【正文】 些功能呢？我們從按下電梯的按鈕到完成電梯的運(yùn)行并走出電梯轎廂，實(shí)際上已包含了電梯的許多功能，如：電梯的定向選層、電梯的起動(dòng)、加速、穩(wěn)速運(yùn)行、到站減速、平層停車、開關(guān)門。還有檢修功能、安全保護(hù)功能、消防功能、樓層顯示等。 從電梯控制統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法分，電梯的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了繼電器控制、可編程序控制（ PLC）、單片微機(jī)控制、多微機(jī)控制多種形式。繼電器控制系統(tǒng)是80 年代最廣 泛的一種電梯控制方式，有控制邏輯線路簡(jiǎn)單、直接、易于理解和掌握的優(yōu)點(diǎn)，但由于該類系統(tǒng)是由眾多繼電器、接觸器構(gòu)成，使用一段時(shí)間后其接觸點(diǎn)往往接觸不良，所以電梯故障高，眾多的繼電器、接觸器動(dòng)作噪聲較大，整個(gè)控制柜體積大。隨著多微機(jī)系統(tǒng)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，電梯控制發(fā)生了限大的變化，因?yàn)槲C(jī)在電梯中的應(yīng)用不僅取代了大部分繼電器和選層器，整個(gè)系統(tǒng)更加可靠，靈活性更加提高，功能大增強(qiáng)了。但微機(jī)的集成度高，功能項(xiàng)目固化，一般維修人員及工程人員修改或增加不了其功能。如要修改或增加其功能要找回生廠家或用專用的工具?？删幊?序控制器取代繼電器構(gòu)成的電梯控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)由繼電器實(shí)現(xiàn)的邏輯控制功能，江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 2 而且觸點(diǎn)少、可靠高、故障率低、維修方便、噪聲小最主要的是可編程序控制系統(tǒng)的 可編程 功能，使得當(dāng)改變電梯的控制功能時(shí)，只要更改程序即可。而 PLC 的編程語言需不盡相同，但都有通俗易懂，便于自學(xué)的優(yōu)點(diǎn)一般維修及工程人員都能掌握 ,PLC 電梯控制系統(tǒng)比較 適用于小高層的樓房 . 現(xiàn)狀 電梯 的 出現(xiàn)大大方便了人們的生活。 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和生活中有 越來越 廣泛的應(yīng)用 ， 電梯作為高層建筑中垂直 運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。 隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展， 這使得交流變頻調(diào)速 電梯控制系統(tǒng) 已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代 。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的，而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元，完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn)行功能，拖動(dòng)控制 則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器（ PLC）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法并沒有太大的區(qū)別。國(guó)內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 PLC 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活，抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特 點(diǎn) ，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn) 。隨著人們生活水平的不斷提高 ,對(duì)電梯的要求的也相應(yīng)提高， 為滿足和提高人江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展。特別是隨著技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代電 梯的技術(shù)含量日益提高。在改善電梯性能的同時(shí)，對(duì)電梯的設(shè)計(jì)、管理和維護(hù)人員提出了更高的要求。 論文的主要 內(nèi)容 在電梯的控制中其控制量多、邏輯性強(qiáng)、隨機(jī)性大是其主要特點(diǎn)，對(duì)于PLC 控制設(shè)計(jì)來說， 電梯控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和典型性， 研究、分析電梯的邏輯關(guān)系，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)控制 ，對(duì)于理解和學(xué)習(xí) PLC 都具有很好的意義 。 控制電梯運(yùn)行的 PLC 系統(tǒng)要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快”的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由 PLC、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電動(dòng)機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的 控制系統(tǒng)。 