1. 研究目的与意义(文献综述)
1880年西门子发明了使用电力驱动的升降机,从此出现了电梯。现如今电梯已是现代城市中人们生活必不可少的交通工具。我们生活的大型都市中建着很多高耸的建筑,它们一般都会建的很高十几二十层,即使是年轻人爬这么高的楼都会气喘吁吁,更何况老人小孩,因此电梯对于现在的楼房是必须的设施,但是我们经常会遇到等了很久电梯依然没有到的情况,在一个楼房中即使设置了数台电梯,但它们在操作和运行上是独立的,则电梯在使用上效率是很低的。因为乘客在所在层站召唤时,如两台电梯同时被乘客召唤,那么两台电梯有时会同时相应乘客的召唤。这样会造成多余的调度和额外的停站,浪费能源、其他乘客的时间以及机械的磨损。因此,为了提高电梯的运行效率,我们需要对楼房内的电梯进行群控,群控是针对排列位置较集中的共用一个信号系统的电梯组而言的,根据电梯组层站召唤和每台电梯负载情况按某种调度策略自动调度,使每台电梯都处于最合理的服务状态,以提高运送能力,提高对乘客的服务质量并减少电梯的能耗。目前,电梯市场主要由美国奥的斯、芬兰通力、瑞士迅达、德国蒂森、日本三菱、东芝、日立、富士达等八大名牌垄断,国内的市场中如今已有25%的电梯是民族自主品牌电梯,在与外资品牌的争夺中夺得一席之地。在电梯已经十分普及的现在,电梯的研究方向在于使它更加安全、可靠、舒适。
运行安全是电梯的根本和关键。可以说,电梯的全部其他工作都是以此为中心展开的,使电梯安全运行更有保障。永磁同步电机在电梯的设计、生产中,得以开发利用,较高地提高了电梯曳引系统安全性和可靠性。当曳引机制动失灵或其它故障引起电梯向上行方向溜车,乃至飞车时,它具有安全保护作用,通过永磁同步技术使得电梯更加的安全可靠减少事故的发生率。[1]运行上通过采用微机变频器代替从前的继电器控制,微机变频器免去许多复杂的界限提高系统可靠性。以cpu控制电压及频率的连续变换方式,按人体生理适应要求,利用计算机优化设计而成的理想运行曲线,实现更稳定、更舒适的运行。[2]
如今电梯智能化也是电梯研究的关键,电梯控制主要有继电器控制、plc控制和微型计算机控制三种方式。[4]而plc控制是三种控制方式中最具有可靠性、实用性和灵活性的控制方式,plc技术用程序替代了继电器控制的逻辑电路,使电梯的布线、电器元件数量大幅减少,有效的提高了电梯的可靠性,它更适合于用在电梯的技术改造和控制系统的更新换代,是电梯控制系统中理想的控制新技术。
2. 研究的基本内容与方案
本次设计我需要了解电梯在国内外的现状,了解电梯的知识及工作原理,掌握plc编程技术,设计四台电梯智能群控控制系统。
电梯信号控制系统主要是对电梯的运行进行实时操纵和控制,电梯的各种信号控制指令如:启动、运行、减速、停车、开关门等,都是通过信号控制系统实现的。电梯能够通过轿内的指令或厅内的召唤信号要求,启动加速运行,之后匀速运行,在邻近层站是减速制动、平层停车、自动开门。电梯控制系统即是根据指令信号完成电梯整个运行过程控制的硬件组成和软件。
本次设计要实现的目标首先是各电梯的功能,为了实现对电梯的控制功能,控制系统主要由以下电路构成:轿内指令电路、厅外召唤电路、指层电路、定向选层与换速电路、启动制动运行电路、平层控制电路以及开关门电路,在plc方面,本次设计拟采用三菱系列plc完成信号控制系统,通过其输入接口发出呼梯信号、开关门信号及平层信号。plc通过软件对输入信号进行处理后由输出接口发出控制信号及指示信号,完成起动、停车、开门等功能,其次是电梯的群控,群控除了公用厅外召唤信号外,还要根据厅外召唤信号的数量和电梯每次的负荷情况而自动合理的调配各台电梯处于最佳服务状态。通过硬件或软件逻辑的方式将电梯分为多个工作程序控制状态,如客流量平稳状态、上行客流量较下行大状态等,根据当前不同的客流状态,切换最佳的工作程序。如图2.1所示。
3. 研究计划与安排
1~3周,查阅相关文献资料,进行充分调研并对课题进行方案论证,完成开题报告;
4~6周,完成与课题相关的英文文献的翻译工作,同时进行系统方案的修改与完善;
7~10周,完成系统方案的整体设计及硬件组建;
4. 参考文献(12篇以上)
[1]蔡箭峰.永磁同步电机在电梯技术上的应用[j].建筑工程技术与设计,2015(9).
[2]冯威伦.探讨微机控制变频器在电梯控制系统中的应用[j].中国新技术新产品,2012(2):95-96.
[3]段晨东,张彦宁.电梯控制技术[m].北京:清华大学出版社.2015.4
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