STM32施工升降机平层控制器设计(3)

菜单

5.5 本章小结 45

总结 46

致谢 48

参考文献 49

1 绪论

1.1 研究背景及意义

施工电梯，也被称为施工电梯，是一种使用吊笼（或平台，料斗）作为运载货物的载体，通过使用齿条和齿轮相互啮合的方式或绳索拖拉的方式，沿着车架纵梁为施工场合各个楼层上下输送物料的工程机械 [1] [2]。由于其独特的结构设计，使得在运输中有着很大的优势，让施工人员可以既舒适又安全的进行作业。

最早的升降机出现在古代的中国，例如当时古代中国人们用的辘轳就是一种很典型的 “升降机”，但是这种工具并不是被应运到施工场合的，而是人们用来提水用的。到了十九世纪末期，瓦特发明蒸汽机后，现代的升降机才应运而生。1845年，世界上第一台电梯诞生了，它的动力是通过水压来提供产成。在1853年时候，当美国人伊丽莎•奥的斯发明了升降机的自动安全控制装置时，大大提高了升降机的安全性能。在1857年3月23日的时候，美国纽约的一家商店首次将艾利莎•奥的斯发明的自动安全控制装置安装到了实际的升降机中。自此之后，升降机的使用便登上了历史的舞台，得到了广泛的普及和发展。到了1880年，德国人西门子发明了电动机，并且将电力这一新鲜的动力使用到了已经发展了很多年的升降机当中，从此正真意义上的“升降机”才开始正式出现。

到如今,升降机的发展已经经历了一个多世纪的时间，到了当代，随着施工升降机的载重能力和运送货物高度的日益提高,施工升降机已经在建筑领域扮演者不可或缺的角色。但是，随着施工条件要求的提高，随着楼层高度的增加，人们对于升降机各个方面的性能都有了更高的要求。

但是在当前的技术环境下，施工升降机的自动化发展收到了很大程度上的制约，还并不具备高平稳性、高效率性、高安全性的要求。在施工过程中，存在很多的问题,例如运行效率低下、控制精度不高、速度单一、响应滞后等等。目前，很多升降机还没有具备自动选层的功能，吊笼或者料斗停靠位置是由操作人员目测的，这很大程度上就已经决定了它的平层精度不可能高了。而且在频繁的调整吊笼或者料斗的高度的时候，将会对升降机的一些机械部件造成很大的磨损和疲劳伤害，这些潜在的危害对于施工人员的安全是非常可怕的，因此升降机的安全性能也让人堪忧。从目前来看，主要存在平层精度低, 价格昂贵,安全性能低等缺点，这远不能达到当前社会发展的要求 [3]。

1.2 国内外研究现状

1.3 本课题的研究内容

本课题的研究内容安排如下：

第一章，绪论。主要介绍施工升降机的研究背景和意义、国内外研究现状及本论文的研究内容。

第二章，施工升降机平层控制器总体方案设计。从宏观出发，根据功能需求，将平层控制器划分为几个模块，并且简要介绍了各个模块的功能。

第三章，施工升降机平层控制器硬件设计。主要介绍了升降机平层控制器的硬件设计部分。该平层控制器的 CPU 选用 STM32F107VCT6 芯片，是ARM Cortex-M3内核的32位微控制器，适合施工现场复杂的控制环境；信号采集方面，利用光电编码器直接测量齿轮转过的圈数，再利用公式计算出升降机走过的距离；利用设计的矩阵键盘电路和LCD液晶显示电路实现人机交互的功能；另外还设计了手动、复位、载重监测等功能，使该控制系统具有良好的安全性和可靠性。