【文章內(nèi)容簡介】 。（2）高速電梯（23m/s 的電梯。如 2m/s，3m/s 等。通常用在 16 層以上的建筑物內(nèi)） 。（3）快速電梯（lm/s 而2m/s 的電梯。如 ，；通常用在 10 層以上的建筑物內(nèi)） 。（4）低速電梯（lm/s 及以下的電梯。如 ，，1m/s ；通常用在 10層以下的建筑或客貨兩用電梯或貨梯） 。按用途分類（1）乘客電梯（2）載貨電梯（3）客貨（兩用）電梯 （4）病床電梯（5）住宅電梯（6）雜物電梯（7）船用電梯（8）觀光電梯（9）車輛電梯按有無司機分類山東建筑大學畢業(yè)論文 4 （1）有司機電梯必須有專職司機操縱。（2）無司機電梯不需要專門司機，而由乘客自己操縱，具有集選功能。（3）有/無司機電梯根據(jù)電梯控制電路及客流量等，平時可改由乘客自己操縱電梯運行，客流大或必要時可由司機操縱。按操縱控制方式分類（1）手柄控制電梯（2）按鈕控制電梯（3）信號控制電梯（4）集選控制電梯（5）下(或)上集選控制電梯 （6）并聯(lián)控制電梯（7）梯群程序控制電梯（8）梯群智能控制電梯（9）微機控制電梯按拖動方式分類（1）直流電梯（2）交流電梯（3）液壓電梯（4）齒輪齒條電梯（5）螺桿式電梯（6）直線電機驅(qū)動電梯 電梯的主要組成電梯是把機電合成一體的大型復(fù)雜產(chǎn)品，為了研究的方便，必須首先對電梯的總體結(jié)構(gòu)有概括認識。 電梯在空間上的組成一部電梯總體的組成有機房、井道、轎廂和層站四個部分，也可看成一部電梯占有了四大空間。轎廂所屬的主要構(gòu)件：轎頂輪、轎廂架、轎廂底、轎廂門、自動門機構(gòu)、自動安全觸板、平層感應(yīng)器、護腳板、導(dǎo)靴、對重、電話、繩頭板。井道所屬的主要構(gòu)件：轎廂導(dǎo)軌、對重導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架和壓道板，對重輪、隨線電纜、極限開關(guān)、端站限位開關(guān)、轎廂中間接線盒。機房山東建筑大學畢業(yè)論文 5 所屬的主要構(gòu)件：控制柜、承重梁、導(dǎo)向輪、限速器、選層器、極限開關(guān)。層站所屬的主要構(gòu)件：層樓顯示器、自動層門鑰匙開關(guān)、手動鑰匙開關(guān)、層門門鎖、層門框、層門地坎、呼梯鈕、到站鐘。 電梯功能的組成導(dǎo)向系統(tǒng)功能：限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作上、下運動。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂的導(dǎo)軌、對重的導(dǎo)軌及其導(dǎo)軌架。曳引系統(tǒng)功能：輸出與傳送動力，驅(qū)動電梯運行。組成的主要構(gòu)件與裝置：曳引機、曳引鋼絲繩、導(dǎo)向輪、反繩輪等。轎廂功能：用以運送乘客和(或)貨物的組件，是電梯的工作部分。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂架和轎廂體。門系統(tǒng)功能：乘客或貨物的進出口，運行時層、轎門必須封閉，到站時才能打開。組成的主要構(gòu)件與裝置：轎廂門、層門、開門機、聯(lián)動機構(gòu)、門鎖等。重力平衡系統(tǒng)功能：相對平衡轎廂重力以及補償高層電梯中曳引繩長度的影響。組成的主要構(gòu)件與裝置：對重和重力補償裝置等。電器控制系統(tǒng)圖功能：對電梯的運行進行操縱和控制。電梯結(jié)構(gòu)圖見圖 。 電梯的主要拖動技術(shù)電梯的拖動控制系統(tǒng)經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的過程，到目前為止應(yīng)用于電梯的拖動技術(shù)主要有以下幾個方面。山東建筑大學畢業(yè)論文 6 單、雙速交流電動機拖動技術(shù) 貨梯結(jié)構(gòu)圖大家都知道交流電動機具有結(jié)構(gòu)緊湊，維修簡單等特點。當電動機是單速時，稱為交流單速電梯，其速度一般不高于 。當電動機是雙速時，稱為交流雙速電梯，其速度一般不高于 1m/s。單、雙速交流電動機拖動系統(tǒng)采用開環(huán)方式控制，線路簡單，價格較低，因此目前仍在電梯上廣泛應(yīng)用。