畢業(yè)設(shè)計(jì)基于PLC的四層電梯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、1 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 畢業(yè)論文畢業(yè)論文 課題名稱： 基于 plc 的四層電梯控制 班級(jí)：班級(jí)： 0707 自動(dòng)化自動(dòng)化 2 2 學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)： 0808 姓名：姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 2 論 文 摘 要 本文介紹一種電梯 plc 控制系統(tǒng)。電梯是垂直方向的運(yùn)輸設(shè)備，是高層建 筑中不可缺少的交通運(yùn)輸設(shè)備。它靠電力，拖動(dòng)一個(gè)可以載人或物的轎廂，在 建筑的井道內(nèi)導(dǎo)軌上做垂直升降運(yùn)動(dòng)，在人們生活中起著舉足輕重的作用。而 控制電梯運(yùn)行的 plc 系統(tǒng)也要求越來越高，要求達(dá)到電梯運(yùn)行的“穩(wěn)、準(zhǔn)、快” 的運(yùn)行目的。該系統(tǒng)主要由 plc、邏輯控制電路組成。其中包括交流異步電

2、動(dòng) 機(jī)、繼電器、接觸器、行程開關(guān)、按鈕、發(fā)光指示器和變頻器組成為一體的控 制系統(tǒng)。本機(jī)控制單元采用以三菱公司的可編程控制器plc 對(duì)機(jī)器進(jìn) 行全過程控制。 整個(gè)系統(tǒng)通過plc、邏輯控制電路對(duì)電梯的升降；加、減速；平層；起動(dòng)、 制動(dòng)控制。其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行效率高、平層精度高、易于理解與掌握。 3 目錄 論論 文文 摘摘 要要.1 第四章第四章 電梯的電氣控制系統(tǒng)電梯的電氣控制系統(tǒng).30 4.1 概述.30 4.2 電梯電氣控制系統(tǒng)中的主要電器部件.30 4.3 電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)中的各主要控制環(huán)節(jié)及結(jié)構(gòu)原理.33 4.3.1 各類電梯安全可靠運(yùn)行的充分與必要條件.33 4.3.2 電梯自動(dòng)開關(guān)門的控

3、制環(huán)節(jié).33 4.3.3 電梯的方向控制環(huán)節(jié).34 4.3.4 發(fā)生制動(dòng)減速信號(hào)的控制環(huán)節(jié).38 4.3.5 主驅(qū)動(dòng)控制環(huán)節(jié).40 4.3.6 電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié).40 4.4 電梯的內(nèi)外召喚指令的登記與消除.43 4.4.1 召喚指令信號(hào)登記記憶線路的原理說明.44 4.4.2 轎內(nèi)信號(hào)的登記、記憶與消除.45 4.4.3 層外召喚信號(hào)的登記記憶與消除.46 4.5 電梯的信號(hào)指示系統(tǒng).47 4.5.1 數(shù)碼顯示的層樓指示燈.47 4.5.2 運(yùn)行方向燈、轎內(nèi)指令及廳外召喚信號(hào)燈.47 4.5.3 超載信號(hào)指示燈及音響.48 4.6 電梯的消防控制系統(tǒng).49 4.6.1 電梯控制系統(tǒng)中適應(yīng)消

4、防控制的幾個(gè)基本要求.49 4.6.2 消防控制系統(tǒng)的類型及工作原理.50 4.7 交流信號(hào)控制電梯線路原理說明.51 4.7.1 概況.51 4.7.2 電梯投入使用和撤出使用.51 4.7.3 自動(dòng)開關(guān)門.51 4.7.4 電梯的啟動(dòng)，加速和滿速運(yùn)行，制動(dòng)減速，停車和開門.52 4.7.5 指令信號(hào)登記，記憶和消除.53 4.7.6 電梯的安全保護(hù).53 第五章第五章 結(jié)結(jié) 論論.54 參參 考考 文文 獻(xiàn)獻(xiàn).55 附錄一 i/o分配表.56 附錄二 交流雙速電梯線路圖元件代號(hào)說明.57 4 前言 隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，高層建筑不斷增多，電梯在國民經(jīng)濟(jì)和生活 中有著廣泛的應(yīng)用。電梯作為高

5、層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常 生活密不可分。實(shí)際上電梯是根據(jù)外部呼叫信號(hào)以及自身控制規(guī)律等運(yùn)行的， 而呼叫是隨機(jī)的，電梯實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)交互式的控制系統(tǒng)，單純用順序控制 或邏輯控制是不能滿足控制要求的，因此，電梯控制系統(tǒng)采用隨機(jī)邏輯方式控 制。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機(jī)作為信號(hào)控制單元， 完成電梯信號(hào)的采集、運(yùn)行狀態(tài)和功能的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)電梯的自動(dòng)調(diào)度和集選運(yùn) 行功能，拖動(dòng)控制則由變頻器來完成；第二種控制方式用可編程控制器 （plc）取代微機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)集選控制。從控制方式和性能上來說，這兩種方法 并沒有太大的區(qū)別。國內(nèi)廠家大多選擇第二種方式，其原因在于生產(chǎn)規(guī)模較小，

6、自己設(shè)計(jì)和制造微機(jī)控制裝置成本較高；而 plc 可靠性高，程序設(shè)計(jì)方便靈活， 抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn) 定可靠等特點(diǎn)，所以現(xiàn)在的電梯控制系統(tǒng)廣泛采用可編程控制器來實(shí)現(xiàn)。 電梯是將機(jī)械原理應(yīng)用、電氣技術(shù)、微處理器技術(shù)、系統(tǒng)工程學(xué)、人體工 程學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)等多學(xué)科和技術(shù)集于一體的機(jī)電設(shè)備，它是建筑物中的永久 性垂直交通工具。為滿足和提高人們的生活質(zhì)量，電梯的智能化、自動(dòng)化技術(shù) 迅速發(fā)展。特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展， 現(xiàn)代電梯的技術(shù)含量日益提高。在改善電梯性能的同時(shí)，對(duì)電梯的設(shè)計(jì)、管理 和維護(hù)人員提出了更高的要求。 5 第四章 電梯的電氣控制系統(tǒng) 4.1 概述 首先要說一下

7、，我們的這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是三個(gè)同學(xué)分工合作的，各負(fù)責(zé)軟件編程、 硬件模型和組態(tài)王控制。因此考慮到四層電梯如果做一個(gè)立體模型出來成本比 較高而且難度也不小，所以就做一個(gè)平面模型出來，主要是用燈和開關(guān)來顯示。 4.2 電梯電氣控制系統(tǒng)中的主要電器部件 為了成本問題還有方便安裝，這電梯模型主要用到了比較常用的元器件。 萬能板、按鈕開關(guān)、led 燈、數(shù)碼管、4511 譯碼器、電阻和二極管。電氣控制 系統(tǒng)常用的主要電器部件如下： 1）led 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 led 燈主要用在兩方面，一種是上下行按鈕燈，當(dāng)按鈕按下后燈就會(huì)亮， 按鈕彈開自動(dòng)熄滅；另一種是用來顯示層數(shù)到達(dá)情況和開關(guān)門情況。 2）萬能板萬能

8、板 以一塊優(yōu)質(zhì)的萬能板作為主要部件，把每一件不見焊在板上，最后畫一副以一塊優(yōu)質(zhì)的萬能板作為主要部件，把每一件不見焊在板上，最后畫一副 電梯模擬圖貼在表面作為一個(gè)模擬電梯視圖。電梯模擬圖貼在表面作為一個(gè)模擬電梯視圖。 3）按鈕開關(guān)按鈕開關(guān) 用到用到 12 個(gè)按鈕開關(guān)，作為電梯的外面的上下層按鈕，和電梯內(nèi)部層數(shù)按鈕個(gè)按鈕開關(guān)，作為電梯的外面的上下層按鈕，和電梯內(nèi)部層數(shù)按鈕 還有開關(guān)門按鈕。還有開關(guān)門按鈕。 4）4511 譯碼器和數(shù)碼管譯碼器和數(shù)碼管 通過到達(dá)層數(shù)的通過到達(dá)層數(shù)的 led 燈信號(hào)來輸入到燈信號(hào)來輸入到 4511 譯碼器，輸出給數(shù)碼管控制其譯碼器，輸出給數(shù)碼管控制其 顯示層數(shù)。顯示層數(shù)

