【文章內(nèi)容簡介】 優(yōu)勢 以此 來 滿足 符合 各類工業(yè)領(lǐng)域 內(nèi) 的 所需的 實時控制要求，同時也 可以 充分考慮 到現(xiàn)場電氣設(shè)備 技術(shù) 維護人員的 傳統(tǒng)的 技能和 已經(jīng)形成的各種習(xí)慣 。它的 編程語言簡單、 非常 容易掌握， 同時， 采用了與實際電氣原理圖非常接近的圖形編程方式， 并 不需要專門的計算機知識和語言，只需要一定的電工和工藝知識 就可很快的掌握它 。因此，可編程序控制器（ PLC）在現(xiàn)代工業(yè)自動化控制中 是一股新興力量，已成為非常具備潛能的 先進(jìn)控制技術(shù)。 當(dāng)前， PLC 現(xiàn)已成為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱 (PLC、 CAD／ CAM、 ROBOT)之一。 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 電梯是一種被運用 于各類高層建筑中的不可缺少的新型交通工具 。它的主體結(jié)構(gòu) 就是由 轎廂組成，并且必須在傾斜角小于 十五度 的剛性導(dǎo)軌之間來 執(zhí)行升降垂直 運行 任務(wù) 。 無論是 轎廂設(shè)計尺寸 還是其 結(jié)構(gòu)形式 ，其唯一的設(shè)計 目的就是 為了能 使 乘客出入或裝卸貨物方便來服務(wù)的 。在 多層 的 各類公共 建筑大樓內(nèi) 就能見到電梯的身影 ，它是輸送人員或貨物的垂直提升設(shè)備的一種交通工具 ，可見電梯在人們?nèi)粘Ｉ钪幸寻缪葜鵁o法替代的角色 。 電梯這種提升設(shè)備 所擁有的歷史相當(dāng)悠久。追溯過去 ，我們 偉大的祖先就已經(jīng)懂得制造且 利用人力做動力的簡單提升設(shè)備的案列， 透過 我國北方部分農(nóng)村 的 手搖 軸轆提取井水的升降提水裝置 ，就能清晰的看到電梯的歷史年輪 。所以說，我國 也 是世界上最早出現(xiàn)電梯雛形的國家之一。 首次應(yīng)用于美國紐約市的一臺客梯是在 1765 年瓦特發(fā)明蒸汽機并經(jīng)過改進(jìn)作為提升設(shè)備動力基礎(chǔ)上形成的。隨著阿姆斯特朗發(fā)明了水壓梯，蒸汽機梯被慢慢的取代了他的地位。伴隨著經(jīng)濟社會科技的飛速發(fā)展，新的動力設(shè)備不斷出現(xiàn)，其優(yōu)良性能是以前的動力設(shè)備無法比擬的，因而舊的設(shè)備被漸漸取代了。如液壓泵和液壓控制閥是當(dāng)時典型的新設(shè)備。 電機的發(fā)明是人類歷史上的重大轉(zhuǎn)折，它為現(xiàn)代工業(yè)動力設(shè)備的解決作出了重大貢徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 3 獻(xiàn)。法拉第是電 機的始祖，在 1831 年發(fā)明發(fā)電機。經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，美國率先把直流電機應(yīng)用于電梯升降的驅(qū)動單元，開創(chuàng)了電梯發(fā)展的新局面并為今天的電梯發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。二十世紀(jì)初，不帶減速器的無齒輪高速電梯在美國孕育而生。卷筒式傳動被改進(jìn)為曳引槽輪式傳動，這項改進(jìn)對今天仍有不可忽視的重要作用。它為今天高層的大行程電梯的運行理論奠定了深厚的基礎(chǔ)。隨著動力問題被解決后，電氣控制及速度調(diào)節(jié)等研究又成為一項新課題。因此，美國又投入巨大人力財力加以研究并獲成功。終于在 1915 年，世界上第一個自動平層控制系統(tǒng)以及高速電梯（ 6m/s）誕生 了。 我國電梯事業(yè)起步較晚，但發(fā)展較快。 1952 至 1954 年隨著第一個五年計劃的開展，國家先后在 各工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū) 建立了三家電梯制造廠，并先后成立相關(guān)科研單位，獨立自主的 研制 出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的 各類電梯產(chǎn)品，如交流貨梯、客梯，直流快速、高速客梯等。