1摘 要隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也得到了迅速發(fā)展,交流變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代,其應(yīng)用越來越廣。電梯是現(xiàn)代高層建筑的垂直交通工具,其設(shè)計(jì)要求穩(wěn)定性、安全性及高。隨著人們生活水平的不斷提高,對電梯的要求的也相應(yīng)提高,這樣對電梯的安裝也有了更高的要求。通過合理的選擇和人性化的設(shè)計(jì),提高了電梯的安裝效率,并提升了電梯的安全系數(shù)與安裝質(zhì)量,使電梯達(dá)到了更美觀、更安全、更實(shí)用的層次。關(guān)鍵詞:電梯 硬件描述語言 2目 錄摘 要 ·····················································第一章 緒 論············································1.1 課題的研究背景及意義1.2 電梯的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1.3 課題研究的內(nèi)容 第 2 章電梯的綜述···········································2.1 電梯的定義與簡介 ··················· 2.2 電梯的歷史發(fā)展 ···················· 2.3 電梯的種類 ······················· 2.4 電梯的主要參數(shù)及性能指標(biāo) ················ 2.5 電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件 ·················· 第 3 章控制系統(tǒng)軟件控制回3路·································3.1 總體方案的確定····················· 3.2 設(shè)計(jì)思想························ 第 4 章軟件的選擇···········································第 5 章硬件的控制······································5.1 主拖動(dòng)回路的設(shè)計(jì)···································5.1.1 電梯機(jī)房里的主要部件·····························5.1.2 電梯的安全保護(hù)裝置·······························5.2.1 電梯參數(shù)的計(jì)算···································5.2.2 變頻器的工作原4理·································5.2.3 電機(jī)與變頻器配置及容量的選擇·····················5.3 電梯門控制系統(tǒng)·····································5.3.1 開關(guān)門過程·······································5.3.2 門的拖動(dòng)系統(tǒng)·····································第六章 經(jīng) 濟(jì) 效 益 分 析·······························結(jié) 論 ················································致 謝 ················································參考文獻(xiàn) ································5··············附 錄 ················································第一章 緒論1.1 課題的研究背景及意義電梯是高層賓館、商店、住宅、多層廠房和倉庫等高層建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。隨著社會(huì)的發(fā)展,建筑物規(guī)模越來越大,樓層越來越多,對電梯的可靠性、舒適感和美學(xué)等方面的要求也有了更高要求。電梯是集機(jī)電一體的復(fù)雜系統(tǒng),不僅涉及機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制和土建等工程領(lǐng)域,還要考慮可靠性、舒適感和美學(xué)等問題。而對現(xiàn)代電梯而言,應(yīng)具有高度的安全性。事實(shí)上, 電梯上已經(jīng)采用了多項(xiàng)安全保護(hù)措施。在設(shè)計(jì)電梯的時(shí)候,對機(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)。然而,只有電梯的制造,安裝調(diào)試、售后服務(wù)和維修保養(yǎng)都達(dá)到高質(zhì)量,才能全面保證電梯的最6終高質(zhì)量。在國外,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。因此,可以說乘坐電梯更安全。美國一家保險(xiǎn)公司對電梯的安全性做過認(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。掘資料統(tǒng)計(jì),在美國乘其他交通工具的人數(shù)每年約為 80 億人次,而乘電梯的人數(shù)每年卻有 540 億人次之多。