PLC电梯控制系统文献综述

毕业设计（论文）

文献综述

设计（论文）题目：四层电梯PLC控制系统设计

学院名称：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

学生姓名：学号：

指导教师：

2012年12 月25 日

一、前言

随着我国经济的发展，城市中涌现出越来越多的高层建筑，而与之配套的电梯已成为人们日常生活中不可缺少的工具。同时，由于城市老龄化问题的日益突出，多层建筑同样也有使用电梯的要求。电梯作为现代智能建筑内的代步工具，方便了人们的生活、节省了时间和体力，也越来越显示出它的重要作用。电梯质

量的好坏在很大程度上取决于它的控制系统。传统的电梯自动控制系统由继电器——接触器进行控制，其缺点是触点多、接线复杂、故障率高、可靠性差、维修工作量大等。而采用PLC组成的控制系统很好地解决上述问题，它具有工作可靠性高、灵活性和通用性高、编程简单、使用方便、抗干扰能力强等优点，它使电梯运行更加安全、方便。因此，开发设计由PLC组成的控制系统是非常有必要的。

二、电梯的发展历史

人类利用升降工具运输货物、人员的历史非常悠久。早在公元前2600年，埃及人在建造金字塔时就使用了最原始的升降系统，这套系统的基本原理至今仍无变化：即一个平衡物下降的同时，负载平台上升。早期的升降工具基本以人力为动力。1203年，在法国海岸边的一个修道院里安装了一台以驴子为动力的起重机，这才结束了用人力运送重物的历史。英国科学家瓦特发明蒸汽机后，起重机装置开始采用蒸汽为动力。紧随其后，威廉•汤姆逊研制出用液压驱动的升降梯，液压的介质是水。在这些升降梯的基础上，一代又一代富有创新精神的工程师们在不断改进升降梯的技术。然而，一个关键的安全问题始终没有得到解决，那就是一旦升降梯拉升缆绳发生断裂时，负载平台就一定会发生坠毁事故。

生活在继续，科技在发展，电梯也在进步。150年来，电梯的材质由黑白到彩色，样式由直式到斜式，在操纵控制方面更是步步出新——手柄开关操纵、按钮控制、信号控制、集选控制、人机对话等等，多台电梯还出现了并联控制，智能群控；双层轿厢电梯展示出节省井道空间，提升运输能力的优势；变速式自动人行道扶梯的出现大大节省了行人的时间；不同外形——扇形、三角形、半菱形、半圆形、整圆形的观光电梯则使身处其中的乘客的视线不再封闭。如今，以美国奥的斯公司为代表的世界各大著名电梯公司各展风姿，仍在继续进行电梯新品的研发，并不断完善维修和保养服务系统。调频门控、智能远程监控、主机节能、控制柜低噪音耐用、复合钢带环保——一款款集纳了人类在机械、电子、光学等领域最新科研成果的新型电梯竞相问世，冷冰冰的建筑因此散射出人性的光辉，人们的生活因此变得更加美好。

当今世界上最大的电梯生产企业是美国的奥蒂斯电梯公司，其产量约占世界电梯产量的25%。此外，瑞士迅达电梯公司、芬兰柯尼电梯公司及后起之秀的日本日立、三菱公司在国际电梯业也有一定的声誉。

1900年，美国奥蒂斯电梯公司通过代理商Tullock ＆ Co.获得在中国的第1份电梯合同——为上海提供2台电梯。从此，世界电梯历史上展开了中国的一页。

据统计，中国在用电梯34.6多万台，每年还以约5万～6万台的速度增长。电梯服务中国已有100 多年历史，而中国在用电梯数量的快速增长却发生在改

革开放以后，目前中国电梯技术水平已与世界同步。

100多年来，中国电梯行业的发展经历了以下几个阶段：

①对进口电梯的销售、安装、维保阶段(1900～1949年)，这一阶段中国电梯拥有量仅约1100多台。

②独立自主，艰苦研制、生产阶段(1950～1979年)，这一阶段中国共生产、安装电梯约1万台。

③建立三资企业，行业快速发展阶段(自1980年至今)，这一阶段中国共生产、安装电梯约40万台。目前，中国已成为世界最大的新装电梯市场和最大的电梯生产国。

三、电梯控制系统方面的发展

20世纪初期，电梯的自动平层控制系统已经通过变换电动机级数的调速方法来调整电梯运行速度的级数相继研制成功，1933年，世界上第一台运行速度为6m/s的电梯被安装在美国的帝国大厦。

