毕业设计(论文)
题 目: 自动扶梯控制系统的原理与维护
二级学院: 应用工程学院 专业班级: 应电1227班 姓 名: 徐汉青 学 号: 1509122701 指导教师: 鲍军民
2015年 5月 15日
浙江商业职业技术学院毕业论文(设计)
自动扶梯控制系统的原理与维护
摘 要:本文主要对于现在广泛使用的自动扶梯进行了简单的介绍。从自动扶梯的发展历程到研究现状。并且列举了几个国内知名的扶梯厂家。在对于自动扶梯的结构有了初步了解后,又介绍了自动扶梯的继电器控制系统、PLC控制系统、单片机控制系统以及电子控制系统。并且对于每个系统进行了简单的分析,最后对于更符合现代人性化、智能化、节能化的要求的PLC控制系统进行了简要分析。关于扶梯的维护与保养也列举出了专业的保养项目与技术章程,这样才能够保证扶梯的正常运转。
关键词:自动扶梯;自动扶梯的维护与保养;控制系统
引言
自动扶梯在我们的生活中的运用已经越来越广泛。商场、车站、写字楼、机
场等地随处可见自动扶梯以及自动人行道的身影。自动扶梯是在不同层高连续运送人员的特种机械。随着自动扶梯向着节能化、智能化、人性化发展,自动扶梯的控制系统也在不断地改进。自动扶梯的控制系统最早利用的是继电器控制,但是该系统具有耗电、维修困难等特点所以随着潮流慢慢被其他控制系统所取代。
PLC控制系统相比其他控制系统更加符合节能化、智能化、人性化的要求。
随着人们对于设备的要求越来越多,接触器也会越来越多,PLC的应用将会越来越广泛。
1. 绪论
1.1 自动扶梯的概述
1.1.1自动扶梯的定义
自动扶梯,亦称电动扶梯,是一种以运输带方式运送行人的运输工具。一般是斜置。行人在扶梯的一端站上自动行走的梯级,便会自动被带到扶梯的另一端,途中梯级会一路保持水平。枎梯在两旁设有跟梯级同步移动的扶手,供使用者扶握。自动扶梯可以是永远向一个方向行走,但多数都可以根据时间、人流等需要,由管理人员控制行走方向。
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自动扶梯的出现给人类的日常生活带来极大的便利。自动扶梯作为运送旅客的交通工具, 不仅成功地缩小了目标间的距离, 而且使超短途( 如楼层、月台间等) 的大流量人员运输成为可能。因此, 经济学家说: “自动扶梯的出现使人们有了逛大型商场的欲望。”交通学家说“是自动扶梯和自动人行道的应用使我们可以把车站、机场建的尽可能大。”自动扶梯的应用已经改变了我们的生活, 并已经成为现代物质文明的一个重要标志。
1.1.2 自动扶梯的分类
扶梯分类方法很多,可从不同角度来分。
(1)按驱动方式分类:有链条式(端部驱动)和齿轮齿条式(中间驱动)两类。 (2)按使用条件分:有普通型(每周少于140h运行时间)和公共交通型(每周大于140h运行时间)。
(3)按提升高度分:有最大至8m的小提升高度,和最大至25m中提升高度以及最大可达65m的大提升高度3类。
(4)按运行速度分:有恒速和可调速两种。
(5)按梯级运行轨迹分:有直线型(传统型)、螺旋型、跑道型和回转螺旋型4类。
1.2自动扶梯的发展历史与研究现状
1.2.1自动扶梯的发展历史
自动扶梯的起源可以追溯到1859年,当时的那森·艾米斯申报了一项“自动滚梯”方案,该方案由一套通过滚轮驱动,首尾相连、连续不断运动的楼梯组成。
十九世纪末,两名美国人分别在研究电动扶梯。1897年,杰斯·雷诺(Jesse W. Reno)在美国纽约康尼岛的游乐场建成了一条使用斜板行走,类似自动扶梯的机动游戏。而查理斯·西伯格(Charles Seeberger)则在1898年购下一项关于自动扶梯的发明专利,并且与奥的斯电梯公司合作,1899年在纽约州制造出第一条有水平的梯级,扶手和梳齿板的电动扶梯。1900年举行的巴黎博览会上,西伯格成功展出了他们以“电动扶梯”(Escalator)为名的产品,并且获得了一项头奖。1910年奥的斯收购了西柏格的专利,次年再购下雷诺的公司。1920年,奥的斯把两者的设计结合,成为今天自动扶梯的基本设计。1922年, 奥的斯公司
