也高得多。鋼結構自重小，從而便于運輸與安裝，可減輕基礎的負荷，降低地基和基礎部分的造價。c.材料的塑性和韌性好鋼材的塑性好，鋼結構在一般條件不會因超載等而突然斷裂。破壞前一般都會產生顯著的變形，易于被發現，可及時采取補救措施，避免重大事故發生。鋼材的韌性好，鋼結構對動力荷載的適應性強，具有良好的吸能能力，抗震性能優越。d.鋼結構制造簡便，施工工期短鋼結構一般在專業工廠制造，易實現機械化，生產效率和產品精度高，質量易于保證，是工程結構中工業化程度最高的一種結構。構件制造完成后，運至施工現場拼裝成結構。拼裝可采用安裝方便的螺栓連接，有時還可在地面拼裝成較大的單元，再進行吊裝。施工工期短，可盡快發揮投資的經濟效益。由于鋼結構具有連接的特性，故易于加固、改建和拆遷。e.鋼結構密閉性好鋼結構采用焊接連接可制成水密性和氣密性較好的常壓和高壓結構、管道等。f.鋼材的耐銹蝕性差在沒有腐蝕介質的一般環境中，普通鋼材制成的鋼結構經除銹后再涂上合格的防銹涂料，銹蝕問題并不嚴重。立體車庫多在沒有腐蝕介質的環境中，所以對鋼結構本身的維護費用低。結構主體采用熱制H型鋼、槽鋼、角鋼和鋼板等型材制造，具有較好的強度和剛度，輕巧、美觀，并可二次拆卸安裝，運輸方便。②上載車板及其提升系統每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統。電機順時針旋轉時，載車板上升，電機逆時針旋轉時，載車板下降。根據載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據車身高度確定上下載車板間的距離，根據這個距離確定鏈條的長度，最后根據傳動力確定鏈輪大小，鏈節形狀及大小。③下載車板及其橫移系統由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統，藏于載車板內。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