【文章內(nèi)容簡介】 香港 2022 108 484 4 南京紫峰大廈 南京 2022 89 450 5 京基 100 深圳 2022 100 6 廣州國際金融中心 廣州 2022 103 7 金茂大廈 上海 1998 93 8 國際金融中心 2 期 香港 2022 90 412 9 廣州中信大廈 廣州 1997 80 10 深圳地王大廈 深圳 1996 69 384 智能建筑是 21 世紀(jì)新起的建筑熱潮，電梯作為智能建筑中垂直運(yùn)輸?shù)牟豢扇鄙俚脑O(shè)備之一，而樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)中包涵著電梯群控系統(tǒng)的重要系統(tǒng)知識(shí)，同時(shí)電梯群控系統(tǒng)是智能大廈垂直運(yùn)輸?shù)闹匾蜗到y(tǒng)。 以臺(tái)北 101 大廈為典例，其主要樓層高達(dá) 427m,總建筑物樓層合計(jì) 106 層。這個(gè)中見在地面之上的有 101 層，有 5層作為地下使用，此中一樓至六樓是作為購物樓層， 是現(xiàn)在全球范圍內(nèi)少有的高層建筑物之一。這座大樓之所以被來往的眾多游客觀摩是在于它集世界三個(gè)第一于一身，除了世界第一高樓的頭銜之外，它還有世界速度最快的電梯，內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 2 可以在三十五秒內(nèi)急升至 89 樓景觀臺(tái)。另一個(gè)世界第一需要贊揚(yáng)和研究的是，它所設(shè)計(jì)的世界上絕無僅有的的風(fēng)阻尼器，是因?yàn)榕_(tái)灣地處地震多發(fā)地段而專為其設(shè)計(jì)的。 現(xiàn)代智能化系統(tǒng)的建筑系統(tǒng)中電梯的設(shè)備與控制技術(shù)隨著人類科技、人口、需求的要求，越來越精密的智能化電梯需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)與完成。也就是說有效的的垂直運(yùn)輸?shù)碾娞菹到y(tǒng)為提高現(xiàn)代人類生活層次與高質(zhì)量的生活服務(wù)以及數(shù)量提出了很強(qiáng)的挑戰(zhàn)。其中，電梯的服務(wù)質(zhì)量主要從幾個(gè)方面概括大概：（ 1）減少乘客候梯時(shí)間；（ 2）增加運(yùn)行時(shí)的舒適度；（ 3）減少電梯行程運(yùn)行時(shí)間；（ 4）提高系統(tǒng)運(yùn) 行效率。通過優(yōu)化電梯配置和控制技術(shù)，提高電梯的承載率就是所謂的電梯服務(wù)的數(shù)量。而且，電梯的優(yōu)質(zhì)服務(wù)不在單一的局限在“運(yùn)行時(shí)間短”的話題上，而是運(yùn)用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等的方法，以實(shí)現(xiàn)電梯群控系統(tǒng)的管理與配置的最佳模式。 在高樓大廈中為實(shí)現(xiàn)電梯的高速以及愜意并能夠節(jié)省能耗的需要，設(shè)計(jì)者們使用了高品質(zhì)的電梯驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以最少的群控裝置使運(yùn)輸人流量最大化，達(dá)到交通運(yùn)輸系統(tǒng)最完整優(yōu)化程度，也就是說利用電梯的最短候梯時(shí)間和運(yùn)行時(shí)間、最高量的運(yùn)輸人流的能力。 隨著建筑業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的高檔化以及高層建筑的日漸增多， 人們從以往對(duì)電梯的需求程度也逐漸提升，人們不再局限于搭乘電梯的快速、舒適以及制造是否堅(jiān)固等方面，而更多的是對(duì)電梯的可靠的安全性和多功能的需求越來越高。