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制造了世界上第一台现代化自动扶梯, 水平楔槽式梯级与梳齿板相结合, 此后被其它自动扶梯制造商所沿用。1985年, 三菱电机公司研制出曲线运行的螺旋型自动扶梯, 并成功投入生产。1991年, 三菱电机公司开发了带有中间水平段的大提升高度自动扶梯。这种多坡度型自动扶梯, 在大提升高度时可降低乘客对高度的恐惧感, 并能与大楼楼梯结构协调配置。1993 年,据《日立评论》报道,日本日立制作所开发了可以乘运大型轮椅的自动扶梯, 几个相邻梯级可以联动形成支持轮椅的平台。20世纪90 年代末, 富士达公司开发了变速式自动人行道,即自动人行道以分段速度运行, 乘客从低速段进入, 然后进入高速平稳运行段, 再后进入低速段离开。这样提高了乘客上下自动人行道时的安全性, 缩短了长行程时的乘梯时间。2000年4月, 美国Elevator World报道, 位于德国汉堡的蒂森自动扶梯工厂,制造出全彩色自动扶梯梯级,它由玻璃纤维材料制成,有蓝色、绿色、红色、灰色和黑色等。彩色梯级为建筑师提供了丰富的设计想象空间。2002年4月17日至20日,三菱电机公司在第5届中国国际电梯展览会上展出了倾斜段高速运行的自动扶梯模型。可铰接伸缩的驱动齿条结构在运行时可使梯级的间隔发生变化, 从而使速度也产生变化。其倾斜段的速度是出入口水平段速度的1.5倍, 这样既缩短了乘客的乘梯时间, 也提高了乘客上下扶梯的安全性与平稳性。2003 年2 月, 奥的斯公司发布新型的Next Step自动扶梯, 它采用Guarded 踏板设计, 梯级踏板和围裙板成为协调运行的单一模块; 它还采用了其它一些提高自动扶梯安全性的新技术, 自动扶梯技术又一次更新。
随着科学技术的发展,自动扶梯技术也越来越成熟。各国扶梯产业入雨后春笋,在改革开放的大潮流下,中国的扶梯产业也日渐成熟。
1.2.2国内自动扶梯厂家介绍
目前世界各大电梯企业在国内都有了合资企业,如迅达、奥的斯、三菱、日立、东芝、通力等。在中国目前的重载公共交通型自动扶梯市场领域内主要有以下几位厂商:
OTIS奥的斯电梯公司是世界上最大的电梯公司。150年来奥的斯一直致力于研究、开发、制造、安装、维修、保养、更新改造电梯、自动扶梯、自动人行道等运输系统。目前,奥的斯电梯在200多个国家和地区运转着。每五天运载全球人口一
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次。世界各国20座地标性建筑中,有12座使用了奥的斯电梯。无论是对于建筑师、承包商、开发商还是业主来说,奥的斯都是世界顶尖的电梯品牌。
SCHINDLER迅达-电梯及自动扶梯公司由罗伯特·辛德勒先生于1874年在瑞士创立,总部位于风景秀丽的卢塞恩,至今已有130多年的历史,是世界第一大自动扶梯生产商,同时也是世界第二大电梯供应商。目前迅达集团在全球一百多个国家和地区拥有90多个控股公司, 设立了一千余家分公司或分支机构,年营业额超过100亿瑞士法郎,每天全球有超过9亿人次乘坐迅达的电梯及自动扶梯。
KONE公司的主导产品为TRANS VARIO-RHD型自动扶梯,最大提升高度为50m,产品不仅拥有精巧的外观,内在品质也很高。曳引方式采用无链驱动,曳引、减速、传动三者融为一体,行星齿轮传动高效静噪。
CNIM公司的扶梯系列产品,因其较早确立在城市轨道交通领域内的领先优势,一度成为工程业主的首选品牌。其产品在轨道交通领域内的应用实例为北京地铁复八线、香港地铁、台北捷运系统等。
SJEC(江南)公司是借90年代早期国内扶梯市场供不需求的东风而迅速崛起的,其产品已经走出国门。江南电梯公司曾开发出我国第一台变频多坡度自动扶梯,在中国电梯界激起一阵波澜。其JHD型自动扶梯现运行于厦门市政工程中,外观落落大方。
2.自动扶梯工作原理与控制系统方案比较
2.1自动扶梯基本结构
自动扶梯基本结构
扶 手 驱 动 装 置 衍 架 驱 动 机 驱 动 装 置 导 轨 梯 级 链 梯 级 扶 手 带 梳 齿 梳 齿 板 安 全 装 置 第 4 页 共 20 页