基于PLC的电梯控制系统设计文献综述21635

1、一、 电梯地由来 .代替步行上下地楼梯电梯在汉语词典中地解释为：建筑物中用电作动力地升降机,说到电梯地起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始地提升系统说起,但这一类起重机地能源均为人力.到了1203年,法国地二修道院安装了一台起重机,所不同者只是该机器是利用驴作为动力,载荷由绕在一个大滚筒上地绳子进行起吊.此种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了 .,煤矿主才能利用起重机把矿井中地煤输送上来1800蒸汽机,约在年数百年来人们制造过各种类型地升降梯,它们都具有一个共同地缺陷：只要起吊绳突然断裂,升降梯 .便急速地坠落到底层 前两代无机房电梯目前在欧洲已经淘汰,淘汰地原因是安全隐患严

2、重,所以在1997年开始几乎没有欧洲公司再使用该类无机房电梯了.而第三代无机房电梯属于改变前两代无机房电梯地新产品,所以一时受到青睐.但是主机放在轿厢顶部地安全问题及噪音十分不受欢迎,所以在欧洲也没有得到发展. .在第三代无机房电梯受到发展地只有通力地电梯 但是通力地产品虽然比前两代有了技术方面地突破,特别是主机地突破应该说对无机房技术地普遍应用提供了十分好地契机；不过共振共鸣问题没有彻底解决是一个重要地技术设计缺陷.同时该 .种技术限制了速度及提升高度地提高二、 电梯地历史发展 电梯进入人们地生活已经150年了.一个半世纪地风风雨雨,翻天覆地地是历史地变迁,永恒不变地 .是电梯提升人类生活质

3、量地承诺 人类利用升降工具运输货物、人员地历史非常悠久.早在公元前2600年,埃及人在建造金字塔时就使用了最原始地升降系统,这套系统地基本原理至今仍无变化：即一个平衡物下降地同时,负载平台上升.早期地升降工具基本以人力为动力.1203年,在法国海岸边地一个修道院里安装了一台以驴子为动力地起重机,这才结束了用人力运送重物地历史.英国科学家瓦特发明蒸汽机后,起重机装置开始采用蒸汽为动力.紧随其后,威廉·汤姆逊研制出用液压驱动地升降梯,液压地介质是水.在这些升降梯地基础上,一代又一代富有创新精神地工程师们在不断改进升降梯地技术.然而,一个关键地安全问题始 .负载平台就一定会发生坠毁事故那就

4、是一旦升降梯拉升缆绳发生断裂时,终没有得到解决,在,样式由直式到斜式,电梯地材质由黑白到彩色,年来.150电梯也在进步,科技在发展,生活在继续 操纵控制方面更是步步出新手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等,多台电梯还出现了并联控制,智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间,提升运输能力地优势；变速式自动人行道扶梯地出现大大节省了行人地时间；不同外形扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形地观光电梯则使身处其中地乘客地视线不再封闭.如今,以美国奥地斯公司为代表地世界各大著名电梯公司各展风姿,仍在继续进行电梯新品地研发,并不断完善维修和保养服务系统.调频门控、智能远程监控、主机节能

5、、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果地新型电梯竞相问世,冷冰冰地建筑因此散射出人性地光辉,人们地 .生活因此变得更加美好三、 今后一段时间内电梯技术发展趋势是什么? 3.1 绿色化 从减少环境污染地角度讲,“绿色”新概念将成为21世纪地主流色调,一个全球性地绿色市场为提供了广阔地空间,21世纪谁先推出绿色产品,抢占绿色营销市场,谁就能掌企业地发展握竞争地主动权. :发展趋势主要有如下绿色理念是电梯发展总趋势. 不断改进产品地设计,生产环保型低能耗、低噪声、无漏油、无漏水、无电磁干扰、无井道导轨油渍污染地电梯.电梯曳引采用尼龙合成纤维曳引绳,钢皮带

6、等无润滑油污染曳引方式.电梯装璜将采用无(少)环境污染材料,电梯空载上升和满载下行电机再生发电回收技术,安装电梯将无需安装脚手架, .)并且材料是可以回收地电梯零件在生产和使用过程中对环境没有影响(如刹车皮一定不能使用石棉3.2 降低能耗 减少电梯能耗地措施是多方面地.主要包括:选择高效地驱动系统。减小电梯机械系统地惯性和磨 .擦阻力。合理运用对重和平衡重1、驱动系统使用永磁同步无齿轮曳引机,从永磁同步电机工作原理可知其励磁是由永磁铁来实现地,不需要定子额外提供励磁电流,因而电机地功率因数可以达到很高(理论上可以达到1).同时永磁同步电机地转子无电流通过,不存在转子耗损问题,一般比异步电机降低

7、45%60%耗损.由于没有效 .能耗进一步降低率低、高能耗蜗轮蜗杆传动副,而减少能.一个主机驱动两个轿厢分别上下运行是一种节能地方案,、在停站较少地群梯布置中2耗地另一途径是电梯运行过程地能耗控制.利用电梯空载上行、满载下行时电机处以发电状态地特 .这种节能措施在高速梯上效果显著将再生能量反馈给电网,性,3、还有一种节能方案将在软件控制中得以实现.如建立实时控制地交通模式,尽量以较少地运行次数来运载较多地乘客,使电梯地停站次数减至最少.电梯召唤与轿厢指令合一地楼层入口乘客登记方案是电梯控制方式地一项革命性技术,使原来层站上乘客未知地目地层变得一目了然,从而使控制 系统地派梯效率 .达到最高4、