在我國，隨著先進(jìn)控制技術(shù)的電梯技術(shù)的電梯系統(tǒng)越來越普及，許多新型的智能建筑已經(jīng)被選定為高檔的電梯系統(tǒng)，使電梯監(jiān)控與控制的得到有機(jī)結(jié)合。 電梯的發(fā)展歷史 電梯在發(fā)展過程中大致有五個(gè)階段的進(jìn)步。 （ 1） 絞車階段 13 世紀(jì)前：在很久以前，人們采用傳統(tǒng)而又原始的升降技術(shù)將貨物和人運(yùn)送到較低的合適位置。在公元前 1115年 ~1079年間，我國古代聰穎的勞 動(dòng)者們締造了最初的轆轤。他們利用卷筒的回轉(zhuǎn)原理來實(shí)現(xiàn)升降的運(yùn)作，從而增加了將貨物或人運(yùn)送到更高的 位置。公元前 236年，古希臘著名的數(shù)學(xué)家阿基米德設(shè)計(jì)制造出了在人力或者畜力的驅(qū)動(dòng)力下，由絞車和滑輪組裝構(gòu)建成基本的起重裝置。 （ 2） 升降機(jī)階段 19 世紀(jì)前半葉：在 19世紀(jì)初期，歐美地區(qū)的人們已經(jīng)開始運(yùn)用蒸汽機(jī)作為升降貨物的動(dòng)力來源。英國出現(xiàn)借用蒸汽機(jī)來實(shí)現(xiàn)升降是在 1835 年；在 1845年，由英國科學(xué)家開發(fā)的用水作為中等功率驅(qū)動(dòng)的液壓電梯。在那個(gè)時(shí)候，人們常使用液壓或氣動(dòng)升降，但由于安全性和可靠性無法保證，所以較少讓乘 客使用。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 3 （ 3） 升降階段 19 世紀(jì)后半葉：沒過著名工程師奧的斯在學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗(yàn)的前提基礎(chǔ)下，于 1852 年成功制成了世界上第一臺(tái)安全的升降機(jī)。在這之后， 1857 年，世界上首個(gè)客運(yùn)電梯成功運(yùn)行，這為之后的高樓建筑中采用垂直運(yùn)輸工具提供了重要的基礎(chǔ)經(jīng)驗(yàn)。 （ 4） 電梯出世之后 1889 年以后： 1889 年 12 月，被世人公認(rèn)的真正的電梯 是奧的斯公司研究制造出的電力拖動(dòng)系統(tǒng)的升降機(jī)，安裝在美國紐約 Demarest 大樓里，它的原理是運(yùn)用以直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力系統(tǒng)，通過蝸輪減速器帶動(dòng)卷筒上所纏繞的鋼絲繩索，實(shí)現(xiàn)懸掛并升降電梯。之后 ，大量的電梯技術(shù)如雨后春筍般出現(xiàn)，這個(gè)階段的電梯歷史一直維持到 20世紀(jì) 70年代的中期。 (5) 現(xiàn)代電梯階段：現(xiàn)代電梯階段是從 1975 年開始之后的階段。這個(gè)時(shí)期的電梯計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，以及集成塊為主要特征，配合超高建筑的電梯智能設(shè)備需求，高速、雙膠、快速發(fā)展無機(jī)房等新的技術(shù)發(fā)展方向， PLC 技術(shù)的電梯系統(tǒng)以成為樓宇自動(dòng)化中非常重要的資格子系統(tǒng)。 電梯的現(xiàn)狀分析 中國電梯行業(yè)作為中國對(duì)外開放中最早的商業(yè)，曾受到各種外資“蠶食”舉措的影響，原先全國各大國內(nèi)企業(yè)品牌的電梯行業(yè)幾乎全軍覆滅，曾經(jīng)在國內(nèi)電梯市場上占有率接近 95%的市場份額的國外電梯品牌時(shí)代已經(jīng)結(jié)束。近年來 ,一些民族電梯行業(yè)絕地重生占據(jù)了國內(nèi)四分天下的局面，現(xiàn)在，中國在世界電梯行業(yè)勁旅爭霸賽中位居主戰(zhàn)場，實(shí)現(xiàn)了中國電梯行業(yè)所面臨的重新“洗牌”，因?yàn)閲鴥?nèi)民族自主品牌受到國家政策支持、資本市場的支持等方面的各種有利條件做后盾，從而為加快了民族品牌贏得了更多市場。 