成人高等教育毕业论文（设计）题目电梯的自动控制学院工程技术学院专业机电一体化年级学习形式层次学号姓名指导教师2010 年 5 月22 日目录1 前言 (4)1.1概述 (4)1.2研究的目的和意义 (4)1.3电梯的发展史 (4)1.4 电梯的工作原理 (5)1.5 电梯的构造 (5)2 变频电梯控制系统 (6)2.1 电梯的控制方式 (7)2.2 变频电梯的控制要求 (7)2.3 变频电梯控制软件 (8)3 未来电梯的发展方向 (9)4 结论 (12)参考文献：.......................................................................... 错误！未定义书签。

致谢. (14)电梯的自动控制专业：机电一体化层次：姓名：学号：摘要：随着科学技术的发展，电梯行业出现了翻天覆地的变化：电梯企业的生产条件、人文素质、管理水平有了极大的改善和提高。

我国电梯已行成了设计制造、安装调试、维修保养一条龙服务的一个完整的行业。

各电梯公司也不断改进设计、修改工艺，更新换代生产新型的电梯。

电梯主要分为机械系统与控制系统两大部分，随着自动控制理论与微电子技术的发展，电梯的拖动方式与控制手段均发生了很大的变化，老的直流电梯已被淘汰，交流双速梯、ACVVV交流调速梯逐渐被VVVF交流变频变压调速电梯所取代，控制系统已在大量采用PLC和微电脑控制技术，而PLC控制系统由于运行可靠性高，使用维护方便抗干扰性强，设计和调试周期较短等优点，倍受人们重视，已成为目前在电梯控制系统中使用最多的控制方式。

关键词：VVVF交流变频变压调速；电梯；PLC控制系统1 前言1.1概述电梯是随着高层建筑的兴建而发展起来的一种垂直运输工具。

在现代化城市的高速发展中,一幢幢高楼拔地而起。

多层厂房和多层仓库需要有货梯;高层住宅需要有住宅梯;百货大楼和宾馆需要有客梯,自动扶梯……在现代社会,电梯已像汽车、轮船一样,成为人类不可缺少的交通运输工具。

我国电梯行业的发展历程，从改革开放到今天，电梯行业在不知不觉中走过了一个从无到有，从有到多，从多到精的发展历程。

随着住宅市场的巨大变化，中国已经成为全球容量最大、增长最快的电梯市场。

目前，我国电梯保有量已超过100万台，且保持每年20%的递增速度，市场前景乐观。

这些电梯服务于写字间、公寓、商场等各种场所。

当今世界,电梯的使用量已成为衡量现代化程度的标志之一1.2研究的目的和意义随着社会经济的发展，人们对生活质量的追求越来越高。

所以电梯自动控制系统被广为应用。

作为一个当代大学生了解电梯自动控制系统也是需要的。

因此在这毕业之际写关于电梯自动控制的论文，不仅让我巩固了所学知识并应用于实践，同时也让我觉得所学知识能贡献于社会，所读的这几年书是没有白念的。

让我有了一个质地的飞跃。

1.3电梯的发展史追溯电梯这种升降设备的历史,据说它起源于公元前236年的古希腊。

当时有个叫阿基米德的人设计出-----人力驱动的卷筒式卷扬机。

1858年以蒸汽机为动力的客梯，在美国出现,继而又在英国出现水压梯。

1889年美国的奥梯斯电梯公司首先使用电动机作为电梯动力,这才出现名副其实的电梯,并使电梯趋于实用化。

1900年还出现了第一台自动扶梯。

1949年出现了群控电梯,首批4—6台群控电梯在纽约的联合国大厦被使用。

1955年出现了小型计算机(真空管)控制电梯。

1962年美国出现了速度达8米/秒的超高速电梯。

1963年一些先进工业国只成了无触点半导体逻辑控制电梯。

1967年可控硅应用于电梯，使电梯的拖动系统筒化，性能提高。

1971年集成电路被应用于电梯。

第二年又出现了数控电梯。

1976年微处理机开始用于电梯，使电梯的电气控制进入了一个新的发展时期。

随着电梯技术的发展，绿色化、低能耗、智能化、网络蓝牙技术的电梯成为了一段时间内的发展趋势。

1.4 电梯的工作原理实际上，电梯是根据外部呼叫信号以及自身控制规律等运行的，而呼叫是随机的，电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足要求的，因此，电梯控制系统应采用随机逻辑控制方式控制。

曳引绳两端分别连着轿厢和对重，缠绕在曳引轮和导向轮上，曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动，靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力，实现轿厢和对重的升降运动，达到运输目的。

固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。

常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。

轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。

补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。

电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。

指示呼叫系统随时显示轿厢的运动方向和所在楼层位置。

安全装置保证电梯运行安全。

1.5 电梯的构造电梯是一种特殊的其中运输设备，由轿厢及配重、拖拉机及减速传动机械、井道及井道设备、召唤系统及安全装置构成。

轿厢时载人或装货的部位，配重是为了改变电梯电机负载的特性以提高电梯安全性而设置的。

电梯拖动系统示意，电梯的轿厢及配重分系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电机拖动，形成轿厢的上下运动。

井道指建筑物中用于安装电梯并提供电梯运行的通道，轿厢及配重都是在井道中运行的。

井道在各楼层设有门厅及呼梯设备。

门厅由门厅门，厅门顶部装有层楼指示灯，用于指示电梯的运行方向及电梯所在的位置。

门厅里还设有呼梯盒，用于在每层站召唤电梯。

呼梯盒常安装在厅门外离地面1m左右的墙壁上，基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上呼与下呼两个按钮，按钮下带有呼梯记忆灯。