1.2 電梯的國內(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)展同樣的速度成長起來。作為建筑的中樞神經(jīng),電梯起著不可或缺的作用,電梯作為建筑物內(nèi)的主要運(yùn)輸工具,像其他的交通工具一樣,已經(jīng)成為我們?nèi)粘I畹囊粋€(gè)不可缺少的組成部分。一個(gè)國家的電梯需求總量,主要受其經(jīng)濟(jì)增長速度、城市化水平、人口密度及數(shù)量、國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等綜合因素的影響。在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)低迷的情況下,我國國民經(jīng)濟(jì)仍然以較高的速度持續(xù)增長,城市化水平不斷提高。這從客觀上導(dǎo)致了我國電梯行業(yè)的空前繁榮景象,我國已經(jīng)成為全球最大的電梯市場。上世紀(jì) 80 年代以來,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)高速發(fā)展,我國電梯需求量越來越大??傏厔菔巧仙?,目自口進(jìn)入了“第三次浪潮”,2004 年總產(chǎn)量超過了 8 萬臺(tái),而且目前還沒有減速的跡象。從 1949 年建國以來全國共生產(chǎn)安裝了 6l 萬多臺(tái)電梯。盡管如此,我國的電梯遠(yuǎn)未達(dá)到飽和的程度。全世界平均 1000 人有 l 臺(tái)電梯,我國如果要達(dá)到這個(gè)水準(zhǔn),還需要增加 70萬臺(tái)。到那時(shí)候,全國在用電梯將達(dá)到 130 萬臺(tái),每年僅報(bào)廢更新就需要 6 萬臺(tái)。到 2005 年,中國電梯的年產(chǎn)量達(dá)到 13.5 萬臺(tái),與1980 年相比,25 年增長了 59 倍,產(chǎn)量每年平均增長 17.8%。20057年安裝驗(yàn)收電梯 124465 臺(tái),截至 05 年底,我國的在用電梯總數(shù)已達(dá) 651794 臺(tái)。如此龐大的市場需求為我國電梯行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺(tái)!我國電梯行業(yè)已經(jīng)具備了很強(qiáng)的生產(chǎn)能力。興旺的電梯市場吸引了全世界所有的知名電梯公司,美國奧的斯、瑞士迅達(dá)、芬蘭通力、德國蒂森、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內(nèi)的市場份額達(dá)到了 74%”。先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)管理的引進(jìn)對國內(nèi)電梯企業(yè)產(chǎn)生了強(qiáng)大的推動(dòng)作用。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。目前國內(nèi)市場需要的電梯產(chǎn)品,我國電梯行業(yè)幾乎全部可以生產(chǎn),不但大量替代了進(jìn)口,而且有一定的出口。國產(chǎn)電梯的技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量正在穩(wěn)步提高。自 1985 年我國參加了國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO/TCl78以來,先后等同或等效采用了一批國際標(biāo)準(zhǔn)和先進(jìn)國家的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)的高起點(diǎn)使我國電梯行業(yè)在技術(shù)上居于有利地位。許多新技術(shù)和新產(chǎn)品,如無機(jī)房電梯、無齒輪曳引機(jī)、永磁同步拖動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等,國際上也是剛剛出現(xiàn),我國就有許多企業(yè)可以生產(chǎn)了。國產(chǎn)電梯以其高質(zhì)量,低成本的優(yōu)勢贏得了越來越多的國內(nèi)外客戶,為逐步進(jìn)入國際市場創(chuàng)造了有利條件。中國電梯在亞洲市場占有越來越重要的位置,每年銷售量己達(dá) l萬臺(tái)左右,約占亞洲市場的 1/50,一些合資企業(yè)在出口創(chuàng)匯方面也做出了貢獻(xiàn)。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)國家工業(yè)現(xiàn)代化程度的標(biāo)志之一。在一些發(fā)達(dá)的工業(yè)國家,電梯的使用相當(dāng)普遍。8世界上有名的幾家電梯公司,諸如:美國奧的斯公司、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)量已占世界市場的 51%。其中,奧的斯公司和三菱公司是世界上最大的電梯生產(chǎn)企業(yè)。目前,國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。此外,家用小型電梯將成走電梯家族中新的組成部分。第二章 電梯的綜述2.1 電梯的定義與簡介一種以電動(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。也有臺(tái)階式,踏步板裝在履帶上連續(xù)運(yùn)行,俗稱自動(dòng)電梯。 服務(wù)于規(guī)定樓層的固定式升降設(shè)備。它具有一個(gè)轎廂,運(yùn)行在至少兩列垂直的或傾斜角小于 15°的剛性導(dǎo)軌之間。