第二次世界大战后，建筑业的发展促使电梯进入了高峰发展时期，代表新技术的电子级数被广泛用于电梯领域的同时，陆续出现了裙裤电梯、超高速电梯。

随着电力电子技术的发展，晶闸管变流装置越来越多地用于电梯系统，使电梯的拖动系统简化，性能提高。进入20世纪80年代，通过控制电动机定子供电电压与频率调整电梯运行速度的调压调频技术研制成功，出现了交流变压变频调速电梯。1993年，日本生产了12.5m/s的世界最高速交流变压变频调速电梯，结束了支流电梯独占高速电梯领域的历史。

开始的电梯大都是由继电器控制，虽然价格比较便宜，线路直观，但是同时也存在一些问题：系统触电繁多接线复杂，且触点容易烧坏损毁；电磁机构及触点动作速度比较慢，系统控制精度难以提高；系统能耗较高，动作噪音大等等。随着时代的进步和科技的成熟，慢慢的PLC控制系统取代了继电器，它具有很多优点：可靠性强，灵活性强，易操作，维修方便等等一系列优点。

在电梯的控制系统方面，主要有继电器控制、PLC控制和微机计算机控制三种，而PLC实际上是一种专用计算机，它采用巡回扫描的方式分时处理各项任务，而且依靠程序运行，这就是保证只有正确的程序才能运行，否则电梯不会工作，又由于PLC中的内部辅助继电器及保持继电器等实际上是PLC系统内存工作单元，属无触点运行，因此它比继电器控制有着明显的优越性，运行寿命更长，工作更加安全可靠，自动化水平更高。

我国的PLC研制、生产和应用也发展很快，有其在应用方面更为突出。在20世纪70年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专门设备引进了不少国外的PLC。此后，在传统设备改造和新设备设计中，在PLC的应用逐年增多，并取得显著的经济效益，PLC在我国的应用越来越广泛，对提高我国工业自动化水平起到巨大的作用。

目前，我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司等。

相信随着科技的进步，电梯的控制系统会越来越好，朝着绿色化，智能化等方面发展。

四、电梯未来的发展趋势

首先，会向更高速方向发展，随着人口的增多，随着建筑特越来越高，随着生活、工作节奏的加快，要求电梯的运行速度也要不断提高。

其次，向多用途方面发展，电梯在工业、矿业、建筑、商业、军事上已广泛使用。长征捆绑式火箭，就是靠专用电梯来安装检查的。我国有的城市规定，民用住宅楼七层以上必须安装电梯，电梯的使用范围将越来越广泛。而且，随着城市的现代化，电梯不但在垂直运输方面发展，而且也向水平运输方面发展。在重要的场所，如机场、大型广场等安装自动人行道，也已经开始广泛地使用起来。

五、总结

电梯技术的发展水平体现了社会的科学文明。摩天大楼的高度限制,不仅是建筑技术上的因素,一个重要的因素是受电梯提升高度的限制。相信,随着电梯技术的开发研究,高效、高速、智能化控制的电梯一定会提供优质良好的服务。无机房、无齿轮、电磁兼容性、远程监控等技术将是电梯工业今后几年的重要研究方向。并且，随着人们要求的不断提高，电梯会朝着绿色化，智能化，低能耗，远程控制技术的应用等方面发展。始终把安全放在首位，为人们提供安全可靠的垂直运输。