电梯控制系统设计文献综述

1、燕山大学毕业设廿（论文）文献综述院（系）：电气工程系专业卅级：09过控2班综述题目：电梯控制系统的研究 学生姓号:指导教W电梯控制系筑设廿文献综述-电梯的起源及历史E1眸1.1电梯的起源电梯起源于公元前2600年埃员人在建造金字塔时使用了最原始的 提升系统说起，但这一类起重机的能淵均为人力。1203年，法国的二修 道院安装了一台起重机。所不同的是该机器是利用驴作为动力，我荷由 绕在一个大液简上的绳子进行起吊。此种方法一直沿用到观在，直到瓦 特发明了蒸汽机，约在1800年，媒矿主才利用起重机把矿井巾的媒输送 上来。数百年来人们制造il各种各样的升降机,它fj部具有一个共同的缺 陷：只要起吊绳突然

2、i裂，升降机便急速地坠落到底层。前两代无机房电梯在欣洲已经陶汰，温汰的原因是安全隐患严重, 所以在1997年开始几平没有欣洲公司再使用该类无机房电梯了。而第三 代无机房电梯愉于改变前两代的新产晶，所以一直受到青lo 10是主机 tfi在轿fflJO的安全问题及蝶音十分不受欢迎，所以在朋洲也没得到发 展。在带三代无机房电梆受到发展的只有通力的电梯。但是通力的产品虽然比前两代有了技术方面的突破，特别是主机的 突破应该说对无机僻枝术的普遍应用提fft了十分好的契机，不11公振共 鸣冋題没有IM地解决是一个重要的技术设廿缺陷。同时该种技术限制了 速度与高度的提高。1.2电梯的发展历史电梆进人人们的生活

3、已经150年了。一 f半世纪的风风雨雨，翻天 股地的是历史的变辻，永恒不变的是电梯提升人类生活质量的承诺。人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600 年，埃及人在5!造金字塔时就使用了最原始的升降系貌，这套系统的基 本原理至今的无变化；即一f平炳物下降的同时，负裁平台上升。早期 的升降工具基本以人为动力。1203年，在法国涓岸边的一个修道院里安 装了一台以驴子为动力的起重机，这才结東了用人力运送重物的历史。 英国科学家瓦特发明蒸汽机后，起重机装置开始釆用蒸汽为动力。紧陌 其后，威廉。汤姆MJI岀用液压驱动的开降梯。液压的介质是水。在 送些升降梯的基础上，一代Q代富有侨新精

4、神的工程帅门在不斷改进 升薛梯的技术。然而，一个关键的安全问题始终波有得到解决，那就是 一旦升降绳缆发生Bi裂时，负我平台就一定会发生里毁事故。生活在继续，科技在发展，电怫也在进步。150年来，电梯的林质 由黒白道彩色，样式由直武到斜式，在操纵控制方面更是步步岀新一 手柄开关操纵、按担控制、信号控制、集选控斟、人机对话等等,多台 电檢U岀现了并朕腔斟，智能辟控等等，双层轿Iffl电檢展示出节省井道 空间，提升运输能力的优势，如今，以美国奥的斯公司为代表的世界各 大普名电梯公司各展风姿，仍在继续亍电梆新品的研发，并不斷完善 维修和保养服务系貌。调頫门控、智能远程监控、主机节能、腔制柜低 喋音附用

5、、夏合厠带坏保款款集纳了人类在Dlls电子、光学等 领域最新科研成果的新塑电檢竞相间世，冷冰冰的建筑因此散射岀人11 的光薜，人们的生活因此变得更加美好。1.3找国电梯事业的发展现状夫规模的经济建设尤其是蓬勃发展的房地产业给电梯行业开拓了广 阔的市场，2001年我国电梯产量达4.5 Jj台，创造了行业发展史上的一 个新的高峰，被业人士称为“第三次浪潮”。目前，中国经济翟设需求的 各类电梯、几平全部可以在中国生产。据貌廿，全世界平均1000人有1 台电梯。我国如果要达到迪个水准，还需要新装80 Jj台。到期时候，每 年仅报废更新就需要6牙台。目前房屋建设衿头仍然很好，电梆市场供 需两KE,前景一

