【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 機(jī)電設(shè)備。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化 (OA)、樓宇自動(dòng)化 (BA)、通訊自動(dòng)化 (CA)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 ③ 舒適感。通過(guò)采用高載頻波矢量靜音變頻器，可降低噪聲變換頻率及電壓。以 CPU控制電壓及頻率的連續(xù)變換方式，按人體生理適應(yīng)要求，利用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)而 成的理想運(yùn)行曲線，實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定、更舒適的運(yùn)行。 PLC 控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)的比較 繼電器組成的順序控制系統(tǒng)是最早的一種實(shí)現(xiàn)電梯控制的方法。但是，進(jìn)入九十年代，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)電梯的安全性、可靠性的要求越來(lái)越高，繼電氣控制的弱點(diǎn)就越來(lái)越明顯。 可編程控制器（ PLC）最早是根據(jù)順序邏輯控制的需要而發(fā)展起來(lái)的，是專門為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。鑒于其種種優(yōu)點(diǎn)，目前，電梯的繼電器控制方式已逐漸被山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 8 PLC 控制所代替。同時(shí)，由于機(jī)電交流變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，電梯 的拖動(dòng)方式已由原來(lái)直流調(diào)速逐漸過(guò)渡到了交流變頻調(diào)速。因此， PLC 控制技術(shù)加變頻調(diào)速技術(shù)已成為現(xiàn)代電梯行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。 電梯繼電器控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：所有控制功能及信號(hào)處理均由硬件實(shí)現(xiàn)，線路直觀，易于理解和掌握，適合于一般技術(shù)人員和技術(shù)工人所掌握；系統(tǒng)的保養(yǎng)、維修及故障檢查無(wú)需較高的技術(shù)和特殊的工具、儀器；大部分電器均為常用控制電器，更換方便，價(jià)格較便宜；多年來(lái)我國(guó)一直生產(chǎn)這類電梯、技術(shù)成熟，已形成系列化產(chǎn)品，技術(shù)資料圖紙齊全，熟悉，掌握的人較多。 但是，電梯繼電器控制系統(tǒng)存在很多的問(wèn)題：系統(tǒng)觸點(diǎn)繁多、接線線路復(fù) 雜、且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，成接觸不良，因而故障率較高；普通控制電器及硬件接線方法難以實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高；電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作速度比較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大；由于線路復(fù)雜，易出現(xiàn)故障，因而保養(yǎng)維修工作量大，費(fèi)用高，而且檢查故障困難，費(fèi)時(shí)費(fèi)工。 電梯繼電器控制系統(tǒng)故障率高，大大降低了電梯的可靠性和安全性，經(jīng)常造成停梯，給乘用人員帶來(lái)不便和驚擾，且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成電梯機(jī)械部件損壞，還可能出現(xiàn)人身 事故。 PLC 是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。 PLC 與普通微機(jī)一樣，以通過(guò)或?qū)Ｓ?PLC 作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道（字）的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 9 器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制， PLC 控制一般具有可靠性高，易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。 PLC 控制電梯的優(yōu)點(diǎn)：（ 1）在電梯控制中采用了 PLC、用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。（ 2）去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。（ 3）PLC 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變 控制功能。（ 4） PLC 可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。（ 5）用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。（ 6）更改控制方案時(shí)不需要改動(dòng)硬件接線。 PLC 控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的比較 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在工業(yè)控制領(lǐng)域中，其主機(jī)一般采用能夠在惡劣工業(yè)環(huán)境下可靠運(yùn)行的工控機(jī)。工控機(jī)有通用微機(jī)應(yīng)用發(fā)展而來(lái)，在硬件結(jié)構(gòu)方面總線標(biāo)準(zhǔn)化程度高，品種兼容性強(qiáng)，軟件資源豐富，能提供實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的支持，故對(duì)要求快速，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，模型復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)，但是，它的使用和維護(hù)要求工作人員應(yīng)具有 一定的專業(yè)知識(shí)，技術(shù)水平較高，且工控機(jī)在整機(jī)水平上尚不能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境。可編程控制器對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn)，變通用為專用，有利于降低成本，縮小體積，提高可靠性等特性，更適應(yīng)過(guò)程控制的要求。 課題研究的內(nèi)容 課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（ PLC）自動(dòng)控制電梯系統(tǒng)。由于大部分老式電梯的電控系統(tǒng)可靠性欠佳，用戶尋求山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 10 對(duì)電梯的電控系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約資金。