采用单片机对自动化立体车库的控制(绪论)

11绪论1.1立体车库的概述1.1.1概述机械式立体车库就是以立体化的方式用机构来存取、停放车辆的整个停车设施，即用机械设备将汽车存放到立体化的停车位或从停车位取出的方式。机械式立体停车库是近几十年顺应市场经济发展，在市场需求的迫切影响下应运而生的一种新型停车系统，与传统的自走式停车库不同，在用地紧张，车多位少的状况下，将车辆多层存放，其最大的优点是能够大量节省有限的地表面积，将停车位向空间和地下发展，采用光机电方式存取汽车，自动化程度较高，代表了停车场的发展方向。随着我国经济持续快速的发展，大中型城市建设的不断加强，城市交通拥堵和停车成了影响城市发展的重要因素，路边停车和传统的自走式停车库己经不能适应城市发展的要求，再加上我国汽车保有量的不断增加，机械式立体车库成为解决这一问题的必然途径。机械式立体停车库在我国出现和使用虽然只有短短十几年，但发展迅速，方兴未艾，成效显著。不仅能够生产造价低廉，原理简单，使用方便的立体车库，而且也向高技术集成的高端立体车库产品发展，本文是研究的立体车库是类似于巷道堆垛式的较高端的立体车库，希望能在立体车库技术的某些方面做一些探索。1.1.2立体车库的分类殛其特点机械式立体车库种类较多。运行原理和结构组成各有特点，目前我国把机械式停车设备共分为九太类，代码4D10--40，即：升降横移类（psh），垂直循环类（pcs）、多层循环类（pds）、平面移动类（ppy）、巷道堆垛类（pxd）、水平循环类（psx）、垂直升降2类（pcs）、简易升降类（pjs）、汽车专用升降机类（pqs）。上述各种类型的停车设备．采用不同的工作原理和技术，适用于不同的场地条件，各有其特点和优势。巷道堆垛类采用以载车板升降或横移存取车辆的机械式停车设各的立体停车库叫巷道堆垛机械式车库。巷道堆垛式立体车库采用模块化设计，车位数从几个到上百个均可采用，能利用多种场地条件，运用多种组合方式，有效利用场地现有空间，也能广泛使用于地下停车场及地面停车场的改造，主要应用在住宅社区的公用停车场、机关单位、商用写字楼、宾馆饭店的地上、地下停车场。这种停车库的设备是20世纪60年代后欧洲根据自动化立体仓库原理设计的一种专门用于停放小型汽车的立体停车库。该种立体车库的设备采用先进的计算机控制，是一种集机、光、电、自动控制为一体的全自动化立体停车库，它的出现解决了人们希望解决的大型自动化停车难题：全封闭车库，存车安全等特点。简易巷道堆垛类将停车位分成上、下二层或二层以上，借助升降机构或水平机构使汽车存入或取出的简易机械式停车设备叫做简易巷道堆垛机械式停车设备。简易巷道堆垛类机械式停车设备一般为准无人方式，即人离开后移动汽车的方式。汽车专用升降机汽车专用升降机是专门用于处于不同平面汽车搬运的升降机，它只起搬运作用，无自接存取的作用。当前，由于土地资源的稀缺，建设立体车库时，往往会遇到土地狭小而无法采用建设自走式坡道车库的情况，这个时候，就可以采取利用汽车升降机的办法，将汽车自接升降，替代汽车进入车库的斜坡道，大大节省了空间，提高了车库的利用效率。汽车升降机适用于小区、医院、酒店、写字楼、空港等多层车库，替代汽车自走坡道，节省了大量的土地。1.2立体车库的国内外发展状况机械立体停车是解决大都市出现的停车难问题的有效方法。土地资源紧张是大都市的现状，在亚洲各国大城市表现的尤为突出，所以机械式立体停车在亚洲的应用比较广泛，目前统计结果表明，市场都在亚洲的日本、韩国、中国等地。亚洲的停车设备技术起源于日本，日本从20世纪60年代开始从事机械停车设备的开发、生产、销售和服务，至今已有四十几年的历史。目前在日本从事机械式停车库及其设备开发、制造的公司约有200多家，其中生产机械式停车设备的公司约100多家，比较大的公司有新明和、石川岛播磨、日精、三菱重工等。从90年代起日本每年投入运行的机械停车泊位都在10万以上。目前全日本已经3投入使用机械式停车位超过300万个，其中以升降横移式停车设备为主。对于日本，优势在多层升降横移类、垂直升降类、水平循环类、垂直循环类、简易升降类等产品上。韩国机械停车设备技术是日本技术的派生。