毕业论文课题相关文献综述
文 献 综 述
一．电梯的组成及工作原理
电梯是一种以电动机为动力的垂直升降机,装有箱状吊舱,用于多层建筑乘人载运货物。电梯主要由曳引机,控制柜,轿厢,门,志轨,限速器,缓冲器,对重装置,随行电缆和曳引机钢丝绳等部件组成。[4]曳引绳两端分别连着轿厢和对对重,缠绕在曳引轮和导向轨上,曳引电动机通过减速器变速后带动曳引轮转动,靠曳引绳与曳引轮摩擦产生的牵引力,实现轿厢和对重的升降运动,达到运输目的。固定在轿厢上的导靴可以沿着安装在建筑物井道墙体上的固定导轨往复升降运动，防止轿厢在运行中偏斜或摆动。常闭块式制动器在电动机工作时松闸，使电梯运转，在失电情况下制动，使轿厢停止升降，并在指定层站上维持其静止状态，供人员和货物出入。[2]轿厢是运载乘客或其他载荷的箱体部件，对重用来平衡轿厢载荷、减少电动机功率。补偿装置用来补偿曳引绳运动中的张力和重量的变化，使曳引电动机负载稳定，轿厢得以准确停靠。电气系统实现对电梯运动的控制，同时完成选层、平层、测速、照明工作。指示呼叫系统随时显示轿厢位置。[7]
二．电梯群控技术产生的背景
随着现代城市的快速发展,电梯己成为城市垂直交通的重要工具。在一幢高层建筑里,设计时如何合理地选择安装多台甚至上百台电梯十分重要。现代电梯群控系统（elevator group controlsystem,ECGS）将多台电梯分组，根据乘客流量的变化，有效地改善客流调度，实现最优输送和节能运行。一个高效的电梯群控系统应以最小的电梯数目配置去输送最大的交通客流量,而且具有良好的用户管理和服务功能。由于电梯群控系统存在严重的不确定性、随机性和非线性,以及控制目标的多样性,采用传统的控制方法很难实现电梯群控系统的控制目标,诸如客流高峰时平均候梯时间、平均乘梯时间、长候梯率、乘客心理适应性、能耗率和楼层的特殊服务等。因此,对电梯群控系统进行智能控制技术研究是十分必要的。[5]
三．电梯控制系统的发展与现状以及未来趋势
电梯系统的控制提出了两个不同的工程问题。第一,必须提供轿厢在垂直方向上运行和在指定层站停靠的控制方法,即传统意义上的电梯控制;第二,在一组电梯同时工作时,为了有效地使用电梯群,需要协调各台电梯的运行,这就是电梯群控制。随着电梯控制技术的不断发展,人们对其服务质量提出越来越高的要求,而电梯的控制方法直接影响其运行效率,因此对于控制方法的研究已成为电梯控制的核心问题。[10]采用何种控制策略,优化调度多部电梯群以提高电梯的运行效率和服务质量,这己是电梯界众多专家关注的问题。电梯群控智能系统最早由日本Toshbia公司提出3,至今已有半个多世纪。国外对电梯群控技术的研究,开始是利用继电器的逻辑组合,实现预选控制和分区控制。后来又出现了基于单片机的电梯控制系统，基于PLC的电梯控制系统，基于ARM技术的嵌入式电梯控制系统等等。[8]
基于单片机的电梯控制系统，以单片机小系统再辅以适当的硬件电路来检测和控制整个电梯的信号,具有体积小、价格便宜、抗于扰能力强、扩展容易、接口设计较为简单的优点。整个系统控制以单片机小系统为核心,利用系统资源来完成输入输出的接口的设计。整个系统的硬件大体上可分为以下几个部分:单片机及其扩展部分、模数转换接口部分、楼层检测及指示部分、压力检测部分、键盘显示部分、电机驱动及控制部分、提示报警部分和电源部分。[16]因电梯模型控制系统的控制对象大部分是开关量,用单片机来设计电梯并实现它的控制,是通过输人输出状态来体现的,所以系统的输人输出信号是关键。为了模拟电梯的运行状态,需输人的信号有:楼层信号检测输人、压力信号检测输入、键盘输人、轿厢冲顶和蹲底信号输人;需输出的信号有:显示信息、电机动作和提示报警。系统通过对电梯所处的状态的各种信号的检测,通过相关的硬件、软件来实现电梯轿厢的上升、下降及停止,并显示相应的显示信息。[1]
基于PLC的电梯控制系统，PLC电梯控制系统具有强大的功能，能够使得电梯控制线路变得更加地简单和容易操作，同时也可以和电脑进行连接，这在很大程度上提升了电梯的运行安全，所以PLC在电梯控制系统的应用已经成为了一种重要的发展趋势，具有很好的应用前景。由 PLC 来实现电梯的逻辑信号控制，由交流双速电机实现调速，完成了三相异步电动机和可编程控制器（PLC）的选择。然后是系统硬件开发，确定了 PLC 的选型、I/O 点数分配以及与外围设备与PLC 的连接。[12]
在微处理器应用快速发展阶段,复杂的召唤分配算法相继出现,数学方法己成熟地用在电梯控制中。将人工智能的专家系统、模糊控制、神经网络、进化计算等有机地结合起来应用到电梯控制中,使电梯控制向着智能化方向发展,己是当今世界电梯业发展的潮流。将智能控制方法与新兴科学(如最优控制、预测控制、模式识别、机器学习、计算机视觉等)进行结合是未来智能化电梯的发展方向。[14]
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