【正文】 相同的，德國(guó)開(kāi)發(fā)最早，技術(shù)居于領(lǐng)先地位，在二層及多層平面式立體停車(chē)庫(kù)系列中，它已發(fā)展了 H 型、 U 型和 V 型。日本由于國(guó)土面積小而應(yīng)用最廣，自從 1959年引進(jìn)了建造機(jī)械式立體停車(chē)庫(kù)技術(shù)之后，其已經(jīng)在本土上共建造了數(shù)萬(wàn)座多種形式的機(jī)械式車(chē)庫(kù)，平均每座容車(chē)量達(dá)到十輛左右，最多的能達(dá)到百輛以上。從技術(shù)特征上看，日本更重視豎式自動(dòng)立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展，即密集型自動(dòng)立體停車(chē)庫(kù)的發(fā)展。 進(jìn)入 20 世紀(jì)以來(lái)，在國(guó)內(nèi)舉辦了多個(gè)與停車(chē)設(shè)備相關(guān)的展覽會(huì)，這些展覽會(huì)吸引了來(lái)自德、日、美等世界上知名的停車(chē)設(shè)備制造商，全自動(dòng)立體停車(chē)設(shè)備的容車(chē)能力及其技術(shù)完備，先進(jìn)程度已被世界廣泛承認(rèn)和接受。國(guó)內(nèi)正處于經(jīng)濟(jì)與建設(shè)發(fā)展階段，立體車(chē)庫(kù)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)大 型城市的發(fā)展已有一定時(shí)間，在解決停車(chē)難的問(wèn)題上取得了較為良好的效果，但在一些三線(xiàn)城市及大多數(shù)中小城市還未普及開(kāi)來(lái)。 就控制技術(shù)來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)自動(dòng)立體停車(chē)裝備系統(tǒng)采用 PLC控制，通訊方式以有線(xiàn)通信為主。盡管 PLC 在功能特點(diǎn)上有很多優(yōu)勢(shì)，完全能夠滿(mǎn)足小型立體停車(chē)系統(tǒng)的需求，但是對(duì)于大型立體停車(chē)系統(tǒng)而言，運(yùn)行速度和生產(chǎn)的成本兩個(gè)方面成為了制約其發(fā)展的因素。在運(yùn)行速度方面， PLC 的運(yùn)算速度只能達(dá)到腳微秒級(jí)，這隨著大型電子智能化立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展已經(jīng)逐漸地不能滿(mǎn)足出庫(kù)對(duì)控制芯片的要求了；在生產(chǎn)成本方面，大 型電子智能化立體車(chē)庫(kù)需要的I/O 點(diǎn)數(shù)比較多，如果用 PLC 的控制方法，生產(chǎn)成本將會(huì)很高，這對(duì)于降低電子智能化立體車(chē)庫(kù)的存取車(chē)的成本來(lái)說(shuō)是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。有線(xiàn)通信作為一種已經(jīng)趨于成熟的通信技術(shù)，具有多方面的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。首先，低損耗、高容量、低色散的單模光纖在通信干線(xiàn)中占絕對(duì)的主導(dǎo)地位。其次，智能型網(wǎng)絡(luò)及外圍設(shè)備用電纜作為接口。由于立體車(chē)庫(kù)的特殊性，有線(xiàn)通信方式在車(chē)庫(kù)的應(yīng)用中存在一些問(wèn)題，具體表現(xiàn)如下： （ 1）由于 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)限制，有線(xiàn)線(xiàn)纜布線(xiàn)的復(fù)雜 ,使系統(tǒng)采集的信號(hào)數(shù)量有限，對(duì)于大型智能型立體車(chē)庫(kù)的實(shí) 現(xiàn)是一個(gè)瓶頸，性能很難再有進(jìn)一步的提升。其次，有線(xiàn)傳輸電纜在車(chē)輛調(diào)度過(guò)程中，隨拖車(chē)板升降橫移，很容易出現(xiàn)故障，對(duì)于規(guī)模巨大的車(chē)庫(kù)，成本較高、布線(xiàn)復(fù)雜而且影響美觀(guān)。 （ 2） RS485 通信速度慢，不支持熱插拔、需要專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)程和 485卡，給使用帶來(lái)諸多不便。 因此，就未來(lái)大型化和智能化立體車(chē)庫(kù)的發(fā)展來(lái)看，作為控制核心，用 DSP 外擴(kuò) CPLD 比 PLC 更有優(yōu)勢(shì)。