产业从20世纪70年代中期开始起步，80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化，90年代开始为供应使用阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍开发和利用，韩国近几年增长速度都在30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段。图1.1日本机械式立体车库随着我国汽车工业和房地业的快速发展和轿车进入家庭速度的加快，从二十世纪八十年代开始在我国使用机械式停车设备经过近20年的发展，尤其是2000年以后得到了高速发展，机械式停车设备行业已从不为人知到目前已形成朝阳产业。4图1.2国内机械式立体车库1、机械停车设备的应用情况总的看，目前全国已有26个省（市）自治区的68个城市建设了机械式车库1000多座，车位数13万多个。具体应用情况如下：(1)从增长速度看：2000年：7345个车位／99个库存比上年增长5.1倍／1.98倍；2001年：10741个车位／121个库比上年增长1.46倍／1.22倍；2002年：24507个车位／196个库比上年增长2.28倍／1.62倍；2003年：33756个车位／303个库比上年增长1.38倍／1.55倍；2004年：51125个车位／393个库比上年增长1.5倍／1.3倍；(2)从城市覆盖情况看：2000年21个省32个城市；2001年23个省34个城市；2002年24个省46个城市；2003年26个省59个城市；2004年26个省68个城市；2、机械式停车设备回顾和展望我国机械停车行业从第一台机械停车设备的建成到现在，已经走过了近二十个年头。从姗姗起步到近几年的高速蓬勃发展，机械式停车设备从最初人们对对它的陌生和排斥使用，到如今在大中城市的现代化建筑、居民小区等场合被大量采用，最终成为解决城市“停车难”的一种有效工具。(1)我国机械停车设备的发展二十世纪80年代，我国的国民经济进入了高速发展阶段，人们在修建楼堂馆所和房地产开发中，开始注意到与建筑物配套的5停车位的建设。1988年我国第一个采用二层升降横移式机械停车设备的地下车库建成。两年后，首座竖直循环式机械车库建成；这两个机械车库的建成，揭开了我国机械式停车设备行业的开篇，为解决城市停车难的问题开了新的途径。从1999年开始，国内城市的汽车保有量开始大幅增加，再加上国内房地产开发不断的升温，城市停车难的问题日益突出。在此情况下，我国的机械式停车设备行业行到了一个高速发展的机遇，行业年销售机械车位数由1000多个，迅速增加到50000多个；生产企业也由最初的3-4家猛增到100多家，据统计截止到2004年底，已获得国家质量监督局颁发的生产许可证的主机生产厂为52家。市场的需求，推动了行业的发展，同时也促进了产品技术的更新。我国机械停车设备从最初简单的两层升降横移式，发展到现在技术含量最大的平面移动类，已拥有了九大类多种规格的停车设备。机械停车设备是一种机电一体化的产品，根据其使用的场合和数量，分为多种形式，每一种设备其结构不同，动作过程不同，它的控制复杂程度也不同，技术含量也不同。(2)未来机械式停车设备与技术的展望随着社会的发展，人们对城市的交通状况越来越重视。面对各大中城市日益增加的汽车，在解决动态交通问题的同时，也要加强对静态交通的管理。据有关部门统计，2004年，我国城市汽车保有量已突破1000万辆，到2010年将达到2000万辆。就北京市而言，汽车的保有量已超过了230万辆。数量如此众多的汽车停放，将对城市的交通和环境起着重大的影响。而停车难问题的出现，也给我们机械停车设备行业带来了巨大的市场，我国的机械停车设备行业也将从快速发展阶段进入稳定发展阶段。1.3论文研究的主要内容本文研究的主要内容有以下几个部分：一、类似于巷道堆垛式立体车库的机械式三维立体车库的机械结构设计，钢结构的设计；二、尤其是其中的关键部件行走小车的设计，在研究了目前行走小车的优缺点后，将设计一种新型的行走小车；三、行进到达位置的控制方案，行进路径的合理化；四、车库的单片机控制系统设计，单片机硬件电路的设计、连接，软件的编写；及其控制系统的电机模拟和仿真。6