9、。 5）蜂鳴器蜂鳴器 當(dāng)電梯到達(dá)每一層的時(shí)候就能提示一聲。當(dāng)電梯到達(dá)每一層的時(shí)候就能提示一聲。 6)電阻和二極管電阻和二極管 這是都是在萬能板背面的電路中用到的。這是都是在萬能板背面的電路中用到的。 6 4.3 電梯自動(dòng)控制系統(tǒng)中的各主要控制環(huán)節(jié)及結(jié)構(gòu)原理 4.3.1 各類電梯安全可靠運(yùn)行的充分與必要條件 電梯安全可靠運(yùn)行的充分與必要條件有： (1)必須把電梯的轎廂門和各個(gè)層樓的電梯層門全部關(guān)閉好這是電梯安 全運(yùn)行的關(guān)鍵，是保障乘客和司機(jī)等人員的人身安全的最重要保證之一。 (2)必須要有確定的電梯運(yùn)行方向(上行或下行)這是電梯的最基本的任 務(wù)，即把乘客(或貨物)送上或送下到需要停層的層樓。 (

10、3)電梯系統(tǒng)的所有機(jī)械及電氣機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)有效而可靠這是確保 電梯設(shè)備和乘客人身安全的基本保證。 根據(jù)上述的電梯安全可靠運(yùn)行的充分與必要條件，以及電梯的運(yùn)行工藝過 程，現(xiàn)就一般電梯的控制系統(tǒng)的各個(gè)主要控制環(huán)節(jié)及其結(jié)構(gòu)原理說明如下。 4.3.2 電梯自動(dòng)開關(guān)門的控制環(huán)節(jié) 從前面所述中可知，任何種類的電梯絕大多數(shù)均要有開關(guān)門的機(jī)構(gòu)，該機(jī) 構(gòu)可以是人工手動(dòng)的，也可以是電氣機(jī)械自動(dòng)的。但現(xiàn)今已很少見到手動(dòng)開關(guān) 門的電梯了，僅僅對(duì)小型雜物電梯和簡易居民住宅電梯才使用手動(dòng)開關(guān)門?，F(xiàn) 就兩種驅(qū)動(dòng)類型的自動(dòng)開關(guān)門環(huán)節(jié)工作原理說明如下。 對(duì)自動(dòng)開關(guān)門機(jī)構(gòu)(或稱之為“自動(dòng)門系統(tǒng))的要求及其速度調(diào)節(jié)方法 1要求

11、(1)自動(dòng)門機(jī)構(gòu)必須隨電梯轎廂移動(dòng)，即要求把自動(dòng)門機(jī)構(gòu)安裝于轎廂頂上， 除了能帶動(dòng)轎廂門啟閉外，還應(yīng)能通過機(jī)械方法使電梯轎廂在各個(gè)層樓門區(qū)安 全范圍內(nèi)能方便地使各層的外層門也能隨著轎廂門的啟閉而同步啟閉。 (2)當(dāng)轎廂門和某層樓的層門閉合后，應(yīng)由電氣機(jī)械設(shè)備的機(jī)械鉤子和電氣 接點(diǎn)予以表現(xiàn)和考核。 (3)開關(guān)門動(dòng)作平穩(wěn)，不得有劇烈的抖動(dòng)和異常響聲。 (4)關(guān)門時(shí)間一般為 3-5s，而開門時(shí)間一般為 25-4s。 (5)自動(dòng)門系統(tǒng)調(diào)整簡單方便，便于維修。 (6)門電機(jī)要具有一定的堵轉(zhuǎn)能力。 2速度調(diào)節(jié)方法 為了使電梯的轎廂門和某層層門在啟閉過程中達(dá)到快、 穩(wěn)的要求，必須對(duì)自動(dòng)門機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行速度調(diào)節(jié)，

12、以滿足對(duì)自動(dòng)門機(jī)系統(tǒng)的要求， 一般調(diào)速方法有： (1)用小型直流伺服電動(dòng)機(jī)作自動(dòng)門機(jī)的驅(qū)動(dòng)時(shí)，常用“電阻的”串、并聯(lián) 調(diào)速方法(即“電樞分流法”)。 (2)用小型三相交流力矩電動(dòng)機(jī)作自動(dòng)門機(jī)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，常用施加渦流制動(dòng) 7 器的調(diào)速方法，例如瑞士迅達(dá)電梯公司的 qks910 門機(jī)系統(tǒng)就是一個(gè)這樣的系 統(tǒng)?，F(xiàn)多用小功率變頻調(diào)速方法。 4.3.3 電梯的方向控制環(huán)節(jié) 任何類別的電梯，其運(yùn)行的充分與必要條件之一“要有確定的電梯運(yùn) 行方向” ，因此所有電梯的確定運(yùn)行方向的控制環(huán)節(jié)簡稱“定向環(huán)節(jié)” ，在 所有電梯的整體控制系統(tǒng)中也與電梯的自動(dòng)開關(guān)門控制環(huán)節(jié)一樣，是一個(gè)至關(guān) 重要的控制環(huán)節(jié)。 所謂電梯的方

13、向控制環(huán)節(jié)，是根據(jù)電梯轎廂內(nèi)乘客欲往層樓的位置信號(hào)或 各層樓大廳乘客的召喚信號(hào)位置與電梯所處層樓的位置信號(hào)進(jìn)行比較：凡是在 電梯位置信號(hào)上方向的轎內(nèi)或?qū)訕菑d外召喚信號(hào)，則電梯定上行方向；凡在其 下方向的，則定下行方向。 在方向控制環(huán)節(jié)中，一般集選電梯必須滿足下列幾點(diǎn)要求。 (1)轎內(nèi)指令信號(hào)優(yōu)先于各層樓廳外召喚信號(hào)而定向，即當(dāng)空轎廂電梯被某 層廳外乘客召喚到達(dá)該層后，某層的乘客即可進(jìn)入電梯轎廂內(nèi)而撳按指令按鈕 令電梯定上行方向(或下行方向)；若該乘客雖進(jìn)入轎廂內(nèi)且電梯門未關(guān)閉而尚 未撳按指令按鈕前(即電梯尚未定出方向)，出現(xiàn)其他層樓的廳外召喚信號(hào)時(shí)， 如此召喚信號(hào)指令電梯的運(yùn)行方向有別于已進(jìn)入

14、轎廂內(nèi)的乘客要求指令電梯的 運(yùn)行方向，則電梯的運(yùn)行方向應(yīng)由已進(jìn)入轎廂內(nèi)的乘客要求而定向，而不是根 據(jù)其他層樓廳外乘客的要求而定向。這就是所謂的“轎內(nèi)優(yōu)先于廳外” 。 只有當(dāng)電梯門延時(shí)關(guān)閉后，而轎內(nèi)又無指令定向的情況下，才能按各層樓 的召喚信號(hào)的要求而定出電梯運(yùn)行方向，但一旦定出電梯運(yùn)行方向后，再有其 他層樓的召喚信號(hào)就不能更改已定的運(yùn)行方向了。 (2)要保持最遠(yuǎn)層樓召喚信號(hào)所要求的電梯運(yùn)行方向，而不能輕易地更改， 這樣以保證最高層樓(或最低層樓)乘客的乘用電梯，而只有在電梯完成最遠(yuǎn)層 樓乘客的要求后，方能改變電梯運(yùn)行方向。 (3)在有司機(jī)操縱電梯時(shí)，當(dāng)電梯尚未啟動(dòng)運(yùn)行的情況下，應(yīng)讓司機(jī)有強(qiáng)行

15、改變電梯運(yùn)行方向的可能性。這種在我國電梯尚未廣泛普及，又以“有司機(jī)” 操縱為主的使用情況下，這一“強(qiáng)行換向”也是必要的。 (4)而在電梯檢修狀況下，電梯的方向控制應(yīng)由檢修人員直接撳按轎廂內(nèi)操 縱箱上或轎廂頂?shù)臋z修箱上的方向按鈕即令電梯定向上(或向下)運(yùn)行；而當(dāng)松 開方向按鈕即令電梯消失運(yùn)行方向并使電梯立即停車。 (一)電梯定向控制的各種方法 根據(jù)各類電梯的自動(dòng)化程度不一致，電梯的應(yīng)用場(chǎng)合、電梯的定向控制方 法大致有以下幾種。 8 (1)手柄開關(guān)定向 電梯司機(jī)或電梯管理人員通過扳動(dòng)手柄開關(guān)直接接通電 梯運(yùn)行方向繼電器(或方向接觸器)。這種方法最簡單，最原始而又最直接的方 法?，F(xiàn)在尚能見到以往幾年

