5層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計【基于PLC的5層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計】【西門子PLC】
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浙江工業(yè)大學浙西分校信電系畢業(yè)設(shè)計(論文)
譯者:金雷
住宅電梯仍是主流市場
據(jù)中國電梯協(xié)會的不完全統(tǒng)計,2004年全年電梯生產(chǎn)訂購量可能超過8萬臺。2005年,雖然電梯行業(yè)增長的速度放緩,但還應(yīng)該在8萬臺以上。電梯市場形勢將繼續(xù)看好,新產(chǎn)品的開發(fā)和新技術(shù)的應(yīng)用更會促進電梯市場的發(fā)展。據(jù)估計,在8萬臺的新裝電梯中,住宅電梯占據(jù)了七成,這也與中國近幾年中國住宅市場的繁榮息息相關(guān)。住宅電梯特點之一是它在使用功能上與以往的客梯相比并無本質(zhì)差別。特點之二是它服務(wù)的對象是居民,并不像高檔電梯那樣要求豪華的裝飾。因此,住宅電梯的價格定位比較低。特點之三是現(xiàn)在我國的住宅樓很多都是呈小區(qū)結(jié)構(gòu),住宅電梯的一張定單往往不是購買一兩臺,而是購買數(shù)十臺,多者達到上百臺。住宅電梯的興起無疑給電梯行業(yè)帶來了很好的發(fā)展機遇。電梯行業(yè)投資增大。
隨著國家對電梯政策的調(diào)整,已停止兩年的電梯生產(chǎn)許可證驗收頒發(fā)工作又重新開始啟動,結(jié)束了各種投資無法進入電梯行業(yè)的狀況。去年電梯行業(yè)投資踴躍,全國新增電梯生產(chǎn)企業(yè)幾十家,其他相關(guān)企業(yè)幾百家。從投資的內(nèi)容來看,大部分企業(yè)還是以投資傳統(tǒng)的電梯產(chǎn)品為主,同時家用梯和無機房電梯也是新的投資熱點。從電梯投資的現(xiàn)象分析,正是由于電梯行業(yè)的開放政策促進了投資者的熱情。摩天大樓的高度限制,不僅是建筑技術(shù)上的問題,一個重要的因素是受到電梯提升高度的限制,因而電梯不僅是代步的工具,也是人類文明的標志,其技術(shù)的發(fā)展正體現(xiàn)了社會的進步與文明。
隨著計算機技術(shù),通訊技術(shù)與控制技術(shù)的發(fā)展使大廈的智能化成為現(xiàn)實,而電梯是智能建筑中的重要交通工具,其技術(shù)發(fā)展及智能化程度也倍受世人關(guān)注。智能化的電梯首先要與智能大廈中所有自動化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),如與樓宇控制系統(tǒng),消防系統(tǒng),保安監(jiān)控系統(tǒng)等交互聯(lián)系,使電梯成為高效優(yōu)質(zhì),安全舒適的服務(wù)工具,串行通訊以其布線簡單,傳輸信息量大等優(yōu)點,在電梯控制系統(tǒng)中應(yīng)用日益增多,由于去掉了微機接口板上大量輸入和輸出電路,減少了井道,機房中的布線數(shù)量,可靠性大大提高。隨著大樓智能化的提高,現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)已開始應(yīng)用于電梯控制系統(tǒng)與大樓的BAS,F(xiàn)AS,SAS中。
從電梯運行的控制智能化角度講,要求電梯有優(yōu)質(zhì)的服務(wù)質(zhì)量。控制程序中應(yīng)采用先進的調(diào)度規(guī)則,使群控管理有最佳的派梯模式。現(xiàn)在的群控算法中已不是單一地依賴“乘客等候時間最短”為目標,而是采用模糊理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)的方法,將要綜合考慮的因素(即專家知識)吸收到群控系統(tǒng)中去。在這些因素中既有影響乘客心理的因素,也有對即將要發(fā)生的情況作評價決策,是專家系統(tǒng)和電梯當前運行狀態(tài)組合在一起的多元目標控制。電梯的語音通告和信息顯示就可實施周到的服務(wù)。利用遺傳算法對客流交通模式及派梯規(guī)則進行優(yōu)化、自學習,實現(xiàn)電梯調(diào)度規(guī)則的進化,以適應(yīng)環(huán)境的變化?!耙匀藶楸尽痹O(shè)計的電梯控制系統(tǒng),將會使電梯的服務(wù)質(zhì)量越來越好。
