【正文】 系統(tǒng)使用永磁同步無齒曳引機?！?0年代，電梯控制系統(tǒng)由并行信號傳輸向以串行信號為主的信號傳輸方式過度?！?0 年代末到 80年代初，高速無齒輪和有齒輪快速電梯都應用微機作為控制的主要部件，而且每部電梯使用的微機不止一部?！?903年，美國奧的斯在電梯傳動機構中采用了曳引驅動代替卷筒方式。列昂那得發(fā)明了用調節(jié)電動機勵磁場來調速的電動機發(fā)電機電力驅動系統(tǒng)?！?892年，美國亨利奧的斯向世人展示了歷史上第一部安全升降梯?！?854年, 美國人伊萊沙●1850年，美國人亨利上海超過紐約成為全世界電梯最多的城市[5]。上海、北京等幾個城市在用電梯數(shù)量已超過10萬臺?！袷鹿手惺軅θ藛T中普通乘客50%，維護保養(yǎng)人員13%，安裝工人12%，電梯操作人員4%，其它包括保安等未經培訓的人員21%。(二)近年事故原因分類近年電梯事故中，違章操作引發(fā)的事故較為突出，事故中受到傷害的人員以普通乘客最多。從2005年開始，平均每年電梯事故起數(shù)在40起、死亡人數(shù)在30人左右。伴隨我國城鎮(zhèn)化進程的加速，電梯已成為城鎮(zhèn)居民生產、生活不可或缺的垂直交通工具，在提升公眾的生產、生活效率與質量的同時，其安全工作也成為一項民生工程，其安全狀況倍受公眾與媒體關注。是現(xiàn)代城市生活中必不可少，且應用最廣泛的垂直交通運輸工具[1]。1 引言隨著科學技術和社會經濟的發(fā)展，高層建筑已經成為現(xiàn)代城市的標志。電梯作為垂直運輸工具，承擔著大量的人流和物流的輸送，在建筑物中有相當重要的作用。 設計背景電梯是垂直運行的電梯(通?？珊喎Q為電梯)、傾斜方向運行的自動扶梯、傾斜或水平方向運行的自動人行道的總稱。(一)安全形勢總體平穩(wěn)在電梯數(shù)量快速增加情況下，電梯事故穩(wěn)中有降，保持了總體平穩(wěn)的安全形勢。電梯萬臺事故率和萬臺死亡人數(shù)穩(wěn)步下降，均小于特種設備平均水平，也小于鍋爐壓力容器等其他特種設備[1]。●事故產生原因中，%，%，%，%。 (三)電梯數(shù)量快速增長截至2010年底，并以每年20%左右的速度高速增長，每年新增電梯數(shù)在30萬臺以上，占全球每年新增電梯總量的一半以上。目前，我國電梯年產量、電梯保有量、年增長量均世界第一。 電梯的起源與趨勢●公元前236年,古希臘的阿基米德設計出一種人力驅動的卷筒式卷揚機。沃特曼制作出世界第一臺以蒸汽機為動力的卷揚機。格雷夫斯●1889年，美國奧的斯公司制造出由直流電動機通過蝸桿蝸輪減速器帶動卷筒卷繞繩索懸掛并升降轎廂的電動升降機。華特●1900年, 交流感應電動機被使用到電梯驅動中?！?0 年代，電梯控制柜的控制電路逐漸從模擬電路向數(shù)字化電路發(fā)展，數(shù)字技術顯著的提高了電梯的可靠性和運性精度?！?0 年代，大功率晶體管模塊的問世以及微機和數(shù)字調節(jié)技術的不斷成熟，人們開始利用PWM(脈寬調節(jié))技術來控制換流器，實現(xiàn)對電梯中交流電動機進行調壓調頻(VVVF)，達到線性調速的目的[3]?！?1世紀電梯產業(yè)將實現(xiàn)A信息化、網絡化。C一綠色發(fā)展為基本理念。在設計過程中，對六層電梯的硬件部分作分析，看需要什么樣的開關，電機，信號燈等。2 電梯控制系統(tǒng)整體設計要想設計出可靠而使用的電梯控制系統(tǒng)，就要考慮到有關電梯的方方面面如電梯的快速性、電梯的舒適度等。 電梯的概述 電梯工作原理曳引繩兩端分別連著轎廂和對重，纏繞在曳引輪和導向輪上，曳引電動機通過減速器變速后帶動曳引輪轉動，靠曳引繩與曳引輪摩擦產生的牽引力，實現(xiàn)轎廂和對重的升降運動，達到運輸目的。常閉塊式制動器在電動機工作時松閘，使電梯運轉，在失電情況下制動，使轎廂停止升降，并在指定層站上維持其靜止狀態(tài)，供人員和貨物出入。補償裝置用來補償曳引繩運動中的張力和重量變化，使曳引電動機負載穩(wěn)定，轎廂得以準確?？?。指示呼叫系統(tǒng)隨時顯示轎廂的運動方向和所在樓層位置。 電梯結構及分類(1)電梯的結構電梯的機械部分是電梯的軀體，同時電子電氣是電梯的神經和大腦。