机电一体化产品电梯设计方案

机电一体化产品-电梯设计方案

学院：机械学院

班级：

学号：02

姓名：张会波

一、设计背景

电梯是高层宾馆、商店、住宅、多层厂房和仓库等高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具。随着社会的发展，建筑物规模越来越大，楼层越来越多，对电梯的精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。

电梯的控制是比较复杂的，在计算机诞生前的几十年里，继电器控制系统为电梯控制的发展起到了巨大的作用，然而其控制性能于自身的功能已无法满足与适应电梯的控制要求和发展，与PLC相比较存在着质的区别。电梯使用继电接触器的时代很难设计出质量优良的电梯控制系统，现在可编程控制器的使用为电梯的控制提供了广阔的空间。PLC 是专门为工业过程控制而设计的控制设备，随着PLC应用技术的不断发展，将是他的体积大大减小，功能不断完善，过程的控制更平稳、可靠，看干扰性能增强、机械与电气部件被有机的结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能结合在一起。因此，他已经成为电梯运行中的关键技术。

二、设计步骤

1、设计目标：

电梯容量：20人/24人

电梯速度：2.5~7m/s

2、原理方案：

（1）电梯功能系统划分

电梯

电气部分机械部分安全保护部分

电力电气轿厢曳引导向门系重量限安

拖动拖动系统系统系统统平衡速全

系统系统系统器触

板

电操召位控轿轿曳导曳导导门导滑滑门地对重

动纵唤置制架厢引向引轨靴轨块框坎重量

机厢盒显柜体机轮绳架装补

视置偿

装

置

（2）电梯形态学矩阵：

方案数为：N=4*3*3*3*4*2=864

（3

A.曳引机的选择

曳引机是电梯的动力设备，又称电梯主机。功能是输送与传递动力使电梯运行。有齿轮曳引机：拖动装置的动力，通过中间减速器传递到曳引轮上的曳引机。这种曳引机一般用于2.5m/s以下的低中速电梯。无齿轮曳引机：拖动装置的动力，不用中间减速器而是直接传递到曳引机轮上的曳引机。这种曳引机一般用于2.5m/s以上的高速电梯和超高速电梯。

数据依据：

人数设定：我国写字楼的平均人员密度标准一般在6~10㎡/人，本次案按8㎡/人。（根据我国高层写字楼设计探讨，清华大学硕士论文，1996，6 祁斌）。

办公面积：我国高层办公建筑的办公使用率一般为67%~76%，其余为核心筒和走道的面积，本次方案按70%设计估算。（根据建筑师1997，4《高层办公建筑标准层与核心的组织》）

电梯数量主要相关影响因素：电梯容量、电梯速度、办公标准层面积、电梯运行周期、高峰时间运送完毕各竖向分区内的人员所要求的时间等。运行周期=行程/梯速+加速度与减速度允许差+限定时间+乘客进出轿厢时间(2.9s)+每次停站开关门时间（5s）计算结果：

运输时段及时间：高峰时段，20分钟运送完毕区域各层人员；

电梯容量：20人/24人

电梯速度：2.5~7m/s。

在这里选择无齿轮曳引机。

B.电气控制系统的选择

传统的电梯运行逻辑控制系统采用继电器逻辑控制线路。这种控制线路易出故障、维护不便、运行寿命短、占用空间大等。而由可编程控制器（PLC）和微机组成的电梯运行逻辑控制系统可靠性高、维护方便、开发周期短，这种电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，已经成为电梯控制的发展方向，期许多功能是传统的继电器控制系统无法实现的。

PLC技术型号选择

电梯控制常用的P L C技术型号有欧姆龙C系列,三菱F系列,富士NB1、N B 2系列,光洋S R系列等。这些型号原理上大同小异,但产品结构各成体系。各公司的P L C技术产品呈系列化,具体型号应根据电梯的具体情况,一般考虑以下几个方面:

1)结构：有单元式、模块式、积木式等。单元式I/O结构固定,而模块式I/O点可灵活配置。

2)存储量：有1K、2K、4K、8K、32K等。根据程序的复杂程度来选择。 3)I/O点数