电梯控制系统设计及实现档.doc

- PAGE 25 - 绪 论 电梯有广义和狭义两个概念： 广义的电梯是垂直运行的电梯、倾斜方向运行的自动扶梯、倾斜或水平方向运行的自动人行道的总称。 狭义的电梯是指服务于规定楼层的固定式升降设备。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直的或倾斜角小于15度的刚性导轨之间。轿厢尺寸与结构型式便于乘客出入或装货物。 本文主要讨论狭义电梯。 电梯及其控制技术发展概述 很久之前，人们就使用一些原始的升降工具运送人和货物。公元前1100年前后，我国古人发明了辘轳，它采用卷筒的回转运动完成升降动作，因而增加了提升物品的高度。公元前236年，希腊数学家Archimedes设计制作了由绞车和滑轮组构成的起重装置。这些升降工具的驱动力一般是人力或畜力。19世纪初，在欧美开始用蒸汽机作为升降工具的动力。1845年，威廉?汤姆逊研制出1台液压驱动的升降机，其液压驱动的介质是水。尽管升降工具被一代代富有革新精神的工程师们进行不断改进，然而被工业界普遍认可的升降机仍未出现，直到1852年世界第1台安全升降机诞生。 1889年，升降机开始采用电力驱动，真正出现了电梯。 有了电梯，摩天大楼才得以崛起，现代城市才得以长高。据估计，截至2002年，全球在用电梯约635万台，其中垂直电梯约610万台。电梯已成为人类现代生活中广泛使用的人员运输工具。人们对电梯安全性、高效性、舒适性的不断追求推动了电梯技术的进步。 电梯在驱动控制技术方面的发展经历了直流电机驱动控制，交流单速电机驱动控制，交流双速电机驱动控制，直流有无齿轮、无齿轮调速驱动控制，交流调压调速驱动控制，交流变压变频调速驱动控制，交流永磁同步电机变频调速驱动控制等阶段。 电梯在操纵控制方式方面的发展经历了手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制等过程，对于多台电梯出现了并联控制、智能群控等更高层次的控制。 电梯的其他方面也出现了一些更高的要求，如为了使电梯的维护的工作能更高效，科学，添加一个监控中心已经成为必须了。 本文的工作目的及意义 毕业设计主要做了以下工作： 对电梯及电梯控制进行了系统的学习，包括电梯的主要应用，实际的需求，实践的反馈，包括亲身体验与一些私人的调查，对电梯文化的简单了解。在此基础上搭建了以实际的电梯模型为控制对象，基于罗克韦尔公司工业网络的电梯控制系统。 应用罗克韦尔自动化公司的可编程控制器ControlLogix5550及其CAN总线控制技术的三层网(Ethernet、ControlNet、DeviceNet)技术实现网络化控制。 深入研究了电梯控制系统的算法，利用ControlLogix5550高速、大存储、数据结构灵活等特点，提出了一种全新的基于数据库原理的编程方法，实现了更简便的电梯调度的PLC控制 根据电梯的控制要求，通过建立新的数据结构体实现了一个标准化的虚拟电梯，对可编程控制器及组态软件进行程序编制，通过这个虚拟电梯实现对电梯模型的控制，提高了电梯控制算法实现的效率。 采用软件RSView32、RSView ADS、WebServer和Windows IIS等，实现电梯系统不同层次的本地及远程监控。 本文的主要目的及意义： 以电梯模型的逻辑控制为实例，对ControlLogix系统的网络组态、系统配置和基于数据标签的梯形图编程进行一次尝试，为今后的更好地开发ControlLogix系统的工程应用积累经验。 以一种全新的编程思想进行PLC的梯形图编程，对于将来高性能的PLC的编程具有开拓性的意义。 对于电梯控制实现的研究也给后续的研究开辟了一个全新的方式，为更简捷完善的电梯群控的实现打下了坚实的基础，对电梯控制理论及其实现、电梯在实际工程的应用都有很大的指导意义和参考价值。 对于不同层次的本地及远程监控设计的探索与实践，也为开拓更广阔的控制领域做了很多工作，使得对设备的控制拓展到原来不敢想象的领域。 整体设计 在整体上对电梯的控制进行提炼和规划，将一些控制要求提取出来，站在一个全局的高度对电梯系统的架构进行设计，主要为了方便下面的工作，使接下来的工作有计划地展开。 设计目标 设计目标：用一种全新的编程思想设计一个安全可靠具有相当实用性的典型电梯控制(群控)系统，使之具有正常电梯系统所具有的绝大部分功能并能有所突破。 设计思想：运用全局设计观念来进行整个系统的设计实现，全面地考虑实际使用时的需要，不满足于实现基本功能，而是致力于实现一个完整的电梯控制系统。 在此基础上将更多的精力投入到以下几点的实现： 着重对编程方式进行了突破，首度采用数据库结构的方式来实现电梯的调度策略 实现了ADR(Automatic Device Replace)功能，使设备的连续安全运行的能力和快速硬件修复能力全面提升。 建立了一个虚拟电梯的概念，将电梯控制提高的一个更抽象的高度。 将远程监控及客