轎廂尺寸與結(jié)構(gòu)形式便于乘客出入或裝卸貨物。 9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。近幾年來,隨著國際社會(huì)對環(huán)保認(rèn)識(shí)的關(guān)注,各大電梯公司現(xiàn)在在其電梯表面基本都采用了粉末涂料噴涂,這是一種新型環(huán)保無溶劑的涂料,并且各種性能皆優(yōu)于油漆。2.2 電梯的歷史發(fā)展1854 年,在紐約水晶宮舉行的世界博覽會(huì)上,美國人伊萊沙·格雷夫斯·奧的斯第一次向世人展示了他的發(fā)明。他站在裝滿貨物的升降梯平臺(tái)上,命令助手將平臺(tái)拉升到觀眾都能看得到的高10度,然后發(fā)出信號(hào),令助手用利斧砍斷了升降梯的提拉纜繩。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?!耙磺邪踩?,先生們?!闭驹谏堤萜脚_(tái)上的奧的斯先生向周圍觀看的人們揮手致意。誰也不會(huì)想到,這就是人類歷史上第一部安全升降梯。人類利用升降工具運(yùn)輸貨物、人員的歷史非常悠久。早在公元前2600 年,埃及人在建造金字塔時(shí)就使用了最原始的升降系統(tǒng),這套系統(tǒng)的基本原理至今仍無變化:即一個(gè)平衡物下降的同時(shí),負(fù)載平臺(tái)上升。早期的升降工具基本以人力為動(dòng)力。1203 年,在法國海岸邊的一個(gè)修道院里安裝了一臺(tái)以驢子為動(dòng)力的起重機(jī),這才結(jié)束了用人力運(yùn)送重物的歷史。英國科學(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。緊隨其后,威廉·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。在這些升降梯的基礎(chǔ)上,一代又一代富有創(chuàng)新精神的工程師們在不斷改進(jìn)升降梯的技術(shù)。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。 奧的斯先生的發(fā)明徹底改寫了人類使用升降工具的歷史。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。1889 年 12 月,美國奧的斯電梯公司制造出了名副其實(shí)的電梯,它采用直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力,通過蝸輪減速器帶動(dòng)卷筒上纏繞的繩索,懸掛并升降轎廂。1892 年,美國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。 11生活在繼續(xù),科技在發(fā)展,電梯也在進(jìn)步。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;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。如今,以美國奧的斯公司為代表的世界各大著名電梯公司各展風(fēng)姿,仍在繼續(xù)進(jìn)行電梯新品的研發(fā),并不斷完善維修和保養(yǎng)服務(wù)系統(tǒng)。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)?!豢羁罴{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。2.3 電梯的種類 根據(jù)建筑的高度、用途及客流量(或物流量)的不同,而設(shè)置不同類型的電梯。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。載貨電梯:主要為運(yùn)送貨物而設(shè)計(jì),通常有人伴隨的電梯。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,轎廂具有長而窄的特點(diǎn)。12雜物電梯:供圖書館、辦公樓、飯店運(yùn)送圖書、文件、食品等設(shè)計(jì)的電梯。觀光電梯:轎廂壁透明,供乘客觀光用的電梯。車輛電梯:用作裝運(yùn)車輛的電梯。船舶電梯:船舶上使用的電梯。建筑施工電梯:建筑施工與維修用的電梯。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,如冷庫電梯、防爆電梯、礦井電梯、電站電梯、消防員用電梯等。2、按驅(qū)動(dòng)方式分類交流電梯:用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。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。直流電梯:用直流電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)力的電梯。這類電梯的額定速度一般在 2.00m/s 以上。液壓電梯:一般利用電動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)液體流動(dòng),由柱塞使轎廂升降的電梯。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。13螺桿式電梯:將直頂式電梯的柱塞加工成矩形螺紋,再將帶有推力軸承的大螺母安裝于油缸頂,然后通過電機(jī)經(jīng)減速機(jī)(或皮帶)帶動(dòng)螺母旋轉(zhuǎn),從而使螺桿頂升轎廂上升或下降的電梯。直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯:其動(dòng)力源是直線電機(jī)。