16、各個(gè)電梯廠家生產(chǎn)的手柄開關(guān)控制的載貨電梯(例如 kp， m 型貨梯)。今后將不再生產(chǎn)此種電梯了。因電梯司機(jī)在電梯運(yùn)行過程中 始終要把持著手柄開關(guān)于某一運(yùn)行方向，這樣電梯司機(jī)勞動(dòng)強(qiáng)度大，且操作不 靈活，容易造成誤操作。 (2)井道分層轉(zhuǎn)換開關(guān)的定向控制 這是利用裝于井道內(nèi)每個(gè)相應(yīng)層樓位置 的一個(gè)三位 置(左、中、右)開關(guān)的預(yù)置位置來定向，如圖所示。 只有當(dāng)電梯停在某層樓平面時(shí)，該層的分層開關(guān)處于中間位置。當(dāng)電梯向 上運(yùn)行時(shí)其下方各層的分層開關(guān)置于可接通向下方向繼電器的位置；而當(dāng)電梯 向下運(yùn)行時(shí)，則在電梯的上方各層的分層開關(guān)置于可接通向上方向繼電器的位 置。這樣當(dāng)電梯轎廂所在層樓上方出現(xiàn)“內(nèi)、外

17、召喚信號(hào)時(shí)就可令電梯定為 向上運(yùn)行；而在下方時(shí)，則定為向下運(yùn)行。 這種定向方法要比上述(1)條中要高明而簡捷得多，因此在小型雜物電梯和 普通貨梯中得到了極為廣泛的應(yīng)用。但是由于這種分層開關(guān)是特制的，且在使 用過程中有撞擊聲，因此只能應(yīng)用于電梯額定速度較低(063 心 s)的電梯中。 另一方面，由于開關(guān)是特制的，這樣給電梯的維修、保養(yǎng)帶來了很大不便，因 此這種在雜物梯中和小載重量貨梯中有廣泛應(yīng)用，而在其他梯種中就很少采用 了。 實(shí)際上，所謂自動(dòng)定向，就是根據(jù)電梯的位置來說的，即在電梯上方的信 號(hào)定上向信號(hào)，而在下方的，則定下向。因此自動(dòng)定向控制的關(guān)鍵是如何確定 某一時(shí)刻的電梯位置信號(hào)，按此可有以

18、下幾種方法。 (3)井道永磁開關(guān)與繼電器組成的邏輯電路定向。這是利用井道中每一層樓 有一個(gè)相對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)開關(guān)帶動(dòng)一個(gè)繼電器，然后經(jīng)繼電器組成的邏輯電路， 有順序的反映出電梯的位置信號(hào)，然后再與各個(gè)層樓的內(nèi)外召喚信號(hào)進(jìn)行比較 而定出電梯的運(yùn)行方向。 (4)機(jī)械選層器的定向。直至今天，國內(nèi)仍有一些電梯廠家利用機(jī)械電氣 型式的“選層器”的方法進(jìn)行電梯的定向控制。而選層器實(shí)質(zhì)上是按一定比例 縮小了的電梯，其上、下運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)拖板(或“撞塊”)即相當(dāng)于電梯的轎廂。 因此可以將電梯井道中的電器元件和各個(gè)層樓的情況集中于選層器上。這樣就 能容易的決定出電梯的位置信號(hào)及其與內(nèi)外召喚信號(hào)的比較結(jié)果電梯的運(yùn) 行方向

19、。選層器不僅可用來定向，而且還可用來發(fā)出減速信號(hào)等。但由于其是 按比例縮小的電梯井道，因此其稍有誤差就可導(dǎo)致電梯運(yùn)行的很大誤差，從而 9 對(duì)選層器的機(jī)械部件制造精度要求很高，加工困難。所以現(xiàn)在已很少采用；而 在很大程度上被上述井道內(nèi)永磁感應(yīng)開關(guān)與繼電器邏輯電路所取代。 (5)井道中的雙穩(wěn)態(tài)磁開關(guān)與數(shù)字電路所組成的定向。這種方法是當(dāng)前廣泛 應(yīng)用微機(jī)于電梯控制中不可缺少的重要一環(huán)。其工作原理是：裝于電梯轎廂上 的雙穩(wěn)態(tài)磁開關(guān)隨著電梯轎廂運(yùn)行而經(jīng)過井道內(nèi)各個(gè)層樓的永久磁鐵時(shí)的變化 量經(jīng)“異或非”電路而轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制信號(hào)，并輸入計(jì)算機(jī)比較環(huán)節(jié)而決定出電 梯的運(yùn)行方向。這種定向方法快速而準(zhǔn)確，必將隨著梯控

20、制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用微 機(jī)而發(fā)展。 (二)電梯常用自動(dòng)定向環(huán)節(jié)電氣原理說明 從上述可知，所謂的電梯自動(dòng)定向就是電梯的位置信號(hào)與各個(gè)層樓的轎內(nèi) 指令信號(hào)或是各層樓廳外召喚信號(hào)(實(shí)際上也是一個(gè)位置信號(hào))進(jìn)行比較，如內(nèi) 外召喚信號(hào)在電梯位置上方的，則定上方向；在下方的則定下方向。因此電梯 的位置信號(hào)產(chǎn)生是至關(guān)重要的，然后再是比較而定出運(yùn)行方向。 4.3.4 發(fā)生制動(dòng)減速信號(hào)的控制環(huán)節(jié) 無論何種電梯，為了實(shí)現(xiàn)“快、穩(wěn)、準(zhǔn)”要求中的“準(zhǔn)”的要求，必須令 電梯在到達(dá)目的層樓之前的某一距離點(diǎn)開始進(jìn)行減速，以保證準(zhǔn)確停車時(shí)所需 的盡可能低的低速度。為此，各種不同類型的電梯，其發(fā)出減速信號(hào)的位置是 不一樣的；但不論

21、何種電梯，其減速制動(dòng)信號(hào)的發(fā)出可以歸結(jié)為兩大類。 1)人工的 即由電梯的專職司機(jī)憑經(jīng)驗(yàn)判斷而發(fā)出的，例如手柄開關(guān)操縱 的各種載貨電梯等均屬此類。 2)自動(dòng)的 電梯能夠根據(jù)轎內(nèi)指令信號(hào)或根據(jù)各層樓廳外的召喚信號(hào)方向 與電梯運(yùn)行方向一致時(shí)，按預(yù)先確定的距離位置而自動(dòng)發(fā)出減速信號(hào)。 (一)現(xiàn)就自動(dòng)發(fā)出減速信號(hào)的控制環(huán)節(jié) (二)但若電梯轎廂滿載或?qū)Ｓ脮r(shí)，專用繼電器 ka73 吸合，其常閉觸點(diǎn)處于 斷開位置，則電梯雖經(jīng) 3 樓的 sq403 永磁感應(yīng)器(即 ka403)但減速信號(hào)繼電 器 ka92 不能吸合，也即電梯不發(fā)出減速信號(hào)。這樣的過程我們稱之謂“直駛不 停”控制。 (三)如若電梯去應(yīng)答最遠(yuǎn)的一個(gè)

22、與電梯運(yùn)行方向相反的廳外召喚信號(hào)時(shí)， 則當(dāng)電梯到達(dá)該層減速位置點(diǎn)時(shí)，ka400+nka500+nkall(或 ka21 )，這樣從圖中可看出，在電梯沒有方向時(shí)(即 kall，ka21)也能使減速信 號(hào)繼電器 ka92，從而使電梯也轉(zhuǎn)入制動(dòng)減速狀態(tài)。這樣的過程常稱之為“反 向截車”控制或稱“斷方向減速”控制。這兒包括了最高層和最低層(或稱最遠(yuǎn) 層)的減速信號(hào)發(fā)出，因?yàn)樵趦啥苏緯r(shí)，電梯的運(yùn)行方向定會(huì)隨著減速信號(hào)發(fā)出 點(diǎn)(即永磁感應(yīng)器或兩端站的強(qiáng)迫減速開關(guān) sql 或 sq2 的動(dòng)作)而使 kall (或 10 ka21)，這樣就導(dǎo)致電梯自動(dòng)發(fā)出減速信號(hào)。 4.3.5 主驅(qū)動(dòng)控制環(huán)節(jié) 對(duì)不同速度和自