但它的缺點是舒適感較差，所以一般被用于載貨電梯上。 交流電動機定子調(diào)壓調(diào)速拖動技術(shù)交流電動機定子調(diào)壓調(diào)速拖動技術(shù)國外已大量應(yīng)用于電梯。這種系統(tǒng)采用可控硅閉環(huán)調(diào)速，加上能耗或渦流等制動方式，使得它所控制的電梯能在中低速范圍內(nèi)大量取代直流快速和交流雙速電梯。它的舒適感好，平層準確度高，而造價卻比直流電梯低，結(jié)構(gòu)簡單，易于維護，多用于 2m/s 以下的電梯。山東建筑大學畢業(yè)論文 7 直流發(fā)電機—電動機可控硅勵磁拖動技術(shù)直流電動機具有調(diào)速性能好，調(diào)速范圍大的特點，因此很早就應(yīng)用于電梯，采用發(fā)電機—電動機組形式驅(qū)動。它控制的電梯速度達 4m/s，但是，機組結(jié)構(gòu)體積大，耗電大，維護工作量較大，造價高，因此，常用于對速度，舒適感要求較高的建筑物中。 可控硅直接供電拖動技術(shù)可控硅直接供電拖動技術(shù)在工業(yè)上早有應(yīng)用，但用于電梯上卻要解決舒適感問題（尤其是低速段） ，因此應(yīng)用較晚，它幾乎與微機同時應(yīng)用，比起電動機—發(fā)電機組形式的直流電梯，它有很多優(yōu)點。如：機房占地節(jié)省 35%，重量減輕 40%，節(jié)能 25%到35%。 交流調(diào)速拖動技術(shù)80 年代初，VVVF 變頻變壓系統(tǒng)控制的電梯問世。當電動機具有調(diào)壓（variable voltage 縮寫為 VV）調(diào)速裝置時稱為交流調(diào)速電梯，它采用交流電動機驅(qū)動，卻可以達到直流電動機的水平，其速度一般不高于 。當電動機具有調(diào)壓調(diào)頻（variable voltage variable frequency，縮寫為 VVVF）調(diào)速裝置時稱為交流調(diào)頻調(diào)壓電梯，簡稱VVVF 控制電梯，目前控制速度已達 6m/s。它的體積小，重量輕，效率高，節(jié)省能源等幾乎包括了以往電梯的所有優(yōu)點。是目前最新的電梯拖動系統(tǒng)。本設(shè)計應(yīng)用的就是這種拖動技術(shù)。 電梯的主要控制技術(shù) 繼電器控制技術(shù)對使用者來說，在編制程序時，可以不考慮微處理器及存儲器內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，也不必用各種計算機使用的語言，而是把 PLC 看成內(nèi)部由許多“軟繼電器”組成的控制器，以便于提供使用者按設(shè)計繼電器控制線路的形式進行編程。這樣，從功能上來講，可以把 PLC 的控制部分看作是由許多“軟繼電器”組成的等效電路。必須注意的是電路中的繼電器并不是實際的物理繼電器，它實質(zhì)上是存儲器中的一山東建筑大學畢業(yè)論文 8 位的觸發(fā)器。觸發(fā)器為“1”態(tài)，相當于繼電器接通；為“0”態(tài)，相當于繼電器斷開。PLC 為用戶提供的繼電器一般是：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、特殊功能繼電器、移位寄存器、計時器、計數(shù)器等。這些繼電器統(tǒng)稱為 PLC 的元素。其中，輸入、輸出繼電器與外部用戶輸入，輸出設(shè)備連接，而其他繼電器與外部用戶設(shè)備沒有聯(lián)系，因此統(tǒng)稱為內(nèi)部繼電器。繼電器由兩個主要的部件構(gòu)成，一是(電磁)線圈，二是(常開、常閉)接點。一旦繼電器線圈經(jīng)接點 A 接通電源，電流就流過線圈(稱為得電)，使電磁鐵吸動銜鐵。銜鐵通過機械作用使原來呈閉合狀態(tài)的常閉接點斷開(成為吸斷)，緊接著使原來呈斷開狀態(tài)的常開接點閉合( 稱為吸合) 。反之，繼電器線圈斷電，電源不再給線圈供電(稱為失電)，那么銜鐵釋放返回原位(簡稱復(fù)位)，常開接點也隨之斷開復(fù)位(稱為釋斷)，緊接著常閉接點也復(fù)位閉合( 稱為釋合)。 交流變頻變壓控制技術(shù)PWM 控制技術(shù)是通用型變頻器中應(yīng)用十分廣泛的一種電壓和頻率控制方法，它可以極為有效地抑制輸出電壓的諧波，而且動態(tài)響應(yīng)較好。