首先在運(yùn)行速度方面， PLC 的運(yùn)算速度只能達(dá)到 us 級(jí)，而 DSP 的運(yùn)算速度可以到 ns 級(jí)，因此能更好地滿(mǎn)足電子高智能化立體車(chē)庫(kù)對(duì)于控制芯片的要求；在生 產(chǎn)成本方面，由于立體車(chē)庫(kù)需要的 I/O 點(diǎn)數(shù)比較多，如果用 PLC 的控制方法，生產(chǎn)成本將會(huì)很高，但是用 DSP+CPLD 實(shí)現(xiàn)的話(huà)會(huì)在生產(chǎn)成本上大大降低，目前 DSP 外擴(kuò) CPLD 的方法已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用；在功能擴(kuò)展方面， DSP 在片內(nèi)集成了各種工業(yè)上常用的各種模塊，為立體車(chē)庫(kù)功能的升級(jí)提供了強(qiáng)大的硬件保障。另外，相比于傳統(tǒng)的通信方式，無(wú)線(xiàn)通信能解決有線(xiàn)通信無(wú)法解決的問(wèn)題。利用無(wú)線(xiàn)通信代替原來(lái)的有線(xiàn)通信方式 ,可有效增加采集信號(hào)的數(shù)量，提高立體車(chē)庫(kù)的智能性，為進(jìn)一步的技術(shù)升級(jí)打下基礎(chǔ)，避免了布線(xiàn)的復(fù)雜性，有利于故障的迅速 定位和設(shè)備維護(hù)，同時(shí)可以大大節(jié)省立體車(chē)庫(kù)有線(xiàn)線(xiàn)纜的成本，當(dāng)立體車(chē)庫(kù)規(guī)模較大時(shí)尤為明顯。采用無(wú)線(xiàn)通信方式代替有線(xiàn)通信方式，使立體車(chē)庫(kù)能夠監(jiān)控的信號(hào)更加豐富，工作更加穩(wěn)定可靠，為新型電子高智能化立體車(chē)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 第二章 總體方案的擬定 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)工作原理 本次設(shè)計(jì)所做為雙層升降橫移式立體車(chē)庫(kù)，這也是升降橫移立體車(chē)庫(kù)中最為簡(jiǎn)單，但同時(shí)也是最為典型的設(shè)計(jì)。立體車(chē)庫(kù)的上層只能夠進(jìn)行升降，而下層只可以橫移，下層有一個(gè)車(chē)位空出，以便下層兩個(gè)載車(chē)板能夠橫移方便。下層車(chē)位存取車(chē)無(wú)需移動(dòng)或 升降，可由駕駛員直接駛?cè)胲?chē)庫(kù)停車(chē)，上層車(chē)位存車(chē)需先由下層橫移電機(jī)帶動(dòng)下層載車(chē)板橫移留出空位，然后上層升降電機(jī)驅(qū)動(dòng)上層載車(chē)板向下移動(dòng)到下層，以便駕駛員停車(chē)入庫(kù)，人離開(kāi)車(chē)庫(kù)后升降電機(jī)反轉(zhuǎn)，將載車(chē)板重新拉回上層，然后橫移電機(jī)反轉(zhuǎn)，將下層載車(chē)板移動(dòng)到原有位置，駕駛員取車(chē)時(shí)，步驟與存車(chē)相同。車(chē)庫(kù)工作原理示意圖如下，其中 6 號(hào)車(chē)位空缺： 圖 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)工作原理示意圖 外部框架方案的選擇 鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 在工程建設(shè)中，鋼結(jié)構(gòu)是最為常用的材料之一，一般可作為梁、柱、板、支架等結(jié)構(gòu)材料，而且各 種連接用件，如螺栓、螺釘，鍵，以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如軸、鋼絲繩等等都由鋼結(jié)構(gòu)制造。鋼結(jié)構(gòu)在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用廣泛，因此本次設(shè)計(jì)的升降橫移式立體車(chē)庫(kù)外部框架結(jié)構(gòu)也采用鋼結(jié)構(gòu)框架，它具有如下特性： 強(qiáng)度高，重量輕 鋼材強(qiáng)度較高，彈性模量亦高，因而鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件小而輕。當(dāng)今有多種強(qiáng)度等級(jí)的鋼材，即使強(qiáng)度較低的鋼材，其密度與強(qiáng)度的比值一般也小于混凝土和木材，從而在同樣受力情況下鋼結(jié)構(gòu)自重小，可以做成跨度較大的結(jié)構(gòu)。 塑性和韌性好 鋼結(jié)構(gòu)的抗拉和抗壓強(qiáng)度相同，塑性和韌性均好，適于承受沖擊和動(dòng)力荷載，有較好的抗震性能 。 