电梯设计的关键技术分析

冼继康

摘要：电梯的设计中，集成了大量新型技术，如PLC、FPGA等，这些程序可以和硬件结合从而实现较多的功能，本文从电梯设计的关键技术入手，对于电梯存在的问题与发展趋势进行展望。

关键词：电梯设计；关键技术；分析

1电梯结构分析

1.1机房部分

包括电源开关、曳引机、控制柜、限速器等。曳引机是电梯的拖动机械，可分有齿轮和无齿轮曳引机。有齿轮曳引机。有齿轮曳引机包括驱动电机、减速齿轮箱、电磁制动器和曳引轮。本次设计的电梯的曳引机选用有齿轮曳引机。无齿轮曳引机则没有减速齿轮箱，直接由电机驱动曳引轮。电磁制动器通电时打开，断电时闭合。电磁制动器用来控制轿厢速度当电梯超速时发出信号并产生机械动作，使安全钳动作，将轿厢卡在导轨上。

1.2井道部分

包括导轨、对重、缓冲器、限速钢丝绳张紧装置、限位装置、井照明等。

导轨通过导轨架被固定在井道壁上，导轨是轿厢上下行的轨道。

对重与轿厢相称托起平衡作用，它与平衡补偿装置组成了曳引式电梯的重量平衡系统。

缓冲器是当电梯的各种保护措施失效轿厢下落时，用来缓冲轿厢与井底的冲击。

2.3厅门部分

包括厅门、召唤按钮箱、层楼显示装置等。厅门有中分式、旁开式等。

自动厅门的开闭是由轿厢带动的，为防止有人从厅门外将厅门打开，厅门安有门锁装置，门锁有机械门锁和电联锁。

2我国电梯设计存在的问题

我国电梯设计及产品存在以下几点不足：

产品功能过于单一。国外在电梯上已经逐渐实现多元化，电梯内已经集成了较好的通讯、报警等模块，而国内的电梯在设计阶段并没有考虑其多元化适用性。没有改造空间，这也导致企业在购买时往往选择一台进口设备，相对于多台国内设备，不仅节约了空间、人力，且更稳定、可靠，生产效率更高。

综合技术薄弱，资源得不到充分利用。我国的电梯设计发展混乱，缺乏综合素质较高的技术人员，大部分的技术员对伺服技术、电机拖动同步技术不了解，研发水平较低，不注重高新技术的融合利用，一味的模仿国外先进设备，不进行开发创新，浪费了大量资源，且始终无法推动我国的加工机械设计整体发展。

加工机械设计外观呆板。随着人们生活水平的提高，人们对于产品的要求已经不仅满足于质量、效率，也开始注重造型美观、设计感。这点意大利的加工机械生产企业做的很好，不仅产品性能过硬，其外观设计也成为了消费者比较看重的方面。但国内由于起步较晚，还处于性能开发研究的阶段，对于外观设计几乎没有要求，随处可见国内的加工设备造型呆板、螺钉等配件直接暴露在外。

3电梯设计技术分析

3.1PLC与电梯

PLC是专门从事工业环境中应用及数字设计操作应用，存储器可以编程，在其内部存储及进行指令操作，并通过输入/输出装置控制生产过程。 PLC因为其可靠、编程简单易操作、抗干扰性能强、可靠度高、低成本等优点，获得了多种行业的青睐，并且在国内已经逐渐使用到很多技术的改造上。

当前的电梯技术主要集中于EDA、PLC与FPGA技术。 由于数字流是极为模块化的，前端产生标准化的设计描述，可以编译调用，而不考虑内部技术，单元使用特定的集成电路技术实现逻辑或其他电子功能。制造商通常为其生产过程提供组件库，并提供适合标准仿真工具的仿真模型。模拟电梯技术工具不是模块化的，因为需要更多的功能，它们更强烈地交互从而实现设计的自动化和模块化。随着加工技术的不断扩展，电梯技术的重要性迅速增加，用户通过操作加工制造设施来对产品进行设计和改良，这使得数控加工更加地体系化、规范化、科学化。

可编程逻辑控制器（PLC）是工业数字计算机，其已经加固并且适于控制制造过程，例如装配线或机器人装置或者需要高可靠性控制和易于编程的过程故障诊断。它们首先在汽车工业中开发，以提供灵活、坚固耐用且易于编程的控制器来替代硬连线继电器和计时器。从那时起，它们已被广泛用作适合恶劣环境的高可靠性自动控制器。PLC是实时系统的示例，因为必须在有限的时间内响应于输入条件产生输出结果，否则将导致非预期的操作。PLC结合电梯，使其具有高速生产、精准生产的特点。

3.2 FPGA与计算机辅助制造

赛灵思FPGA的Spartan FPGA包含可编程逻辑块阵列和重构互连层次，允许块连线在一起，如可以采用不同配置互连的许多逻辑门。逻辑块可以被配置为执行复杂的组合功能或者仅仅是诸如AND和XOR的简单逻辑门。在大多数FPGA中，逻辑块还包括存储器元件，其可以是简单的触发器或更完整的存储器块。它们的优点在于对于计算机辅助制造，它们速度可以显著加快，因为它们在用于批量生产方面具有并行性质和最优性。

3.3系统测试

采用系统测试可以对电梯系统进行监测，对于电梯系统和实际情况进行比对，使得系统的不足之处可以显示出来，通过这样的方法可以看出系统模块中存在的问题，对于系统的运营进行分析。采用软件测试主要有黑箱和白箱两种方法，采用内部与外部综合分析的方法，对于其输入与输出问题进行了探究，白箱主要是研究其中的逻辑关系与对应情况，而黑箱主要从输入输出来对系统的功能进行验证，使其满足于系统的控制管理要求。

4总结

随着电梯设计技术的发展，我国工业制造技术也将不断进步。由此也可以看出，传统的工厂生产已经不再适合现代化大规模智能生产的需要。电梯设计技术的更新换代是一条光明而曲折的路，在这条路上会出现很多难题与挑战，这个任务长期而又艰巨，需要结合实际生产经验，不断地进行总结归纳。为实现自身的长远发展而进行大胆革新，需要利用创新思维进行现代化建设，从而大踏步地走向高效生产的工业化目标。

参考文献：

[1]何峰峰.电梯基本原理及安装维修全书[M].机械工业出版社，2006.

[2]张文修.模糊控制与系统[M].西安.西安交通大学出版社，2004.

[3]谢丽萍.高性能变频调速及其典型控制系统[M].人民郵电出版社，2009.endprint