【正文】 計方案，由于只有一個車庫口，在存取車輛高峰時會增加車輛的等待時間和存取時間。轎廂內(nèi)只存放一輛轎車，能夠減少轎廂的體積，從而從整體上減少了車庫的設(shè)計尺寸與建筑面積。取車的時候，司機來到車庫口處，執(zhí)行一系列出口手續(xù)，告知控制系統(tǒng)自己的車在哪個轎廂之內(nèi)，控制系統(tǒng)控制升降機構(gòu)運行，將目標轎廂送到出口處，司機走上轎廂，進入車內(nèi)，將車倒出轎廂和車庫，調(diào)頭離開，取車過程結(jié)束。 (3)存取車流程 存車的時候，司機將車開到車庫口處，經(jīng)車庫的控制系統(tǒng)確認車庫內(nèi)有空閑轎廂后，控制系統(tǒng)控制升降機構(gòu)運行，將離入口垂直距離最近的一個轎廂送到入口處。自動控制系統(tǒng)對車庫起到 整體的控制作用。 (2)功能分析 中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第二章 基于 PLC 的立體 自動 車庫控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 12 整體框架對車庫其它系統(tǒng)和車輛起到支承作用，并對車輛起到存儲和保護作用。車庫沒有換向機構(gòu)，車輛自己進行調(diào)頭，車庫的每個轎廂罩面只能容納一輛車。對于內(nèi)部建筑面積緊張的小區(qū)來說，這種設(shè)計方案并不是一個最優(yōu)秀的方案。即使將其建筑在邊緣處，在車輛出口處也必須留出足夠的空間來讓車輛調(diào)頭。這樣該種車庫就不適合建筑在住宅小區(qū)的邊緣處，而只適合建筑在小區(qū)靠中心的部位。如果想增加容量，則必須將車庫加高， 但是勢必會對周圍的建筑物產(chǎn)生影響。轎廂內(nèi)只存放一輛轎車能夠減少轎廂的體積，從而從整體上減 少了車庫的設(shè)計尺寸與建筑面積。如果車庫的出入口不獨立，即車庫只有一個門，既是出口也是入口，那么或者在車庫門前安裝一個換向機構(gòu)，或者車庫口處必須留出足夠的調(diào)頭空間。取車的時候，司機來到出口處，執(zhí)行一系列出口手續(xù)，告知控制 系統(tǒng)自己的車在哪個轎廂之內(nèi)，控制系統(tǒng)控制升降機構(gòu)運行，將目標轎廂送到出口處，司機走上轎廂，進入車內(nèi)，將車開出車庫，取車過程結(jié)束。 (3)存取車流程 存車的時候，司機將車開到車庫入口處，經(jīng)車庫的控制系統(tǒng)確認車庫內(nèi)有空閑轎廂后，控制系統(tǒng)控制升降機構(gòu)運行，將離入口垂直距離最近的一個轎廂送到入口處。自動控制系統(tǒng)對車庫起到整體的控制作用。 (2)功能分析 整體框架是車庫的筋骨，包括車庫的支架、升降臺、邊軌和轎廂，對車庫其它系統(tǒng)和車 輛起到支承作用，并對車輛起到存儲作用，框架的強度對車輛起到保護作用。 操作系統(tǒng) 檢測裝置 工作過程 編程器 工作過程 執(zhí)行機構(gòu) 顯示裝置 輸入電路 輸出電路 PLC CPU 中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第二章 基于 PLC 的立體 自動 車庫控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 11 三種具體設(shè)計方案的分析比較 方案一：出入口獨立垂直升降立體車庫 出入口獨立垂直升降式立體車庫，就是車庫的出入口獨立設(shè)置，存車時車輛由入口駛?cè)胲噹?，取車時車輛由出口駛出車庫，車庫的每個轎廂里面只能容納一輛車。垂直式立體車庫的設(shè)計靈活性比較大，這就決定了該種車庫的設(shè)計方案可以有很多種選擇性。從各自的特點看，升降橫移式和平面移動式需占面積較大、完整且不可分割；巷道堆垛式成本較高；垂直升降式自高較高；多層循環(huán)式適于細長形地帶。