電梯問世初期,曾用蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)電梯,現(xiàn)已基本絕跡。3、按速度分類電梯無嚴(yán)格的速度分類,我國習(xí)慣上按下述方法分類。低速梯:常指低于 1.00m/s 速度的電梯。中速梯:常指速度在 1.00~2.00m/s 的電梯。高速梯:常指速度大于 2.00m/s 的電梯。超高速梯:速度超過 5.00m/s 的電梯。隨著電梯技術(shù)的不斷發(fā)展,電梯速度越來越高,區(qū)別高、中、低速電梯的速度限值也在相應(yīng)地提高。4、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。無司機(jī)電梯:乘客進(jìn)入電梯轎廂,按下操縱盤上所需要去的層樓按鈕,電梯自動(dòng)運(yùn)行到達(dá)目的層樓,這類電梯一般具有集選功能。14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。5、按操縱控制方式分類手柄開關(guān)操縱:電梯司機(jī)在轎廂內(nèi)控制操縱盤手柄開關(guān),實(shí)現(xiàn)電梯的起動(dòng)、上升、下降、平層、停止的運(yùn)行狀態(tài)。按鈕控制電梯:是一種簡單的自動(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。信號(hào)控制電梯:這是一種自動(dòng)控制程度較高的有司機(jī)電梯。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。集選控制電梯:是一種在信號(hào)控制基礎(chǔ)上發(fā)展起來的全自動(dòng)控制的電梯,與信號(hào)控制的主要區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)無司機(jī)操縱。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。群控電梯:是用微機(jī)控制和統(tǒng)一調(diào)度多臺(tái)集中并列的電梯。群控有梯群的程序控制、梯群智能控制等形式。6、其它分類方式按機(jī)房位置分類,則有機(jī)房在井道頂部的(上機(jī)房)電梯、機(jī)房在井道底部旁側(cè)的(下機(jī)房)電梯,以及有機(jī)房在井道內(nèi)部的(無機(jī)房)電梯。15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。此外,還有雙層轎廂電梯等。7、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。特別是由于土地緊張而將住宅移至山區(qū)后,斜行電梯發(fā)展迅速。立體停車場用電梯,根據(jù)不同的停車場可選配不同類型的電梯。建筑施工電梯,是一種采用齒輪齒條嚙合方式(包括銷齒傳動(dòng)與鏈傳動(dòng),或采用鋼絲繩提升),使吊籠作垂直或傾斜運(yùn)動(dòng)的機(jī)械,用以輸送人員或物料,主要應(yīng)用于建筑施工與維修。它還可以作為倉庫、碼頭、船塢、高塔、高煙囪的長期使用的垂直運(yùn)輸機(jī)械。 2.4 電梯的主要參數(shù)及性能指標(biāo)1.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,因此對電梯的第一要求就是安全。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。16(2)可靠性電梯的可靠性很重要,如果一部電梯工作起來經(jīng)常出故障,就會(huì)影響人們正常的生產(chǎn)與生活,給人們造成很大的不便,不可靠也是事故的隱患,常常是不安全的起因。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。(3)停站的準(zhǔn)確性停站準(zhǔn)確性又稱平層準(zhǔn)確度,平層精度。GB/T10058-1997《電梯技術(shù)條件》對轎廂的平層準(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)0.25 或 0.5 ≤±15交流雙速電梯0.75 或 1.0 ≤±30交直流快速電梯 1.5—2.0 ≤±15交直流高速電梯 ≥2.0 ≤±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。負(fù)載重,則慣性大,提速高慣性也大。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)同一層站停測量平衡誤差,取其最大值做平層站的平層準(zhǔn)確度。(4)振動(dòng)、噪聲及電磁干擾現(xiàn)代電梯是為乘客創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。因側(cè)要求電梯運(yùn)行平穩(wěn),安靜,無電磁干擾。17(5)舒適感和快速感電梯作為一種交通工具,對于快速性的要求是必不可少的,快速可以節(jié)省時(shí)間,這對于快節(jié)奏的現(xiàn)代生活中的乘客是很重要的。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。因此在電梯設(shè)計(jì)時(shí)就要兼顧快速性和舒適感這兩個(gè)互相矛盾的因素。(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2.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。2)轎廂尺寸(mm):寬×深×高。3)轎廂形式:有單或雙面開門及其它特殊要求等,以及對轎頂、轎底、轎壁的處理,顏色的選擇,對電風(fēng)扇、電話的要求等。