【正文】 前品種的滿足率已達90%左右，有的品種填補了國內(nèi)空白，產(chǎn)品國產(chǎn)化率達到50%以上。目前，立體停車設備的研究工作在國內(nèi)也得到逐步的重視，國內(nèi)許多研究院所和高等院校都投入技術力量，對立體停車設備的各個方面，例如結構設計、控制系統(tǒng)、存取策略、可靠性分析、以及生產(chǎn)工藝等方面進行研究，取得了一系列的成果。與此同時，國家也進一步發(fā)展和完善與停車產(chǎn)業(yè)相關的法規(guī)和各項標準，先后制定了多項停車設備的行業(yè)標準和行業(yè)規(guī)范，加強規(guī)劃引導、技術開發(fā)和標準化工作。同時，從中央到地方，都頒布了一系列的法規(guī)條文，對停車行業(yè)的發(fā)展進行規(guī)劃管理。從2004年起，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局對停車設備生產(chǎn)企業(yè)進行許可證評審工作，規(guī)定在2005年3月31日前未取得生產(chǎn)許可證的企業(yè)，不得從事停車設備的生產(chǎn)工作。我國機械式車庫的早期研究開發(fā)工作是從80年代中期開始，90年代開始引進和生產(chǎn)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(yè)標準也于近幾年出臺，目前停車設備生產(chǎn)廠已發(fā)展到幾百家，生產(chǎn)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(guī)劃建設涉及到區(qū)域整體景觀、交通疏導、建筑結構、供電照明、通訊監(jiān)視、通風排水、環(huán)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(fā)展已形成了停車設備獨有的技術特征，需要多學科、多專業(yè)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(chǎn)業(yè)，開發(fā)出安全、經(jīng)濟、高效、節(jié)能、省地的產(chǎn)品，滿足國內(nèi)外市場的需求。在我國的停車產(chǎn)業(yè)發(fā)展中還存在一些問題，如沒有統(tǒng)一的技術標準；多數(shù)產(chǎn)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(guī)模的企業(yè)，生產(chǎn)能力不足；市場競爭無序，個別企業(yè)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(chuàng)新能力嚴重不足；政策不配套，對停車產(chǎn)業(yè)發(fā)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(fā)達國家的有關政策法規(guī)，規(guī)劃確定出專用和公共停車位的合理數(shù)量，實現(xiàn)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(jīng)營者相應的優(yōu)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(diào)高占路停車收費標準，逐步消除“路滿庫空”現(xiàn)象。鼓勵按市場規(guī)則經(jīng)營車庫，并實施政府監(jiān)督和政策調(diào)控，使停車產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。 機械式車庫在設計和選擇庫型時應考慮以下因素：停車庫的容量、停放車的規(guī)格、停車庫的存（?。┸嚂r間、停車庫所服務的區(qū)域半徑、車位周轉率等。同時必須考慮土地價格、土建成本，設備投資及投資回報率等因素。一般情況下，不同類別的機械式停車庫都有其獨特的優(yōu)點和特點，只有正確選用才能充分發(fā)揮停車設備的作用。 （1）適用車型 大多數(shù)汽車都是按標準外形來生產(chǎn)的，根據(jù)汽車尺寸的不同，選擇適用車型，設計時可采用標準車型尺寸，參考下表11，根據(jù)存取設備的運動精度在各個方向上加大安全余量，一般取200300mm，由此而算出車位空間。表11汽車設計車型外廓尺寸及重量車型外型尺寸（m）重量（t）長寬高小型車小中大輕型車22 （2）庫容與庫容利用率和存取時間 利用有限的占地面積停放更多的車輛即庫容最大是立體車庫最根本的設計目標，同時盡可能縮短停車庫存取時間。 車庫選型各種機械式立體車庫適用場合及特點見下表12。