23、動(dòng)化程度不一樣的各類電梯，其主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是不一樣的。 現(xiàn)在我們要說明的不同的主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從控制角度考慮，如何進(jìn)行控制的。在這 兒著重對(duì)交流雙速電梯、交流調(diào)速電梯、直流高速電梯這三類電梯的主驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)控制操作方法敘述于后。 交流雙速電梯的主驅(qū)動(dòng)控制線路原理圖簡介 任何交流雙速電梯，其主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制線路原理可如圖所示。 4.3.6 電梯的安全保護(hù)環(huán)節(jié) 在前述中已述及，電梯運(yùn)行的充分與必要條件中的第三點(diǎn)就是電梯的各種 安全保護(hù)必須可靠有效。這是為了保證電梯最安全，最可靠的運(yùn)行。我們國家 近幾年來電梯的安全標(biāo)準(zhǔn)已向國際上的電梯安全標(biāo)準(zhǔn)靠近，且基本上相等效。 并在 1987 年頒布了 gb758887 的

24、電梯制造與安裝安全規(guī)范 。這一新標(biāo)準(zhǔn)與 國際上正在執(zhí)行的 en81-1(或英國的 bs5655)電梯制造與安裝安全規(guī)范相等 效。并于 1995 年進(jìn)行了修訂。 根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，不論何種電梯均要符合標(biāo)準(zhǔn)中的安全保護(hù)要求。 現(xiàn)就一般電梯常用的且必不可少的安全保護(hù)環(huán)節(jié)簡介如下。 (一)超速斷繩保護(hù) 有關(guān)這部分已在前面的第一章的第二節(jié)和第五節(jié)中有較詳細(xì)的敘述，因此 有關(guān)這一保護(hù)的機(jī)械作用原理不再贅述，而只就電氣部分作簡要說明如下。 按 gb7588-95 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，當(dāng)電梯下降速度達(dá)到額定速度的 115時(shí)， 限速器上的第一個(gè)開關(guān)動(dòng)作，使電梯自動(dòng)減速；而當(dāng)達(dá)到 140時(shí)，限速器上 的第二個(gè)開關(guān)動(dòng)

25、作，切斷控制回路使電梯停止運(yùn)行；而此同時(shí)，限速器通過機(jī) 械結(jié)構(gòu)使限速器鋼絲繩卡死不動(dòng)，而電梯轎廂仍在向下，這樣被卡住的限速器 鋼絲繩產(chǎn)生一個(gè)向上提拉力，從而把它與之相關(guān)的轎廂安全鉗向上提起，使仍 在下行的轎廂被安全鉗楔塊緊緊的卡在電梯導(dǎo)軌上，這樣使下行的電梯轎廂被 掣停于某一位置而不再下降；同時(shí)把與之相對(duì)應(yīng)的安全鉗開關(guān)斷開，進(jìn)一步使 電氣控制電路切斷，強(qiáng)令電梯停止。 這一保護(hù)是很重要的，凡是在有可能使各類人員進(jìn)入電梯轎廂內(nèi)的電梯， 必須設(shè)置這一保護(hù)，是極為重要的保護(hù)環(huán)節(jié)，絕不能等閑視之，但只有在不允 許，也不能進(jìn)入各類人員的小型雜物電梯上才可不設(shè)置這一保護(hù)環(huán)節(jié)。 (二)層門鎖保護(hù) 前面我們?cè)?/p>

26、及：電梯運(yùn)行的三個(gè)充分與必要條件中之一是，電梯必須關(guān) 11 閉好門后方可運(yùn)行。因此電梯門(包括轎廂門和各層樓的所有層門)必須閉鎖； 若沒有閉鎖好，是不允許電梯運(yùn)行的!并且還要求不可能隨意強(qiáng)制撥開各個(gè)層樓 的層門。所以各樓層的層門必須要有機(jī)械和電氣的聯(lián)鎖保護(hù)，即只有當(dāng)各個(gè)層 門確實(shí)關(guān)閉好后，機(jī)械的鉤子鎖鎖緊后電氣觸點(diǎn)才能接通，這樣電梯就可安全 地運(yùn)行。 由上述可知，層門閉鎖保護(hù)是機(jī)械和電氣不可分割的環(huán)節(jié)。因此在電梯安 裝竣工驗(yàn)收時(shí)必須提供某一類型的層門閉鎖保護(hù)裝置的型式試驗(yàn)報(bào)告和性能檢 測(cè)報(bào)告。 (三)電梯門的安全保護(hù)環(huán)節(jié) 這一保護(hù)環(huán)節(jié)主要是指在關(guān)門過程中防止夾傷乘客等人員的保護(hù)裝置。一 般有：

27、安全觸板，光電保護(hù)或電子光幕保護(hù)裝置和關(guān)門力限制保護(hù)等。這些保 護(hù)裝置可任選一種或兩種以上均可。 這些保護(hù)裝置是在電梯關(guān)門過程中才起作用的。當(dāng)有乘客或其他人員在電 梯關(guān)門過程中碰撞(或接近)電梯門扇時(shí)使電梯門停止關(guān)閉，并立即開啟，從而 使乘客不致被門扇夾痛(傷)。 (四)上、下端站的強(qiáng)迫減速保護(hù) 為了防止電梯在兩端站的永磁感應(yīng)器或選層器觸點(diǎn)等失效而產(chǎn)生不了減速 信號(hào)所導(dǎo)致的快速?zèng)_頂或蹲底，根據(jù)電梯安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，必須在電梯井道內(nèi)的 兩端設(shè)置強(qiáng)迫減速裝置。 (五)上、下方向限位保護(hù)及終端保護(hù) 對(duì)于速度lms 的交流雙速電梯，應(yīng)另設(shè)置終端極限開關(guān)。當(dāng)方向限位保 護(hù)不起作用時(shí)，則最后通過碰鐵使極限開關(guān)

28、動(dòng)作，切斷電梯的動(dòng)力電源，迫使 電梯強(qiáng)行停止。 (六)缺相、錯(cuò)相保護(hù) 如當(dāng)供給電梯用電的電網(wǎng)系統(tǒng)，由于檢修人員檢修時(shí)不慎而造成三相動(dòng)力 線的相序與原相序有所不同時(shí)，就可使電梯原定的運(yùn)行方向變更為相反的方向， 這樣就會(huì)給電梯運(yùn)行造成極大的危險(xiǎn)性，帶來不堪設(shè)想的后果。此外也為防止 電梯曳引電動(dòng)機(jī)(或原動(dòng)機(jī))在電源缺相情況下的不正常運(yùn)轉(zhuǎn)而導(dǎo)致燒損電動(dòng)機(jī) 現(xiàn)象的產(chǎn)生。因此要求在電梯控制系統(tǒng)中必須設(shè)置：缺相、錯(cuò)相的保護(hù)繼電器。 這一要求在新的和舊的電梯制造與安裝安全規(guī)范中均有明確的條文規(guī)定。 當(dāng)輸入交流曳引電動(dòng)機(jī)(或直流電梯中的交流原動(dòng)機(jī)，或主變壓器)接線端 子前的任一部分(例如熱保護(hù)繼電器、接觸器的主

29、觸頭、熔斷器、總電源開關(guān)等 等)發(fā)生問題而導(dǎo)致的缺相，均應(yīng)通過缺相、錯(cuò)相保護(hù)繼電器的動(dòng)作而切斷控制 電路中的安全保護(hù)回路。 12 現(xiàn)在，人們常將缺相和錯(cuò)相的兩種保護(hù)作用合并在一個(gè)繼電器內(nèi)，這就是 我們通常所稱的缺相、錯(cuò)相保護(hù)繼電器，現(xiàn)在常用的該繼電器型號(hào)有 xj3 型 和 xqj 一 86-型等。上圖即表示出了該繼電器的工作原理示意圖。 (七)電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護(hù) 一般的電氣設(shè)備均應(yīng)有短路保護(hù)，在電梯的電氣控制系統(tǒng)中也與其他 電氣設(shè)備一樣，均用不同容量的熔斷器進(jìn)行 短路保護(hù)。熔斷器中的熔絲保護(hù)特性如左圖 所示。 (八)曳引電動(dòng)機(jī)(或直流電梯中的交流原 動(dòng)機(jī)或主變壓器)的過載保護(hù) 一般最