4)轎門形式:有柵欄門、封閉式中分門、封閉式雙拆門、封閉式雙拆中分門等。5)開門寬度(mm):轎廂門和廳門完全開啟的凈寬度。6)開門方向:人在廳外面對廳門,門向左方向的為左開門,門向右方向開啟的為右開門,兩扇門分別向左右兩邊開啟者為中開門,也稱為中分門。187)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。半繞 2:1 吊索法,轎廂的運(yùn)行速度等于鋼絲運(yùn)行速度的一半。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。8)額定速度(m/s):制造和設(shè)計(jì)所規(guī)定的電梯運(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。如交流電機(jī)拖動(dòng)或直流電機(jī)拖動(dòng),轎內(nèi)按鈕控制或集選控制等。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。11)提升高度(mm):由底層端站樓面至層頂端站樓面之間的垂直距離。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。電梯的運(yùn)行速度越快,頂層高度一般越高。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。電梯的運(yùn)行速度越快,底坑一般越深。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。15)井道尺寸(mm):寬×深。192.5 電梯的結(jié)構(gòu)及組成部件電梯是機(jī)電一體化產(chǎn)品。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。各部分通過控制部分調(diào)度,密切協(xié)同,使電梯可靠運(yùn)行。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),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。電梯的基本結(jié)構(gòu)如圖 2-1 所示。20圖 2-1 電梯的基本結(jié)構(gòu)一、拽引系統(tǒng)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—對重 12—廳門 13—緩沖器21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。主要由拽引機(jī),拽引鋼絲繩,導(dǎo)向輪和反繩輪組成。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。拽引鋼絲的兩端分別連轎廂和對重,依靠鋼絲繩和拽引輪之間的摩擦來驅(qū)動(dòng)轎廂升降。導(dǎo)向輪的作用是分開轎廂和對重的間距,采用復(fù)繞型還可以增加拽引力。二、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。它的作用是限制轎廂和對重的活動(dòng)自由度,使得轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌做升降運(yùn)動(dòng)。三、門系統(tǒng)門系統(tǒng)有轎廂門,層門,開門,連動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。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。開門機(jī)設(shè)在轎廂上,是轎廂和層門的動(dòng)力源。四、轎廂22轎廂是運(yùn)送乘客或者貨物的電梯組件。它是有轎廂架和轎廂體組成的。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。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)由對重和重量補(bǔ)償裝置組成。對重由對重架和對重塊組成。對重將平衡轎廂自重和部分額定載重。重量補(bǔ)償裝置是補(bǔ)償高層電梯中轎廂與對重側(cè)拽引鋼絲繩長度變化對電梯的平衡設(shè)計(jì)影響的裝置。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,它的作用是對電梯進(jìn)行速度控制。拽引電機(jī)是電梯的動(dòng)力源,根據(jù)電梯配置可采用交流電機(jī)或者直流電機(jī)。供電系統(tǒng)是為電機(jī)提供電源的裝置。速度反饋系統(tǒng)是為調(diào)速系統(tǒng)提供電梯運(yùn)行速度信號(hào)。一般采用測速發(fā)電機(jī)或速度脈沖發(fā)生器與電機(jī)相連。調(diào)速裝置對拽引電機(jī)進(jìn)行速度控制。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。其中控制裝置根據(jù)電梯的運(yùn)行邏輯功能要求,控制電梯的運(yùn)行,設(shè)置在機(jī)房中的控制柜上。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。平層裝置是發(fā)23出平層控制信號(hào),使電梯轎廂準(zhǔn)確平層的控制裝置。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地坎達(dá)到同一平面的操作。位置顯示裝置是用來顯示電梯所在樓層位置的轎內(nèi)和廳門的指示燈,廳門指示燈還用尖頭指示電梯的運(yùn)行方向。