【正文】 規(guī)模越來(lái)越大，樓層越來(lái)越多，對(duì)電梯的調(diào)速精度、調(diào)速范圍等靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。而對(duì)現(xiàn)代電梯而言，應(yīng)具有高度的安全性。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候，對(duì)機(jī)械零部件和電器元件都采取了很大的安全系數(shù)和保險(xiǎn)系數(shù)。在國(guó)外，已 “法規(guī) ”實(shí)行電梯制造、安裝和維修一體化，實(shí)行由各制造企業(yè)認(rèn)可的、法規(guī)認(rèn)證的專業(yè)安裝隊(duì)伍維修單位，承擔(dān)安裝調(diào)試、定期維修和檢查試驗(yàn)，從而為電梯運(yùn)行的可靠性和安全性提供了保證。美國(guó)一家保險(xiǎn)公司對(duì) 電梯的安全性做過(guò)認(rèn)真地調(diào)查和科學(xué)計(jì)算，其結(jié)論是：乘電梯比走樓梯安全 5 倍。目前，由可編程序控制器 (PLC)和微機(jī)組成的電梯運(yùn)行邏輯控制系統(tǒng)，正以很快的速度發(fā)展著。 可編程序控制器，是微機(jī)技術(shù)與繼電器常規(guī)控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是在順序控制器和微機(jī)控制器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的 新型控制器，是一種以微處理器為核心用作數(shù)字控制的專用計(jì)算機(jī)。它不僅充分利用微處理器的優(yōu)點(diǎn)來(lái)滿足各種工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)時(shí)控制要求，同時(shí)也照顧到現(xiàn)場(chǎng)電氣操作維護(hù)人員的技能和習(xí)慣，摒棄了微機(jī)常用的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)方式，獨(dú)具風(fēng)格地形成一套以繼電器梯形圖為基礎(chǔ)的形象編程語(yǔ)言和模塊化的軟哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 件結(jié)構(gòu)，使用戶程序的編制清晰直觀、方便易學(xué)，調(diào)試和查錯(cuò)都很容易。而且用戶程序的編制、修改和調(diào)試不需要具有專門(mén)的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言知識(shí)?？删幊绦蚩刂破?PLC在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化控制中是最值得重視的先進(jìn)控制技術(shù)。 PLC的應(yīng)用深度和廣度已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家工業(yè)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。 PLC是專門(mén)為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，隨著 PLC應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，將使得它的體積大大減小，功能不斷完善，過(guò)程的控制更平穩(wěn)、可靠，抗干擾性能增強(qiáng)、機(jī)械與電氣部件有機(jī)地結(jié)合在一 個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表、電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。 電梯的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異的今天，樓的高度已和經(jīng)濟(jì)發(fā)展同樣的速度成長(zhǎng)起來(lái)。一個(gè)國(guó)家的電梯需求總量，主要受其經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國(guó)家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。這從客觀上導(dǎo)致了我國(guó)電梯行業(yè)的空前繁榮景象，我國(guó)已經(jīng)成為全球最大的電梯市 場(chǎng)?？傏厔?shì)是上升的，進(jìn)入了 “第三次浪潮 ”， 2020 年總產(chǎn)量超過(guò)了 8 萬(wàn)臺(tái)，而且目前還沒(méi)有減速的跡象。盡管如此，我國(guó)的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。到那時(shí)候，全國(guó)在用電梯將達(dá)到 130 萬(wàn)臺(tái)，每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬(wàn)臺(tái)。 2020 年安裝驗(yàn)收電梯 124465 臺(tái)，截至 05 年底，我國(guó)的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺(tái)。興旺的電梯市場(chǎng)吸引了全世界所有的知名電梯公司，美國(guó)奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國(guó)蒂森、日本三菱、日立、東芝、富士達(dá)等 13 家大型外商投資公司在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額達(dá)到了 74％。蘇州江南、山東百斯特、浙江巨人、上海華立、昌華、東莞飛鵬、寧波宏大、蘇州申龍和東南液壓電 梯等一批優(yōu)秀的電梯品牌看清了自己的定位與出路。國(guó)產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國(guó)電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。國(guó)產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量，低成本的優(yōu)勢(shì)贏得了越 來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外客戶，為逐步進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)創(chuàng)造了有利條件。當(dāng)今世界，電梯的生產(chǎn)情況與使用數(shù)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。 世界上有名的幾家電梯公司，諸如：美國(guó)奧的斯公司、瑞士迅達(dá)公司、日本三菱和日立公司、芬蘭科恩等，其電梯的產(chǎn)量已占世界市場(chǎng)的 51％。目前，國(guó)外除了以交流 電梯取代直流電梯以外，在低層樓房越來(lái)越多的使用液壓電梯。 PLC 在電梯控制中的應(yīng)用以及發(fā)展前景 目前，在電梯的控制方式上，主要有繼電器控制、 PLC 控制和微型計(jì)算機(jī)控制三種。 PLC 控制是三種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制方式，它更適合于用在電梯的技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是電梯控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。然而，人們的追求并沒(méi)有就此停止下來(lái)，哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 仍在不斷地進(jìn)行研究改進(jìn)。電梯是載人的機(jī)電設(shè)備，要實(shí)現(xiàn) “綠色 ”，也就是強(qiáng)調(diào)電梯更舒適、更安全地為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù)，強(qiáng)調(diào)電梯與環(huán)境的協(xié)調(diào)與和諧。電梯屬于純粹的工業(yè)產(chǎn)品，其天然性應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)環(huán)境影響的盡可能小，與環(huán)境的協(xié)調(diào)與平衡，以及電梯本身的人性化。 。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說(shuō)到底是一種程序控制，是一種周期性的系統(tǒng)自動(dòng)控制，實(shí)際上還算不上智能。智能化要求電梯有自動(dòng)安全檢測(cè)功能，讓電梯自己能夠檢測(cè)到電梯的故障所在，并及時(shí)報(bào)警予以排除。運(yùn)行安全是電梯的根本和關(guān)鍵。