电梯监控系统初步设计报告.docx
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电梯监控系统初步设计报告.docx
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电梯监控系统初步设计报告
工业中心电梯监控系统建设项目
——初步设计报告
制作人:
谭展09201053
周银辉09201050
张高明09201059
黄金河09201087
制作时间:
2011年11月6日
项目总论
项目的名称:
工业中心电梯监控系统建设
承办单位概况:
本项目由深圳职业技术学院在已有电梯基础上进行改进
项目建设地点:
深圳职业技术学院第一工业中心
项目负责人:
谭展周银辉张高明黄金河
该项目主要是在原第一工业中心电梯的基础上,利用CC-LINK网络通讯技术,实现PC+PLC对电梯远程的时时监控与控制,提高电梯系统的自动控制水平,方便师生上下楼。
(一)项目建设的依据和目的
1、项目建设依据
经过专家对“工业中心电梯监控系统”可行性报告的审查与论证,认为该项目建设的内容和预算合理可行;经过建设部门的审查,项目符合相关政策(相关证书请见附件);通过我们对项目的研究和斟察所得出的有关数据,符合项目实施的标准。
根据以上依据,项目获得了实施的许可。
因此,为了进行下一步的项目实施任务,我们进行了周密的设计任务。
2、项目的目的
现代生产生活中,电梯发挥着不可替代的作用。
我们学校工业中心的电梯由于运行十多年,关键部件的逐渐老化,再加上十多年前的技术不够成熟,也时不时发生类似的突然停机、启停迟缓、中途停机、到层后门不能正常打开等一系列问题,曾经就有老师被困数小时,因为没有监控设施,电梯故障没能及时反映给有关工作人员,结果耽误了老师与同学的上课,影响正常的教学。
同时,工业中心是学校的实训所在地,常有大量设备要通过货梯运送,如果电梯出现故障,将延误设备的运送,影响学校的教学计划。
如果不立即采取措施,第一工业中心电梯运行的安全隐患必然进一步加大。
为满足师生和来宾的需要,我们认为改善电梯的运行系统,建设电梯监控系统,运用更加先进、成熟的技术,提高电梯的可靠性、安全感、使用率和自动控制水平,是非常有必要的。
在深圳职业技术学院工业中心现有电梯的基础上,规划建设一个电梯远程监控系统,实现电梯故障报警、困人救援、日常管理、质量评估、隐患防范等功能的综合性电梯管理平台,使电梯在使用过程中更可靠、更安全、更放心。
(二)项目建设规模及方案
1、项目市场
随着自动化水平的提高,人们越来越重视把自动化技术运用到生产和生活之中来,这无疑给自动化产品带来了庞大的市场。
近几年来,各种各样的自动控制产品,在电梯控制系统中运用得越来越广泛。
目前产量最大的电梯的主流控制方式是专用控制器,由于专用控制器具有高灵敏性与低成本、CPU的高运算能力与高抗干扰能力等特点,因而成为电梯中的主要控制方式。
而货梯和杂物梯则多是PLC、专用控制器、继电器并行。
2、同行业现状
一般来说,电梯对PLC的功能要求不高,电梯厂商主要关注品牌的知名度、产品的稳定性以及价格。
由于电梯行业中的电控系统比较简单,企业以自行设计为主。
