1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　?。ㄎ墨I(xiàn)綜述）</b></p><p>　　題 目 居民小區(qū)電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名 </p><p>　　專 業(yè) 電氣

2、工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué) 號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　居民小區(qū)電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　隨著我國

3、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)化率的提高，高層建筑也不斷的增多，與之配套的高性能快速電梯的需求也擴(kuò)大，同時(shí)很多的低層居民小區(qū)和高檔別墅對(duì)電梯的需求也在擴(kuò)大，電梯已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畈豢扇鄙俚囊徊糠?。電梯作為作為現(xiàn)代建筑內(nèi)的代步工具廣泛應(yīng)用與各種環(huán)境，方便了人們的生活，節(jié)省了體力和時(shí)間。電梯質(zhì)量的好壞很大程度上取決與其內(nèi)部的控制系統(tǒng)的品質(zhì)。傳統(tǒng)的電梯控制系統(tǒng)采用繼電器-接觸器進(jìn)行控制，缺點(diǎn)是接線多，故障率高，維修麻煩。采用單片機(jī)控制作為控制核心就可以避

4、免上述問題，它具有高可靠性，結(jié)構(gòu)緊湊、模塊化設(shè)計(jì)、編程方便、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。因此開發(fā)設(shè)計(jì)由單片機(jī)控制的電梯控制系統(tǒng)是有必要的</p><p><b>　　2 電梯的發(fā)展史</b></p><p><b>　　電梯的產(chǎn)生</b></p><p>　　1785年，英國出現(xiàn)了用蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)，1900年以交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的

5、電梯出現(xiàn)，2年后瑞士的迅達(dá)公司研制出來世界上第一臺(tái)按鈕式的自動(dòng)電梯，采用全自動(dòng)的控制方式，提高了電梯的體驗(yàn)和安全性。</p><p>　　（2） 現(xiàn)代電梯的發(fā)展</p><p>　　1903年美國的奧的斯（OTIS）公司發(fā)明了不帶減速器的無齒輪高速電梯，電梯傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用曳引驅(qū)動(dòng)代替曾經(jīng)的卷筒式，為現(xiàn)代的高層大行程、高速度電梯奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　1976

6、年電梯上開始運(yùn)用微處理器，之后隨著大功率晶體管模塊的問世，微機(jī)技術(shù)以及數(shù)字調(diào)節(jié)器技術(shù)的不斷發(fā)展，人們利用脈寬調(diào)制來調(diào)節(jié)電子逆變器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電梯中的電機(jī)的調(diào)壓調(diào)頻（VVVF）,達(dá)到了線性調(diào)速的目的。</p><p>　　1990年，電梯的控制由并行信號(hào)傳輸向串行信號(hào)傳輸轉(zhuǎn)變，提高了整體系統(tǒng)的可靠性，為實(shí)現(xiàn)電梯的群控，智能化和遠(yuǎn)程監(jiān)控提供了條件。</p><p><b>　　我國電梯

7、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展</b></p><p>　　改革開放后隨著大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)特別是房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，給電梯行業(yè)提供了廣闊的市場。電梯產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，目前，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)需求的各類電梯，幾乎全部都可以在中國生產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界平均1000人有1臺(tái)電梯。如果我國要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，還需要新裝80萬臺(tái)左右。到那時(shí)，每年僅報(bào)廢更新就需要6萬臺(tái)，市場巨大。</p><p>　　3 電梯技術(shù)的發(fā)展方向&

8、lt;/p><p>　　電梯的普及極大的方便了人們的日常生活，而電梯技術(shù)也只有不斷發(fā)展才能滿足各式建筑和不同群體的需要。展望未來電梯的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾方面：</p><p><b>　　3.1 無機(jī)房電梯</b></p><p>　　無機(jī)房電梯不單單是電梯有無機(jī)房的簡單布局改進(jìn)，而是涉及到一系列的技術(shù)問題，比如控制柜、曳引系統(tǒng)、限速器等的安裝位

9、置以及轎廂、緩沖期、限位開關(guān)等部件，都需要重新設(shè)計(jì)，部件的尺寸與安裝位置也要重新考慮。無機(jī)房電梯是電梯發(fā)展過程中的一次影響深遠(yuǎn)的變革，它所采用的一些關(guān)鍵技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)電梯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)電梯行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。</p><p>　　3.2 超高速電梯的應(yīng)用</p><p>　　現(xiàn)代建筑中由于土地成本的日益攀升和建筑技術(shù)的發(fā)展，多用途、全功能的塔式建筑大量出現(xiàn)，比如聞名全球的“迪拜塔”，高度

10、達(dá)到了驚人的828米，未來千米級(jí)的超高層建筑不再是天方夜譚，這也使得超高速電梯成為主要的研究方向之一，安裝于中國臺(tái)北101大廈內(nèi)的日立電梯的運(yùn)行速度高達(dá)每秒17米。日本的日立電梯公司開發(fā)的火箭電梯速度更是達(dá)到了每秒20米。曳引式、超高速電梯的研究繼續(xù)在采用超大容量電機(jī)、高性能微處理器、減振技術(shù)、永磁同步電機(jī)、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等方面推進(jìn)。采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯也有較大的研究空間，未來超高速電梯的舒適度會(huì)得到恨到的提高。 <