所以設(shè)計地上的車庫會影響人們生活環(huán)境，所以 設(shè)計一個地下的立體自動停車庫是最優(yōu)的選擇。但是對于小區(qū)來說， 好的小區(qū)景觀，不僅是為了達到 “ 人 ” 接觸自然、與自然交流的目的 。據(jù)不完全統(tǒng)計，如果采用地上多層立體車庫，可使土地利用率提高 80％ 90％。 傳動 動力 提供 支承功能 控制功能 存放中小型轎車 定位 控制 支承 管理 安保 儲存 保護 升降功能 中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第二章 基于 PLC 的立體 自動 車庫控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 10 圖 2． 2 組成框架圖 立 體車庫總體方案的 結(jié)構(gòu)分析 車庫的初級選擇 :以往使用的地上平面停車場，由于車輛呈平面擺放，車與車之間需要留有通道面積，故每臺普通的小車平均占地面積在 15 平方米左右；再有，地下停車場，由于也要留出足夠的出入通道，每個 車位的平均占地面積至少需要 25 平方米。 （ 2）執(zhí)行機構(gòu)：利用 PLC的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將采集的信號通過預(yù)定的程序進行控制。 圖 2． 1 功能結(jié)構(gòu)圖 立 體車庫的 組成 分析 由功能分析可知，本設(shè)計采用交流雙速電動機作為主拖動系統(tǒng)和可編程控制器 PLC實現(xiàn)控制系統(tǒng)。 中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第二章 基于 PLC 的立體 自動 車庫控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計 9 第二章 基于 PLC的 立體 自動 車庫 控制系統(tǒng) 的總體方案設(shè)計 立體車庫總體方案系統(tǒng)分析 立 體車庫的 需求 分析 建立立體車庫，就是要在有特定條件限制的土地面積上存放更多的車輛，充分利用空間，保證車輛安全，不破壞周圍環(huán)境的和諧，因此，本課 題 設(shè)計 的立體車庫的 主要 功能 是 立體存放中小型轎車。 3．對立體車庫的機械系統(tǒng)進行設(shè)計與分析 根據(jù)立體車庫的總體結(jié)構(gòu)及各系統(tǒng)的功能，對機械系統(tǒng)中的整體框架、升降機構(gòu)和換向機構(gòu)分別進行設(shè)計 與分析。機械系統(tǒng)由整體框架、升降機構(gòu)和換向機構(gòu)組成；自動控制系統(tǒng)由自動收費、車位的自動檢測、自動存取和監(jiān)控安保三個子系統(tǒng)組成。通過對五種不同的立體車庫的分析和比較，對照本文的目標，確定其中的一種為本文所設(shè)計研究的方案。該車庫要 可容納， 20輛中小型轎車，平均每輛車占地面積小于 8平方米，存車數(shù)量提高到其他形式同等占地面積的 3倍以上；存取車獨立，存取時間不超過 100秒； 結(jié)構(gòu)簡單，易于維護；具有安保及報警系統(tǒng)。在顯得擁擠的小區(qū)和賓館飯店內(nèi)，停放私家車就成為 急需解決的課題，因此，本文的研究目標是：針對城市住宅小區(qū)和賓館飯店空地面積散而小的特點，確定較為合理的方案。 題研究主要內(nèi)容 研究目標 目前，城市居民私有車輛中有相當一部分是露天停放，既不安全又破壞了環(huán)境的和諧。立體停車庫既可以大面積使用，也可以見縫插針設(shè)置，還能與地面停車場、地下停車庫和停車樓組合實施 [26]。 作為現(xiàn)代大都市的標志，立體建筑和立體交通都有了顯著發(fā)展，道路擁擠、車滿為患已成為當今快節(jié)奏社會中的最不和諧之音，發(fā)展立體停車已成為人們的共識。