因此，對(duì)電梯控制技術(shù)進(jìn)行研究，找出一條適合國(guó)產(chǎn)老式電梯的改造之路，并進(jìn)而提高國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和質(zhì)量，具有十分重要的意義。 針對(duì)老式電梯采用的繼電器邏輯 控制方式存在功能弱、故障多、可靠性差和工作壽命短等缺陷，提出采用功能強(qiáng)、故障率低、可靠性高的可編程控制器（ PLC）來(lái)控制電梯。 第 2 章 電梯的概述 本章介紹了電梯系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及各種分類方式。電梯控制系統(tǒng)主要分為機(jī)械和電氣兩大部分，詳細(xì)介紹電梯系統(tǒng)的組成和分類，為下面系統(tǒng)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。 電梯的基本結(jié)構(gòu) (1)曳引系統(tǒng) 電梯曳系統(tǒng)的功能是輸出動(dòng)力和傳遞動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)電梯運(yùn)行。主要由曳引機(jī)，曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪組成。曳引機(jī)為電梯的運(yùn)行提供動(dòng)力，由電動(dòng)機(jī)，曳引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動(dòng)器組成。曳引鋼 絲的兩端分別連轎廂和對(duì)重，依靠鋼絲繩和曳引輪之間的摩擦來(lái)驅(qū)動(dòng)轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型還可以增加曳引力。 (2)導(dǎo)向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)由導(dǎo)軌，導(dǎo)靴和導(dǎo)軌架組成。它的作用是限制轎廂和對(duì)重的活動(dòng)自由度，使得轎廂和對(duì)重只能沿著導(dǎo)軌做升降運(yùn)動(dòng)。 山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 11 (3)門系統(tǒng) 門系統(tǒng)有轎廂門，層門，開門，連動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。轎廂門設(shè)在轎廂入口，由門扇，門導(dǎo)軌架，等組成，層門設(shè)在層站入口處。開門機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門的動(dòng)力源。 (4)轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。轎廂架是 轎廂體的承重機(jī)構(gòu)，由橫梁，立柱，底梁，和斜拉桿等組成。轎廂體由廂底，轎廂壁，轎廂頂以及照明通風(fēng)裝置，轎廂裝飾件和轎廂內(nèi)操縱按鈕板等組成。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定。 (5)重量平衡系統(tǒng) 重量平衡系統(tǒng)由對(duì)重和重量補(bǔ)償裝置組成。對(duì)重由對(duì)重架和對(duì)重塊組成。對(duì)重將平衡轎廂自重和部分額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對(duì)重側(cè)曳引鋼絲繩長(zhǎng)度變化對(duì)電梯的平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。 (6)電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由曳引電機(jī)，供電系統(tǒng)，速度反饋裝置，調(diào)速裝置等組成，它的作用是對(duì)電梯進(jìn)行速度控制。曳引電機(jī) 是電梯的動(dòng)力源，根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或者直流電機(jī)。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電機(jī)相連。調(diào)速裝置對(duì)曳引電機(jī)進(jìn)行速度控制。 (7)電氣控制系統(tǒng) 電梯的電氣控制系統(tǒng)由控制裝置，操縱裝置，平層裝置，和位置顯示裝置等部分組成。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 12 能要求，控制電梯的運(yùn)行，設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來(lái)操縱電梯的運(yùn)行的。平層裝置是發(fā)出平層控制信號(hào)，使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？空緯r(shí)，欲使轎廂地坎與廳門地坎達(dá)到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來(lái)顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈，廳門指示燈還用箭頭指示電梯的運(yùn)行方向。 (8)安全保護(hù)系統(tǒng) 安全保護(hù)系統(tǒng)包括機(jī)械的和電氣的各種保護(hù)系統(tǒng)，可保護(hù)電梯安全的使用。機(jī)械方面的有：限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用，緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用，還有切斷總電源的極限保護(hù)裝置。電氣方面的安全保護(hù)在電梯的各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)中都有體現(xiàn)。 電梯的種類 根據(jù)建筑的高度、用途及客流量（或物流量）的不同，而設(shè)置不同類型的 電梯。目前電梯的基本分類方法大致如下 ： (1)按用途分類 乘客電梯 ： 為運(yùn)送乘客設(shè)計(jì)的電梯，要求有完善的安全設(shè)施以及一定的轎內(nèi)裝飾。 載貨電梯 ： 主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì)，通常有人伴隨的電梯。 醫(yī)用電梯 ： 為運(yùn)送病床、擔(dān)架、醫(yī)用車而設(shè)計(jì)的電梯，轎廂具 有長(zhǎng)而窄的特點(diǎn)。 雜物電梯 ： 供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。 觀光電梯 ： 轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。 山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 13 車輛電梯 ： 用作裝運(yùn)車輛的電梯。 船舶電梯 ： 船舶 上使用的電梯。 建筑施工電梯 ： 建筑施工與維修用的電梯。 其它類型的電梯，除上述常用電梯外，還有些特殊用途的電梯，如冷庫(kù)電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。 (2)按驅(qū)動(dòng)方式分類 交流電梯 ： 用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。根據(jù)拖動(dòng)方式又可分為交流單速、交流雙速、交流調(diào)壓調(diào)速、交流變壓變頻調(diào)速等。 