11、;/p><p>　　3.3 綠色電梯的發(fā)展</p><p>　　在日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題下，人們改變了傳統(tǒng)的思想觀念，綠色產(chǎn)品、綠色技術(shù)、綠色產(chǎn)業(yè)等“綠色”新概念將成為這些年和21世紀(jì)的住流色調(diào)、有專家預(yù)言：誰最先推出綠色產(chǎn)品并搶占市場，誰就掌握了市場競爭的主動(dòng)權(quán)。綠色電梯的技術(shù)要求如下： 電梯節(jié)能，減少油污染；提高電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行效率，如電梯曳引機(jī)采用變頻器調(diào)速取代異步電機(jī)調(diào)速調(diào)壓；將運(yùn)動(dòng)

12、中負(fù)載的機(jī)械能通過能量回饋器變換為電能并回送給交流電網(wǎng)，使電機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)在單位時(shí)間損耗的電能下降，達(dá)到節(jié)能的目的。</p><p>　　3.4 磁懸浮電梯的發(fā)展</p><p>　　對(duì)磁懸浮技術(shù)的應(yīng)用比較成功的是磁懸浮高速列車，不過這種技術(shù)同樣可以應(yīng)用在電梯上。日本的東芝公司正在研制的磁懸浮電梯，是傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)方式的革命，它無需垂直軌道牽引升降，從而去除了傳統(tǒng)的鋼纜、配重、限速、導(dǎo)向輪。配種輪等

13、復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備。磁懸浮電梯的主機(jī)為直線電動(dòng)機(jī)，動(dòng)子為裝在轎廂內(nèi)的磁鐵，定子為裝在導(dǎo)軌上的鐵芯和線圈，在轎廂移動(dòng)過程中，通過動(dòng)子、定子間的相互作用綜合調(diào)整，使轎廂與導(dǎo)軌無接觸。由于不存在摩擦，磁懸浮電梯運(yùn)行時(shí)安靜舒適，還可達(dá)到遠(yuǎn)超常規(guī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)無法達(dá)到的梯速。它還可以利用電磁導(dǎo)軌切割磁場的形式來回收轎廂動(dòng)能及勢(shì)能，達(dá)到節(jié)能效果。</p><p><b>　　4 電梯的控制技術(shù)</b></p

14、><p>　　電梯的控制從性質(zhì)上可分為兩個(gè)方面，一是傳動(dòng)系統(tǒng)的控制技術(shù)，二是電梯的邏輯控制。</p><p><b>　　傳動(dòng)系統(tǒng)的控制</b></p><p>　　它是以速度給定曲線為依據(jù)，利用模擬或數(shù)字控制技術(shù)，針對(duì)曳引電機(jī)的不同調(diào)速方式構(gòu)成開環(huán)或閉環(huán)的調(diào)速系統(tǒng)，從而控制電梯的運(yùn)行狀態(tài)。</p><p><b>

15、;　　電梯的邏輯控制</b></p><p>　　電梯作為一種長距離多層站的垂直交通工具，只對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行控制是不能滿足實(shí)際需要的，還必須能實(shí)時(shí)的接受來自廳站、轎廂、機(jī)房等不同位置、不同性質(zhì)的外部信號(hào)，將它們按一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行綜合處理，將其處理結(jié)果反映到傳動(dòng)控制系統(tǒng)中控制電梯的運(yùn)行。比如，當(dāng)電梯同時(shí)接受到不同層站的召喚信號(hào)，其中有上行的和下行的，那么應(yīng)本著減少電梯運(yùn)行次數(shù)，縮短乘客候梯時(shí)間的原則，使

16、電梯先響應(yīng)部分召喚，而把另一部分暫時(shí)記憶下來，待電梯響應(yīng)完前一批召喚后，早響應(yīng)保存下來的另一部分。這就是電梯控制的另一方面，稱為電梯邏輯控制，也稱為電梯邏輯操縱系統(tǒng)。</p><p>　　電梯邏輯控制的基本功能</p><p>　　轎內(nèi)指令功能： 由司機(jī)或乘客在轎廂內(nèi)控制電梯的運(yùn)行方向和到達(dá)層站。</p><p>　　廳外呼梯功能： 由乘客在轎廂內(nèi)控制電梯的運(yùn)行方向

17、和到達(dá)層站。</p><p>　　減速平層功能： 電梯達(dá)到目的層站前的某一位置時(shí)，能自動(dòng)的使電梯開始減速，達(dá)到目的層站平面時(shí)，能自動(dòng)停穩(wěn)。</p><p>　　選層、定向功能： 當(dāng)電梯接受到不同轎內(nèi)、廳外指令時(shí)，能根據(jù)電梯目前的狀態(tài)選擇最合適的運(yùn)行方式及?？繉诱?。</p><p>　　保護(hù)功能： 當(dāng)電梯出現(xiàn)異常，如出現(xiàn)超速、斷繩、越限、過載等現(xiàn)象是，控制電梯停車或禁