30、常用的過載保護(hù)是熱繼電器保護(hù)， 當(dāng)電梯長期過載(即電動(dòng)機(jī)中的電流大于額 定電流)，熱繼電器中的雙金屬片經(jīng)過一定 時(shí)間(該時(shí)間將隨電動(dòng)機(jī)中電流大小而變化)后變形而斷開串接在安全保護(hù)回路 中的熱繼電器觸點(diǎn)，從而切斷全部控制電路，強(qiáng)令電梯停止運(yùn)行，從而保護(hù)電 動(dòng)機(jī)(或主變壓器)不因長期過載而燒損。 現(xiàn)在，也有通過埋藏在電動(dòng)機(jī)(或主變壓器)繞 組中的熱敏電阻(或熱敏開關(guān))，即當(dāng)過載發(fā)熱而引 起的阻值變化量經(jīng)放大器放大，使微型繼電器吸合， 斷開其串接在安全保護(hù)回路中的常閉觸頭，從而切 斷電梯的全部控制電路。強(qiáng)令電梯停止運(yùn)行，從而 保護(hù)電動(dòng)機(jī)(或主變壓器)不被燒壞。這種過載保護(hù) 的接線示意如右圖所示。除了

31、上述的短路保護(hù)和過 載保護(hù)外，現(xiàn)在也常選用帶有失壓、短路過載等保護(hù)作用的空氣自動(dòng)開關(guān)作為 電梯電源的主控制開關(guān)，在失壓、短路、過載情況下，迅速切斷電梯總電源。 因此選用合適的電梯總電源開關(guān)也是十分重要的。 4.4 電梯的內(nèi)外召喚指令的登記與消除 電梯既然作為高層大樓內(nèi)的垂直交通運(yùn)輸設(shè)備，自然的要根據(jù)大樓內(nèi)乘客 的召喚指令信號(hào)而進(jìn)行工作。前面幾節(jié)我們已較詳細(xì)的敘述了電梯是如何進(jìn)行 工作的。在本節(jié)中我們將敘述大樓內(nèi)乘客如何發(fā)出召喚指令信號(hào)，又如何在電 梯未到達(dá)之前怎么樣記憶住這些信號(hào)的， 當(dāng)電梯到達(dá)后又如何消除這些早已登記好的信號(hào)，現(xiàn)按上述思考方法逐一 13 闡明如下。 4.4.1 召喚指令信號(hào)登

32、記記憶線路的原理說明 (一)串聯(lián)式登記記憶及其消除線路 這種串聯(lián)式的登記記憶線路：。的電氣原理圖如圖所示。從圖可知，所謂 串聯(lián)式指令(包括各層層外的召喚)信號(hào)的記憶與消除是串聯(lián)在一起的。即某層 的指令，召喚信號(hào)的登記與記憶是通過某層的層樓信號(hào)繼電器的常閉觸點(diǎn)與之 串聯(lián)而工作的。當(dāng)電梯應(yīng)某層的指令信號(hào)(或廳外的順向召喚信號(hào))而減速停層 時(shí)，則該層的指令信號(hào)(或廳外的順向召喚信號(hào))就因該層層樓繼電器的吸合而 消除記憶(層樓繼電器ka400+n的常閉觸點(diǎn)斷開了 kal00+n 的吸合電路)。 我們還可遇到用選層器的常閉觸點(diǎn)替代層樓繼電器的常閉觸點(diǎn)的情況，而 這個(gè)選層器的常閉觸點(diǎn)是由隨電梯運(yùn)行而運(yùn)行的

33、撞塊而碰開的。 串聯(lián)式的信號(hào)登記記憶及其消除線路示意圖 圖中的二極管電路部分是當(dāng)某些具有超前裝置的層樓繼電器(或選層器)動(dòng) 作過早的另一條維持指令信號(hào)繼電器(或廳外召喚信號(hào)繼電器)繼續(xù)吸合的通路， 這樣保證在該層發(fā)出減速信號(hào)后(圖中 ka33 繼電器常開接點(diǎn)斷開，使二極管部 分不起作用)，才能將該層的指令信號(hào)(或廳外召喚信號(hào))消除。 (二)并聯(lián)式登記記憶及其消除線路 14 并聯(lián)式的信號(hào)登記記憶及其消除線路原理圖 這種并聯(lián)式的登記記憶線路的電氣原理如上圖所示。從圖可以看出，這種 并聯(lián)式電路的消號(hào)是當(dāng)電梯到達(dá)指令信號(hào)層樓時(shí)，依靠該層的層樓繼電器常開 觸點(diǎn)并聯(lián)于指令信號(hào)繼電器(或廳外召喚信號(hào)繼電器)

34、線圈的兩端，即經(jīng)限流電 阻把指令信號(hào)(或廳外召喚信號(hào))繼電器線圈短接，從而使信號(hào)繼電器釋放消號(hào)。 但這一消號(hào)必須在電梯將到達(dá)該層而發(fā)出減速信號(hào)后(即快速運(yùn)行繼電器ka33 釋放，其常閉觸點(diǎn)復(fù)位)，方可消除記憶消號(hào)。 (三)串聯(lián)式和并聯(lián)式登記記憶與消號(hào)線路的比較 由上述可知，無論是串聯(lián)式或是并聯(lián)式的登記記憶與消號(hào)線路，其目的均 是： (1)能登記，記憶各層的指令信號(hào)(或廳外召喚信號(hào))； (2)電梯到達(dá)該層后，能將登記的信號(hào)予以消除。 但是串聯(lián)式的是利用層樓繼電器的常閉觸點(diǎn)串接于指令繼電器(或廳外召喚 繼電器)的線圈回路中的，如當(dāng)該常閉觸點(diǎn)接觸不好(這是常有的)時(shí)，則就會(huì)影 響該層指令信號(hào)(或廳外

35、召喚信號(hào))的登記和記憶。這樣就要影響到達(dá)該層或在 該層乘客使用電梯的要求。而并聯(lián)式電路恰與上述相反。如該層的層樓繼電器 常開觸點(diǎn)接觸不好，則僅僅影響信號(hào)的消除，而不影響該層信號(hào)的登記與記憶， 也即不影響乘客到達(dá)該層和該層乘客的使用。 綜上所述，為保證乘客可靠的到達(dá)指定層樓或某層廳外乘客乘坐電梯的要 求，故現(xiàn)今一般電梯控制線路常用并聯(lián)式的電路，串聯(lián)式已很少見到。 當(dāng)然并聯(lián)式的也有不足之處，即每層要有一個(gè)限流電阻，而且使指令繼電 器(或廳外召喚繼電器)的線圈工作電壓與電源電壓不一致，增加了繼電器的電 壓品種；而串聯(lián)式的就無上述不足了。 4.4.2 轎內(nèi)信號(hào)的登記、記憶與消除 從上面對(duì)兩種典型的信號(hào)

36、登記記憶及其消除線路分析，我們可知，電梯轎 廂上發(fā)出的轎內(nèi)指令信號(hào)的記憶與消除多采用并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)，其具體線路詳見 圖所示。 從圖中可以看出，這是一個(gè)典型的并聯(lián)式的記憶與消號(hào)電路，但這里要說 明的是：某層指令信號(hào)的登記后的記憶不是直接自保記憶住，而是在先有了轎 內(nèi)指令信號(hào)后，使電梯決定出運(yùn)行方向即方向繼電器 kal3(或 ka23)，或上 下方向繼電器 kal4 吸合后，才可自保記憶住。也即當(dāng)電梯失去方向后(即 kal3 或 ka23)，即使層樓繼電器未動(dòng)作，也能把登記的轎內(nèi)指令信號(hào)消除。 15 轎內(nèi)指令信號(hào)登記記憶及其消號(hào)線路原理圖 4.4.3 層外召喚信號(hào)的登記記憶與消除 這部分的電氣線路結(jié)

37、構(gòu)與轎內(nèi)指令信號(hào)的線路基本相同，也是采用并聯(lián)式 的結(jié)構(gòu)，其具體線路原理如下圖所示。 由圖可知，該電路較為復(fù)雜， 特作幾點(diǎn)說明如下。 (1)該電路不僅起著各層樓層外 召喚信號(hào)的登記記憶與消號(hào)，而且 還起著無司機(jī)工作狀態(tài)的“本層開 門”功能。 (2)由圖可以看出，各個(gè)層樓 的層外召喚信號(hào)的消除是與電梯運(yùn) 行的方向有關(guān)。當(dāng)?shù)怯浻洃浀哪骋?方向召喚信號(hào)，若與電梯運(yùn)行方向 一致，則電梯在該層發(fā)出減速信號(hào) 后才能消號(hào)。而與電梯運(yùn)行方向相 反的各個(gè)層樓的層外召喚信號(hào)則予 以保留，不再消號(hào)。而這一點(diǎn)是與 轎內(nèi)指令信號(hào)消除的最主要區(qū)別。 (3)當(dāng)在兩臺(tái)或三臺(tái)電梯并聯(lián)運(yùn)行控制時(shí)，則那一臺(tái)電梯先應(yīng)答某層的層外 召喚