6、片光明。二.电梯技术发展超势展望电梆的普及给人们的生活带来了极大的优越性，而电梆技术也只有 不Bi的发展才能更好地满足高层建筑及其辞体的需要。展里未来，电梆 的发展范卿应包站以下几点：2.1降低能藕减少电梆能耗的措葩是多方面的。壬要包折：选择高效的驱动系统; 减少电梯机械系统的愦性和摩擦IE力；合理运用对重和平衡力。驱动系筑采用永磁同步无齿轮曳引机。由它的工作原理可知其M 傲是由永傲鉄来实现的，不需要定子額外提供剧噩电流，因而电 Hl的工作因数可以达到很高。同时永繼同步电机的转子无电流通 过，不存在转子耗损问题。由于没有效率低、高能耗4S轮嗚杆传 动副,能耗进一步降低。在停站较少的8f梯布置中

7、，一彳、壬机驱动两f轿弗分别上下运行 是一种节能的方案。而减少能耗的另一种途径是电梯运行过程的 能耗控制。利用电梯空tiffs满TfiH电机处以发电状态的 特性，将再生能量反馈给电网，送种节能措葩在高速梯上效果显 普。还有一种节能方案稱在软件控制中得以实现。如建立实时控嗣的 交通模式，尽量以较少的运行次数来运我较名的乘客，使电梯的 停站次数城至最少。电檢召唤与轿IS抬令合一的楼层人口乘客登 记方案使原来层站上乘客未知的目的层变得一目了然。而另一措施是将电悌运行中的加诚速度模式设置成变参数，即电 梯控制系统中运行的速度、ira速度以及加速度变化率曲线既n运 行距离变化,也砸轿弗负裁变化。5利用电

8、梯机房在楼顶的优势,充分和用太阳能作为电梯的补充能 源也将是新的研究课題。2.2绿色化绿色电梯的研究主要在电梯制造、配置及安装、使用过程中节能和减少 坏境污染等方面。节能tilt现在以下几个方面：原林料的充分利用； 电梆数量与参数的优化配置；高效的驱动系统；减少机檢系鋭的惯性和 摩擦阻力；选用节能照明；客货流量规划等方面。减小对坏境的污染主 要体现在两方面：油污染降至最低；电梆的电繼兼容11问题。由于电梆 是在大原中顺繁启动的大容量电器，由此产生的电磁福射将对夫楼的办 公设备构成严重干扰。2.3远程监控系锐远程监控系统的应用，使得电梆状态监控的智能可以在监控中心就 可以监测到电梯的运行状态，监

9、控中心Bfi时可以监控电梆发生的故障,并目可以诊Bi岀於障的类塑和发生的也置，使电梯维护更加安全、方便。2.4蓝牙技术的应用1.蓝牙技术在电梯安装il程的应用。安装il电梆的人SPffliitt线、 对线是费时、费力、极容易错的工作。而应用蓝牙技术，安装期将减少 30%以上，其直接好处是降低安装成本，客户也HUiTHi到使用电梆周 期贯用减少和提高现金周转率。2.IFI梯改造更加容易，所需时间，费用将会城少。据筑计每年将有5 牙台IFlt$a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。3很好地解决了电梆控制与外围设备的兼容和联系。如果控斟屏与日唤系统通过蓝牙技术连接起来实现无线

10、日唤，将会 是电梯控斟的另一场革命，同时为我们带来巨大好处。2.5智能化廠着计算机技术，通讯技术与控制技术的发展是大厦的智能化成为 现实，而电悌在这当中充当着重要的角色，其技术发展及智能化程度也 备受世人关注。电梯的書能化首先要与大厦中所有自动化系筑联n, $o 与楼宇控制系统，消航系统，保安监控系统等互相朕网。从电梯运行的控制智能化轴度讲,要求电梯有优质的股务质量。控 制程序中呆用先进的调度规则，使蘇控管理有最佳的涌梆模式。现在的 辟控方法中已不是单一地依輾“乘客等候时间最短”为目标，而是将要 综合考虑的因素吸收到群控系统中去。“以人为本设计的电檢控制系统, 将会便电梯的SK务质量越来ifi