表12各種機械式立體車庫特點及使用序號類型特點及使用1升降橫移式結構簡單、操作簡便、能耗造價低、設置靈活、自動化程度較低、因受力鏈繩及存取時間的限制，可建停車規(guī)模有限，一般層高不超過5層，占地面積大。2垂直循環(huán)式占地面積小，存取自動化，存取車速度慢，產(chǎn)生噪音，震動大，能耗高，工作機動性較差，結構易變形，存取室狹小，存取車不方便，目前較少使用。3水平循環(huán)式結構簡單，與垂直循環(huán)式比較，產(chǎn)生的噪音低震動小，能耗低，占地面積大目前較少使用。4多層循環(huán)式自動存取，方便快捷，具有較廣的適用性，地下利用率較高，適合地下室安裝。5平面移動式形式多樣，適用范圍廣。6巷道堆垛式低噪聲，低能耗，自動化技術高，等待時間長，進出口少。7垂直升降式占地面積最小的一類，耗能低，存取高速智能化，環(huán)境影響小，對地基消防要求高，平均車位成本較高。8簡易升降式結構簡單，操作容易。9汽車升降機節(jié)省空間，提高車庫利用率，但僅起搬運作用。比較各種車庫德優(yōu)缺點，垂直升降類車庫具有占地面積消、平面和空間利用率高、技術性能好、節(jié)能、噪聲低，速度高，出入車快，進出入車方式自由、安全裝置齊全可靠、操作簡單易維護等獨特優(yōu)點。垂直升降式立體車庫時一種綜合性能比較優(yōu)良的車庫，自動化程度價高，具有廣闊的發(fā)展前景。本文選定垂直升降式立體車庫如圖11，重點討論控制系統(tǒng)設計的關鍵技術。 側面圖 正面圖圖11垂直升降式車庫 本課題研究內(nèi)容 論文在查閱大量資料的基礎上，完成了一套實用有效的垂直升降式機械停車設備整體結構的設計工作，并在文中一次闡述停車設備中各個重要環(huán)節(jié)的設計過程。主要有以內(nèi)容：垂直升降式立體車庫總體結構的設計與研究在對國內(nèi)外同類產(chǎn)品進行分析的基礎上，結合造價、技術難度以及用戶需求等各個方面的指標，確定垂直升降式立體停車庫的總體布局、運行方式，然后進行存取車方式、提升系統(tǒng)、鋼結構、控制系統(tǒng)等部的總體設計。垂直升降式立體車庫的升降機構拖動系統(tǒng)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、配重系統(tǒng)等。并計算升降系統(tǒng)所需的曳引能力、平很配重的重量等。垂直升降式立體車庫控制系統(tǒng)的設計 通過確定立體車庫的控制系統(tǒng)，利用西門子s7200完成對立體車庫控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)。計算并選擇其中涉及電氣器件 西門子s7200 PLC介紹。第二章 系統(tǒng)介紹 垂直升降式停車設備習慣上稱為電梯式立體車庫，同時亦可稱為塔式停車庫，它是將存車位分布在井道周圍，然后通過提升機構在井道內(nèi)做升降運動，實現(xiàn)該車輛存取功能的機械式停車設備。此類車庫一般每層可存兩輛車，整個車庫一般在10層以上，可以停放2060輛汽車，而占地面積不到50平方米，所以具有很高的平面和空間利用率，具有高效節(jié)能、噪聲低、安全可靠、操作簡單、維護方便等特點。最適合建在寸土寸金的城市中心區(qū)。在20世紀20年代，已經(jīng)出現(xiàn)了電梯式立體停車庫。當時是以汽車專用電梯作為提升工具，駕駛員（或泊車員）需隨車升降存取車輛。到60年代后期，歐、美、日等發(fā)達國家的大都市都出現(xiàn)了停車難問題，這使得立體車庫開始發(fā)展和普及。歐洲的德國、意大利等國家開始建造大型的電梯式立體停車庫，此時已經(jīng)實現(xiàn)機械橫移存取車輛，無需駕駛員跟車上下。到80年代末90年代初，隨著微機技術、可編程技術以及交流變頻技術的發(fā)展和成熟，以電梯位核心的電梯式立體車庫開始在日本、歐、美、韓國、臺灣等地大量興起，稱為機械式立體車庫的一大主流。垂直升降式停車設備主要由鋼結構骨架、提升裝置、橫移裝置、停車檢測系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)、自動消防系統(tǒng)等組成，是一種技術含量很高的科技產(chǎn)品。 垂直升降式停車設備的工作原理是：存車時，用提升機構將車輛和載車板提升到指定的樓層，然后用安裝在提升轎廂的橫移機構將車輛和載車板存入村車位；取車時，通過橫移機構將指定車位上的車輛和載車板取出送入提升機構，提升機構下降到出口處，車輛離去。本文研究的垂直升降式立體車庫以8層16車位為例如圖21，每層2個車位，分A區(qū)，B區(qū)。 整個停車庫鋼結構骨架的實際問題非常復雜，要建立它受力情況的基本方程很難，甚至不可能。