在頻率控制、效率等諸方面都有著十分顯著的優(yōu)點。PWM 控制的原理PWM 是 Pulse Width Modulation 的縮寫，即脈寬調(diào)制。 PWM 控制是利用半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變?yōu)殡妷好}沖序列，并通過控制電壓脈沖寬度或周期以達到改變電壓的目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖序列的周期以達到變壓變頻的目的。在變頻調(diào)速應(yīng)用中，則主要是后者即變壓變頻。形成 PWM 波形的方法有很多種，其中最基本的方法是利用三角形調(diào)制波和控制波的比較?？刂葡到y(tǒng)通過比較電路將調(diào)制三角波與各相的控制波進行比較，變換為邏輯電平，并通過驅(qū)動電路使功率器件交替導(dǎo)通和關(guān)斷，則變頻器輸出各相電壓波形。為使逆變器輸出電壓波形趨于正弦波，常采用 SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式。SPWM 控制逆變器開關(guān)模式信號通常情況下利用三相對稱的正弦波參考信號（控制波）與一個共用的三角波載頻信號（調(diào)制波）互相比較來生成?？刂粕铣Ｓ袉螛O性和雙極性兩種情山東建筑大學畢業(yè)論文 9 況。所謂單極性控制，是指在輸出的半個周波內(nèi)同一相的兩個導(dǎo)電臂僅一個反復(fù)通斷而另一個始終截止。所謂雙極性控制是指在輸出的半個周波內(nèi)同一相的兩個導(dǎo)電臂互補交替通斷，具體工作情況與單極性控制類似。 本章小結(jié)本章先對電梯的定義、種類、組成進行闡釋，從而對電梯有初步了解。電梯是由電力拖動用以載貨或載人的垂直升降裝置。空間上由轎廂、井道、機房、層站組成；包含導(dǎo)向系統(tǒng)、曳引系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、重力平衡系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)、電力拖動系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)等。本章主要介紹的是電梯的拖動和控制技術(shù)。電梯的拖動技術(shù)主要有單、雙速交流電動機拖動技術(shù)、交流電動機定子調(diào)壓調(diào)速拖動技術(shù)、直流發(fā)電機—電動機可控硅勵磁拖動技術(shù)、可控硅直接供電拖動技術(shù)、交流調(diào)速拖動技術(shù)。本文主要用的是交流調(diào)速拖動技術(shù)。電梯的主要控制技術(shù)包括繼電器控制技術(shù)和交流變頻變壓控制技術(shù)。繼電器控制技術(shù)從功能上把 PLC 的控制部分看作是由許多“軟繼電器”組成的等效電路。交流變頻變壓控制技術(shù)主要介紹的是：（1）PWM 控制技術(shù)即脈寬調(diào)制。PWM 控制是利用半導(dǎo)體開關(guān)器件的導(dǎo)通與關(guān)斷把直流電壓變?yōu)殡妷好}沖序列，并通過控制電壓脈沖寬度或周期以達到改變電壓的目的，或者控制電壓脈沖寬度和脈沖序列的周期以達到變壓變頻的目的。在變頻調(diào)速應(yīng)用中，則主要是后者即變壓變頻。通用型變頻器是應(yīng)用十分廣泛的一種電壓和頻率控制方法，它可以極為有效地抑制輸出電壓的諧波，而且動態(tài)響應(yīng)較好。 （2）SPWM 控制。形成 PWM 波形的方法有很多種，其中最基本的方法是利用三角形調(diào)制波和控制波的比較?？刂葡到y(tǒng)通過比較電路將調(diào)制三角波與各相的控制波進行比較，變換為邏輯電平，并通過驅(qū)動電路使功率器件交替導(dǎo)通和關(guān)斷，則變頻器輸出各相電壓波形。為使逆變器輸出電壓波形趨于正弦波，常采SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式。包括單極性和雙極性兩種情況。單極性控制是指在輸出的半個周波內(nèi)同一相的兩個導(dǎo)電臂僅一個反復(fù)通斷而另一個始終截止。所謂雙極性控制是指在輸出的半個周波內(nèi)同一相的兩個導(dǎo)電臂互補交替通斷，具體工作情況與單極性控制類似。