11、ffo除以上几方面外，诸如IC卡的智能管理系境,应用模刪理论和神经 网络技术的I?管理系统，以及数昭枝术、声控技术、载波技术等也将在 电梯技术領域中得到推广和发展。三电梯的控制技术电梯控斟系统壬要采用以下三种方式：一是继电器控斟系统、二是 PLC控制系统、三是ISHI控制系筑。魅电器控制系筑由干故障率高，控 制方式不灵活及功率消耗夫等缺点，目前已逐浙被人们bJiiilito撤机控 *1系筑虽然在智能控制方面有较91大的功能，但也存在一定的不足之处, 即杭干扰性差，系统设廿较复杂，一般维修人员难以掌握其维修技术， 这些都限制了微机控葩系统应用的广泛性。而PLC控制系统由于运行可 靠、使用维修方便

12、、杭干扰11强等优極性，成为目前在电梆控制系统中 使用最多的控匍方式。.1电梯缰电器控制系统的特点及存在问題(1 )系统的触自繁名、接线线路夏杂，目触点容易烧坏暦损，igfit 接触不良，因而於障率较高。普通控制电器及硬件接线方法难以实现较夏杂的控翎功能，使 系筑的控制功能不易增加,技术水平难以提高。电騷机构及觥点动作速度比较慢，机檢和电範惯性大，系貌控 制精度难以提高。系貌结构庞大，能耗较高，机楝动作喋音大。由于线路夏杂，易岀观故障，因而保养绒修工作量大，费用高， 而且检查故障困难，费时费工。电梯继电器控制系统故障率高，大大降低了电梯的可靠性和安 全性，经常造成停梆，给乘用人员带来不便和惊忧

13、。且电梯一旦发生冲 顷或MK,不但会造成电梯机植部件硕坏,还可能出现人身事故。2 PLC及其在电梯控匍中的应用特贞PLC与普通做机一样，能通用或专用CPU作为字处理器，实现通道(字)的运算和数摇存储,另外还有位处理器(布尔处理器)，进行点(位) 运算与控制。PLC是一种用Tit自动给控制的专用廿算Hl。实质上属 于廿算机控射方式。PLC控制一朋具有如下特虑:(1 )作方便，对PLC的操作色括程序输人和程序更改的操作。大 多数PLC果用编程器进行输入和更改的操作。编程器至少提供了输人信 息的显示，湘大中塑的PLC,编程器采用了 CRT屏幕显示，因此，程序 的聯人直接可显示，更改程序的操作也可直接

14、根据所需要的地址编号或 接点号进行搜索或顺序査找，然后进行更改，更改的信息可在液晶屏或 CRT显示；编程方便(2)可靠性高。PLC不需要大量的活动元件和接裁电子元件,它的 接线大大减少，与此同时，系统的维修简单，维修时间短；PLC采用了 一系列可靠性设计的方法进行设it,例如，冗余设it, Bi电保护，於障 诊Bi和信息保护及恢复等，提高了 MTBF,降低了 MTTR,使可靠性提高; PLC是为工业生产过程控制而专门设廿的控制装置,它貝有比通用计算 机控制更简单的编程培言，而为工业恶劣操作坏境设廿的硬件使可靠11 夫大提高；在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措葩，如采 用可靠性的元件

15、，采用先进的工艺制造流水线制造，对于干扰的屏蔽、 隔离和滤波等，对电源的Bi电保护，对存存储器容的保护等；PLC的狀 件方面，也采取了一系列提高系鋭可靠性的措施，如采用软件滤波，软 件自诊8L简化编程培言等。结東培电梯技术的发展水平体现了社会的科学文明。摩天大楼的高度限制, 不仅是建筑技术上的因素，一个重要的因素是受电梯提升高度的限制。相 信,帧着电梯技术的开发研究,高效、高速、智能化控超的电梯一定会提供 优质良好的服务。无机房、无齿轮、电施兼容性、远程监腔等技术将是 电梆工业今后几年的重要研究方向。参考文献1志精可编程控制器应用基BM,电子11,20032武鋒可编程控制器PLC的基本原理及应用J电子世界,2002, ( 11 )3孟红军.三菱变煩调速器FR-A500使用手册,20044唐勇奇，葵直电悌变颛调速PLC腔制的设廿与实现J电机电器技 术，20