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。機(jī)械方面的有:限速器和安全鉗起超速保護(hù)作用,緩沖器起沖頂和撞底保護(hù)作用,還有切斷總電源的極限保護(hù)裝置。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)。24第三章 總體方案設(shè)計(jì)3.1 總體方案的確定3.2 設(shè)計(jì)思想第四章 硬件的選型第五章 經(jīng)濟(jì)效益分析目前電梯已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活所必不可少的工具。本設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修等方面,不僅減少了工作量,而且減少了開支,縮減了成本,效益更高。設(shè)計(jì)者只需有 MAX+Plus II 軟件,便可實(shí)現(xiàn)從文本輸入到管腳分配的全過程,而采用 Verilog HDL 硬件語言進(jìn)行電子電路的設(shè)計(jì),其特點(diǎn)是以軟件工具為核心,通過這些軟件完成產(chǎn)品開發(fā)的設(shè)計(jì)、電路分析 (邏輯功能仿真)、糾錯(cuò)和驗(yàn)證、自動(dòng)布局布線、時(shí)序仿真(布線延遲分析)等各項(xiàng)測試工作,最后可通過綜合器和適配器生成最終的目標(biāo)器件,從而實(shí)現(xiàn)電子電路的自動(dòng)化設(shè)計(jì)。所做出的程序均可通過電腦先進(jìn)行調(diào)試、仿真,通過仿真波形圖可以分析出是否達(dá)到預(yù)計(jì)要求所要實(shí)現(xiàn)的功能,模擬調(diào)試好后再進(jìn)行安裝、運(yùn)行,大大提高了其安全性。這樣實(shí)現(xiàn)安全又快速方便,大大縮短了設(shè)計(jì)的中期和調(diào)試周期,也節(jié)省了一些意外損失所帶來的傷害及不必要的開支。通過仿真波形可以清楚的看出是否實(shí)現(xiàn)了預(yù)計(jì)要求的功能,幫助查缺補(bǔ)漏,提高了檢修的速度,減少故障損失。并且 Verilog HDL 語言早在 1983 年就已經(jīng)推出,至今已經(jīng)有 20 多年的應(yīng)用歷史了,擁有著廣泛的設(shè)計(jì)群體,相應(yīng)的隨著不斷的使用也意味著其功能也越來越完善。并且它的語法結(jié)構(gòu)自由,也相對容易掌握一些,可以使使用者集中精力于設(shè)計(jì)工作中,而不必花費(fèi)太多的時(shí)間在語言和語法的學(xué)習(xí)上。綜合上述來說,控制經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到了提高。25結(jié) 論通過這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì),學(xué)習(xí)了 , 等知識(shí)。根據(jù)設(shè)計(jì)題目查找所要用到的資料,之后來確定具體的設(shè)計(jì)方案, 。本次設(shè)計(jì)用 其功能強(qiáng)大,使用方便,只可惜時(shí)間有限,學(xué)的只是皮毛。此次設(shè)計(jì)只是實(shí)現(xiàn)了一些比較簡單的電梯控制邏輯關(guān)系,但通過設(shè)計(jì)我的知識(shí)領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展,專業(yè)技能得到了進(jìn)一步的提高同時(shí)增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際的綜合能力。另外,也培養(yǎng)了自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。此次設(shè)計(jì)讓我真實(shí)感受到了理論聯(lián)系實(shí)際的重要性,要想真正的把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)、生活中,還真的不是一件容易的事情,要考慮的問題、要做的事情太多,也非常復(fù)雜,要真正理清事物之間的復(fù)雜的邏輯關(guān)系。自己要學(xué)的知識(shí)真的是太多太多了,難怪老話有“活到老,學(xué)到老”之說,今后還要在學(xué)習(xí)工作中不斷充實(shí)自己。26致 謝本次設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師勞志鴻的精心指導(dǎo)和關(guān)心下完成的。這幾個(gè)月,無論是在學(xué)習(xí)還是日常生活中,導(dǎo)師都給我很大的幫助和鼓勵(lì),特別是在畢業(yè)設(shè)計(jì)上遇到的種種困難有退縮的想法的時(shí)候,在此,我表示由衷的感謝。導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和一絲不茍的工作作風(fēng),令我深感佩服,受益非淺。在此,同時(shí)感謝在我工作學(xué)習(xí)中給予幫助的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師,感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給我很多幫助的同學(xué)們。最后,對各位專家、老師審閱我的論文深表感謝,并渴望給予批評指正。27參考文獻(xiàn)1. 陳家盛.電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003-4-132. 李秧耕,何喬治,何峰.電梯基本原理及安裝維修全書.