目前电梯行业所使用的自动化产品品牌覆盖面十分广阔,像PLC产品的品牌就包括了西门子、三菱、中达电通、ABB、汇川等众多品牌,变频器产品则包括了三菱、安川、施耐德、中达电通、艾默生、ABB、伦次、日立、丹佛斯、KEB等众多品牌。
由于工业中心是比较重要的场所,经常有其他高校和领导莅临参观指导,所以保证电梯的可靠运行非常重要。
本电梯监控系统项目采用1台PLC控制站、2台操作站(互为备用)组成一个监控系统。
3、产品规模与发展
学校工业中心属于六层电梯监控系统,建设规模不大。
由于只是旧设备翻新工作,而不是完全更新所有设备,需要1台PLC与2个操作站,在翻新过程中只须10人左右。
(三)项目建设条件
目前,无论是CC-Link技术,还是与之相连的PLC的相关技术,在国内已经十分的成熟,完全能满足实现该项目的技术指标。
第一工业中心的电梯设备的供电、安全保护以及各种信号采集器都可以使用原来的,同时,第一工业中心的师资力量雄厚,有关PC与PLC利用CC-Link网络的RS485远程串行通讯设备与技术,都可基本上直接由第一工业中心来解决,只需增加必要的电气元件与设备即可。
(四)技术措施方案
1、技术发展
在1996年11月,由三菱电机为主导的多家公司推出的CC-Link,其增长势头迅猛,在亚洲占有较大份额,目前在欧洲和北美发展迅速。
在其系统中,可以将控制和信息数据同时以10Mbit/s高速传送至现场网络,具有性能卓越、使用简单、应用广泛、节省成本等优点。
其不仅解决了工业现场配线复杂的问题,同时具有优异的抗噪性能和兼容性。
CC-Link是一个以设备层为主的网络,同时也可覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层。
并且2005年7月CC-Link被中国国家标准委员会批准为中国国家标准指导性技术文件。
对于PLC,它是以微处理器为核心的工业控制装置。
它已经广泛地应用于分布式监控系统中,主要负责现场高速数据采集、逻辑运算、定时、计数、PID调节等控制任务,并普遍采用计算机作为上位机集中管理。
它将传统的继电器控制系统与计算机技术结合在一起,具有高可靠性、适应工业过程现场以及强大的联网功能等特点,被广泛应用。
2、技术措施方案
该电梯监控系统拟采用“PC+PLC”的自动化控制技术。
该技术基本上不需外国引进,在国内,包括深职院本校在该技术方面都已经比较成熟。
本监控系统的组成如图:
共三级,上位机包括2台PC操作站(互为备用),组态软件使用组态王;下位机包括1台控制站;现场级的被控对象为电梯。
控制站放置在顶楼电梯间,操作站放置在一楼设备监控室。
个人电脑PC在现代社会越来越普及,已走进千家万户的普通个人家庭,使用PC作为上位机,让安装人员与以后的维护人员可以十分方便地进行相关工作。
在“PC+PLC”电梯监控系统中,PC直接发送指令送给PLC,PLC接收电信号进行逻辑运算控制电梯的运行。
主流结构:
建设规模学校工业中心属于六层电梯监控系统,建设规模不大。
由于只是旧设备翻新工作,而不是完全更新所有设备,需要1台PLC与2个操作站,在翻新过程中只须十几人左右.
