2 機械部分設計
在我國，座椅電梯行業剛剛起步，本次設計中關于電梯的一些機械設計理念都不完善，理論上可行但實際效果未知，或者經濟效益并非最優的。在查閱英國 handicare 公司生產的座椅電梯產品目錄后，并和指導教師進行交流后，筆者發現該公司設計的電梯采用的傳動方式并不是傳統常見的傳動方式。根據初步猜測，它使用的大概是四個特殊壓緊裝置，這四個裝置套在光滑的圓柱導軌上，可以實現電梯的曲線運行。但是筆者對該設計理念并不完全清楚，加之專業知識并不完善，最終決定放棄了該傳動方式，采用較為熟悉的齒輪齒條傳動。進程并不是一帆風順，起初，筆者準備把齒條安裝在固定底座上，齒輪直接作用在齒條上。后經指導教師的提醒，齒條不能承受如此沉重的力，經過與教師的探討，最終決定，將起初預先設計的懸臂齒輪更改為對稱支撐齒輪，支撐方式為兩個小輪，小輪作用在導軌上，導軌固定在底座上，導軌的計算采用經驗值。機械部分的設計計算大致參考機械設計手冊上關于齒輪，齒輪軸的設計計算，同時結合網絡上關于軸承等次要零部件的計算公式，以及參數確定。由于這個課題屬于新型課題，沒有前人的指導和借鑒，因此可能會存在一部分設計理念不合理的地方。
3 控制系統硬件設計
3.1 控制要求
1）實現電梯的基本功能，即電梯的上下樓梯功能。由于本次設計的動力裝置是電機，因此實現電梯的上下運行實際上是實現電梯電機的正反轉功能 [1]。
2）電梯上僅有一個按鈕，是前進啟動按鈕，用來實現電梯的運行功能。當按下前進按鈕后，電梯將配合配置的壓力傳感器，用于確認電梯上是否有人，當兩者同時滿足時，電梯才開始運行。用于確保誤按啟動按鈕，造成電梯空運行，從而節省電力以及延長電梯的使用壽命 [2]。
3）當用戶在乘坐電梯運行的途中，用戶必須一直按住前進按鈕不能松開。用戶手離開前進按鈕，電梯平穩停止。要求電梯的控制電路部分不能對啟動按鈕進行自鎖設置，同時可以省略停止按鈕。
4）電梯到達目的地，電機停止。這要求電梯系統需要設置限位開關，當限位開關發揮作用后，電機必須停止。
5）當電梯到達目的地后并且不是電梯的默認停放位置時，需有返回功能，結合限位開關的使用，可以設置兩個限位開關。電梯到達限位開關 2 后，PLC 執行返回程序。電機開始反轉，推動電梯返回至限位開關 1 處，電梯完全停止 [3]。
3.2 系統原理框圖
系統控制原理圖如圖 2 所示。
4 控制系統軟件設計
本次設計中采用了兩個定時器 T33 和 T37。這兩個定時器分別定時 2s 和 15s。之所以如此定時以及采用定時器，原因如下：接通延時定時器 T33 起兩個作用。當用戶坐在電梯上時，由于電梯默認停在限位開關 1 處，因此 I0.0 為 1。當過載保護工作正常時，用戶坐在電梯上被壓力變送器檢測到，I0.5=1。一直按住啟動按鈕即 I0.0 時，T33 開始計時。2s 后，若情況不變，T33 啟動。檢測到上升延有，電梯啟動。電梯離開限位開關 1 后，T33 被重置，等待下次使用。當到達限位開關 2 后，電機停止。同時開始啟用接通延時定時器 T37。計時 15s 用于乘客的換乘或者離開電梯。15s 后，T37 接通，在沒有按下停止按鈕的情況下，電梯自動返程。當電梯到達初始停放的位置即限位開關 1處時，電梯停止。由于使用用戶大多是老年人，大多存在反應時間長的問題，因此可能會出現這種問題：電梯返程后，用戶沒有即時反應，仍按住啟動按鈕，那么就會導致電梯的再次運行。為了避免這種情況的發生，采用定時器 T33，定時 2s 的時間是為了給用戶足夠的反應時間。本次設計中還有一個重要的部件，呼叫按鈕。它的工作流程限制較多。當用戶在二樓按下呼叫按鈕后，只有滿足以下條件才能呼叫電梯。
1）電梯必須?？吭谀J位置，即限位開關 1 處。
2）電梯的過載保護工作正常。
3）壓力變送器沒
有檢測到電梯上有別的用戶。這種設計避免了二樓用戶在呼叫電梯時，與正在使用的電梯發生沖突。進一步保護了電梯和用戶的安全 。