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2003-98-1063. 高永新、孫艷萍、張美芝、朱姝. 電梯維修與操作.北京:中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2005-528附錄 1電梯的發(fā)展與展望在 2001年 11月我國加入世界貿(mào)易組織使中國經(jīng)濟(jì)向全球一體化的方向又邁進(jìn)一大步。中國市場將更加開放,貿(mào)易更加自由,這就是說更多國外產(chǎn)品將參與國內(nèi)市場競爭,而且產(chǎn)品價(jià)格由于關(guān)稅降低將非常有競爭力。面對日益嚴(yán)峻的市場環(huán)境每個(gè)企業(yè)首先考慮如何生存。要生存下去就必須提高企業(yè)競爭力,在所能夠改變競爭規(guī)則的因素中,技術(shù)變化屬于最顯著的一種。如何在電梯技術(shù)方面保持領(lǐng)先地位從而保持企業(yè)的競爭優(yōu)勢?首先企業(yè)管理者必須清楚了解電梯技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r,并制定一個(gè)企業(yè)電梯技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,才能使企業(yè)不但能夠生存并且可以得到發(fā)展。在今后一段時(shí)間內(nèi)電梯技術(shù)發(fā)展趨勢是什么 ?環(huán)保。當(dāng)今世界非常清晰地認(rèn)識(shí)到生存與發(fā)展的關(guān)系:不環(huán)保就無法生存,沒有生存根本談不上發(fā)展。綠色理念在全球已經(jīng)深入人心,綠色理念是電梯發(fā)展總趨勢。有專家預(yù)言 “誰最先推出綠色產(chǎn)品并搶占市場,誰就掌握市場競爭主動(dòng)權(quán) “。發(fā)展趨勢主要有如下:不斷改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì),生產(chǎn)環(huán)保型低能耗、低噪聲、無漏油、無漏水、無電磁干擾、無井道導(dǎo)軌油漬污染的電梯。電梯曳引采用尼龍合成纖維曳引繩,鋼皮帶等無潤滑油污染曳引方式。電梯裝璜將采用無(少)環(huán)境污染材料。電梯空載上升和滿載下行電機(jī)再生發(fā)電回收技術(shù)。安裝電梯將無需安裝手腳架。電梯零件在生產(chǎn)和使用過程中對環(huán)境沒有影響(如剎車皮一定不能使用石棉)并且材料是可以回收的。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用永磁同步無齒曳引機(jī)。由于永磁同步無齒曳引機(jī)與傳統(tǒng)的蝸輪、蝸桿傳動(dòng)的曳引機(jī)相比具有如下優(yōu)點(diǎn): a)永磁同步無齒曳引機(jī)是直接驅(qū)動(dòng),沒有蝸輪、蝸桿傳動(dòng)副,永磁同步電機(jī)沒有作異步電機(jī)所需非常占地方的定子線圈,而制作永磁同步電機(jī)的主要材料是高能量密度的高剩磁感應(yīng)和高矯頑力的釹鐵硼 ,其氣隙磁密一般達(dá)到 0.75T以上,所以可以做到體積小和重量輕。 b) 傳動(dòng)效率高。由29于采用了永磁同步電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)(沒有蝸輪蝸桿傳動(dòng)副)其傳動(dòng)效率可以提高20%~ 30%。 c)永磁同步無齒曳引機(jī)由于不存在一個(gè)異步電機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)軸承所發(fā)生的噪聲和不存在蝸輪蝸桿副接觸傳動(dòng)時(shí)所發(fā)生噪聲,所以整機(jī)噪聲可降低5~ 10db。 d)能耗低。從永磁同步電機(jī)工作原理可知其勵(lì)磁是由永磁鐵來實(shí)現(xiàn)的,不需要定子額外提供勵(lì)磁電流,因而電機(jī)的功率因數(shù)可以達(dá)到很高(理論上可以達(dá)到 1) 。同時(shí)永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)子無電流通過,不存在轉(zhuǎn)子耗損問題 。一般比異步電機(jī) 降低 45%~ 60% 耗損。由于沒有效率低、高能耗蝸輪蝸桿傳動(dòng)副,能耗進(jìn)一步降低。 e)永磁同步無齒曳引機(jī)由于不存在齒廓磨損問題和不需要定期更換潤滑油,因此其使用壽命長,且基本不用維修。在近期如果能盡快解決生產(chǎn)永磁同步電機(jī)成本問題,永磁同步無齒曳引機(jī)將代替由蝸輪蝸桿傳動(dòng)副異步電機(jī)組成的曳引機(jī)。當(dāng)然將來超導(dǎo)電力拖動(dòng)技術(shù)和磁懸浮驅(qū)動(dòng)技術(shù)也會(huì)在電梯上應(yīng)用 。電梯產(chǎn)業(yè)將信息化、網(wǎng)絡(luò)化。電梯控制系統(tǒng)如何與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合將是未來電梯設(shè)計(jì)的主流趨勢。在 21世紀(jì)的今天如何提供用戶滿意產(chǎn)品和服務(wù)已成為關(guān)系到各企業(yè)生死存亡問題。電梯上網(wǎng)能確保為客戶提供更優(yōu)質(zhì)全程的服務(wù)。在將來各大品牌廠家為了生存和發(fā)展都會(huì)在公共網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中建立自己電梯網(wǎng)站(電梯專用平臺(tái)),這也是一條必由之路,電梯上網(wǎng)主要是實(shí)現(xiàn)以下功能: a)用網(wǎng)絡(luò)把所有電梯監(jiān)管起來,保證電梯安全運(yùn)行,確保乘客安全。