在黨和政府的領(lǐng)導(dǎo)下，我國電梯業(yè)呈現(xiàn)一派欣欣向榮的景象。人民大會堂、北京飯店等政府機關(guān)和國家賓館都是運用我國自主研制的電梯產(chǎn)品裝備，打破了這一行業(yè)由國外的技術(shù)壟斷。 60 年代開始這些企業(yè)又開始研制自動扶梯和自動人行道，并獲得了成功。典型案例是北京地鐵車站的自動扶梯設(shè)備；北 京首都國際機場的自動人行道。這些 集中再現(xiàn) 展示了我國自主創(chuàng)新能力的。 隨著我國對外開放 程度的加深及 對內(nèi)搞活經(jīng)濟政策深入貫徹執(zhí)行。 在 通過不斷 引進(jìn) 和吸收來自 國外先進(jìn)的電梯技術(shù)、先進(jìn)的電梯制造工藝與設(shè)備、先進(jìn)的科學(xué)管理等手段，在消化吸收加以整合成自己的技術(shù)， 又 把我國電梯工業(yè)又推向一個新臺階。產(chǎn)量不僅連續(xù)多年飛速增長，而且產(chǎn)品質(zhì)量和整機性能也明顯提高。同時為了進(jìn)一步推動和發(fā)展電梯工業(yè)，增強國內(nèi)企業(yè)的競爭力，在北京、廣州、天津、上海等地先后成立了中外合資電梯制造公司。通過引進(jìn)、消化、吸收策略使國產(chǎn)電梯的控制和驅(qū)動技術(shù)能 達(dá)到國際領(lǐng)先水平標(biāo)準(zhǔn)。并且 產(chǎn)生了 一大批能耗較小、效率較高、速度較快、平層和舒適感好的交流調(diào)速電梯、直流高速電梯被大力向市場推廣， 因此 取得了良好的收益。國家為了嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量，提升國產(chǎn)電梯競爭力，近年來通過立法形式發(fā)布了一批 跟進(jìn) 國際 標(biāo)準(zhǔn) 水平的電梯制造標(biāo)準(zhǔn)。 規(guī)范了我國電梯行業(yè)出現(xiàn)的各種亂象。必須采用 新的標(biāo)準(zhǔn) 來 去更新、設(shè)計電梯產(chǎn)品 才能入主市場 ， 此舉 使我國電梯工業(yè)平穩(wěn)有序快速的發(fā)展。 設(shè)計性質(zhì)與任務(wù) 該設(shè)計課題為五層客乘樓房所用電梯，所設(shè)計的主要內(nèi)容為：電梯系統(tǒng)圖的設(shè)計、電梯橋箱的設(shè)計、和控制系統(tǒng)的設(shè)計。 主 要參數(shù)： 載重量： 1000kg 行頂高度 (OH)： 1600mm 速度： 60m/min 井底深度 (PP)： 4450mm 最大加速度：177。 2m/s2 井道尺寸 (A*B)： 2150mm*2200mm 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 2 電梯轎廂設(shè)計 基本概念 轎廂 一般電梯的轎廂 是 由轎底，轎壁，轎頂，轎門等 幾大 機件組成，轎廂出入口及內(nèi)部凈高度至少為 2M，轎廂的面積應(yīng)按 GB7588— 2021 的 條規(guī)定進(jìn)行有效控制。 圖 21 轎底 轎底 通常 是一種水平的金屬框架， 一般我們 在該框架沿著轎廂寬度方向 來 設(shè)置橫梁，而 轎廂的木質(zhì)地板或金屬地板就 被 放置在水平框架上。水平框架及地板的設(shè)計，按兩倍額定載荷計算。圖 22為轎底與龍門轎架的一種連接形式。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 5 圖 22轎架示意圖 1— 上梁 2— 立梁 3— 拉條 4— 轎底 5— 下梁 轎壁 轎壁一般采用為 — 厚的薄鋼板制來制成槽鋼形式，同時堵頭采用的是在壁板的兩頭分別焊接一根角鋼。對于安裝在一個井道內(nèi)的兩臺電梯，有的要求在鄰近的轎壁上開設(shè)安全門，以便疏散發(fā)生事故的電梯內(nèi)的乘客。 開設(shè)安全門的條件是，兩轎廂的水平距離不超過 ，安全門的尺寸至少應(yīng)為 高、 寬。 觀光電梯可使用不小于 10mm 厚度的夾層玻璃作為轎壁，玻璃上應(yīng)具有商家名稱和商標(biāo)，玻璃形式及厚度等永久性標(biāo)志。