國家必須制定相應(yīng)的政策，杜絕街道亂停亂放，鼓勵修建立體車庫，調(diào)整價格；市民也應(yīng)當提高覺悟，為城市發(fā)展，環(huán)境優(yōu)化而自覺地把車停到車庫中，不亂停亂放；立體車庫投資商也要積極創(chuàng)新，提高技術(shù)水平和管理水平，改變經(jīng)營觀念 [25]。經(jīng)營商的投資得不到相應(yīng)的回報，極大的打擊了他們的投資熱情，立體車庫的經(jīng)營更是陷入困境，為收回成本，只能通過提高立體車庫停車的價位，然而，越是價位高，越是無人問津，車位閑置的狀況也越來越嚴重，由此便形成了惡性循環(huán)，嚴重的阻礙了立體車庫的順利發(fā)展。立體車庫平時的保養(yǎng)和維修都要比路面停車庫費用高，所以國家在制定價格的時候也都會相對高，價格決定市場，所以造成了立體車庫常年車位空缺，就某大型立體車庫的經(jīng)營來算一筆帳，投資 2700多萬元的立體車庫現(xiàn)有車位 224個，一天大約有 200輛車停放，平均每輛車 2小時，每小時停車 7元，營業(yè)收入在 3000元左右；而日常在這里工作的操作、收費、保安、維修等員工有近 20人，一天的人員工資支出為 1000元以上；車庫的機械和辦公用電每天 100元；另外，車庫建筑和設(shè)備總投資 2700萬元，以使用期限 20年計算，每天的折舊應(yīng)該是 3700元，如此粗粗算來，這個立體車庫每天營業(yè)收入至少在 5000元才能“保本”。 上述兩點是立體車庫發(fā)展曲折的根本原因，由此產(chǎn)生的一個惡 性循環(huán)則是其直接原因 [21]。顯然這部分有車的市民只強調(diào)了自己的市民身份，忘記了還有許許多多無車族，他的車侵占了行人的道路。 其次，市民長期的意識也很難在短時間內(nèi)改變，雖然有明文禁止路邊空地停車，但在大街小巷仍可隨處見到違規(guī)停車的。 首先，立體車庫在我國還是新興產(chǎn)業(yè)，存在著企業(yè)技術(shù)力量薄弱，缺乏自主開發(fā)能力等問題，產(chǎn)品的可靠性、安全性、耐久性也還不能完全保障。在此情況下，既使立體車庫的優(yōu)點再多，在金錢的誘惑下，車何去何從也應(yīng)該清楚了。不難看出：在立體停車庫里放車是按小時計算，一般上班族停車一天要停上九小時，就要九十元。這將是自動化車庫的發(fā)展 方向。停車設(shè)備的一 切運行狀況，車輛停放的時間，車輛存放交費 情況，車庫庫容量，車輛存放高、低峰情況，等信息均可通過網(wǎng)絡(luò) 傳送到智能化控制中心，通過智能化控制中心 運算處理，與廣播系統(tǒng)和各分部管理辦公室相連， 達到提前發(fā)布相關(guān)控制、管理信息，從而全部 實現(xiàn)智能化管理。 國內(nèi)外的發(fā)展趨勢 現(xiàn)代大型建筑的主流是智能化大廈和小區(qū)和賓 館飯店，因此自動化立體停車設(shè)備或車庫的自動控制系統(tǒng)將成為智能化大廈和小區(qū)和賓館飯 店的一個重要組成部分 [13]。汽車不會損壞，丟失。 第四，安全可靠、美化環(huán)境。就建設(shè)成本而言，目前小區(qū)和賓館飯店房產(chǎn)開發(fā)商建一個地下車位需投資 68萬元，某些高檔寫字樓地下停車位的建設(shè)成本更是高達十幾萬元 [11]。一般說來，普通地上停車位每個占地在 15平方米左右，地下停車場每個車位的占地面積則至少在 25平方米以上。 第三 ，立體車庫建設(shè)成本大大低于傳統(tǒng)停車場。立體停車庫自動化程度很高，可以進行旋轉(zhuǎn)式升降，例如，小區(qū)和賓館飯店居民下班回來停車，只要按一下與車位號對應(yīng)的號碼，這個車位就會旋轉(zhuǎn)著降落到地面，待車主停好車輛后，再按號碼，車位又回旋上升、復(fù)位。