本機(jī)控制單元采用以 西門子 公司的可編程控制器 PLC 對(duì)機(jī)器進(jìn)行全過程控制。整個(gè)系統(tǒng)通過 PLC、邏輯控制電路對(duì)電梯的 開關(guān)門，升降，加、減速，平層，起動(dòng)、制動(dòng)控制。 要求其達(dá)到 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行效率高、平層精度高、 使其能夠易于 理解與掌握。 最后再通過西門子 PLC 調(diào)試軟件進(jìn)行調(diào)速，滿足設(shè)計(jì)所需要的要求。 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 4 第 二 章 電梯的基本結(jié)構(gòu)及控制原理 電梯是一種較為復(fù)雜的機(jī)電一體化的設(shè)備，一臺(tái)完整的電梯主要由成土建部分，機(jī)械部分和電氣部分組成。 電梯土建的基本結(jié)構(gòu) 土建部分大致由機(jī)房，井道，底坑組成。 一、電梯機(jī)房：通 常電梯機(jī)房設(shè)在建筑物的頂樓，機(jī)房?jī)?nèi)沒廂控制柜，電梯曳引主機(jī)，導(dǎo)向輪，防止電梯超速的限速器，電梯的總電源盒等部件。 二、電梯井道：是在機(jī)房曳引機(jī)的上方是貫穿于建筑物通體高度的方形直通道空間，井道側(cè)壁上安裝有堅(jiān)直的導(dǎo)軌，作為引導(dǎo)轎廂、對(duì)重運(yùn)動(dòng)提供空間。 三、底坑：井道的底部平面低于建筑物的最低層的地面，主在用于安裝電梯轎廂，對(duì)重緩沖器，以便在轎廂沖頂、蹲低有緩沖的空間起減速緩沖作用。 電梯的機(jī)械基本結(jié)構(gòu) 機(jī)械部分主要有曳引主機(jī)，導(dǎo)向輪，曳引鋼絲繩 繩頭，限速器 安全鉗，導(dǎo)軌 導(dǎo)靴，電梯轎廂，開關(guān)門連桿裝 置，層門 門鎖，緩沖器等部件。 一、曳引機(jī)： 是電梯轎廂升降的主拖動(dòng)機(jī)械，它由電動(dòng)機(jī)、制動(dòng)器、減速箱（無齒輪曳引機(jī)沒有減速箱）、曳引輪、和底座等組成。 二、曳引鋼絲繩： 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 5 電梯用曳引鋼絲繩常采用電梯專用西魯式鋼絲繩（ 6X19S+NF 或8X19S+NF）， 三、導(dǎo)向輪： 導(dǎo)向輪用于半繞時(shí)，俗稱過橋輪，用于全繞式時(shí)，稱為抗繩輪。導(dǎo)向輪是用來調(diào)整鋼絲繩與曳引輪之間的包角大小，與及調(diào)整轎廂與對(duì)重的相對(duì)位置。 四、限速器 安全鉗： 限速器 安全鉗裝置由限速器、限速鋼絲繩、安全鉗、底坑張緊輪四部分組成。電梯中限速器與安全 鉗成對(duì)出現(xiàn)和使用，它們是電梯中最重要的一道安全保護(hù)裝 置。其作用有：電梯由于超速、打滑、斷繩、控制制失控等原因，起到了安全保護(hù)作用。 五、導(dǎo)軌 導(dǎo)靴 導(dǎo)軌和導(dǎo)靴是電梯轎廂和對(duì)重導(dǎo)向部分。電梯導(dǎo)軌材料多采用普通碳素鋼 A3F 軋鋼，要求具有足夠的強(qiáng)度、韌性，在受到強(qiáng)烈沖擊時(shí)不致發(fā)生斷裂。 導(dǎo)靴是轎廂與對(duì)重沿著導(dǎo)軌上下移動(dòng)的導(dǎo)向裝置。 六、電梯轎廂 電梯轎廂是電梯中裝乘客或貨物的金屬結(jié)體。它由轎廂架、轎廂壁、轎廂底、轎廂頂、轎門等到幾部分組成。由上下四組導(dǎo)靴向沿導(dǎo)軌作垂直升降運(yùn)動(dòng)，完成垂直運(yùn)輸任務(wù)。常用電梯轎廂內(nèi)部 凈高和使用者正常出入門口凈高一樣，應(yīng)不小于 2 米，寬度和深度由電梯的實(shí)際載重量而定。 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 6 七、開門機(jī)及開關(guān)門機(jī)構(gòu) 自動(dòng)開門裝在轎頂靠近轎門處，由電動(dòng)機(jī)通過減速裝置（齒輪傳動(dòng)或蝸輪傳動(dòng)或帶齒膠帶傳動(dòng)）帶動(dòng)曲柄桿機(jī)構(gòu)去開、關(guān)門。 八、層門 層門是電梯在各樓層的停站，也是供乘客或貨物進(jìn)出電梯轎廂通向各層大廳出入口，又稱為廳門。層門由門框、門板、門頭架、吊門滾輪、層門地坎和門聯(lián)鎖等組成。門框又由門楣（門導(dǎo)軌或門上坎）、左右立柱組成。 九、對(duì)重裝置 對(duì)重裝置的作用，是以其自重量去平衡轎廂側(cè)所懸掛的重量。它的作用有： （ 1） 減少電梯曳引機(jī)的輸出功率； （ 2） 減少曳引輪與鋼絲繩之間的摩擦曳引力，延長(zhǎng)鋼絲繩壽命； （ 3） 如果電梯在 “ 沖頂 ” 或 “ 蹲底 ” 時(shí)，使電梯失去曳引條件，避免沖擊并井道頂部； （ 4） 使電梯的提升高度不像強(qiáng)制式驅(qū)動(dòng)那樣受到限制。 電梯電氣系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 電梯電氣系統(tǒng)有兩大系統(tǒng)組成：電梯的拖動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。 、電梯的拖動(dòng)系統(tǒng) 目前，常用的電梯拖動(dòng)大多為交流拖動(dòng)。交流調(diào)速的方法很多，大電梯領(lǐng)域里應(yīng)用較為廣泛的有交流變極調(diào)速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 變壓變頻調(diào)速。 （ 1）交流變極調(diào)速 據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速為 即旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速為： pfn /60 10 ? ,當(dāng)改變定子繞組的極對(duì)數(shù)時(shí)，就可以改變同步轉(zhuǎn)速，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)速得調(diào)節(jié)。 