若使用玻璃做轎壁，則在距離轎底 — 的高度處設(shè)置一個扶手，這個扶手應(yīng)牢固固定在轎壁上。 轎頂 轎頂應(yīng)能支撐兩個人，記載叫定的任何位置上，均能承受 2021N 的垂直力而無永久變形。 轎頂應(yīng)具有一塊至少 ㎡站人用的凈面積，其小邊至少應(yīng)為 。如果有轎頂輪固定在轎架上，應(yīng)設(shè)置有效的防護裝置， 目的是為 避免 以下事故發(fā)生 ： 損 害人體； 雜物進(jìn)入 繩與繩槽間； 在 懸掛鋼絲繩松弛時脫 離繩槽 位置 。 在對轎頂輪進(jìn)行檢查和維護時， 防護裝置的結(jié)構(gòu)應(yīng)不妨礙 該行為的進(jìn)行 ， 檢修箱和電源插座應(yīng)被設(shè)置于 轎廂頂上。 大 多數(shù)電梯 在 轎頂上一般 并 不 用考慮 設(shè)置轎頂 的 安全窗，但 也會時常 根據(jù) 實際 情況和客戶要求 來 設(shè)置安全窗， 安全窗的 設(shè)計 尺寸為 *?？紤]到發(fā)生故障情況下，撤出徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 乘客需要一定的時間， 在 具有封閉門的轎廂，應(yīng) 把 通風(fēng)問題 加以考慮 。 在 位于轎廂上部 的 通風(fēng)孔 ，應(yīng)保證其 有效面積至少為轎廂有效面積的 1%， 在 位于轎廂下部任何孔洞 ，其 面積也 不 應(yīng)少于轎廂有效面積的 1%，這樣才能發(fā)揮通風(fēng)孔的實際功用 。 轎廂稱重裝置 當(dāng)轎廂載荷超 過預(yù)設(shè)值的 時 后， 電梯應(yīng) 確保無法 啟動運行， 并同時要 發(fā)出警報 。 只有在 轎廂中載荷等于或小于額定載荷 的情況下電梯 才能 開始 啟動運行。 能 完成載荷稱重功能的裝置 稱 為轎廂稱重裝置， 如果 按 照 工作原理 來分 一般 可分 三類： 1： 機械式 ； 2：橡膠塊式； 3： 壓力傳感式。 它 又 可以分 類 為設(shè)在轎底下的機械稱重裝置和設(shè)在轎頂和機房的機械稱重裝置。它 的原理 是磅秤原理 ， 即 當(dāng)轎廂 在 受 到 載荷后，連接塊 就會 在重力作用下向下移動，當(dāng)角內(nèi)重量達(dá)到 預(yù)設(shè) 值時， 此時在 轎底的下移 過程會 使 得 連接塊上的開關(guān)碰塊碰觸 到 微動開關(guān)， 從而 使 電梯 的 控制線路被切斷。此時電梯 就無法再 被啟動， 催動 警報器 發(fā)出聲 響， 然后 超載燈亮。 而我們 可以通過移動秤砣 或 副砣來調(diào)節(jié) 稱量值 。 轎頂 及 機房 中 機械式 的 稱重裝置 都利用的是 杠桿原理，稱重裝置與轎頂或機房中繩頭懸掛板 需 結(jié)合在一起， 這樣 維修 和 保養(yǎng) 起來就 比較方便，但 隨著 鋼絲繩 和 補償繩的長度 會在使用過程中發(fā)生 變化， 此時必須通過修正 稱重值 來達(dá)到要求 。 轎廂面積的有關(guān)規(guī)定 轎廂的有效面積是 指通過測量 在轎廂地板以上 高度處所得的轎廂 的 面積， 排除供乘客用的扶手 所占面積 。 為了防止乘客人數(shù)超過電梯規(guī)定的額定載重量根據(jù) GB7588— 95 第 條，轎廂的有效面積應(yīng)予以限制。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 電梯額定載重量與轎廂最大有效面積之間的關(guān)系應(yīng)符合表 21規(guī)定。 表 21 額定載重量與轎廂最大有效面積的關(guān)系 額定載重量 /kg 轎廂最大有效面積 /m^2 最多乘客人數(shù) 300 4 400 5 630 8 750 10 800 10 1000 13 1250 16 1500 20 1600 21 1800 21 2100 28 2500 31 超過 2500kg 后 ，每增加 100kg 載重量 ， 則 面積 會 增加 ^2。對于中間載重量 的衡量 ，面積 可以通過 線性插入法 來計算得出結(jié)果 。 乘客電梯額定載重量與轎廂有效面積之間的關(guān)系，也可由圖 22 決定。 圖中 AK轎廂有效面積（ m^2） 。 GO額定載重量（ kg）。 