设计原则
根据“工业中心电梯监控系统可行性研究”中的技术方案,以满足工中心电梯监控系统的任务为原则进行设计。
同时,设计应以协调性、经济性、安全性为出发点,确实保证电梯系统为学校师生提供更好地服务。
(1)PC为操作站,应保证电梯监控的可靠性,需要有备份系统。
(2)考虑到以后操作人员对PC的操作,应保证PC安装的实用性。
(3)PLC在电梯监控系统中起着极其重要地作用,但考虑到电梯监控系统的协调性与经济性,一台电梯一台PLC。
(4)PLC安装位置应与电梯控制要求相符,减少通信信号的损失。
设计具体内容
该电梯监控系统的结构,采用1台PLC控制站、2台操作站(互为备用)。
(1)在“PC+PLC”组成的电梯监控中,PC用于屏幕上显示各种信号变化(门开/关、电梯位置、电梯故障检测等);2台PC并联通过通信线路与PLC连接,PC的设计考虑到操作的实用性,PC的安装应靠近电梯系统,缩短通信线路距离,这样可以及时确认事故的发生,也可以减少通信的时间与通信材料的费用。
(2)在“PC+PLC”电梯监控系统中,PLC用于直接控制设备并采集设备运行状态的相关数据。
PLC由于体积不大,可以直接安装在电梯的上方,以缩短PLC与电梯的控制距离。
该系统的主要运行过程是PC首先发出的命令给PLC,再根据此命令解释成相应电路的时序信号直接控制相应设备;PLC一方面直接接受外部输入的信号,一方面实时检测电梯的运行状态并转换为电信号反馈给PC。
本系统的PC作为人机界面系统中的一部分,能够将电梯各运行状态形象地显示出来,具有方便、简单、可靠的特点,有利于个人对电梯运行状态的监控;PLC在电梯监控系统中,主要对电梯系统运行的数字量与模拟量(电梯速度)进行监测、运算、控制等,一般在PLC对电梯进行监控时,还可增加变频器实现对电梯速度的控制。
PC与PLC的通信采用CC—LINK通信方式,CC—LINK总线网络是一种开放式工业现场控制网络,可完成大数量、远距离的网络系统实时控制。
在“PC+PLC”电梯监控系统中,关键在于PLC对电梯的时时监控,包括电梯的上下行、轿厢门的开关、楼层显示、故障报警等基本功能。
在“PC+PLC”电梯监控方式中,PC主要任务有:
数据采集、状态监控、故障报警、数据分析、故障分析;PLC的主要任务有:
数据采集、数据存储、状态控制。
工业中心电梯监控I/O分配表
序号
名称
输入点
输出点
备注
AI
DI
AO
DO
1
一层呼叫
1
2
二层呼叫
2
上升与下降
3
三层呼叫
2
上升与下降
4
四层呼叫
2
上升与下降
5
五层呼叫
2
上升与下降
6
六层呼叫
1
下降
7
一层限位开关
1
8
二层限位开关
2
9
三层限位开关
2
10
四层限位开关
2
11
五层限位开关
2
12
六层限位开关
1
13
七段数码管显示
7
14
指示上升/下降
2
15
电梯重力感应
1
16
电梯门红外感应
1
是否有人正在进入
17
电梯曳引机方向
1
18
电梯运行开/关
1
19
电梯楼层呼叫
6
电梯内楼层呼叫(按键)
20
电梯上升/下降
2
电梯内上升与下降呼叫
21
门开/关
2
2
电梯内门开/关呼叫,电梯门应答
22
日光灯
1
1
光敏电阻
23
风扇
1
1
10%~20%余量
16
16
总计
45
36
根据“工业中心电梯监控系统I/O分配表”统计,PLC大约需要81点的PLC,可选用FX2N—128MR。
系统实现的功能
1、电梯运行状态的监视;2、电梯故障、异常的监视和自动报警;3、电梯运行统计;4、电梯数据分析;5、电梯控制功能;6、远程监视功能;7交通流量分析;8摄像监视功能。
(五)施工组织方案
5.1工程概况
位置:
深圳职业技术学院第一工业中心
设备型号参数:
三菱FX2n-128MR(1台)
联想Y470N-ITH(T)电脑(2台)
学校工业中心属于六层电梯监控系统,建设规模不大。
由于只是旧设备翻新工作,而不是完全更新所有设备,需要1台PLC与2个操作站,在翻新过程中只须10人左右。
施工组织管理由项目负责人负责。
负责现场各条线的管理、监督和检查工作。
其下设三组,分别为安装组、设备调试组、质量检测组。
5.2现场管理流程图
5.3施工分配