38、信號(hào)(與電梯運(yùn)行方向一致的召喚信號(hào))，即可發(fā)出減速信號(hào)，而后自動(dòng)消 16 除該層的順向召喚信號(hào)。而另外一臺(tái)(或兩臺(tái))電梯在該層不再發(fā)出減速信號(hào)和 停車。 因此在二臺(tái)以上的多臺(tái)電梯并聯(lián)控制中，各層樓的層外召喚信號(hào)元件(即召 喚按鈕箱)可以公用。而沒有必要每臺(tái)梯均要設(shè)置各個(gè)層樓的廳外召喚信號(hào)裝置 了。 4.5 電梯的信號(hào)指示系統(tǒng) 任何一種電梯，不論其自動(dòng)化程度多高，控制系統(tǒng)如何復(fù)雜，或是如何簡 單，均需告知各個(gè)層樓大廳乘客和電梯轎廂內(nèi)乘客、司機(jī)等人員：召喚及指令 信號(hào)是否已被登記，并是否被記憶住了，電梯的運(yùn)行方向正確否，電梯轎廂位 置處在什么層樓等。因此電梯的信號(hào)系統(tǒng)良好與否也是電梯安全運(yùn)行的一個(gè)

39、重 要環(huán)節(jié)。 4.5.1 數(shù)碼顯示的層樓指示燈 隨著現(xiàn)今高層大樓的不斷涌現(xiàn)，由于一般用指示燈泡顯示的層樓指示器的 寬度將很大，有時(shí)往往大于電梯門口的開門寬度，這樣就不美觀了；同時(shí)燈泡 易燒損(尤其在夜間、電網(wǎng)電壓向上波動(dòng)很大時(shí))，掉換指示燈泡不易，因此現(xiàn) 在出現(xiàn)用數(shù)碼顯示的層樓指示器，這樣不僅體積小，而且使用壽命長，其電氣 原理如圖所示。 圖中僅表示出 9 層，其他層數(shù)可依次類 推，一個(gè)數(shù)碼管顯示的可用于 9 層以下；二 個(gè)數(shù)碼管的則可用至 99 層以下。 因此這樣用數(shù)碼管顯示的層樓指示器將 會(huì)得到越來越廣泛的應(yīng)用。 4.5.2 運(yùn)行方向燈、轎內(nèi)指令及廳外 召喚信號(hào)燈 (一)運(yùn)行方向燈 在電梯

40、確定了運(yùn)行方向后，其方向指 示燈即被點(diǎn)亮，方向指示燈一般與層樓位置 指示燈放在一起，其外形如下圖所示。這一方 層樓數(shù)碼顯示接線原理圖 向燈是表明電梯向上(或向下)運(yùn)行。只有在消失運(yùn)行方向后，此燈才熄滅 。 17 運(yùn)行方向指示燈 (二)預(yù)報(bào)運(yùn)行方向指示燈 隨著電梯的無司機(jī)狀態(tài)使用狀 況增多，預(yù)報(bào)電梯下一次準(zhǔn)備運(yùn)行 的方向燈也將得到日益推廣使用。 而這種預(yù)報(bào)運(yùn)行方向燈常與電 梯到站鐘常用層樓指示器正面圖 一 起使用，它們的工作線路原理如右 圖所示。 當(dāng)電梯按轎廂內(nèi)指令或樓層的 召喚信號(hào)而制動(dòng)減速停車前，可使 預(yù)報(bào)方向燈點(diǎn)亮，并同時(shí)發(fā)出到站 鐘聲，以告知乘客：電梯即將到達(dá)， 告知下一次電梯即將運(yùn)行的

41、方向。 因此電梯在某一層不準(zhǔn)備停車時(shí)， 該層的預(yù)報(bào)方向燈也不點(diǎn)亮，到站 鐘也不響。只有電梯在該層準(zhǔn)備停 車，發(fā)出減速信號(hào)，即將到達(dá)該層時(shí)，才會(huì)點(diǎn)亮該層的準(zhǔn)備下一次運(yùn)行方向燈， 同時(shí)發(fā)出到站鐘聲以引起乘客注意。 (三)轎內(nèi)指令記憶燈及層樓廳外召喚信號(hào)記憶燈 這種信號(hào)燈通常裝于指令按鈕內(nèi)和廳外召喚按鈕內(nèi)，它們是由撳按按鈕后 使繼電器吸合的該繼電器中的一對(duì)觸點(diǎn)接通而點(diǎn)亮的。當(dāng)該繼電器被消號(hào)釋放 后，該記憶燈也熄滅。 4.5.3 超載信號(hào)指示燈及音響 在無司機(jī)操縱或有司機(jī)操縱的電梯中，根據(jù)電梯安全規(guī)范的規(guī)定：必須設(shè) 置電梯轎廂的超載保護(hù)裝置，以防止電梯轎廂的嚴(yán)重超載而引起的意外人身設(shè) 備事故。 超載裝

42、置一般裝置在電梯轎廂底，這一超載裝置可以是有級(jí)的開關(guān)裝置， 也可以是連續(xù)變化的壓磁裝置或應(yīng)變電阻片式的裝置，但不論何種結(jié)構(gòu)型式的 超載裝置，只要電梯超載時(shí)均應(yīng)發(fā)出超載的閃爍燈光信號(hào)和斷續(xù)的鈴聲；與此 同時(shí)使正在關(guān)門的電梯停止關(guān)門并開啟，直到多余的乘客退出電梯轎廂，不再 超載時(shí),才會(huì)熄滅燈光信號(hào)和鈴聲，并可重新關(guān)門起動(dòng)運(yùn)行。 18 其音響和燈光電路如下圖所示。 超載信號(hào)燈及鈴聲(蜂鳴器)均是裝置在轎廂內(nèi)操縱箱內(nèi)部的，在其面板上 有“overload紅色燈光顯示板。 當(dāng)超載開關(guān) sa74 動(dòng)作時(shí) ka74，從而使繼電器 ka75 延時(shí) 吸合(因該繼電器線圈兩端并聯(lián)的 c75 電容充電需要時(shí)間，即充

43、電達(dá)到繼電 器的吸引電壓時(shí) ka75 吸合) 超載 燈 hl74 點(diǎn)亮，ha 鈴發(fā)聲， 但當(dāng) ka75 吸合后，其本身的常閉觸點(diǎn) 又?jǐn)嚅_其吸合線圈的電路，但 ka75 不會(huì)立即釋放，一旦釋放后，燈立即不亮， 鈴也不響而 ka75 的本身常閉觸點(diǎn)又再次復(fù)位，又再次接通 ka75 的吸合電路， 即又開始重新對(duì) c75 電容器充電，充電達(dá)到 ka75 吸合電又使燈亮、鈴響，這樣 周而復(fù)始，直至 sa74 開關(guān)復(fù)位(即不超載) ka74切斷了 ka75 繼電器線圈 電路接通的可能性。 4.6 電梯的消防控制系統(tǒng) 在電梯控制系統(tǒng)中必須考慮在火災(zāi)時(shí)供消防人員專用控制的情況，即所有各 類電梯不論其自動(dòng)化程度

44、如何；速度多大，但適應(yīng)消防專用控制的要求是一樣 的。 4.6.1 電梯控制系統(tǒng)中適應(yīng)消防控制的幾個(gè)基本要求 1當(dāng)大樓發(fā)生火警時(shí)，應(yīng)使可供消防員專用的電梯(通常稱“消防梯 )不 管電梯當(dāng)時(shí)處于什么狀態(tài)均應(yīng)立即返回底層(基站)，為此必須作到： (1)接到火警信號(hào)后，消防梯不應(yīng)答轎內(nèi)指令信號(hào)和廳外的召喚信號(hào)。 (2)正在上行的電梯緊急停車，但對(duì)電梯速度lms，先強(qiáng)行減速，后停車。 (3)在上述(1)、(2)情況下，電梯停車不開門。 (4)正在下行的電梯直達(dá)至底層(或基站)大廳，而不應(yīng)答任何內(nèi)外召喚，指 令信號(hào)。 (5)而對(duì)其他非消防梯，根據(jù)新的消防規(guī)范規(guī)定，也應(yīng)在發(fā)生火警時(shí)， 令大樓內(nèi)的所有非消防員