直流電梯 ： 用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。這類電梯的額定速度一般在 。 液壓電梯 ： 一般利用電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng)，由柱塞使 轎廂升降的電梯。 齒輪齒條電梯 ： 將導(dǎo)軌加工成齒條，轎廂裝上與齒條嚙合的齒輪，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)使轎廂升降的電梯。 螺桿式電梯 ： 將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋，再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂，然后通過(guò)電機(jī)經(jīng)減速機(jī)（或皮帶）帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn)，從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。 直線電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的電梯 ： 其動(dòng)力源是直線電機(jī)。 電梯問(wèn)世初期，曾用蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)電梯，現(xiàn) 已基本絕跡。 (3)按速度分類 電梯無(wú)嚴(yán)格的速度分類，我國(guó)習(xí)慣上按下述方法分類。 低速梯 ： 常指低于 。 山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 14 中速梯 ： 常指速度在 ～ 。 高速梯 ： 常指速度大于 。 超高速梯 ： 速度超過(guò) 。 隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展，電梯速度越來(lái)越高，區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。 (4)按電梯有無(wú)司機(jī)分類 有司機(jī)電梯 ： 電梯的運(yùn)行方式由專職司機(jī)操縱來(lái)完成。 無(wú)司機(jī)電梯 ： 乘客進(jìn)入電梯轎廂，按下操縱盤上所需要去的層樓按 鈕，電梯自動(dòng)運(yùn)行到達(dá)目的層樓，這類電梯一般具有集選功能。 有 /無(wú)司機(jī)電梯 ： 這類電梯可變換控制電路，平時(shí)由乘客操縱，如遇客流量大或必要時(shí)改由司機(jī)操縱。 (5)按操縱控制方式分類 手柄開關(guān)操縱 ： 電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān)，實(shí)現(xiàn)電梯的起動(dòng)、上升、下降、平層、停止的運(yùn)行狀態(tài)。 按鈕控制電梯 ： 是一種簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制電梯，具有自動(dòng)平層功能，常見有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。 信號(hào)控制電梯 ： 這是一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。除具有自動(dòng)平層，自動(dòng)開門功能外，尚具有轎廂命令登記， 層站召喚登記，自動(dòng)停層，順向截停和自動(dòng)換向等功能。 集選控制電梯 ： 是一種在信號(hào)控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的全自動(dòng)控制的電梯，與信號(hào)控制的主要區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)無(wú)司機(jī)操縱。 并聯(lián)控制電梯 ： 2～ 3 臺(tái)電梯的控制線路并聯(lián)起來(lái)進(jìn)行邏輯控制，共用層站外召喚按鈕，電梯本身都具有集選功能。 群控電梯 ： 是用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺(tái)集中并列的電梯。山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 15 群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。 (6)其它分類方式 按機(jī)房位置分類，則有機(jī)房在井道頂部的（上機(jī)房）電梯、機(jī)房在井道底部旁側(cè)的（下機(jī)房）電梯，以及有機(jī)房在井道內(nèi)部的（無(wú)機(jī)房）電梯。 按轎廂尺寸分類，則經(jīng)常使用 “ 小型 ” 、 “ 超大型 ” 等抽象詞匯表示。此外，還有雙層轎廂電梯等。 電梯的主要參數(shù)及性能指標(biāo) 主要參數(shù)： （ 1）額定載重量（ kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。 （ 2）轎廂尺寸（ mm）：寬深高。 （ 3）轎廂形式：有單或雙面開門及其它特殊要求等，以及對(duì)轎頂、轎底、轎壁的處理，顏色的選擇，對(duì)電風(fēng)扇、電話的要求等。 （ 4）轎門形式：有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。 （ 5）開門寬度（ mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。 （ 6）開門方向：人在廳外面對(duì)廳門，門向左方向的為左開門，門向右方向開啟的為右開門，兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門。 （ 7）曳引方式：常用的有半繞 1： 1 吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。半繞 2： 1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度的一半。全繞 1： 1吊索法，轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲的運(yùn)行速度。 （ 8）額定速度（ m/s）：制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(yùn)行速度。 山東科技大學(xué)本科 畢業(yè)論文 16 （ 9）電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng)，轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。 （ 10）停層站數(shù)（站）：凡在建筑物內(nèi)各層樓用于出入轎廂的地點(diǎn)均稱為站。 （ 11）提升高度（ mm）：由底層端站樓面至層頂端站樓面間的垂直距離。 （ 12）頂層高度（ mm） :由頂層端站樓面至機(jī)房樓板或隔音層樓板下最突出構(gòu)件之的垂直距離。電梯的運(yùn)行速度越快，頂層高度一般越高。 （ 13）底坑深度（ mm）：由層底端站樓面至井道底面之間的垂直距離。一般電梯的運(yùn)行速度越快，底坑越深。 （ 14）井道深度（ mm）：由井道底面至機(jī)房樓房或隔音層樓房板下最突出構(gòu)件之間的垂直距離。 （ 15）井道尺寸（ mm）：寬深。 性 能指標(biāo) （ 1）安全性 電梯時(shí)運(yùn)送乘客的，即使載貨電梯通常也有人相伴隨，因此對(duì)電梯的第一要求就是安全。電梯的安全與設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試及檢修各環(huán)節(jié)都有密切聯(lián)