【正文】 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、瑞士訊達(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 控制是三種控制方南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 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，人們的追求并沒有就此停止下來，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。 (1)智能化。傳統(tǒng)的智能控制是一種技術(shù)的事先安排，說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。 (3)與環(huán)境的協(xié)調(diào)和平衡，包括以下幾個(gè)方面： ① 視覺協(xié)調(diào)。該研究發(fā)展：視覺不協(xié)調(diào)的環(huán)境色彩對(duì)人的情緒、精神影響非常大。用料低廉，款式陳舊，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 5 色彩沉悶，甚至破破爛爛的電梯，乘客視覺協(xié)調(diào)無從談起，乘坐電梯的第一感覺就是不安全。 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、大廈中的大樓的辦公自動(dòng)化 (0A)、樓宇自動(dòng)化 (BA)、通訊自動(dòng)化 (CA)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過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。隨著時(shí)代的發(fā)展，對(duì)人在與外界隔離封閉的電梯轎廂內(nèi)，心理上的壓抑感和恐懼感也有所考慮。 課題所研究的內(nèi)容主要是用可編程控制器（ PLC）改造在用電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)。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。 論文的主要內(nèi)容如下： 首先對(duì)電梯系統(tǒng)及可編程控制器（ PLC）作了比較全面的總結(jié)和介紹。確定南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，由 PLC 來實(shí)現(xiàn)電梯信號(hào)控制，有雙速電機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，完成了電機(jī)和可編程控制器（ PLC）的選擇。在分析了電梯系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出了軟件流程圖，提出了模塊化編程思想，介紹了系統(tǒng)的軟件開發(fā)。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 7 2 電梯的綜述 一種以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的垂直升降機(jī)，裝有箱狀吊艙，用于多層建筑乘人 或載運(yùn)貨物。 服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。 的剛性導(dǎo)軌之間。 習(xí)慣上不論其驅(qū)動(dòng)方式如何，將電梯作為建筑物內(nèi)垂直交通運(yùn)輸工具的總稱。 1854 年，在紐約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上，美國(guó)人伊萊沙 178。 奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明。令人驚訝的是，升降梯并沒有墜毀，而是牢牢地固定在半空中 —— 奧的斯先生發(fā)明的升降梯安全裝置發(fā)揮了作用。 ” 站在升降梯平臺(tái)上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 人類利用升降工具運(yùn)輸 貨物、人員的歷史非常悠久。早期的升降工具基本以人力為動(dòng)力。英國(guó)科學(xué)家瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)后，起重機(jī)裝置開始采用蒸汽為動(dòng)力。 湯姆遜研制出用液壓驅(qū)動(dòng)的升降梯，液壓的介質(zhì)是水。然而，一個(gè)關(guān)鍵 的安全問題始終沒有得到解決，那就是一旦升降梯拉升纜繩發(fā)生斷裂時(shí)，負(fù)載平臺(tái)就一定會(huì)發(fā)生墜毀事故。從那以后，搭乘升降梯不再是 “ 勇敢者的游戲 ” 了，升降梯在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。 1892 年，美國(guó)奧的斯公司開始采用按鈕操縱裝置，取代傳統(tǒng)的轎廂內(nèi)拉動(dòng)繩索的操縱方式，為操縱方式現(xiàn)代化開了先河。 150 年來，電梯的材質(zhì)由黑白到彩色，樣式由直式到斜式，在操縱控制方面更是步步出新 —— 手柄開關(guān)操縱、按鈕控制、信號(hào)控制、集選控制、人機(jī)對(duì)話等等，多臺(tái)電梯還出現(xiàn)了并聯(lián)控制，智能群控；雙層轎廂電梯展示出節(jié)省井道空間，提升運(yùn)輸能力的優(yōu)勢(shì)；變速式自動(dòng)人行道扶梯的出現(xiàn)大大節(jié)省了行人的時(shí)間；不同外形 —— 扇形、三角形、半菱形、半圓形、整圓形的觀光電梯則使身處其中的乘客的視線不再封閉。調(diào)頻門控、智能遠(yuǎn)程監(jiān)控 、主機(jī)節(jié)能、控制柜低噪音耐用、復(fù)合鋼帶環(huán)保 ——一款款集納了人類在機(jī)械、電子、光學(xué)等領(lǐng)域最新科研成果的新型電梯競(jìng)相問世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光輝，人們的生活因此變得更加美好。目前電梯的基本分類方法大致如下： 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。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 9 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。 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)。 按速度分類 電梯無嚴(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 。 按電梯有無司機(jī)分類 有司機(jī)電梯：電梯的運(yùn)行方式由專職司機(jī)操縱來完成。 有 /無司機(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。 并聯(lián)控制電梯： 2～ 3 臺(tái)電梯的控制線路并聯(lián)起來進(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。 特殊電梯 斜行電梯，轎廂在傾斜的井道中沿著傾斜的導(dǎo)軌運(yùn)行，是集觀光和運(yùn)輸于一體的輸送設(shè)備。 立體停車場(chǎng)用電梯，根據(jù)不同的停車場(chǎng)可選配不同類型的電梯。它還可以作為倉(cāng)庫(kù)、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長(zhǎng)期使用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。