當(dāng)電梯出現(xiàn)故障時(shí),電梯通過網(wǎng)絡(luò)向客戶服務(wù)中心發(fā)出信號(hào)使維保人員能及時(shí)準(zhǔn)確了解電梯出現(xiàn)故障的原因及相關(guān)信息,客戶的人身安全是否受到威脅,并在第一時(shí)間內(nèi)趕赴事故現(xiàn)場進(jìn)行搶修,同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)對在電梯內(nèi)乘客安慰,把電梯出現(xiàn)故障的負(fù)面影響降到最低。也可以通過電梯網(wǎng)絡(luò)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)自動(dòng)掃描每臺(tái)電梯各部件以發(fā)現(xiàn)事故隱患做到事先維修,減少停梯時(shí)間,提高企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。 b)電梯網(wǎng)上交易(電梯商務(wù)網(wǎng)站) ?,F(xiàn)在傳統(tǒng)營銷體系是人對人的銷售(或面對面銷售) ,由于需要大量銷售人員,其銷售成本高昂。如果通過電梯商務(wù)網(wǎng)站這個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳播媒體,就可以大大降低銷售成本。在網(wǎng)上你可以展示自己產(chǎn)品的特點(diǎn)、功能、外形和尺寸、以及所需土建尺寸。如在網(wǎng)上填寫你的項(xiàng)目有關(guān)數(shù)據(jù),它會(huì)自動(dòng)進(jìn)行電梯流量計(jì)算,并根據(jù)計(jì)算結(jié)果提供 N個(gè)電梯配30置(包括電梯型號(hào)、載重量、速度、停站數(shù)、候梯時(shí)間、運(yùn)行時(shí)間)方案供用戶選擇。如果用戶需要也可以馬上得到各個(gè)方案報(bào)價(jià),你還可以在網(wǎng)上簽訂購銷合同,通過網(wǎng)上銀行支付貨款,從而完成購銷合同。當(dāng)然也可以在網(wǎng)上下載自己認(rèn)為有用的任何資料,以供日后選購時(shí)使用。 c)利用網(wǎng)絡(luò)快速、準(zhǔn)確特點(diǎn),降低制作成本。在中國加入 WTO后,各個(gè)企業(yè)(特別是合資、外資企業(yè))為降低成本全球采購是必然,避免在采購過程中受到各種不正當(dāng)手段的影響,利用電梯網(wǎng)站招標(biāo)和競標(biāo)可以保證采購價(jià)廉物美的電梯零部件,其運(yùn)作非常低廉。也可把已定點(diǎn)所有外購件生產(chǎn)廠、配套廠通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng),廠家在接到訂單后,通過技術(shù)部安排生產(chǎn)明細(xì)表和零部件制作分工表即可通過網(wǎng)絡(luò)快速、準(zhǔn)確地給外購件生產(chǎn)廠、配套廠下達(dá)生產(chǎn)指令,并指示交貨地點(diǎn)(通常為減少從生產(chǎn)廠到組裝廠再到工地來回運(yùn)費(fèi)直接運(yùn)到工地) ,同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)通知被廠家認(rèn)可的專業(yè)安裝隊(duì)進(jìn)場安裝電(扶)梯。安裝完成后,安裝隊(duì)在網(wǎng)上向廠家和有關(guān)政府部門申請驗(yàn)收??傊畯匿N售到安裝和售后服務(wù)許多工作都可以通過網(wǎng)絡(luò)完成,而且費(fèi)用低、快速、準(zhǔn)確、服務(wù)質(zhì)量好。藍(lán)牙技術(shù)在電梯上應(yīng)用。安裝過電梯的人都知道放線、對線是費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、極容易錯(cuò)的工作。如果控制屏與召喚系統(tǒng)通過藍(lán)牙技術(shù)連接起來實(shí)現(xiàn)無線召喚將會(huì)是電梯控制的另一場革命同時(shí)為我們帶來巨大好處。 a)安裝期將減少 30%以上,其直接好處是降低安裝成本,客戶也因從訂梯到使用電梯周期費(fèi)用減少和提高現(xiàn)金周轉(zhuǎn)率。 b) 在電梯上使用藍(lán)牙技術(shù)一定會(huì)使電梯控制系統(tǒng)大量使用最新最快微機(jī),這將會(huì)進(jìn)一步提高電梯整機(jī)可靠性,故障率大大降低,控制精度也進(jìn)一步提高,帶來的結(jié)果是電梯更加舒適,平層更加準(zhǔn)確。同時(shí)這也為將來通過網(wǎng)絡(luò)檢查電梯狀態(tài)成為可能,特別是電梯事先維修可以做到更好更全面,也進(jìn)一步加快企業(yè)電梯上網(wǎng)。c)舊梯改造更加容易,所需時(shí)間、費(fèi)用將會(huì)減小。根據(jù)統(tǒng)計(jì)表每年將有 5萬臺(tái)舊梯進(jìn)入更新改造市場,該技術(shù)使用將會(huì)產(chǎn)生巨大社會(huì)效益和企業(yè)效益。相信任何企業(yè)都不會(huì)放棄這個(gè)機(jī)會(huì)。 e)很好地解決了電梯控制與外圍設(shè)備的兼容和聯(lián)系。特別是可以把電梯和扶梯歸納到大樓管理系統(tǒng)或智能化管理小區(qū)系統(tǒng)中。電梯群控系統(tǒng)將更加智能化。電梯智能群控系統(tǒng)將基于強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟硬件資