18、用。</p><p>　　修復(fù)功能： 有檢修開關(guān)、檢修主令元件，方便檢修人員檢修運(yùn)行方式。</p><p><b>　　5 電梯控制系統(tǒng)</b></p><p>　　電梯控制系統(tǒng)主要采用以下三種方式：一是繼電器控制系統(tǒng)、二是PLC控制系統(tǒng)、三是微機(jī)控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)由于故障率高，控制方式不靈活及功率消耗大等缺點(diǎn)，目前已逐漸被人們所淘汰。P

19、LC控制系統(tǒng)雖然應(yīng)用范圍廣，可靠性高，但是其功能的針對(duì)性強(qiáng)，以及成本高昂，不適應(yīng)于低層建筑以及小型電梯。而采用以單片機(jī)作為處理器的控制系統(tǒng)則可以有效的降低成本。</p><p>　　5.1繼電器控制的特點(diǎn)以及存在的問題 </p><p>　　系統(tǒng)的觸點(diǎn)繁多、接線復(fù)雜，且觸點(diǎn)容易燒壞磨損，造成接觸不良，因而故障率比較高。</p><p>　　難以實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的控制功

20、能嗎，使系統(tǒng)的控制功能不易增加，技術(shù)水平難以提高。</p><p>　　電磁機(jī)構(gòu)及觸點(diǎn)動(dòng)作較慢，機(jī)械和電磁慣性大，系統(tǒng)控制精度難以提高。</p><p>　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)龐大，能耗較高，機(jī)械動(dòng)作噪音大。</p><p>　　故障率高，大大降低了電梯的可靠性和舒適度，經(jīng)常造成停梯，給使用人員帶來不變和驚擾。且電梯一旦發(fā)生沖頂或蹲底，不但會(huì)造成機(jī)械部件的損壞，還會(huì)出現(xiàn)人身事

21、故。</p><p>　　5.2單片機(jī)在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用特點(diǎn) </p><p>　　高可靠性： 單片機(jī)的使用領(lǐng)域十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、家用電器等，應(yīng)用在電梯控制系統(tǒng)中，不需要大量的活動(dòng)元件和線路，設(shè)計(jì)多采用模塊化設(shè)計(jì)，維護(hù)簡單方便，設(shè)備也更加可靠。</p><p>　　易操作性： 單片機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)其進(jìn)行編程和控制操作非常簡單，隨身帶一臺(tái)電腦和信

22、號(hào)轉(zhuǎn)換器即可實(shí)現(xiàn)對(duì)單片機(jī)的調(diào)試和編程，不需要特殊的編程器。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)性： 單片機(jī)由于市場規(guī)模大，制作成本底，所以單片機(jī)的價(jià)格很低，這樣可以大幅降低電梯控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本。 </p><p><b>　　6 總結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)參考了大量的文獻(xiàn)資料，這些參考文獻(xiàn)讓我學(xué)到了非常多的知識(shí)，也讓我了解到做設(shè)計(jì)的不

23、易。以下幾篇重要參考文獻(xiàn)給與我很多的幫助。</p><p>　　段晨東、張彥寧，電梯控制技術(shù)中了解到電梯的發(fā)展史、電梯的分類以及電梯的工作原理的介紹。電梯的結(jié)構(gòu)及其工作原理，包括井道、曳引系統(tǒng)、轎廂、門系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、重平衡系統(tǒng)、安全保護(hù)裝置等，以及繼電器控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)的基本內(nèi)容。</p><p>　　張毅剛，單片機(jī)原理與應(yīng)用設(shè)計(jì)中了解到單片機(jī)的組成、結(jié)構(gòu)、工作原理、工作方式，從

24、總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試與測試等幾個(gè)方面介紹了單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)及基本過程，并給出了典型設(shè)計(jì)實(shí)例，同時(shí)還簡單介紹了C51編程方法。重點(diǎn)在于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的方法和實(shí)際應(yīng)用，難點(diǎn)在于將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的方法應(yīng)用于實(shí)際工程中，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　張義和的Altiun designer電路設(shè)計(jì)全攻略學(xué)習(xí)了Altium designer的基本使用技巧、電器元件的

25、操作技巧、電路圖的設(shè)計(jì)技巧、元件封裝庫的繪制等，大大方便了設(shè)計(jì)電梯控制系統(tǒng)。</p><p>　　孫俊喜，LED驅(qū)動(dòng)電路、驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)及典型應(yīng)用中，詳細(xì)了解了目前流行的液晶顯示驅(qū)動(dòng)技術(shù)，詳細(xì)了解了漢字、字符及圖形顯示的基本原理，對(duì)本次設(shè)計(jì)使用的顯示器有了深刻的認(rèn)識(shí)，對(duì)1602這種液晶的顯示性能、引腳、內(nèi)部結(jié)構(gòu)都有了很高的認(rèn)識(shí)，在實(shí)際設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)候也是更加的方便快捷。</p><p>&l

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