【正文】 立體車庫(kù)是近年來迅速發(fā)展起來的一種先進(jìn)停車方式，它為城市中已經(jīng)出現(xiàn)的日益嚴(yán)重的汽車停放問題提供了一條較為有效的解決途徑。車輛無處?？渴乾F(xiàn)代城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展到一定程度必然產(chǎn)生的現(xiàn)象。立體停車庫(kù)的發(fā)展，將會(huì)在一定程度上緩解我國(guó)城市可持續(xù)發(fā)展的壓力。為了實(shí)現(xiàn)效率的提高，全系統(tǒng)要基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，全程實(shí)現(xiàn)無人化、自動(dòng)化。 國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化停車庫(kù)的發(fā)展現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)的智能停車市場(chǎng)發(fā)展了20多年，2000年以前屬于起步階段，當(dāng)時(shí)城市中車輛和停車場(chǎng)也不多，市場(chǎng)容量有限，當(dāng)時(shí)停車并不難，而車輛屬于貴重物品，所以，系統(tǒng)的主要管理目標(biāo)是車輛的防盜和安全問題，智能停車系統(tǒng)屬于安防行業(yè)的門禁一卡通系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，這個(gè)行業(yè)劃分習(xí)慣一直保持至今[1]。即使已經(jīng)建設(shè)的系統(tǒng)，也還沒有發(fā)揮出應(yīng)有的效果。國(guó)外在智能停車場(chǎng)系統(tǒng)上的研究比國(guó)內(nèi)早將近半個(gè)世紀(jì)，但是在進(jìn)入21世紀(jì)的發(fā)展后，國(guó)內(nèi)在智能停車庫(kù)上的產(chǎn)品在國(guó)際上已經(jīng)有了很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。美國(guó)的智能停車場(chǎng)在設(shè)計(jì)理念和使用要求上都有很全面的體系，他講究實(shí)用性，緊急情況下能高效的撤離。新加坡政府一直尋求政府控制的智能化停車場(chǎng)，編入交通管制的范圍內(nèi)，統(tǒng)一管理，對(duì)汽車的限制也有特殊的規(guī)范。倫敦和日本支持社會(huì)的資本建立停車場(chǎng)，并給予政策上的優(yōu)惠，這刺激了他們國(guó)家自動(dòng)化停車庫(kù)行業(yè)的發(fā)展，在應(yīng)用上更加的成熟[2]。每個(gè)類型都有其固有的特點(diǎn)，也有相應(yīng)的優(yōu)缺點(diǎn)，本文采用升降橫移式立體車庫(kù)，其特點(diǎn)在于易建造使用，擴(kuò)展方便，在選擇合適的控制系統(tǒng)后，會(huì)有很多突出的優(yōu)勢(shì)，其余優(yōu)點(diǎn)在后文要詳細(xì)介紹?，F(xiàn)以雙層結(jié)構(gòu)作為設(shè)計(jì)目標(biāo)。本方案采用的升降橫移式立體車庫(kù)是雙層結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)有兩排十列車位，上下層一共有四十個(gè)車位，： 結(jié)構(gòu)俯視圖： 升降橫移式立體車庫(kù)結(jié)構(gòu)側(cè)視圖這個(gè)升降橫移式立體車庫(kù)是上下兩層，一共設(shè)計(jì)有四十個(gè)車位，可以存放小轎車，家用越野車型。需要存車時(shí)，用戶在面板上選擇存車，系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)車庫(kù)內(nèi)是否有空余車位，如果有，這時(shí)車庫(kù)前的掃描系統(tǒng)會(huì)對(duì)車型、尺寸和車牌進(jìn)行檢測(cè)，符合尺寸要求的，系統(tǒng)會(huì)把載車板運(yùn)行到車庫(kù)入口處，用戶只需將汽車開到載車板上，下車后管理員確定存車用戶就可以離開了，這時(shí)載車板會(huì)把汽車運(yùn)送到空余的車位處，并記錄在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。關(guān)鍵的機(jī)械部件不但有以上的幾種，本方案中還設(shè)計(jì)了使用大量的電氣設(shè)備，主要涉及到控制系統(tǒng)的主要設(shè)備。本文后面會(huì)有具體的介紹。操作臺(tái)安裝有必要的手動(dòng)調(diào)節(jié)平衡裝置、電氣保護(hù)裝置及警示裝置。如果用戶要在立體車庫(kù)中停車，要把車開到標(biāo)線以內(nèi)，旁邊的顯示屏?xí)霈F(xiàn)“車庫(kù)有空”或“車庫(kù)已滿”的提示。