電梯困人故障一直困擾著電梯的承包商,80年代初就有電梯廠商對電梯增加了過程監(jiān)視系統(tǒng),即在電梯轎廂內(nèi)裝設(shè)攝像和通訊系統(tǒng),被困轎廂中的乘客可以同大樓的監(jiān)視人員建立聯(lián)系。由于這種設(shè)施只限于電梯所在大樓,且由保安人員負責,一旦電梯困人,還得通知專業(yè)人員來解困。而現(xiàn)在提出的遠程監(jiān)控服務(wù)系統(tǒng)是在遠程監(jiān)視系統(tǒng)上更進了一步,這種先進裝置集通訊、故障診斷、微處理機為一體,它可以通過市話線傳遞電梯的運行和故障信息到遠程服務(wù)中心(即電梯遠程監(jiān)控維修中心),使維修人員知道電梯問題所在并如何去處理。如轎廂由于發(fā)生門故障而被困于某層,遠程維修中心根據(jù)故障狀況判斷后,則可允許用遙控方式來打開轎門和層門,在無維修人員到現(xiàn)場的情況下,被困人員就可以離開轎廂。如有的故障只能要維修人員到現(xiàn)場排除的話,為使被困人員安心,中心即刻向轎廂播放安擾語音,解除緊張心理。自動扶梯安裝遠程監(jiān)控后,除了能監(jiān)視運行狀況外,監(jiān)控維修中心可根據(jù)顯示的信息作出快速的急停處理,以免發(fā)生傷害事故。遠程服務(wù)對用戶的受益是顯而易見的,電梯的遠程監(jiān)控不僅使用戶得到一個部件、而且使用戶享受到一整套的服務(wù)。遠程維修監(jiān)控中心始終監(jiān)控著他們所承包的電梯,隨時可以知道電梯的運行狀態(tài)和發(fā)生故障的屬性,維修人員去故障梯之前就已知道該維修的項目,減少了維修服務(wù)的成本和時間,這種預(yù)保養(yǎng)式的售后服務(wù)方式在國外是深得用戶的信賴的,這也將是我國電梯工業(yè)技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。
從環(huán)境污染的角度講,“綠色”新概念將成為21世紀的主流色調(diào),一個全球性的綠色市場為企業(yè)的發(fā)展提供了廣闊的空間,21世紀誰先推出綠色產(chǎn)品,搶占綠色營銷市場,誰就能撐握了競爭的主動權(quán)。
電梯能耗大約占大樓總能耗的3%~7%,它與大樓功能,樓層的高度,面積以及客流量有關(guān)。減少電梯能耗的措施是多方面的。主要包括:原材料的充分利用和再利用;選擇高效的驅(qū)動系統(tǒng),電梯數(shù)量和電梯參數(shù)的優(yōu)化配置;減小電梯機械系統(tǒng)的慣性和磨擦阻力;合理運用對重和平衡重;出入口的布置,客流量和運貨的規(guī)劃,選用節(jié)能照明,這些都需要在電梯設(shè)計時預(yù)先優(yōu)化選擇和確定。
在停站較少的群梯布置中, 一個主機驅(qū)動兩個轎廂分別上下運行是一種節(jié)能的方案。而減少 能耗的另一途徑是電梯運行過程的能耗控制。利用電梯空載上行、滿載下行時電機處以發(fā)電狀態(tài)的特性,將再生能量反饋給電網(wǎng),這種節(jié)能措施在高速梯上效果顯著。還有一種節(jié)能方案將在軟件控制中得以實現(xiàn)。如建立實時控制的交通模式,盡量以較少的運行次數(shù)來運載較多的乘客,使電梯的停站次數(shù)減至最少。電梯召喚與轎廂指令合一的樓層入口乘客登記方案是電梯控制方式的一項革命性技術(shù),使原來層站上乘客未知的目的層變得一目了然,從而使控制系統(tǒng)的派梯效率達到最高。減少運行過程能耗的另一措施是將電梯運行中的加減速度模式設(shè)置成變參數(shù),即電梯控制系統(tǒng)中運行的速度、加速度以及加速度變化率曲線既隨運行距離變化,也隨轎廂負載變化。通過仿真軟件模擬,確定出不同樓層之間的最佳運行曲線。
利用電梯機房在樓頂?shù)膬?yōu)勢,充分利用太陽能作為電梯的補充能源也將是新的研究課題。 除了應(yīng)使電梯用油污染(液壓油、傳動油、潤滑油等)減至最少外,另一個問題是電梯的電磁兼容性研究。由于電梯是唯一在大樓里頻繁啟動的大容量電器,它是電磁干擾的元兇。電梯的電器和電子裝置產(chǎn)生的電磁輻射將影響大樓的辦公設(shè)備,如無線電、電視機、計算機、無繩電話等。另外電梯也不應(yīng)被環(huán)境中的電磁輻射所影響。特別是電梯的安全電路應(yīng)有可靠的隔離措施。目前歐共體已制定了電磁抗擾性CE標準,如在無線環(huán)境中,頻率范圍在30MHZ~230MHZ之間,允許的輻射水平是30dB,路程30m;在3~10m范圍內(nèi)是40dB。而在有線傳輸環(huán)境中,其輻射水平與頻率和電流有關(guān)。如電流不大于25A,頻率范圍為0.15MHZ~0.50MHZ之間,允許的最大輻射水平是79dB。 相信 ,隨著電梯技術(shù)的發(fā)展,高速高效,智能化,綠色化的電梯一定能為人類提供更好的服務(wù).無齒輪,無機房,電磁兼容性,遠程監(jiān)控技術(shù)將是電梯工業(yè)今后幾年的主要研究方向。
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