為了實(shí)現(xiàn)變極調(diào)節(jié)調(diào)速，可以在定子上安裝兩組獨(dú)立的繞組，各構(gòu)成不同的極對(duì)數(shù)，也可以通過改變繞組接法的方式實(shí)現(xiàn)調(diào)速，變極調(diào)速適用于不需要平滑調(diào)速的載貨電梯。 （ 2）交流調(diào)壓調(diào)速 異步電動(dòng)機(jī)的軸轉(zhuǎn)速為： n= )1(/60 1 spf ? ， 當(dāng)改變轉(zhuǎn)差率 s 時(shí)，也可以 達(dá)到調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，這些轉(zhuǎn)差功率消耗在轉(zhuǎn)子電路上，不但使轉(zhuǎn)子發(fā)熱，也降低了工作效率。 目前電梯上使用較多的改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速的方法是變壓調(diào)速，即通過改變定子電壓來達(dá)到調(diào)速的目的。變壓調(diào)速的調(diào)速范圍非常窄（電動(dòng)機(jī)線性調(diào)速范圍小）。因此電梯上的變壓調(diào)速都采用閉環(huán)控制，以提高調(diào)速范圍。 （ 3）變頻調(diào)速 由 pfn /60 10 ? 可知 ,當(dāng)轉(zhuǎn)差率變化不大時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 基本上正比于 1f ，因此，如果供電 電源的頻率可以平滑改變，異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以得到平滑調(diào)節(jié)。通過改變電源頻率來實(shí)現(xiàn)調(diào)速的方法，可以得到很大的調(diào)速范圍及很好的機(jī)械性，這種調(diào)速方法是目前電梯上應(yīng)用最多的調(diào)速方式。 江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 8 變頻調(diào)速主回路由三相交流輸入、變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)、曳引機(jī)和制動(dòng)單元構(gòu)成 .三相電源 R、 S、 T 經(jīng)接線端子進(jìn)入變頻器為其主回路和控制回路供電，輸出端 為兩相電 接電動(dòng)機(jī)的快速繞組，外接制動(dòng)單元減少了制動(dòng)時(shí)間，加快制動(dòng)過程。旋轉(zhuǎn)編碼器用來檢測(cè)電梯的運(yùn)行速度和運(yùn)行方向，變頻器將實(shí)際速度與變頻器內(nèi)部的給定速度相比較，從而調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻率及電壓，使 電梯的實(shí)際速度跟隨變頻器內(nèi)部的給定速度，達(dá)到調(diào)節(jié)電梯速度的目的。 圖一 變頻調(diào)速曲線圖 電梯的控制系統(tǒng) 電梯的控制系統(tǒng)大致有以下幾部分組成：開關(guān)門按控制、轎內(nèi)指令登記與消號(hào)、廳外召喚登記與消號(hào)、定向選層線路、啟動(dòng)線路、減速平層線路、檢修運(yùn)行線路、消防運(yùn)行線路、主控回路等。這幾部分共同構(gòu)成電梯的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電梯的登記、開關(guān)門、啟動(dòng)、運(yùn)行、減速、平層等各種功能。 電梯控制 系統(tǒng) 的原理與 要求 （ 1） 電梯位置的確定與顯示 轎廂中的乘客及門廳中等待 乘坐電梯的人都需要知道電梯的位置，因而轎 廂及門廳都設(shè)有顯示樓層標(biāo)志的電梯位置顯示裝置。此外，江蘇科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 9 電梯的運(yùn)行還需要更加準(zhǔn)確的電梯位置信號(hào)，以滿足制動(dòng)停車等控制的需要。傳統(tǒng)電梯的位置信號(hào)一般由設(shè)在井道中的位置開關(guān)，如磁感應(yīng)器提供，當(dāng)轎廂上設(shè)置的隔磁板插入感應(yīng)器時(shí)，發(fā)出位置信號(hào)，并啟動(dòng)樓層指示。 （ 2） 轎廂內(nèi)的運(yùn)行命令及門廳的召喚信號(hào) 司機(jī)及乘客可按下轎廂內(nèi)操作盤上的選層按鈕選定電梯運(yùn)行的目的樓層，此為內(nèi)選信號(hào)。按鈕按下后，該信號(hào)應(yīng)被記憶并使相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。在門廳等候電梯的乘客可以按門廳的上行或下行召喚信號(hào)，此為外喚信號(hào)。該信號(hào)也需記憶 并點(diǎn)亮門廳的上行 或下行指示燈，按電梯集選控制原則，電梯上行時(shí)，應(yīng)響應(yīng)層站的上呼叫信號(hào)，下行時(shí)，響應(yīng)下呼叫信號(hào)。在上行時(shí)應(yīng)保留層站的下呼信號(hào)，在下行時(shí)應(yīng)保留層站的上呼信號(hào) 這些保持信號(hào)在要求得到滿足時(shí)應(yīng)能自動(dòng)消號(hào)。 （ 3） 電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)的信號(hào)響應(yīng) 電梯自動(dòng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)根據(jù)內(nèi)選及外喚信號(hào)