當(dāng)今全球電梯銷售領(lǐng)域上將近大部分由 芬蘭的通力、瑞士的迅達(dá)、德國的蒂森、美國的奧的斯、日本的三菱、東芝、日立、富士達(dá)等八大知名企業(yè)把持。 我國目前已成為世界上第一大電梯行業(yè)消費(fèi)大市場，巨大的市場需求吸引著全球有名的電梯行業(yè)企業(yè)來國內(nèi)投資，我國的電梯市場液位全世界具有競爭力的知名電梯外企提供了重要的公平的市場競爭機(jī)制，國外著名的知名品牌和國內(nèi)知名電梯企業(yè)成為長期合作伙伴，或者獨(dú)資建造世界一流的電梯制造工廠，配置上頂尖的設(shè)備，引進(jìn)世界最新的科學(xué)技術(shù)，培養(yǎng)最前衛(wèi)的管理人才，這樣國外企業(yè)先后把自己的生產(chǎn)與研發(fā)中心遷移到了中國。正如眾所周知的外國企業(yè)電 梯企業(yè)持續(xù)了很長一段時(shí)間的壟斷超過 70%的國內(nèi)電梯市場份額，中國的電梯行業(yè)也成為從外國引進(jìn)的其中至多至全的行業(yè)之一。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 4 電梯的種類 電梯被當(dāng)作一種經(jīng)常使用的運(yùn)輸工具，被頻繁的運(yùn)用于各類差別的場所，其驅(qū)動(dòng)、拖動(dòng)、控制方式都有所差異，所以電梯籠統(tǒng)的被分列為以下幾種： （ 1）載貨電梯：專為運(yùn)送貨物設(shè)計(jì)的電梯，轎廂的利用面積和載重量相對(duì)較大。 （ 2）貨運(yùn)電梯：主要用于運(yùn)載乘客和貨物。它不同于特殊的乘用電梯，其主要區(qū)別在于它有不同的結(jié)構(gòu)裝飾在轎廂內(nèi)部。 （ 3）住宅電梯：主要供應(yīng)住宅樓 內(nèi)使用，也可以運(yùn)送適度大的家用物品和其他生活用品。 （ 4）醫(yī)院病床電梯：專為醫(yī)院電梯，用于運(yùn)輸病人，病床及醫(yī)療設(shè)備及救護(hù)設(shè)備。 （ 5）自動(dòng)扶梯：多運(yùn)用于機(jī)場、商場、多功能大廈中，一般設(shè)計(jì)與地面成 30 度 ~50 度的傾斜角，以一定方向上較慢的速度持續(xù)運(yùn)行。 （ 6）觀光電梯：轎廂一側(cè)壁透明用于觀光，一般建設(shè)于豪華大廳或者高層大樓的外墻上，供旅客、乘客觀光的電梯。 （ 7）自動(dòng)人行道：是自動(dòng)扶梯的一種變形，在一定水平或者傾斜方向上連續(xù)運(yùn)行的電梯。 （ 8）乘客電梯：為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)在建筑物里的電梯，主要建造在賓館、酒店、辦 公樓以及高層建筑住宅中，一般分為有司機(jī)或者無司機(jī)操作兩種。 （ 1）低速電梯：通常運(yùn)行的額定速度在 1m/s 以下，一般用于 10以下樓層的建筑中。 （ 2）中速電梯：通常運(yùn)行的額定速度在 1~2m/s 之間，一般用于 10 以上樓層的建筑物中。 （ 3）高速電梯：通常運(yùn)行的額定速度在 2~3m/s 之間，一般用于 16 以上樓層的建筑物中。 （ 4）超高速電梯：額定速度 3m/s~10m/s之間，一般用于 100m以上的建筑。 （ 1）直流電梯：運(yùn)用直流 曳引機(jī)，直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過變流來控制，電梯額定速度在 2m/s以上。 （ 2）交流電梯：運(yùn)用交流 曳引機(jī)，交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速是通過變壓來控制，電梯額定速度根據(jù)是雙速還是單速來確定。