運(yùn)行安全不僅要消除電梯啟動(dòng)時(shí)較強(qiáng)的電磁輻射，使用安全材料和運(yùn)行穩(wěn)定，而且要有一種良好的視覺(jué)效果，讓每一位乘客在寬敞、明亮轎廂內(nèi)有安全、舒適 的好心情。當(dāng)小孩和老人乘坐時(shí)，電梯對(duì)他們應(yīng)給予一種如同家人般的照顧，不但讓老人和孩子感到方便和舒適，而且更讓其家人感到放心。 ，包括以下幾個(gè)方面： （ 1） 視覺(jué)協(xié)調(diào)。該研究發(fā)展：視覺(jué)不協(xié)調(diào)的環(huán)境色 彩對(duì)人的情緒、精神影響非常大。 （ 2） 消除電磁輻射。這樣不僅可以保證乘客的身心健康，而且也可以保證大樓、大哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 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)。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。 對(duì)現(xiàn)代化電梯性能的衡量，主要著重于可靠性、安全性和乘坐的舒適性。 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。 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(mén)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。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。 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。 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 與哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 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)。 （ 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。 （ 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。 （ 6） 更改控制方案時(shí)不需要改動(dòng)硬件接線 【 5】 。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。 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是用可編程控制器和變頻器設(shè)計(jì)二十三層居民樓電梯控制系統(tǒng) 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的主要內(nèi)容如下 首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（ PLC）、變頻器作了比較全面的介紹。然后是系統(tǒng)硬件開(kāi)發(fā)，完成了變頻器參數(shù)設(shè)置及 PLC 的選型、 I/O 點(diǎn)數(shù)分配以及旋轉(zhuǎn)編碼器與 PLC 的連接。 哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 2 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。 電梯的基本結(jié)構(gòu) 電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖 21 所示 【 6】 。主要由曳引機(jī)，曳引鋼絲繩，導(dǎo)向輪和反繩輪組成。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。 （ 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。 （ 3） 門(mén)系統(tǒng) 門(mén)系統(tǒng)有轎廂門(mén)，層門(mén)，開(kāi)門(mén)，連動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。開(kāi)門(mén)機(jī)設(shè)在轎廂上，是轎廂和層門(mén)的動(dòng)力源。它是有轎廂架和轎廂體組成的。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。 （ 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)重將平衡轎廂自重和部分額定載重。 （ 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。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝 置。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。 （ 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。哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門(mén)的召喚箱按鈕來(lái)操縱電梯的運(yùn)行的。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的停靠站時(shí)，欲使轎廂地坎與廳門(mén)地坎達(dá)到同一平面的操作 。 （ 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。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)。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。 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)。 觀光電梯 ：轎廂壁透明，供乘客觀光用的電梯。 船舶電梯： 船舶 上使用的電梯。 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。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。這類電梯的額定速度一般在 上。 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。 直線電機(jī) 驅(qū)動(dòng)的電梯：其動(dòng)力源是直線電機(jī)。 （ 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。 中速梯：常指速度在 ～ 。 超高速梯：速度超過(guò) 。 （ 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。 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。 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(jiàn)有轎外按鈕控制、轎內(nèi)按鈕控制兩種控制方式。除具有自動(dòng)平層，自動(dòng)開(kāi)門(mén)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。 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。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。 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。 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。 （ 3） 轎廂形式：有單或雙面開(kāi)門(mén)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。 （ 5） 開(kāi)門(mén)寬度 （ mm） ：轎廂門(mén)和廳門(mén)完全開(kāi)啟的凈寬度。 （ 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。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。 （ 9） 電氣控制系統(tǒng)：包括控制方式、拖動(dòng)系統(tǒng)的形式等。 （ 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。 （ 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。 （ 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。 （ 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)件之間的哈爾濱劍橋?qū)W院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 垂直距離。 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。