人员管理:
现场由D总负责,B为现场专职质检员负责人,A为安装组负责人,C为设备调试组负责人。
安装组
质量检测组
设备调试组
在施工过程中,施工合同贯穿着整个施工过程。
首先,应按施工合同斟查施工现场,进行施工方案设计,进行人力资源配置,将工作岗位细分化,工作内容具体落实到每一步,例如PLC编程一人、硬件接线一人,同时适当增派人手作为备用人员,以备紧急突发情况。
安装组主要负责设备的安装及安装前期的准备工作;设备调试组主要负责设备的调试和运行;质量检测组主要负责在项目进行过程中,是否出现质量问题。
5.4施工安全
电梯安装维修人员必须持证上岗,施工现场设置一位专职的安全员,根据需要施工现场必须配备相应的劳保用品,以保证施工安全,达到安全施工的目的。
为确保安全,对井道的厅门设防护栏进行封闭,并在厅门口部位张贴醒目警示标志。
5.5文明施工
为尽量减少对学校环境和正常教学的影响,施工时间可安排在周末或寒署假进行,以利于学生老师的上课,铺设电缆时尽量沿用以前的电缆路线。
同时各施工人员分工协作,同步进行,尽量减少施工周期。
5.6紧急事件措施
为预防安全事故的发生,安全负责人应根据有关事故处理程序事先做好准备。
若发生什么突发事件,如触点,坠落,着火等安全事故,安全负责人应根据有关事故处理程序对事故做好补救措施,同时努力保留现场并配合好安全部门的调查。
6.7施工前准备
为确保工业中心电梯监控系统能顺利进行,安装人员进场前,施工现场需具备以下条件:
1)提供干净的及符合监控系统安装要求的电梯井道、底坑、机房,保证底坑不渗水。
2)电梯的各层井道口设置安全防护栏:
电梯安装组进场前提供,施工中由安装方负责管理。
3)施工现场的临时电源到位:
设备到货(交货期)后安装工作开始三天内提供临时电源到1/F井道口或电梯机房。
4)购买好所需器材
(六)进度与计划
根据项目的交接时间,现场进度及施工条件制定如下详细计划:
时间
安排
施工
项目
2011年12月份(日)
时长(天)
备注
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
方案确定
3
前期准备
4
软件安装
1
设备安装硬件接线
5
运行调试
3
质量检测
2
验收
1
总计
19
注:
上述进度与计划根据现场进度及施工条件进行,提前或顺延调整,具体开工日期以实际开工日期为准。
(七)环境的影响与保护措施
1)为避免影响电梯的正常使用以及噪声大影响同学们上课,在周末安装调试
2)施工时会造成大量粉尘及其他一些卫生,要求每次施工完都先打扫下卫生,整理干净。
(八)财务估算与资金方案
根据当前的物价水平,结合材料、人员等施工时期的成本,可估算出资金的大致收支情况。
序号
材料项目
单价(元)
数量
总价(元)
备注
1
DELL电脑
4500
2台
9000
2
FX2n_128MR_001
30000
1台
30000
3
RS—485电缆
6000
2捆
12000
4
其他电器设备若干
10000
若干
10000
5
斟查设计
5000
1套
15000
6
安装调试
8000
1套
24000
7
总价
11
100000
(九)风险分析
因为该项目所用的产品在国内、国外都比较多,产品和技术都是比较成熟的,所以不存在技术上、制造上、使用上的风险。
又由于项目是在已有电梯的基础上建设,场地的使用、电梯设备的供电与保护也已解决,不存在场地等风险。
由于产品是进口产品,定货期较长,若发生不可抗现象,可能会造成短时间的延迟。
施工时也有可能出现地震等不可抗因素造成一定风险。
(一十)经济效益与社会效益
利用先进监控和控制技术,有效地进行科学管理;提高了安全性,为人身和财产安全提供了保障,有安全问题可以得到及时,有效的解决,将损失降到最低,将资源得到有效地利用。
待电梯整个项目完工,验收成功以后,能够为广大师生们节约了一定的时间,提高效率,为整个教学有序地进行提供了有效的保障,节约时间,提高效率。
也能够输送各种设备和器材,减少了很多的工作量,大大提高了工作效率,降低了输送成本。
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