第8讲 电梯自动控制系统

国际电梯新技术应用
• 1、全数字识别乘客技术 • 2、数字智能型安全控制技术 • 3、第四代无机房电梯技术（速度可以达到
2.0M/S以上，最高可以使用在30层以上）
• 4、双向安全保护技术（双向安全钳、双向限
速器，在欧洲必须使用，中国正在被普遍使用）
• • • •
5、快速安装技术 6、节能技术 7、数字监控技术 8、无线远程控制及报警装置
梯门控制机构
P1.5 P1.6 P3.7
关 门 传 感 器 超 重 传 感 器
平层行程开关
轿厢控制器
9芯D型接插件 RS485
梯门控制机构
P1.5 P1.6 P3.7
P3.2 P3.3
关 门 传 感 器 超 重 传 感 器
平层行程开关
9芯D型接插件 RS485 厅门接口 RS485 驱动/接收
Vcc GND TxD 1 Intel 8051 系统 RxD
“乘电梯去太空”
• 这一设想是前苏联科学家在1985年提出来的，后 来一些科学家相继提出了各种解决方案。 • 2000年，美国国家宇航局(NASA)描述了建造太 空电梯的概念，这需要极细的碳纤维制成的缆绳 并能延伸到地球赤道上方3. 5万km。为使这条缆 绳突破地心引力的影响，太空中的另一端必须与 一个质量巨大的天体相连。这一天体向外太空旋 转的力量与地心引力抗衡，将使缆绳紧绷，允许 电磁轿厢在缆绳中心的隧道穿行。普通人乘电梯 登上太空这个梦想未来将实现。
• 在之后的几十年里，电梯的自动平层控制系统以
及通过变换电动机极数的调速方法来调整电梯运
行速度的技术相继研制成功，1933年，世界上第
一台运行速度为6m/s的电梯被安装在美国纽约的
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，代表新技术的电子技术被广泛 应用于电梯领域的同时，陆续出现了群控电梯、 超高速电梯。
自动扶梯
自动人行道
Hale Waihona Puke •（三）按拖动方式分类 ：
1.交流电梯
2.直流电梯
3.液压电梯
4.齿轮齿条电梯
5.直线电机驱动的电梯
•（四）按操纵控制方式分类 ： 1．手柄操纵控制电梯 2．按钮控制电梯 3．信号控制电梯 4．集选控制电梯 5．并联控制电梯 6．群控电梯（梯群程序控制 / 梯群智能控制） 7．微机控制电梯
电梯分类
• （二）按用途分类： 乘客电梯、住宅电梯、观光电梯、卸货电梯 、 客货电梯、医用（病床）电梯、杂物（服务）电 梯、汽车电梯（车辆电梯 / 立体车库）、自动扶 梯、自动人行道、etc.
货梯
住宅梯
客梯
观光梯
载货电梯
医用电梯
杂物电梯
汽车电梯 a）车辆电梯 ；b）立体车库
用于维护高层楼宇的 吊篮设备
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群控制器GC CAN总线 厅门接口 CAN总线 厅门接口 厅门 主控制器 轿厢 接口 MC 接口
1号梯 轿厢控制器 CC
N楼
厅门控制器 FC
CAN总线
CAN总线
同步采样软件实现
（1）测出被测信号的周期T； （2）用周期除以每周期采样点数N，得到采 样间隔（ΔT ），并确定定时器的计数值； （3）用定时中断方式实现同步采样。
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电梯的作用及发展趋势
• 在现代社会和经济活动中，电梯已经成为 城市物质文明的一种标志。 • 电梯作为垂直运输的升降设备，其特点是 在高层建筑物中所占的面积很小，同时通 过电气或其它的控制方式可以将乘客或货 物安全、合理、有效地运送到不同的楼层。 基于这些优点，在建筑业特别是高层建筑 飞速发展的今天，电梯行业也随之进入了 新的发展时期。
楼宇供配电自动化的组成
• 馈线自动化
• 变电站自动化 • 配电管理系统
• 用户自动化
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变电站综合自动化的结构
• 在物理上分为两类：智能化的一次设备和 数字化的二次设备。 • 在逻辑结构上分为三个层次：“过程层”、 “间隔层”、“站控层” 。 （IEC6185a通信协议草案定义）
站控层 间隔层
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• 控制过程
起、制动闭环，稳速时开环控制： 启动加速 过程，当系统接收到启动信号后，微机控制器给 出一定的给定电压，此时电梯抱闸已打开，调节 器输出电压为正，使电动组晶闸管触发电路移相， 输出电压，电动机高速绕组得电开始转动。此时 制动组晶闸管触发电路被封锁。
V
(m/s)
0 t1
楼层显示器 总线1
按键指示灯
显示驱动（MC1413） L 稳压电路 调制器 解调器 TxD Vcc P1.0 AB P1.1 CLK P1.2 AB P1.3 CLK P1.4 P3.2 P3.3 移位寄存器（74LS164）
AT89C2051
移位寄存器（74LS164）
RxD