最多乘客人數(shù)用下式求得 GO/75=乘客數(shù) 計算轎廂實際有效面積時，圖 23中陰影部分面積應(yīng)包括在內(nèi)。 圖 22 額定載重量與轎廂最大有效面積關(guān)系 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 圖 23 中分門、旁開門的轎廂的有效面積 一般乘客電梯的載重量、乘客人數(shù)、轎廂尺寸與電梯井道尺寸之間的關(guān)系如圖 24 圖 24轎廂大小與載客數(shù)的關(guān)系圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 9 3 電梯的電氣自動控制系統(tǒng) 電梯控 制系統(tǒng)概述 對于 一般 普通的 集選控制系統(tǒng) 來說 ，大致 可以由以下幾部分組成。 1：轎內(nèi)指令登記與消號； 2：廳外召喚登記與消號； 3：安全保護電路； 4：定向選層線路； 5：啟動線路；6： 減速平層線路 ； 7： 樓層指示線路 ； 8： 開關(guān)門控制線路 ； 9： 驅(qū)動回路控制線路 ； 10：檢修運行線路 ； 11： 消防運行線路 ； 12： 主控回路等。這幾部分 的互相配合 共同 以 構(gòu)成電梯的控制系統(tǒng) 且能夠 實現(xiàn)電梯的登記，開關(guān)門，啟動，運行，減速，平層等各種 所需的 功能。 在電梯的電氣自動控制系統(tǒng)中， 最重要的功用是 邏輯判斷，而 在 邏輯判定 過程 中，邏輯運算的支配 功能又占 有非常舉足輕重的地位 。電梯的電氣自動控制系統(tǒng) 通過 啟動各種控制信號元件，如：接觸器，繼電器，發(fā)光指示器，電動機等 來實現(xiàn)各種所需的功能 。 從系統(tǒng)的實現(xiàn)方法來看，電梯的控制系統(tǒng)經(jīng)歷了 很大變革。從最初的 繼電器控制， 繼而發(fā)展為 可編程控制（ PLC） 及 單片機控制， 之后的 多微機控制等多種形式， 能實現(xiàn)的功能越來越強大。 這些控制方式代表著 在 不同時期 各 電梯控制系統(tǒng)的主流，并且 伴 隨著大規(guī)模集成電路和計算機技術(shù)的發(fā)展而逐步推陳出新。 繼電器 — 接觸器控制系統(tǒng) 這種控制系統(tǒng)是 在 當(dāng)前國內(nèi)許多 中小 電梯 企業(yè) 還在 普遍 使用的一種電梯電氣 自動 控制系統(tǒng)。該系統(tǒng) 和 其他控制系統(tǒng)相比， 優(yōu)勢在于 結(jié)構(gòu) 相比而言 簡單， 且 易于 技術(shù)人員 理解和掌握。但 如果 從使用觀點看，該系統(tǒng) 也 有以下缺點。 1： 接點 容易 磨損，電接觸不 太 好；2： 接點閉合 比較 緩慢 ，會產(chǎn)生延遲效應(yīng) ； 3： 體積 龐 大，控制屏（柜） 所 占 用 機房 的 面積較 大； 4： 控制系統(tǒng) 所消耗的 能量 比較 大； 5： 維修保養(yǎng) 的 工作量大、 耗費成本 費用高。 鑒于 該系統(tǒng)有上述諸多 劣勢 ，繼電器 — 接觸器系統(tǒng) 現(xiàn)在 僅僅 被 應(yīng)用于電梯速度不高（ v≤ ） 且 要求不十分高的場合。 半導(dǎo)體邏輯控制系統(tǒng) 20 世紀(jì) 60 年代末， 伴 隨著半導(dǎo)體技術(shù)及其器 件的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，晶體二極管，三極管等電子器件 相繼 替代了繼電器 — 接觸器有觸點系統(tǒng) 的地位，并開始在電梯控制領(lǐng)域獨樹一幟 。這種控制技術(shù) 克服 了上述 傳統(tǒng)的 繼電器 — 接觸器系統(tǒng)存在的缺點，因 為 其沒有觸點的磨損或接觸不良等問題，從其可靠性來 評判 可 以冠以 “半永久性的” 系統(tǒng) 的 稱號 ， 因此 不存在接點使用的壽命問題。特別是隨著計算機技術(shù)在工業(yè)控制系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，由可編程控制器（ PLC）取代繼電器而工作的電梯控制系統(tǒng)開始大量涌現(xiàn)。通過可編程控制器 不但 可以實現(xiàn) 原本由