工業(yè)化程度高，工期短。 鋼結(jié)構(gòu)都為工廠(chǎng)制作，具備成批大件生產(chǎn)和品精度高等特點(diǎn)；采用工廠(chǎng)制造、工地安裝的施丁方法，有效地縮短工期，為降低造價(jià)、發(fā)揮投資的經(jīng)濟(jì)效益創(chuàng)造條件。 密封性好。 鋼結(jié)構(gòu)采用焊接連接后可以做到安全密封，能夠滿(mǎn)足一些要求氣密性和水密性好的高壓容器、大型油庫(kù)、氣柜油罐和管道等的要求。 抗震性能好。 鋼結(jié)構(gòu)由于白重輕和結(jié)構(gòu)體系相對(duì)較柔，受到的地震作用較小，鋼材又具有較高的抗拉和抗壓強(qiáng)度以及較好的塑性和韌性，因此在國(guó)內(nèi)外的歷次地震中，鋼結(jié) 構(gòu)是損壞最輕的結(jié)構(gòu)，已公認(rèn)為是抗震設(shè)防地區(qū)特別是強(qiáng)震區(qū)的最合適結(jié)構(gòu)。 耐熱性較好。 溫度在 25039。以?xún)?nèi)，鋼材性質(zhì)變化很小，鋼結(jié)構(gòu)可用于溫度不高于250~E 的場(chǎng)合。當(dāng)溫度達(dá)到 300~E 以上時(shí)，強(qiáng)度逐漸下降， 600~C 時(shí)，強(qiáng)度降至不到三分之一，在這種場(chǎng)合，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)必須采取防護(hù)措施。 耐火性差 鋼結(jié)構(gòu)耐火性差，鋼材表面溫度達(dá) 300~400 攝氏度以后，其強(qiáng)度和彈性模量顯著下降， 600 攝氏度時(shí)幾乎降到零。當(dāng)耐火要求較高時(shí)，需要采取保護(hù)措施，如在鋼結(jié)構(gòu)外面包混凝土或其他防火板材，或在構(gòu)件表面噴涂一層含隔熱材 料和化學(xué)助劑等的防火涂料，以提高耐火等級(jí)。 耐銹蝕性差 鋼結(jié)構(gòu)耐銹蝕性較差，特別在潮濕和有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕，需要定期維護(hù)，增加了維護(hù)費(fèi)用。 框架的選擇 立體車(chē)庫(kù)的外部框架結(jié)構(gòu)主要由梁和柱組成，一般升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)主要有三種形式，即單柱式、后懸臂式和跨梁式。單柱式有四根前立柱、四根后立柱，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，但立柱較多連接較多，在三層以上立體車(chē)庫(kù)中應(yīng)用較多；后懸臂式車(chē)庫(kù)前面沒(méi)有立柱，主要靠后面懸臂結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐，因此后部受力較大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不如單柱式，但由于前面無(wú)柱，存取車(chē)比較方便 ，多用于升降機(jī)構(gòu)為螺母絲杠方式傳動(dòng)的立體車(chē)庫(kù)中；跨梁式前后各有兩根立柱分立左右，中間不設(shè)立柱，因此存取車(chē)容易，不過(guò)由于中間沒(méi)有支撐柱，因此車(chē)庫(kù)不易做的過(guò)長(zhǎng)，此結(jié)構(gòu)多用于地下雙層立體車(chē)庫(kù)。本次設(shè)計(jì)由于只是二層車(chē)庫(kù)，且單層停 3 輛車(chē)，跨度不大，因此選用跨梁式結(jié)構(gòu)就能夠滿(mǎn)足要求。 圖 單柱式框架 圖 懸臂式框架 圖 跨梁式框架 圖 立體車(chē)庫(kù)框架結(jié)構(gòu) 橫移傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 立體車(chē)庫(kù)的橫移傳動(dòng)方式采用鏈傳動(dòng)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)鏈輪鏈條將轉(zhuǎn)動(dòng)傳給裝有導(dǎo)輪的橫移軸，橫移軸上前后各安裝有一個(gè)導(dǎo)輪，為 主動(dòng)輪，另外在載車(chē)板的另一邊同樣裝前后兩個(gè)導(dǎo)輪，但無(wú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，為從動(dòng)輪。導(dǎo)輪邊緣制造成凸緣結(jié)構(gòu)，以保證導(dǎo)輪只沿著導(dǎo)軌橫向移動(dòng)而不脫離軌道。電機(jī)安裝在載車(chē)板一端邊緣上，與橫移傳動(dòng)軸上下豎直安裝，這樣不會(huì)占用載車(chē)板的空間，以防止車(chē)輛碰撞橫移電機(jī)。橫移機(jī)構(gòu)亦可使用電機(jī)