楼层、开关门、应急按键
Vcc GND TxD RxD Intel 8051 系统
楼层设置 拨盘开关
厅门控制器原理框图
群控电梯
• 多台电梯实施群控，各主控制器厅门接口 与群控制器的群控接口组成CAN总线；厅 门控制器与群控制器的CAN总线厅门接口 相连。 • 群控制器接收外呼信号后，根据各主控制 器的当前电梯状态进行调度，确定将呼梯 信号发送给哪台电梯执行。
AC220V
RS232 接口
9芯D型接插件 RS485 厅门接口 RS485 驱动/接收 扩展RS485 轿厢接口 变频器 制动器 卷 扬 机
电源 安全信号 状态显示 楼层总数 拨盘开关 地下层数 拨盘开关 P1.0 P1.1 P1.2
Vcc GND TxD RxD Intel 8051 系统 P1.5 P1.3 P1.6
• “上海环球金融中心” 的6部电梯中，有2 部是世界最大的双层轿厢电梯，它的运行 楼层为地下1、2层到地上95层的观光厅， 最高速度为480m/分，载重3,600kg (1,800kg×2)，定员48人(24人×2)； • 另外4部双层轿厢电梯的运行楼层分别为地 上1层到28层、地上2层到29层的办公楼层 ，最高速度为360m/分，载重4,000kg (2,000kg×2)，定员52人(26人×2)。
成。
主控制器（Main Controller, MC）
• 核心部分，实施对驱动系统的控制：
参数设定，起动、速度曲线的设定及停车； 接收厅门控制器（或群控制）送来的外呼信号； 接收轿厢控制器送来的内选信号； 执行内选外呼指令，准备平层； 向轿厢控制器、厅门控制器发送楼层指示信号 向轿厢控制器发送轿门控制信号； 实施安全保护等。
楼号拨盘开关
主控制器原理图
电梯控制原则
1．自动定向原则（内选优先10s，先来先到） 2．顺向截车原则 3．最远程反向截车原则 4．顺向消号，反向保号原则 5．自动开关门原则（10s延时） 6．本层呼叫重开门原则
主控制器实现功能 1．有司机/无司机运行控制功能 2．负载处理功能 3．故障慢车功能 4．消防运行功能 5．检修功能 6．系统的保护功能 7．系统的显示功能
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t
电梯运行曲线图
AB
RAM CPU DB CB 运 行 CTC 记 数 输入电路 位置信号 AB—地址总线
译码器
EPROM
74LS 273 74LS 376
时钟
触发 运行 减速 启动 换速 同步 平层
DB—数据总线
CB—控制总线
微机控制原理图
电梯自动控制系统的基本结构
控制系统由主控制器、轿厢控制器（梯间控 制器）以及多个厅门控制器（楼层控制器）组
电梯定义
• 根据国家标准GB/T7024—1997《电梯、 自动扶梯、自动人行道术语》，电梯的定 义为：服务于规定楼层的固定式升降设备 。它具有一个轿厢，运行在至少两列垂直 的或倾斜角小于15°的刚性导轨之间。轿 厢尺寸与结构形式便于乘客出入或装卸货 物。
电梯分类
• （一）按速度分类： 1．低速电梯（也称丙梯） 电梯运行的额定速度在 1 m/s以下，如0.5 m/s、0.75 m/s，常用于10 层以下的建筑物。 2．快速电梯（也称乙梯） 电梯运行的额定速度在 1 m/s—2 m/s之间，如1.5 m/s、1.75 m/s， 常用于10层以上的建筑物内。 3．高速电梯（也称甲梯） 运行的额定速度在≥2 m/s，如2 m/s、2.5m/s，3 m/s，常用于16层 以上的建筑物内。 4．超高速电梯 电梯运行的额定速度超过5m/s，甚 至更高。常用于楼高超过100m的建筑物内。
电梯的作用及发展趋势
• 电梯的存在，使得每幢大型高楼都可以成 为一座立体的城市。 • 例如：在纽约的前世界贸易中心大楼中， 除每天有5万人上班外，还有8万人次的来 访和旅游，通过250台电梯和 75台自动扶 梯的设置与正常运行，才使得合理调运人 员、充分发挥大楼的功能成为现实。
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• 08年8月30日,高达492米 共101层的“上海环球金 融中心”正式宣布落成启 用。上海环球金融中心是 建筑顶面最高和人可到达 最高的建筑，创下了多项 世界之最。在85层建有 “世界最高的游泳池”， 在79-93层建“世界最高 档次的酒店”，在93层设 置“世界最高的中餐厅”， 94层的观光大厅和100层、 距地面474米处建造的 “观光天阁”，是欣赏上 海都市全景的最佳观光景 点。
过程层
高压一次设备
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常见的楼宇变电站综合自动化系统结构
• 楼宇变电站综合自动化系统分两种结构 集中式系统： 保护和监控彼此独立，各自有一套数据采 样、计算系统，通过通信网络连接。 分层分布式系统： 按回路设计保护、监控、数据采集等功能， 各回路间用网络并与主机联系。
Discussion
• 世界最高的空中走廊