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)系，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，都可能造成不安全的隱患，以致造成事故。要想提高可靠性，首先應(yīng)提高構(gòu)成電梯的各個(gè)零部件的可靠性，只有每個(gè)零部件都是可靠的，整個(gè)電梯才能使可靠的。 GB/T100581997《電梯技術(shù)條件》對(duì)轎廂的平層準(zhǔn)確度規(guī)定如下： 電梯類型 額定速度（ m/s） 平層準(zhǔn)確度（ m/s） 交流雙速電梯 或 ≤177。30 交直流快速電梯 — ≤177。5 電梯轎廂的平層準(zhǔn)確度與電梯的額定速度，電梯的負(fù)載情況有密切關(guān)系。因此檢查平層準(zhǔn)確度時(shí)，分別以空載，滿載，上下運(yùn)行，到達(dá)同一層站停測(cè)量平衡誤差，取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。因側(cè)要求電梯運(yùn)行平穩(wěn)，安靜，無電磁干擾。但是加速度和減速度的過分增大的不合理變化又會(huì)造成乘客的不適感。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 12 （ 6）節(jié)能 現(xiàn)代電梯應(yīng)該合理的選擇拖動(dòng)方式，以達(dá)到節(jié)能的目的 ： 1）額定載重量（ kg）：制造和設(shè)計(jì)規(guī)定的電梯載重量。 深 179。 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。 5）開門寬度（ mm）：轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。 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)件之間的垂直距離。 深。其機(jī)械部分好比是人的軀體，電氣部分相當(dāng)于人的神經(jīng)，控制部分相當(dāng)于人的大腦。盡管電梯的品種繁多，但目前使用的電梯絕大多數(shù)為電力拖動(dòng)、鋼絲繩拽引式結(jié)構(gòu)，南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 13 其機(jī)械部分由拽引系統(tǒng)，轎廂和門系統(tǒng)，平衡系統(tǒng)，導(dǎo)向 系統(tǒng)以及機(jī)械安全保護(hù)裝置組成；而電氣控制部分由電力拖動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn)行邏輯功能控制系統(tǒng)和電氣安全保護(hù)等系統(tǒng)組成。 1— 控制柜 (屏 ) 2一拽引機(jī) 3— 拽引鋼絲繩 4— 限速器 5— 限速器鋼繩 6— 限速器張緊裝置 7— 轎廂 8— 安全鉗 9— 轎廂門安全觸板 10— 導(dǎo)軌 11— 對(duì)重 12— 廳門 13— 緩沖器 圖 21 電梯的基本結(jié)構(gòu) 一、拽引系統(tǒng) 電梯拽系統(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。拽引機(jī)為電梯的運(yùn)行提供動(dòng)力，由電動(dòng)機(jī)，拽 引輪，連軸器，減速箱，和電磁制動(dòng)器組成。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對(duì)重的間距，采用復(fù)繞型還可以增加拽引力。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)。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。 四、轎廂 轎廂是運(yùn)送乘客或者貨物的電梯組 件。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。轎廂體空間的大小由額定載重量和額定客人數(shù)決定 五、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。 六、電力拖動(dòng)系統(tǒng) 電力拖動(dòng)系統(tǒng)由拽引電機(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。 七、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。操縱裝置是由轎廂內(nèi)的按鈕箱和廳門的召喚箱按鈕來操縱電梯的運(yùn)行的。所謂平層，是指轎廂在接近某一樓層的?？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。 八、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)。圖 31 為電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，主要硬件包括PLC主機(jī)及擴(kuò)展、機(jī)械系統(tǒng)、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機(jī)、調(diào)速裝置與主拖動(dòng)系統(tǒng)等。 圖 31 電梯 PLC 控制系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖 設(shè)計(jì)思想 電梯信號(hào)控制基本由 PLC 軟件實(shí)現(xiàn)。 南昌航空大學(xué)科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 16 圖 32 電梯 PLC 信號(hào)控制系統(tǒng)框圖 電梯的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下功能： 1)行車方向由內(nèi)選信號(hào)決定 ,順向優(yōu)先執(zhí)行 。 3)內(nèi)選信號(hào)、呼梯信號(hào)具有記憶功能 ,執(zhí)行后解除。 6)有內(nèi)選信號(hào)時(shí)延時(shí)自動(dòng)關(guān)門 ,關(guān)門后延時(shí)自動(dòng)行車 。 8)行車時(shí)不能手動(dòng)開門或本層呼梯開門 ,開門不能行車。 1980 年 PLC 問世后，由美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì) (National Electric ManufacturerAssociation NEMA)對(duì) PLC 下過如下的定義 : PLC 是一種數(shù)字式的電子裝置。 1982 年，國(guó)際電工委員會(huì) (International Electrical Committee IEC)頒布了 PLC標(biāo)準(zhǔn)草案， 1985 年提交了第 2版， 1987 年的第 3版對(duì) PLC 作了如下的定義 :PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。 的特點(diǎn) PLC 能如此迅速發(fā)展的原因是由于它具有通用計(jì)算機(jī)所不及的一些下列特點(diǎn)： 一、可靠性。 PLC 的可靠性高 ，表現(xiàn)在下列幾方面： （ 1）與繼電器邏輯控制系統(tǒng)比較， PLC 可靠性提高的主要原因 : 1)PLC 不需要大量的活動(dòng)部件和電子元器件，它的接線也大大減少。 2)PLC 采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)、故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，