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 5 （ 3）液壓電梯：憑借液壓驅(qū)動(dòng)升降的電梯，提升高度在 30m以內(nèi)。 (4) 直線電驅(qū)動(dòng)電梯：是當(dāng)下最具有難度的開辟不久的電梯驅(qū)動(dòng)形式的電梯，是行駛直線曳引機(jī)為驅(qū)動(dòng)源。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 6 第二章 電梯的構(gòu)成及設(shè)計(jì)思路 電梯的主要結(jié)構(gòu) 電梯的主要組成結(jié)構(gòu) （ 1）曳引系統(tǒng) 曳引系統(tǒng)是電梯的動(dòng)力來源裝置，又被叫做電梯主機(jī)。其為實(shí)現(xiàn)的主要作用是信息輸出和傳遞電梯動(dòng)力，從此來實(shí)現(xiàn)電梯上下運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)設(shè)備。曳引系統(tǒng)由一些基本的設(shè)備均衡組成并運(yùn)作，其中包括：曳引機(jī)、電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪等。 (2)導(dǎo)向系統(tǒng) 電梯的導(dǎo)向系統(tǒng)主要分為轎廂的導(dǎo)向和對(duì)重的導(dǎo)向。其目的是為了均衡并控制轎廂與對(duì)重的自由度，當(dāng)有了導(dǎo)向系統(tǒng)后，電梯轎廂和對(duì)重才能只沿著垂直方向的導(dǎo)軌做上下升降運(yùn)動(dòng)。 (3)轎廂 電梯車廂由 2個(gè)重要部分組成：車架和車體。是運(yùn)載乘客和貨物重要的電梯組 成部分，是電梯的基礎(chǔ)工作部分。 (4)門系統(tǒng) 電梯的門系統(tǒng)有轎門與廳門的區(qū)分，轎門是設(shè)置在轎廂入口處，廳門安裝在層站入口處，設(shè)置門系統(tǒng)的主要目的是為了安全起見，只有當(dāng)電梯轎門和廳門都關(guān)閉的情況下，電梯才可以啟動(dòng)運(yùn)行動(dòng)作，即原理是封鎖層站入口和轎廂入口。門系統(tǒng)由轎門（轎廂門），廳門（層門），開關(guān)門機(jī)，門鎖裝置、安全裝置構(gòu)成。 (5)重量平衡系統(tǒng) 重量平衡體系是電梯中為持續(xù)對(duì)重和轎廂實(shí)現(xiàn)相對(duì)均衡，簡而言之就是使轎廂達(dá)到相對(duì)平衡的重量限度。在電梯正常工作過程中，使電梯轎廂和對(duì)重之間的重量差額 能保持在某個(gè)比重限定差額的范圍之內(nèi)。并且實(shí)現(xiàn)電梯能夠在曳引傳動(dòng)系統(tǒng)的作用下平穩(wěn)而且正常的運(yùn)行，重量比重系統(tǒng)主要由對(duì)重平衡補(bǔ)償和重量補(bǔ)償配置組成。 (6)電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電動(dòng)拖動(dòng)系統(tǒng)是為電梯運(yùn)行提供動(dòng)力來源、驅(qū)動(dòng)電梯部件運(yùn)行速度控制系統(tǒng)的裝置，包括電梯轎廂升降、轎廂門和廳門的開關(guān)動(dòng)作。該系統(tǒng)由曳引電動(dòng)機(jī)（動(dòng)力源）、供電系統(tǒng)（為電機(jī)提供電源裝置）、速度反饋裝置（提供運(yùn)行速度信號(hào)）、電動(dòng)機(jī)調(diào)速內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 7 裝置（對(duì)曳引機(jī)提供調(diào)速控制）等組成。 (7)電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)是通過電梯運(yùn)行中不同控制電路系統(tǒng) 完成不同電氣運(yùn)作控制的功能，突出目的是對(duì)電梯的正常運(yùn)行實(shí)施安全保障性的操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)由幾個(gè)重要部分組成，其中主要包括：位置顯示裝置、換速平層裝置、調(diào)速開關(guān)、電氣安全保護(hù)裝置、控制柜（箱）、操縱裝置等。 (8)安全保護(hù)系統(tǒng) 為保證電梯能正常運(yùn)行并使用，避免有時(shí)會(huì)發(fā)生危機(jī)人身安全的危險(xiǎn)事故的出現(xiàn)，電梯在安全保護(hù)系統(tǒng)這方面特別注重，該系統(tǒng)由（ 1）超速保護(hù)裝置，其中包括限速裝置、安全鉗、終端超越保護(hù)裝置；（ 2）緩沖裝置；（ 3）其他安全保護(hù)裝置：廳門門鎖安全裝置、近門保護(hù)裝置、轎廂超載保護(hù)裝置等。 七層電梯 PLC 的控制系統(tǒng) 無論是四層電梯還是七層電梯，亦或是更高的樓層，它們在應(yīng)用可編程控制器的原理是基本不變的。因?yàn)殡娞菰谙到y(tǒng)控制技術(shù)方面主要由兩個(gè)級(jí)別組成，即電梯的速度調(diào)控，邏輯條理的控制。電梯在升降過程中的速度掌控關(guān)乎乘客在乘坐電梯的過程中感受到的舒適度，而邏輯條理的控制方面則影響著電梯整個(gè)系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)固性的必然因素。 邏輯開關(guān)控制技術(shù)在電梯控制方向上是作為比較重要的控制技術(shù)，究其原因是因?yàn)樵摲N開關(guān)技術(shù)包涵了定時(shí)、模擬量轉(zhuǎn)換、開關(guān)量控制、數(shù)值處理等特點(diǎn) 。在電梯的控制技術(shù)過程中，上文提及的一些 PLC技術(shù)能夠確切到位的與邏輯開關(guān)技術(shù)相吻合，而且同時(shí)也能做到完美的控制電梯的運(yùn)行。 詳細(xì)的優(yōu)點(diǎn)介紹如下文解釋： （ 1）應(yīng)用 PLC對(duì)電梯實(shí)現(xiàn)操控技術(shù)，而且讓該控制能夠經(jīng)過自動(dòng)化過程用軟件來完成，如此可以讓電梯的運(yùn)行做到抗干擾性降為最低。 （ 2）應(yīng)用 PLC可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)電梯出現(xiàn)需要檢修的狀況時(shí)，系統(tǒng)可以自動(dòng)的檢測到故障點(diǎn)，并且通過警示燈來傳達(dá)檢修故障信號(hào)，這樣也同樣的提升了電梯在實(shí)際操作中出現(xiàn)的一些不安全隱患。 （ 3）可編程控制器在正常工作狀態(tài)下，自身就是比較穩(wěn)靠的 ，所以出現(xiàn)死機(jī)的狀況可能性太小。 （ 4）電梯運(yùn)用到可編程控制器是因?yàn)樵撓到y(tǒng)中嵌套了繼電器和樓層選擇器，所以不用浪費(fèi)大的功夫在選擇較多這些器件上，這樣會(huì)讓系統(tǒng)的構(gòu)架顯得簡潔明了，外部設(shè)置電內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文） 8 路也簡單了許多。 （ 5）可編程控制器的程序多樣化，當(dāng)程序在編輯的過程中出現(xiàn)問題時(shí)，系統(tǒng)的的順應(yīng)性較高，在對(duì)控制程序修改的同時(shí)不必要對(duì)外部設(shè)置電路進(jìn)行操作。 （ 6）在 PLC 的軟件系統(tǒng)方向，也運(yùn)用了一部分能具有抗干擾性的控制系統(tǒng)。比如系統(tǒng)濾波，系統(tǒng)的自我診斷，以及信息恢復(fù)等等。 可編程控制器 可編程控制 器的產(chǎn)生 自從 可編程控制器出現(xiàn)在控制科技行業(yè)以來，其應(yīng)用范圍以及發(fā)展動(dòng)向如雨后春筍