45、專用電梯立即返回底層(或基站)大廳，開門放客。 2待電梯返回底層(或基站)后，應(yīng)可使消防人員通過鑰匙開關(guān)，使電梯開 始處于消防員專用的緊急運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)做到： (1)電梯自動(dòng)處于專用狀態(tài)，只應(yīng)答轎內(nèi)指令信號(hào)，而仍不應(yīng)答層外召喚信 19 號(hào)。且轎內(nèi)指令信號(hào)的登記，只能逐次的進(jìn)行，運(yùn)行一次后將全部消除轎內(nèi)指 令信號(hào)，第二次運(yùn)行又要再一次撳按消防人員欲去層樓的指令按鈕。 (2)在消防緊急運(yùn)行情況下，電梯的關(guān)門是通過撳按操縱箱上的關(guān)門按鈕關(guān) 門且關(guān)門速度約為正常時(shí)的 12 左右。如門未全部閉合前，松開關(guān)門按鈕，電 梯立即開門，不再關(guān)門。因此電梯門的安全觸板、光幕保護(hù)等不起作用。而當(dāng) 電梯到達(dá)某一層樓

46、停車后，電梯也不自動(dòng)開門，而需連續(xù)撳按開門按鈕后方能 開門；一松開開門按鈕后電梯不再開門而變成自動(dòng)關(guān)了。 (3)消防緊急運(yùn)行仍應(yīng)在至關(guān)重要的各類保護(hù)起作用，且有效的情況下進(jìn)行。 3當(dāng)火警解除后，消防員專用的一臺(tái)電梯及大樓內(nèi)的其他各臺(tái)電梯均應(yīng)能 很快的轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。 4.6.2 消防控制系統(tǒng)的類型及工作原理 消防控制系統(tǒng)的類型是按照消防緊急運(yùn)行的投入方法和其電梯的臺(tái)數(shù)進(jìn)行分 類的。過去國內(nèi)的消防電梯的緊急運(yùn)行大多數(shù)是在底層(或基站)進(jìn)行操作的， 當(dāng)今世界上各先進(jìn)的工業(yè)國家，例如歐美等國家的電梯廠家一般是由消防系統(tǒng) 送出信號(hào)給電梯系統(tǒng)，或是操作裝于底層(或基站)的帶有玻璃窗的消防專用開 關(guān)控制電梯

47、處于消防返回運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)返回底層(或基站)后，再通過裝于層外 或轎內(nèi)操縱箱上的鑰匙開關(guān)使電梯處于消防員專用控制的消防緊急運(yùn)行狀態(tài)。 而按處于消防員專用電梯臺(tái)數(shù)的多少又可分為單臺(tái)梯的或兩臺(tái)以上多臺(tái)梯的。 電梯的各種消防控制類型及其消防開關(guān)、消防緊急運(yùn)行開關(guān)接線圖 20 4.7 交流信號(hào)控制電梯線路原理說明 4.7.1 概況 此電梯廣泛應(yīng)用于廠礦企業(yè)，簡易辦公樓，居民住宅樓等場(chǎng)所。電梯在底 層除了設(shè)有一個(gè)向上的召喚按鈕外還設(shè)有一個(gè)令電梯投入使用或撤出使用的專 用鑰匙開關(guān)(即只有電梯在底層時(shí)才可能進(jìn)行開關(guān)門操作，讓司機(jī)進(jìn)入轎廂或退 出轎廂，以便電梯投入使用或停止使用)。在最高層(頂層)設(shè)有一個(gè)向下的

48、召喚 按鈕，而在其他層樓各設(shè)有上下召喚按鈕二個(gè)。在轎廂操縱箱上則設(shè)有樓層數(shù) 相等的相應(yīng)指令按鈕，而其兩旁各設(shè)有反映各層向上和向下召喚信號(hào)燈，以便 司機(jī)根據(jù)某層的向上或向下召喚信號(hào)而撳按相應(yīng)的轎內(nèi)指令按鈕，令電梯運(yùn)行 至某個(gè)有召喚信號(hào)的層樓。也就是本電梯是司機(jī)根據(jù)內(nèi)外信號(hào)而撳按指令按鈕 使電梯按需運(yùn)行，故稱之為信號(hào)控制電梯。當(dāng)電梯快到達(dá)召喚層樓時(shí)，則自動(dòng) 進(jìn)行減速，平層，開門，消號(hào)。當(dāng)乘客進(jìn)出轎廂完畢后，司機(jī)按原撳按的指令 信號(hào)或根據(jù)新的層外召喚信號(hào)而重新按指令按鈕或直接按關(guān)門按鈕，令電梯自 動(dòng)關(guān)門，自動(dòng)起動(dòng)，直至沒有內(nèi)外召喚信號(hào)，司機(jī)開著電梯轎廂門等待召喚信 號(hào)。見附圖 1 所示。 4.7.2

49、 電梯投入使用和撤出使用 當(dāng)一天工作完畢，準(zhǔn)備下班時(shí)，司機(jī)一定要把電梯駛回底層，這樣就使底 層位置開關(guān) sa711 接點(diǎn)閉合，同時(shí)司機(jī)應(yīng)將操縱箱上的轎內(nèi)檢修開關(guān) sa70 撥向 停止使用位置。此時(shí)司機(jī)可將底層層外召喚按鈕盒上的鑰匙開關(guān) sa71 轉(zhuǎn)向關(guān)門 位置，使關(guān)門繼電器 ka83 動(dòng)作吸合，令電梯關(guān)門，待電梯門完全閉合后，即可 撥出專用鑰匙。 當(dāng)一天工作開始時(shí)，電梯司機(jī)可將停止在底層的電梯，經(jīng)插入 sa71 鎖的鑰 匙轉(zhuǎn)向開門位置，使開門繼電器 ka82 獲得供電動(dòng)作，令電梯開門。當(dāng)電梯門完 全開足后，司機(jī)撥下 sa71 鑰匙進(jìn)入轎廂，首先應(yīng)將操縱箱上的轎內(nèi)檢修開關(guān) $a70 撥向正常使用

50、位置，這樣電壓繼電器 ka72 通電吸合，電梯即可開始投入 正常運(yùn)行。 4.7.3 自動(dòng)開關(guān)門 本系統(tǒng)采用直流分勵(lì)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)自動(dòng)門機(jī)構(gòu)的原動(dòng)力，并利用對(duì)電機(jī) 電樞進(jìn)行分流的方法對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。 (1)關(guān)門 當(dāng)司機(jī)根據(jù)內(nèi)外指令信號(hào)要求，定出電梯運(yùn)行方向后，即可撳按 轎內(nèi)操縱箱上的關(guān)門按鈕 sb83，使關(guān)門繼電器 ka83 吸合，于是自動(dòng)門電機(jī) md 向關(guān)門方向旋轉(zhuǎn)(按 sb83ka83 md)，當(dāng)門關(guān)至約 12 行程后，行程開 21 關(guān) sa832 接通，短接了 r83 電阻中的大部分，于是 md 減速，門繼續(xù)關(guān)閉，而當(dāng) 門關(guān)至約 34 行程時(shí)，sa833 開關(guān)接通，又短路了 b83 很大一

51、部分電阻，md 繼 續(xù)低速關(guān)門，直至關(guān)門限位開關(guān) sa831 斷開，使 ka83 釋放，md 斷電，并進(jìn)行 能耗制動(dòng)立即停止運(yùn)轉(zhuǎn)(sa831ka83md 失電同時(shí)進(jìn)行能耗制動(dòng))。 (2)自動(dòng)開門 當(dāng)電梯慢速平層時(shí)，層樓的平層鐵板插入裝于轎頂上的開門 區(qū)永磁感應(yīng)器 sq84 的空隙內(nèi)，使其干簧觸點(diǎn)復(fù)位閉合，使繼電器 ka84 吸合。 一旦平層結(jié)束，運(yùn)行繼電器 ka91 復(fù)位，于是開門繼電器 ka82 通過閉合的 ka83 和 ka84 而通電吸合，使 md 向開門方向旋轉(zhuǎn)(ka84，ka91ka82自持md )。當(dāng)門開至約 23 行程時(shí)，行程開關(guān) a821 動(dòng)作短接了 r82 的大部分電阻， 使