山東建筑大學畢業(yè)論文 10 3 貨梯控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計隨著社會的不斷迅速發(fā)展，電梯的應(yīng)用越來越廣泛也越來越必要。電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動態(tài)特性提出了更高的要求，而且電梯的首要保證就是安全，所以采用可編程控制器是非常合適的選擇。 可編程控制器（PLC）可編程序控制器是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用的工業(yè)自動控制裝置。它具有體積小、功能強、靈活通用與維護方便等一系列的優(yōu)點。特別是它的高可靠性和較強的適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力，受到用戶的青睞。因而在冶金、化工、交通、電力、機械等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，成為了現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。 可編程控制器（PLC）的發(fā)展可編程序控制器的發(fā)展與計算機技術(shù)、半導(dǎo)體集成技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。這些高新技術(shù)的發(fā)展推動了可編程序控制器的發(fā)展，而可編程序控制器的發(fā)展又對這些高新技術(shù)提出了更高更新的要求，促進了它們的發(fā)展。從控制功能來分，可編程序控制器的發(fā)展經(jīng)歷了下列四個階段。第一階段：從第一臺可編程序控制器問世到 20 世紀 70 年代中期，是可編程序控制器的初創(chuàng)階段。這一階段的產(chǎn)品主要用于邏輯運算和計時、計數(shù)運算，它的 CPU 由中小規(guī)模的數(shù)字集成電路組成，它的控制功能較簡單。其典型產(chǎn)品包括有 MODICON 公司的 084\ALLENBRADLEY(AB)公司的 PDQ2,DEC 公司的 PDP1日立公司的 SCY022 等。由于這些產(chǎn)品主要完成邏輯運算功能，因此被稱為可編程序邏輯控制器(Programmable Logic ControllerPLC)。第二階段：從 20 世紀 70 年代中期到末期，是可編程序控制器的擴展階段。在這一階段，產(chǎn)品的主要控制功能得到了較大的發(fā)展，它的發(fā)展主要來自兩方面，從可編程序山東建筑大學畢業(yè)論文 11 控制器發(fā)展而來的控制器，它的主要功能是邏輯運算，同時擴展了其他運算功能；而從模擬儀表發(fā)展而來的控制器，其功能主要是模擬運算，同時擴展了邏輯運算功能。因此，按習慣的分類方法，前者被稱為可編程序邏輯控制器(PLC)，后者被稱為單回路或多回路控制器。可編程序控制器的名稱縮寫為 PC(Programmable Controller)，但是為了與個人計算機(Personal Computer)的名稱縮寫 PC 相區(qū)別，通常還是把可編程序控制器簡稱為 PLC，這一階段的產(chǎn)品有 MODICON 公司的 184,284,384，西門子公司的 SYMATIC S3 系列，富士電機公司的 SC 系列等產(chǎn)品。第三階段：從 20 世紀 70 年代末期到 20 世紀 80 年代中期，是 PLC 通信功能實現(xiàn)階段。與計算機通信的發(fā)展相聯(lián)系，PLC 也在通信方面有了很大的發(fā)展，初步形成了分布式的通信網(wǎng)絡(luò)體系，但是，由于制造企業(yè)各自為政，通信系統(tǒng)自成系統(tǒng)，因此，各產(chǎn)品的互相通信是較困難的。在該階段，由于生產(chǎn)過程控制的需要，對 PLC 的需求大大增加，產(chǎn)品的功能也得到了發(fā)展，數(shù)學運算的功能得到了較大的擴充，產(chǎn)品的可靠性進一步提高。這一階段的產(chǎn)品有西門子公司的 SYMATIC S6 系列、富士電機公司的MICREX 和德州儀器公司的 T1530 等等。第四階段：從 20 世紀 80 年代中期開始是 PLC 的開放階