电梯控制系统的设计_开题报告

A. 文献综述

根据中国电梯协会公开数据显示，2011年-2018年中国电梯保有量逐年增加，且增长率保持在10%以上，截止2018年底，国内电梯注册总量达到627.83万台。未来，从建筑存量看，城镇化和老龄化推动存量建筑进行电梯更新与加装，电梯已经成为房屋的标准配置。几乎和每个人的日常生活息息相关，那么电梯的安全与可靠运行直接关系到每个人，对电梯的安全、舒适、速度快、振荡小、平层精度高等性能越来越高。作为电梯的最最核心部分，相对控制理论比较成熟，但是有关安全和可靠性的研究还是需要电梯人员深思，因此电梯控制系统保护与可靠性设计显得尤为重要。

一、国内外研究现状

中国繁荣的电梯市场吸引了世界所有知名的电梯公司，特别是日本三菱、日立、东芝、芬兰通力、瑞士迅达、美国奥的斯、德国蒂森国际顶级电梯公司，由于这些公司起步早，技术成熟，经过几十年的发展几乎占据中国70%以上的市场。而且这些电梯公司的核心控制系统，几乎都是自行设计的。然而，近10年中，中国的电梯控制系统发展也了飞跃的进步，特别是以默纳克、新时达、优迈控制系统为代表，他们吸取和消化国际知名品牌的先进技术，几乎覆盖了中国国内电梯公司的所有控制系统。结合中国老百姓的使用习惯，性能稳定，运行可靠，功能更加人性化，已经形成突破国际品牌控制系统垄断的局面。

电梯控制系统主要有驱动和逻辑系统组成，驱动系统主要负责动力、运行曲线、节能的控制等，逻辑系统主要负责人机交互和运行控制等。

现阶段电梯控制系统驱动技术主要有无齿轮永磁同步主机为主，有齿轮异步主机为辅。当然，目前部分企业已经开始在研发无齿轮磁阻同步主机的开发，以摆脱永磁同步主机对稀土材料的依赖。有齿轮异步主机通常也叫感应电机，与其他电机相比，它具体结构简单，运行可靠、制造容易、坚固耐用等优点，采用现代矢量控制方法，可以使感应电机获得良好的调速性能。感应电机的缺点是损耗大、效率较低、温度较高；另外一点就是从电网吸收滞后的电流，使电网功率因数降低，因此有齿轮异步主机在驱动系统中逐渐退出，目前仅在载货电梯中有部分应用。永磁同步主机是目前电梯行业最为主流的驱动系统，它具有体积小，控制性能好，能进行低速的直接驱动，消除齿轮减速装置。噪音低，平层精度和舒适感都优于以前的驱动系统，结合磁场定位的矢量变换控制技术，快速电流跟踪变频装置，永磁同步主机在启动瞬间的快速判断电梯的平衡性，快速的给出力矩与方向，使得电梯的启动更加平稳。突破传统的采样称重启动力矩补偿方式，降低了电梯对称重的准确性和稳定性要求。

电梯控制系统逻辑系统主要有全集选、群梯控制/目的层派梯控制和智能控制为主。

全集选控制根据轿厢内选层指令和厅外的层楼召唤指令，集中进行综合分析处理，自动选向并顺向依次应答指令的高度自动控制功能。它能自动登记轿厢内指令和厅外的层楼召唤指令，自动关门起动运行，同向逐一应答；当无召唤指令时，电梯自 动关门待机或自动返回基站关门待机，当某一层楼有召唤信号时，再自动起动应答。除端部楼层只有一个按钮外，每个楼层有两个外呼按钮。系统将所有内外呼存储在存储器中。全集选控制功能一般作为电梯的标准控制功能，能实现无司机操纵。为适应这种控制特点，电梯在各层站停靠时间可以自动控制，轿门设有安全触板或其他近门保护装置，轿厢设有超载保护装置等。该控制方式是目前最主流的控制方式，日常乘梯过程中老白姓基本接触到的都是此类控制。 

群梯控制是指两台以上电梯联在一起，利用电梯的就近原则,分配一台电梯到一个层站，乘客进入电梯后，自行登记要去的层站。载完客后如果没有返基站功能电梯都是停在最后一个人离开的楼层,然后有人呼梯时,两台电梯经过比对哪台电梯离要去的楼层近就哪台走。群控控制的原则是以层站外乘客待机时间为优先，牺牲电梯运行效率。

目的层派控制系统是指群梯控制的上，在各层站设置目的层登记装置，该装置把登记信息传递到中央群梯控制系统，结合各个电梯内的登记信息。按照乘客最快速度到达目的层原则分配电梯给层站的乘客，层站人员按照分配电梯进行乘坐，电梯会自动把乘客送至目的楼层。目的层控制的原则是乘梯效率为优先，牺牲厅外乘客待机时间。群梯控制和目的层派梯控制是目前商务写字楼的普遍配置，特别是目的层派梯系统在高节奏的城市工作中表现出特有的优势。

智能控制是互联网发展的产物，在万物互联的背景条件下，电梯也是成为万物物联的重要组成部分，电梯的控制本身没有发生大的变化，主要是在和各设备的互联方面做了很多的接口设计，让乘客感知电梯的智能化。例如，与门禁系统、车辆入口系统、刷卡、人脸/指纹识别相互联动，给乘客电梯始终以人为主的感觉，电梯实时知晓人的位置。回家进入车库、进入单元门电梯就知晓主人已回家，自动到层站接送，进入电梯，识别乘客，无效手动登记，自动送至家门口。准备出门在家就可呼叫电梯，减少等梯时间。智能控制在高端写字楼和住宅楼都有很好的发展，未来的设计将会更加精细与人性。

综上所述，目前电梯控制系统设计驱动系统以无齿轮永磁同步为主流，有齿轮异步主机为辅，体现节能环保的发展趋势。人机逻辑系统以全集选、群梯控制/目的层派梯控制、智能控制为发展主流，体现设计以人为本。

B. ^范文提纲格式

引言：谈及个案监督的发展沿革和现状

一、电梯控制系统控制电源保护设计

（一）单相供电装置的设计

（二）安全回路电源的设计

（三）控制板电源的设计

二、电梯控制系统安全保护设计

（一）常规电气安全保护装置的设计

（二）前沿电气安全保护装置的设计

三、电梯控制系统临界可靠性设计

（一）端口工作电压与电流临界的设计

（二）安全运行距离的临界设计

四、畅想未来自学习控制系统的设计

C. 参考文献

[1] 杜贵明，庞丽电梯驱动系统控制技术的现状与发展前景【 建筑技术】

[2] 杭州西奥电梯有限公司，  XO-CON4342控制系统电气原理图

[3] 杭州西奥电梯有限公司，  X O-CON4342控制系统调试说明书

[4] 王水福，陈夏鑫，繆鸿孙. 电梯的保养和维修技术 中国计量出版社, 1997. 

[5] 国家质量监督检验检疫总局 GB7588-2003电梯制造与安装安全规范，2003 

[6] 国家质量监督检验检疫总局 GB7588-2003电梯制造与安装安全规范1号修改单，2015

[7] 国家质量监督检验检疫总局 TSGT700-2016电梯型式试验规则，2016

[8] 叶安丽 电梯控制技术 机械工业出版社, 2008

[9] 朱德文，杨祯山，张筠莉 智能控制电梯工程系统 中国电力出版社, 2006

[10] 段晨东 张彦宁电梯控制技术 清华大学出版社, 2015