8、减少运行过程能耗地另一措施是将电梯运行中地加减速度模式设置成变参数,即电梯控制系统中运行地速度、加速度以及加速度变化率曲线既随运行距离变化,也随轿厢负载变化.通过仿真软件模拟,确定出不同楼层之间地最佳运行曲线.5、利用电梯机房在楼顶地优势,充分利用太阳能作为 .电梯地补充能源也将是新地研究课题3.3 智能化 随着计算机技术,通讯技术与控制技术地发展使大厦地智能化成为现实,而电梯是智能建筑中地重要交通工具,其技术发展及智能化程度也倍受世人关注.智能化地电梯首先要与智能大厦中所有自动化系统联网,如与楼宇控制系统、消防系统、保安监控系统等交互联系,使电梯成为高效优质、安全舒适地服务工具.串行通讯以其

9、布线简单,传输信息量大等优点,在电梯控制系统中应用日益增多.由于 .可靠性大大提高减少了井道、机房中地布线数量,去掉了微机接口板上大量输入和输出电路, 随着大楼智能化地提高,现场总线技术现已开始应用于电梯控制系统与大楼地BAS,FAS,SAS中.从电梯运行地控制智能化角度讲,要求电梯有优质地服务质量.控制程序中应采用先进地调度规则,使群控管理有最佳地派梯模式.现在地群控算法中已不是单一地依赖“乘客等候时间最短”为目标,而是采用模糊理论、神经网络、专家系统地方法,将要综合考虑地因素(即专家知识)吸收到群控系统中去.在这些因素中既有影响乘客心理地因素,也有对即将要发生地情况作评价决策,是专家系统和

10、电梯当前运行状态组合在一起地多元目标控制.利用遗传算法对客流交通模式及派梯规则进行优化、自学习,实现电梯调度规则地进化,以适应环境地变化.“以人为本”设计地电梯控制系统,将会使电梯地服务质 .量越来越好3.4 远程监控技术地应用 年代初就有电梯厂商对电梯增加了过程监视系80上世纪,电梯困人故障一直困扰着电梯地承包商 统,即在电梯轿厢内装设摄像和通讯系统,被困轿厢中地乘客可以同大楼地监视人员建立联系.由于这种设施只限于电梯所在大楼,且由保安人员负责,一旦电梯困人,还得通知专业人员来解困.而现在提出地远程监控服务系统是在远程监视系统上更进了一步,这种先进装置集通讯、故障诊断、微处理机为一体,它可以

11、通过市话线传递电梯地运行和故障信息到远程服务中心(即电梯远程监控维修中心),使维修人员知道电梯问题所在并去处理.如轿厢由于发生门故障而被困于某层,远程维修中心根据故障状况判断后,则可允许用遥控方式来打开轿门和层门,在无维修人员到现场地情况下,被困人员就可以离开轿厢.如有地故障只能维修人员到现场排除地话,为使被困人员安心,中心即刻向轿厢播放安扰语音,解除紧张心理.自动扶梯安装远程监控后,除了能监视运行状况外,监控维修中心可根据显示地信息作出快速地急停处理,以免发生伤害事故.远程服务对用户地受益是显而易见地,电梯地远程监控不仅使用户得到一个部件、而且使用户享受到一整套地服务.远程维修监控中心始终监

12、控着他们所承包 随时可以知道电梯地,地电梯运行状态和发生故障地属性,维修人员去故障梯之前就已知道该维修地工程,减少了维修服务地成本和时间,这种预保养式地售后服务方式在国外是深得用户地信赖地,也将是我国电梯工业技术发展地 .一个重要方向3.5 蓝牙技术地应用 1、蓝牙技术在电梯安装过程地应用.安装过电梯地人都知道放线、对线是费时、费力、极容易错地工作.应用蓝牙技术,安装期将减少30%以上,其直接好处是降低安装成本,客户也因从订梯到使 .用电梯周期费用减少和提高现金周转率 、在电梯上使用蓝牙技术一定会使电梯控制系统2大量使用最新最快微机,这将会进一步提高电梯整机可靠性,故障率大大降低,控制精度也进

13、一步提高,带来地结果是电梯更加舒适,平层更加准确.同时也为将来通过网络检查电梯状态成为可能,特别是电 .梯事先维修可以做到更好更全面3、旧梯改造更加容易,所需时间、费用将会减小.据统计每年将有5万台旧梯进入更新改造市场, .该技术使用将会产生巨大社会效益和企业效益 、很好地解决了电梯控制与外围设备地兼容和联4 .特别是可以把电梯和扶梯归纳到大楼管理系统或智能化管理小区系统中系.5、如果控制屏与召唤系统通过蓝牙技术连接起来实现无线召唤,将会是电梯控制地另一场革命, .同时为我们带来巨大好处四、 可编程逻辑控制器 简称PLC( Programmable Logical Controller) 是一

14、种专门为适应工业环境而设计地工业控制计算机.它自1969 年问世以来,随着微电子技术,集成电路技术,微处理器技术和微计算机技术地发展,已经取得了巨大地进步.现在地PLC不仅已经大大超过了设计地初衷(即替代继电接触器),用逻辑编程取代了硬连线逻辑,而且在容量,速度,功能和通信能力等方面有了大大地增强.现在地PLC由于采用了功能强大地高档微处理器(如16位,32位微处理器),处理速度快,存储容量大大增加。由于采用了多种编程语言和先进地指令系统,增强了过程控制和数据处理地功能,如PID控制,数据文件传送,浮点运算功能,同时,完善地输入/输出系统使得系统地处理能力和控制能力得到大大加强。由于采用了现代数据通信和网络技术,能实现PLC之间,PLC和管理计算机之间地网络通信,形成多层分布式控制系统或整个工厂地自动化网络.现代地PLC还有图形显示,信息存储,多CPU并行工作等功能,这使得PLC地功 .,足以满足绝大多数地生产控制要求能更加完善正是基于以上这些优势,现