若汽車尺寸符合要求，車庫(kù)的檔梁會(huì)升起，牽引車拖動(dòng)空車位上的載車板來到檔梁下，這時(shí)用戶把汽車開到載車板上熄火下車就行了，操作員只需在操作間確認(rèn)存車，剩下的工作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成。（2） 立體車庫(kù)的設(shè)計(jì)指標(biāo)本升降橫移式立體車庫(kù)是按照最大家用越野車型的尺寸和中型轎車的通用尺寸為參考進(jìn)行設(shè)計(jì)，長(zhǎng)為（5000mm）寬（2000mm）高（2000mm）的最大車尺寸，每個(gè)停車位的尺寸為長(zhǎng)（6000mm）寬（3000mm）高（2500mm），通過設(shè)置安全空間，本車庫(kù)的結(jié)構(gòu)空間尺寸設(shè)計(jì)為：① 長(zhǎng)度=30000mm，寬度=20000mm，高度=4500mm；② 每一層高度：2250mm；③ 允許停車長(zhǎng)為：6000mm④ 允許停車寬為：2200mm⑤ 允許停車高為：1800mm： 平面示意圖 控制系統(tǒng)流程 本文的立體車庫(kù)控制系統(tǒng)的控制是按照程序進(jìn)行的，系統(tǒng)開始初始化，然后檢查設(shè)備是否接入電源，提取汽車信息，檢測(cè)載車板和檔梁的位置，對(duì)存車的程序進(jìn)行執(zhí)行。： 控制系統(tǒng)流程圖 選擇控制方式傳統(tǒng)電氣控制是機(jī)械控制領(lǐng)域中原始的方法，單片機(jī)控制和PLC控制最現(xiàn)代運(yùn)用很普遍的方式。原理上單片機(jī)的控制在本方案中可以實(shí)現(xiàn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，由于立體車庫(kù)設(shè)備眾多，要求的電氣線路的電壓是較高的，使用單片機(jī)的控制，一方面單片機(jī)的輸入輸出功率在工業(yè)電氣設(shè)備的功率面前可以忽略不計(jì)；另一方面，單片機(jī)抗過載能力極弱，容易造成燒毀，因此可靠性非常低。根據(jù)以上分析，本立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)不采用單片機(jī)的控制。PLC具有集成度高，控制更方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展能力強(qiáng)，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)使它的應(yīng)用涉及到生產(chǎn)生活的許多方面。 選擇硬件及電源立體車庫(kù)在運(yùn)行時(shí)，對(duì)電機(jī)的快速啟動(dòng)要求比較高，為了能達(dá)到電機(jī)快速啟動(dòng)和制動(dòng)，本方案中采用功率為11KW的變頻器，用以控制垂直升降電機(jī)的運(yùn)行；采用TC變壓器和VC整流裝置，為能耗制動(dòng)電路提供25V的直流電源；在車庫(kù)進(jìn)口處的檢測(cè)裝置使用工作電壓為15V的光電傳感器。邏輯控制器能夠處理各個(gè)分系統(tǒng)傳來的信息，加以分析運(yùn)算，然后向相應(yīng)的單元輸出指令。本設(shè)計(jì)方案中，設(shè)置了多重電氣保護(hù)及機(jī)械保護(hù)等措施，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全性的最大化。 PLC介紹PLC的設(shè)備有CPU、輸入輸出端口、通信端口。PLC通電后開始自檢，檢測(cè)正常后，會(huì)把監(jiān)控定時(shí)器T0復(fù)位，開始準(zhǔn)備掃描程序[7]。PLC擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力和對(duì)某一種自動(dòng)控制過程的優(yōu)秀處理能力，在工業(yè)上、制造業(yè)上、民用比如電梯、自動(dòng)洗衣機(jī)等的過程控制中有著廣泛的應(yīng)用[8]。PLC對(duì)程序的讀取和運(yùn)算具有順序掃描的特點(diǎn)，： PLC掃描流程圖。美國(guó)的PLC產(chǎn)品以AB公司的最為成熟；歐洲的PLC產(chǎn)品以德國(guó)西門子的為代表，同樣實(shí)力強(qiáng)大；日本的PLC產(chǎn)品在小型機(jī)領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，在亞洲國(guó)家應(yīng)用廣泛，并且能實(shí)現(xiàn)其他國(guó)家中型機(jī)或者大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制功能。通過對(duì)各大品牌PLC的評(píng)估，日本的三菱小型PLC即可滿足本車庫(kù)的需求，同時(shí)其性價(jià)比較好。 I/O分配： 輸入端口地址分配表序號(hào)器件標(biāo)號(hào)地址標(biāo)號(hào)功能說明序號(hào)器件編號(hào)地址小號(hào)功能說明1SB1X0啟動(dòng)39SQ35X5021/31號(hào)板限位