基于PLC的自动扶梯控制系统设计(本科毕业优秀论文)(2)

第一章 引言

1.1自动扶梯的发展和研究现状

1.1.1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

第一章 引言

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。

1.1.2国内自动扶梯的实例介绍

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（天津、广州）公司的主导产品为510PSE型自动扶梯，最大提升高度

为12m，精旷的外观设计给人以厚重的安全感，其产品在轨道交通领域内的应用

实例为上海地铁一号线。

SCHINDLER（中迅、苏迅）公司的主导产品为SC9700和SC9300型自动扶梯，

最大提升高度为50m，外观设计精巧、细致。备有4种驱动方式，3种扶手带传

动方式以适用于不同的用户需求。具有ECO节能方式。其产品在轨道交通领域内

的应用实例为上海轻轨明珠线、北京地铁复八线、香港荃湾交通线等。

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

南京工业大学本科生毕业设计（论文）

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。

1.2自动扶梯的概述

1.2.1 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。

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。

1.2.2 自动扶梯的基本结构

自动扶梯的主要由桁架、驱动装置、运载系统、扶手装置、安全装置、润滑

系统及室外自动扶梯防盗防水防尘设施等组成。

1）桁架

自动扶梯的金属骨架，一般由上水平段、下水平段和直线段组成，也是承载

部件，具有连接两个不同层高的地面、承受各种载荷及安装支撑所有零部件的作

用。因此它必须具有足够大的强度和刚度，一般由角钢、型钢焊接而成。

2）驱动装置

通常由电动机、减速器、中间传动件、主驱动轴、制动器、传动链轮及链条

等组成 ，安装在桁架的端部，主要功能和作用是驱动扶梯运行，同时限制超速

和阻止逆转运行，是扶梯的主要部件，也是主要的振动源和噪声源。

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3）运载系统

由梯级、牵引构件、梯路导轨系统、梳齿前沿板等组成。当扶梯运行时，梯

级链将驱动主机的动力传送给梯级，使梯级沿着梯路导轨运行，安全快速运输乘

客。

4）扶手装置

由扶手带、扶手带驱动装置、护壁板、扶手支架和导轨、扶手带张紧装置、

围裙板、内盖板、外盖板等组成，扶手装置安装在两台特殊的胶带输送机上，与

梯级同步运行，也有流动的美感效果。

5）安全保护装置

（1）工作制动器、紧急制动器和附加制动器

工作制动器安装在主机上，是确保扶梯正常停车的制动器，紧急制动器直接

作用在主驱动轴上，是确保扶梯紧急情况下有效地停车、并保持静止状态的制动

器，附加制动器直接安装在主驱动轴上，在工作制动器失效时实现加强制动力矩，

确保扶梯停止运行。

（2）超速保护装置 …… 此处隐藏：2589字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……