基站的呼梯盒上还设有钥匙开关，供司机开关电梯。

为了实现轿厢的正常运行及准确停车，井道中往往要安装许多定位装置及安全设备。

井道的顶部和底部还设有冲顶及蹲底的缓冲设备。

轿厢中设有自动门机，用来完成电梯的开门及关门任务。

电梯门分厅门及轿门，当电梯停靠某层时，此层的厅门在轿门的带动下开启及关闭。

电梯的操纵箱也安装在轿厢内，供司机及乘客对电梯发布动作命令。

上面设有与电梯层站数相同的内选层按钮（带内选指示记忆灯），上下行启动按钮（带上下行指示记忆灯），开关们按钮，急停按钮，风扇、照明、层楼指示灯的控制开关，电梯运行状态选择钥匙开关（选择电梯是自动运行、司机状态下运行，还是检修状态）等。

电梯的安全是电梯最重要的技术指标。

电梯的安全设备有：安全窗及其开关、安全钳及其开关、限速器机器开关、限速开关等。

安全窗位于轿厢的顶部，供应急情况下疏散乘客，当安全窗打开时，电梯不准运行。

安全钳时为了防止电梯曳引钢绳断裂及超速运行的机械装置，用以在上述情况下将轿厢夹持在轨道上。

限速器是检测电梯运行速度的装置，当电梯超速运行是，限速器动作，带动安全钳使电梯停止运行。

极限开关、强迫换速开关是电梯位置安全装置，当电梯运行至上下极限位置时仍不停车，上下限开关动作，发出停车信号，若仍不能停车，将压下上下强迫停车开关，强制电梯停止运行，若还不能停车电梯就会响应自动强制停车措施。

2 变频电梯控制系统变频电梯控制系统功能与技术满足下列目标：（一）为了节约资金，设计采用简化外围电路硬件，充分利用了PLC的软件资源，变频器与其他控制信号由一台PLC和扩展单元控制系统完成。

（二）变频器自动控制，电梯的启动、加速、减速达到电梯的运行曲线模型。

（三）楼层呼梯登记自动控制，控制电梯要响应服务的楼层，达到电梯最优服务。

（四）电梯消防功能自动控制，当有火灾发生要以最快的速度到基层并自动开门等待。

（五）电梯的检修功能自动控制，处理好轿顶检修、机房检修、轿厢检修的优先级。

（六）系统支持安全回路信号、超载报警等保护功能。

（七）控制可靠，系统运行率达到99.5%以上。

2.1 电梯的控制方式目前电梯的控制普遍采用两种控制方式：一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯的信号采集、运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成；第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号集选控制。

从控制方式和性能上来说，这两种方式并没有太大的区别。

国内厂家大多采用答二种方式，其原因在于用PLC控制有许多优点：?1，可靠性高，由于采取了一系类的PLC高可靠性的措施，PLC的平均无故障时间（MTBF）一般可达3~5万小时。

而且PLC的环境适应性也很强，它能在工业环境下可靠地工作；2，编程简单，PLC最常用的编程语言是梯形图语言。

这种编程语言形象直观，容易掌握，不需要专门的计算机知识，便于广大现场工程技术人员掌握。

当工作流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活；3，体积小、结构紧凑、安装、维修方便。

PLC的体积小，重量轻，便于安装。

一般PLC都具有自诊断、故障报警、故障种类显示等功能。

2.2 变频电梯的控制要求（一）.电梯无司机驾驶,完全自动响应轿厢内和门厅指令。

（二）.电梯系统上电后,若有呼梯信号,则电梯自动响应召唤信号。

（三）.到站自动平层开门,延时自动关门或手动开、关门。

（四）.按轿厢内、外召唤指令信号自动定向,要求优化电梯运行路径,缩短候梯时间。

（五）.电梯运行时具有顺向截梯功能,并对反向呼梯信号只作记忆。

（六）.电梯到达顶层或底层时,自动停止并变换运行方向。

（七）.轿内和门厅有楼层指示和运行方向显示。

（八）.具有电气安全保护系统,如实现终端超越保护功能。

2.3 变频电梯控制软件根据总体设计要求，结合变频电梯控制情况，依照自上而下的功能设计将控制软件分为不同的程序段，其功能结构各有不同。

程序中的加减、数据传输等运用PLC指令来完成,程序明朗。

轿厢楼层位置模块:完成对编码器的脉冲处理,一判别电梯的楼层位置.只有知道轿厢楼层位置后,其他的电梯定向、电梯选层换速、楼层位置显示等才能实现。

电梯运行时,高速计数器在编码器的驱动下完成计数工作,高速计数器的当前值即是轿厢在井道中的准确位置,本设计程序使用相对计数方式,程序每次从平层点开始计数到下一平层点,然后高速计数器复位,每一层均从0开始计数。

高速计数器的当前累计值与设定的每一层脉冲数比较,当相等时,高速计数器复位。

内指令和外召唤信号的登记、消除和显示模块：完成内指令和外召唤信号处理，包括信号的登记、显示以及本层消号，信号的登记采用自锁原理，软件上采用逻辑或运算实现。

不论电梯上行还是下行，当轿厢运行至有指令的楼层时，均要换停车升降，并消除登记信号，内指令不需要反向保号，外召唤信号需要反向保号和直驶保号功能。

电梯定向：完成电梯的运行方向的判定。