它由曳引系統(tǒng)、導向系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、對重裝置、電力拖動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、安全保護系統(tǒng)等組成。(2)電梯的分類電梯的分類非常豐富，根據(jù)使用性質、驅動方式、運行速度、有無司機、操縱控制方式等不同，有多種分類方法。表21 PLC與繼電器控制系統(tǒng)功能與特點的比較比較項目繼電器控制PLC控制對生產工藝變化的適應性控制功能的實現(xiàn)通過對繼電器進行硬接線完成相應的控制功能對進行編程實現(xiàn)所需控制要求控制的實時性機械動作時間常數(shù)大，實時性差微處理器控制，實時性非常好復雜控創(chuàng)能力極差很強可靠性元器件多、觸點多，容易出現(xiàn)故障，可靠性高柔韌性和靈活性差具有種類齊全的擴展單元，擴展靈活占用空間與安裝控制柜體積大、笨重，安較施工工作量大體積小，重量輕，安裝工作量小使用壽命易損、壽命短壽命長維護復雜、工作量大工作量小價格極低較高 所以本系統(tǒng)最終能夠選擇以PLC控制電梯的運行方式。為保證電梯運行的安全性，電梯的開關門信號和故障報警信號必須是互鎖的，也就是說，當故障報警信號有效時，開關門信號都不會顯示，同時樓層指示燈也不會亮。呼叫信號要一直保持到電梯到達該層后且呼叫信號的指示與電梯的運行方向相同時才會被撤消。但是上下行指示燈不能同時亮，各個樓層的指示燈也不可以同時亮。在行車過程中，如果故障報警信號有效，則任何操作都無效，指示燈也不亮。 電梯控制系統(tǒng)總體方案的確定本系統(tǒng)是主要由PLC、變頻器、控制箱、顯示器、曳引電動機組成的交流變頻調速系統(tǒng)（簡稱VVVF）。本系統(tǒng)的硬件框圖如圖22所示。通過分析研究電梯的實際運行情況和控制規(guī)律，從而設計開發(fā)出電梯聯(lián)動控制程序，使得PLC能夠控制電梯的運行操作。PLC首先接收來自電梯的呼梯信號、平層信號，然后根據(jù)這些輸入信號的狀態(tài)，通過其內部一系列復雜的控制程序，對各種信號的邏輯關系有序的進行處理，最后向直流門控電機、變頻器和各類顯示器適時地發(fā)出開關量控制信號，對電梯實施控制。在PLC向變頻器發(fā)出開關量控制信號的同時，為了滿足電梯的要求，變頻器又需要通過鼠籠式曳引電動機同軸連接的脈沖發(fā)生器和PG卡，對電動機完成速度檢測及反饋，形成閉環(huán)系統(tǒng)。根據(jù)脈沖的相序，可判斷出電動機的轉動方向，并可以根據(jù)脈沖的頻率測得電動機的轉速[10]。本章給出了五層電梯的硬件設計包括電梯的調速系統(tǒng)、井道信號系統(tǒng)、電梯的硬件選型以及各硬件的參數(shù)設置?？焖賱t可節(jié)省時間，這對于處在快節(jié)奏的現(xiàn)代社會中的乘客是非常重要的。②集中布置多臺電梯，通過電梯數(shù)量的增加來節(jié)省乘客候梯時間。上訴三種方法中，前兩種需要增加設備投資，第三種方法通常不需要增加設備投資，因此在電梯設計時，應盡量采用第三種方法減少起、制動時間。因此，對電梯又提出了舒適性的要求。人在加速上升或減速下降時，加速度引起的慣性力疊加到重力之上，使人產生超重感，各器官承受更大的重力；而在加速下降或減速上升時，加速度產生的慣性力抵消部分重力，使人產生上浮感，感到內臟不適，頭暈目眩?！雹谟杉铀俣茸兓室鸬牟贿m。我們用a來表示加速度，用ρ來表示加加速度，則當加加速度ρ較大時，人的大腦就會感到暈眩、痛苦，它的影響比加速度a的影響還嚴重。而促進電梯舒適度的途徑有以下幾種途徑：①選用品質優(yōu)良、穩(wěn)定的曳引機曳引機是電梯運行的驅動裝置，其性能直接關系到電梯運行的舒適感。在電梯S曲線加減速過程中，一般各有一兩次明顯失重或者超重感覺，并伴隨曳引機發(fā)出異響。因此，要想使得電梯具有良好的舒適性,必須選用品質優(yōu)良、穩(wěn)定的曳引機.②選用品質優(yōu)良的驅動電機在保證曳引機質量的前提下，與曳引機配套的電機的性能也直接關系到電梯的起制動過程的性能，問題主要表現(xiàn)為啟動舒適感的好壞。③選用性能優(yōu)良的變頻器異步電機矢量控制是完全基于電機參數(shù)的矢量控制，因此電機參數(shù)必須能夠進行自動學習。因此，首先必須選用能夠進行電機參數(shù)自學習的變頻器。另外，需要非常好的過載能力，110%的額定負載，必須連續(xù)運行，特別對于高層電梯，需要滿載運行超過3