這種車庫每組 8層，也就是說，在原來只可停放一輛車的面積上建起的立體車庫可以停放 5輛車 [10]。一般情況下，其占地面積約為平面停車場的 1/2~1/25，機械式“立體”車庫在地下和地面都可安裝，最大的好處就是可以充分利用小面積向高空發(fā)展，盡量多存車輛，是土地資源緊缺、車輛容量大的場所最佳停車 方式。 4)可采用自動控制，運行安全可靠 [9]。 中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第一章 緒論 5 2)外裝修可只加頂棚，消防可利用消防栓。垂直升降式立體車庫一般高度較高（幾十米），對設(shè)備的安全性，加工安裝精度等要求都很高，因此造價較高，但占地卻最小 [8]。 中國農(nóng)業(yè)大學學士學位論文 第一章 緒論 4 圖 升降橫移式 （二）巷道堆垛式 立體車庫 巷道堆垛式立體車庫采用堆垛機作為存取車輛的工具，所有車輛均由堆垛機進行存取，因此對堆垛機的技術(shù)要求較高 ，單臺堆垛機成本較高，所以巷道堆垛式立體車庫適用于車位數(shù)需要較多的客戶使用 [7]。 6)適用于商業(yè)、機關(guān)、住宅小區(qū)和賓館飯店配套停車場的使用。 4)存取車迅速，等候時間短。 2)價格低，消防、外裝修、土建地基等投資少。此立體車庫適用于地面及地下停車場，配置靈活，造價較低。 自動車庫的分類 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、垂直升降式、垂直式、箱型水平循環(huán)式、圓形水平循環(huán)式。當前，我國設(shè)計制造的立體車庫大多處于初級的停車功能，是最原始的使用階段，它的設(shè)計水平、經(jīng)濟價值還有待于完善和開發(fā)。 在土地越來越緊缺的情況下，立體車庫是解決城市中停車難問題的必然出路。資料顯示，在北京一般地面停車每小時 2 元，而立體車庫為每小時 5元。有資料表明，現(xiàn)有停 車數(shù)不到總需求的 7%，遠遠落后于城市汽車交通的發(fā)展，由此將會帶來的諸如影響城市形象、汽車消費等一系列社會問題。為適應(yīng)立體車庫行業(yè)迅猛發(fā)展的需要，保證產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性，以規(guī)范立體車庫的生產(chǎn)和建設(shè)，國家已出臺了《機械式停車設(shè)備類別、型式與基本參數(shù)》 1998 等 6 個標準，對推動我國立體車庫事業(yè)起到了極大的促進作用。這些國家和公司從上世紀六十年代初就開發(fā)并使用可最大限度地利用空間的機械式停車設(shè)備，經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展，機械停 車庫從造型、結(jié)構(gòu)、控制、驅(qū)動、監(jiān)測、材料、保險等方面不斷地更新?lián)Q代，日趨完美 [4]。形成了一個包括制造、安裝、使用和維修的行業(yè)體系。 機械式立體車庫發(fā)源于上世紀 20 年代的美國，是在繁華擁擠的都市里為解決停車難而采取的一種措施。 機械式立體車庫具有占地面積小、操作簡單、靈活，安全可靠等諸多獨特的優(yōu)點，對于在寸土寸金的大都市建造平面車庫具有明顯的優(yōu)點。因此，停車問題也就逐漸成為大城市迫切需要解決的難題。調(diào)查顯示： 2020 年年底，北京市機動車保有量預(yù)計將達到 501 萬輛，年增 20 萬輛。在存車、取車、收費及監(jiān)控安保等方面都采用了自動控制，既方便了管理人員的操作，又提升了管理檔次，使管理自動化、程序化。所以，對車主來說，立體存放解決了其安全方面的后顧之憂。如果管理人員不足或疏 忽，還會造成車輛丟失。因此說，立體車庫的建設(shè)成本是相對較低的。據(jù)對我國北方某城市的調(diào)查，傳統(tǒng)