為此，必須應用有限單元法進行分析，這樣才能對整個停車庫鋼結構骨架的受力做出正確的分析。有限單元分析的基礎就是彈性連續(xù)體的離散化，即把整個連續(xù)停車庫鋼結構骨架分割成有限個單元組成的集合體。停車庫鋼結構骨架主要由一些型鋼通過螺栓連接或焊接而成，對它進行單元劃分時比較容易，通常以連接點作為節(jié)點。鋼架結構包括：1）主結構架，用于承受車庫自身部件重量和存入車輛重量；2）內(nèi)部結構支架，用于構成存車室和支撐停車庫內(nèi)一些機械和電氣部件。鋼結構的設計應符合GB/T3811《起重機設計規(guī)范》的規(guī)定。必要時可以對一些鋼結構架侵鋅或電鍍鋅。1 升降裝置 2鋼架結構 3回轉裝置 4存取裝置圖21 垂直升降式立體車庫示意圖 升降裝置包括：（1）曳引驅動電機；（2）傳動部件，包括鋼絲繩和滑輪、傳送履帶等；（3）搬運器，由載車臺組成，載車臺是左右豎框和前后橫梁組成的巨型框架，用于升降時支托車輛；（4）對重和平衡鏈；（5）升降導軌和對重導軌。曳引驅動級通過鋼絲繩使載車臺升降，同時對重也相應運動，平衡重量，這樣有利于減小電機功率。國際中機械式停車設備中用來停放車輛的各具體位置稱為車位，一般稱為停車位。停車位的尺寸和布置形式直接影響車庫的占地面積、車庫車輛存取時間和車庫成本。位了合理利用土地面積、減少車輛存取時間和降低車庫的成本，需要合理布置停車位。 垂直升降式停車設備的停車位置在提升井道的兩側。按載車板沿進入停車位方向，布置方式有串列車位布置和并列車位布置兩種。串列車位布置方式是指載車板沿車身縱向進入停車位，停車位與提升井道縱向并列。串列車位布置的平面界面是一個狹長的長方形，存取車輛時，移動行程需大于車身縱向長度，一般超過5米。并列布置方式是指載車板沿車身橫向進入停車位，停車位與井道橫向并列，車位布置的平面截面近似于一個正方形，其存取行程約2米。與串列布置形式相比，并列布置具有存取行程短，存取時間少，布局合理的優(yōu)點，而串列布置形式一般應用于對平面截面形狀有特殊要求的場合。垂直升降式立體車庫的停車位采取并列布置形式，沿車輛橫向方向布置在提升井道兩邊。按國家標準并結合其他要求考慮，將車庫的停車位寬度定2600mm，長度位5600mm，高度1800mm。停車位結構如圖22（停車位等軸側視圖）所示，停車位上演橫向中心線對稱布置兩根鋼梁，用以支撐載車板，鋼梁上安裝有滑輪，減少載車板在進入停車位時的抹茶。承載鋼梁并不是水平安裝在停車位的鋼結構上，而是稍微向提升井道方向傾斜一個很小的角度，以保證鋼梁上的載車板不會因為各種因素影響而向停車位外側滑動。為確保載車板不會因為各種不確定因素從停車位上向井道滑動，在停車位外側的橫梁上，安裝兩個保險鉤。在停放車輛時，保險鉤卡住載車板，防止在載車板滑動。在存取車輛時，橫移機構壓下保險鉤，存入或取出載車板。動作完成后，保險鉤在彈簧力的作用下自動復原，勾住載車板。保險鉤示意圖見圖23所示。圖22停車位等軸側視圖圖23保險鉤結構示意圖 在立體車庫中要完成的主要任務就是如何在最短的時間內(nèi)安全地完成車輛的存取，而立體車庫中曳引升降機的速度已經(jīng)設定，因此設計一套合理而安全的存取裝置和一套旋轉裝置將成為本車庫設計的重要任務。如果設計合理，不僅可以減少存取車輛的時間，還可以增加車輛存取過程中的安全性。垂直升降式立體車庫存取方式主要有： （1）滑叉載車式：車輛與載車板一起提升，且與載車板一起由三級滑叉裝置橫移至存車室。 （2）鏈傳動載車式：車輛與載車板一起提升，且與載車板一起由鏈傳動橫移至存車室。 （3）叉梳載車式：車輛由升降裝置的梳叉提升，且通過梳叉橫移把車輛送至存車室相交錯的叉齒上。 （4）履帶輸送式：搬運器在車輛前后輪處有兩個主動履帶，橫移時由這兩個主動履帶帶動存車室上的被動履帶，將車輛送至存車室。 其中滑叉載車式和鏈傳動載車式存取車方式是指每個停車位都有一個放置車輛的載車板，通過對載車板的存取實現(xiàn)存取汽車。而本文研究對象為滑叉載車式與履帶輸送式的結合，即車位上有一履帶還有一載車板。每次存車之前，升降裝置先到車位取載車板；每次取車之后，升降裝置再把載車板送回車位。 本文研究對象是一個鏈傳動載車板式，升降機中有一個電動機驅動升降機中的履帶，每個車位中也有一個電機驅動車位履帶傳送載車板。每次存車之前升降機先到相應車位取載車板，而每次存車結束之后升降機會將載車板放回相應車位 。 載車板放置在鋼結構架中的載車板架上，用于搬運和支托車輛。載車板應采用非燃燒材料制造，質(zhì)量要輕但應有足夠的強度和剛度，且應能防止液體滴漏。載車板按結構形式可分為框架式和拼板式。 拼板式載車板是用鍍鋅鋼板一次沖壓或滾壓整體形成，然后拼裝成載車板，最后用螺栓緊固連接。在拼裝前，先對組件進行各類表面處理（如電鍍、烤漆等），使載車板輕巧、美觀。整體折彎成型的載車板運輸方便、通用性互換性號，強度大、剛度好、重量