52、 m1)減速，門繼續(xù)開啟，最后當(dāng)門完全開足時(shí)，限位開關(guān) sa822 斷開，使 ka82 釋放，m1)斷路并進(jìn)行能耗制動(dòng)，立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)(sa822 斷開ka82md 失電并進(jìn)行能耗制動(dòng))。 4.7.4 電梯的啟動(dòng)，加速和滿速運(yùn)行，制動(dòng)減速，停車和開門 (1)電梯的啟動(dòng)與加速在第六章第二節(jié)中已敘述，電梯安全運(yùn)行的充分可靠 與必要條件是電梯必須關(guān)閉好各層樓的層門和轎廂門(即門鎖繼電器 ka81 必須 吸合)和要有明確的運(yùn)行方向(即方向繼電器 kall 或 ka21 必須吸合)。在本 xpm 信號(hào)控制電梯中，由電梯司機(jī)根據(jù)轎廂內(nèi)乘客報(bào)出的欲去層樓數(shù)或各個(gè)層樓的 層外召喚信號(hào)，而撳按轎內(nèi)操縱箱上與層站數(shù)

53、相對(duì)應(yīng)的指令按鈕，即可自動(dòng)定 出電梯的運(yùn)行方向，然后司機(jī)撳按關(guān)門按鈕(sb83)關(guān)門啟動(dòng)。 設(shè)電梯停于底層(即 ka401，ka501 層樓繼電器吸合)：現(xiàn)要去 3 層，按 sbl03 使 kal03 轎內(nèi)指令繼電器吸合并自持，由于 ka501 吸合，其常閉觸點(diǎn) (13，14)和(15，16)打開，使定向電路中只有向上方向繼電器 kall 才能吸合， 這樣在電梯關(guān)閉好情況下使上行方向接觸器 kml 吸合，快速運(yùn)行接觸器 km3 吸 合，曳引電動(dòng)機(jī) m 在串接電抗器 l 和電阻器 rqk 下降壓起動(dòng)，與此同時(shí) kml 觸 點(diǎn)也接通了電磁制動(dòng)(抱閘)器 yb 的線圈電路，于是制動(dòng)器松閘，曳引電動(dòng)機(jī)

54、降 壓起動(dòng)，同時(shí) ka61 繼電器延時(shí)釋放，其常閉觸點(diǎn)延時(shí)閉合，使加速接觸器 km5 吸合，短接了電動(dòng)機(jī)快速繞組中所串的電抗器 l 和電阻器 rqk，電梯進(jìn)入快速 穩(wěn)速運(yùn)行狀態(tài)。 (2)電梯的制動(dòng)減速，平層，停車和開門 當(dāng)電梯轎廂快速到達(dá) 3 樓的制動(dòng) 減速點(diǎn)時(shí)，3 層的永磁感應(yīng)器的縫隙中已插入隨轎廂一起運(yùn)行的隔磁鐵板，使 3 層的 sq 枷永磁感應(yīng)器的干簧接點(diǎn)復(fù)位閉合，接通了 3 層繼電器 ka403，這樣 停層減速繼電器 ka92 吸合，使 ka33 釋放，km3 釋放，而使 km4 吸合，電梯進(jìn) 入慢速繞組在串電抗 l 和電阻器 rqm 情況下的發(fā)電制動(dòng)減速。由于 km4 吸合使 ka6

55、2 斷電延時(shí)釋放，其常閉接點(diǎn)閉合，使 km6，km7，km8 接觸器在 ka62，ka63 22 分別作用下相繼動(dòng)作，分級(jí)短接了所串的電抗 l 和電阻 rqm 使電動(dòng)機(jī)由快速平 穩(wěn)制動(dòng)減速至慢速繞組的穩(wěn)速運(yùn)行狀態(tài)。 當(dāng)電梯慢速向上，進(jìn)入平層區(qū)域時(shí)，向上平層感應(yīng)器 sql2 動(dòng)作，使 kal2 吸合，使方向接觸器 ilml 繼續(xù)保持吸合，與此同時(shí)門區(qū)永磁感應(yīng)器,s084 動(dòng)作， 使 ka84吸合，為以后的停車開門作好準(zhǔn)備。當(dāng)電梯繼續(xù)慢上時(shí)，向下平層感 應(yīng)器 sqx 動(dòng)作，使 ka22 吸合，從而切斷了 mml 的吸合電路，電梯電動(dòng)機(jī)即行斷 電，同時(shí)制動(dòng)器線圈也斷電抱閘，使電梯準(zhǔn)確停準(zhǔn)在 3 層樓

56、平面處，由于 ka91 釋放，使開門繼電器 ka82 在 ka84 吸合的情況獲得供電而吸合，即電梯在停車 后自動(dòng)開門。 4.7.5 指令信號(hào)登記，記憶和消除 當(dāng)司機(jī)按召喚信號(hào)(燈亮，蜂鳴器響)而撳按操縱箱上的 sbl03 指令按鈕時(shí)， 使 3 層的指令繼電器 kal03 吸合，并自持，并點(diǎn)亮按鈕內(nèi)的指示燈，當(dāng)電梯即 將到達(dá) 3 層時(shí)，由 ka403 繼電器吸合而使 kal03 繼電器釋放消號(hào)。如 3 層樓層 外有向下召喚時(shí)，則不消號(hào)，僅消除向上召喚信號(hào)。 4.7.6 電梯的安全保護(hù) 雖然本電梯控制簡單，自動(dòng)化程度較低，但其安全保護(hù)仍是很完善的，例 如有內(nèi)外門鎖觸點(diǎn)，超速斷繩保護(hù)，安全開關(guān)保護(hù)

57、，電動(dòng)機(jī)的過載和發(fā)熱保護(hù), 缺相錯(cuò)相保護(hù)，上行強(qiáng)迫減速和終端限位保護(hù)，電氣系統(tǒng)的短路保護(hù)等。 23 第五章 硬件電路設(shè)計(jì) i/o 電路表示 plc 與操縱盤、井道以及控制柜其他電器之間的連接，根據(jù) 輸人信號(hào)的作用和輸出類型進(jìn)行 i/o 地址分配。決定運(yùn)行方式和運(yùn)行條件等重 要輸人信號(hào)應(yīng)排列在前面，如安全信號(hào)、門連鎖、有/無司機(jī)、門機(jī)信號(hào)、檢修、 消防等輸人信號(hào)。負(fù)載電壓類型和等級(jí)相同的輸出合為一組，利用同一公共輸 出點(diǎn)。如指示燈電路可作為一組輸出，接觸器、繼電器常用 220v，另用一組輸 出。 5.1 門拖動(dòng) i/o 接口電路設(shè)計(jì) 門拖動(dòng) i/o 地址分配及外圍接線圖：根據(jù)選用的 fx0n-2

58、4mr 的輸出、輸人 點(diǎn)數(shù)分配情況及計(jì)算的 i/o 點(diǎn)數(shù)的實(shí)際情況，經(jīng)過綜合分析，畫出的 i/o 地址 分配及外圍接線圖如附圖 5.2 所示；圖中的元件符號(hào)及其含義如下表 5-2。 表 5-2 門拖動(dòng) plc 輸入輸出點(diǎn)表 地址組件組件含義地址組件組件含義 x000ka4 開門信號(hào) y000km6 運(yùn)行接觸器 x001ka5 關(guān)門信號(hào) y001km7 制動(dòng)接觸器 x002 接旋轉(zhuǎn)編碼器 y002km3 電壓接觸器 x003 接旋轉(zhuǎn)編碼器 y003 接變頻器正轉(zhuǎn)信號(hào) x004sq28 位置開關(guān) y004 接變頻器反轉(zhuǎn)信號(hào) x005sq29 位置開關(guān) y005 接變頻器多段速輸出 1 x006 接

59、變頻器運(yùn)行信號(hào) y006 接變頻器多段速輸出 2 x007 接變頻器故障信號(hào) y007 接變頻器多段速輸出 3 x010 接變頻器零速信號(hào) 5.2 主拖動(dòng) i/o 接口電路設(shè)計(jì) 主拖動(dòng) i/o 地址分配及外圍接線圖：根據(jù)選用的 fx2n-128mr 的輸出、輸人 點(diǎn)數(shù)分配情況及計(jì)算的 i/o 點(diǎn)數(shù)的實(shí)際情況，經(jīng)過綜合分析，畫出的 i/o 地址 分配及外圍接線圖如附圖 5.1 所示；圖中的元件符號(hào)及其含義如表 5-1。 24 表 5-1 主拖動(dòng) plc 輸入、輸出點(diǎn)列表 地址組件組件含義地址組件組件含義 x000 高速計(jì)數(shù)器輸入端 y000km1 運(yùn)行接觸器 x001sq1 上行行程開關(guān) 1 y

60、001ka6 電梯專用空調(diào) x002sq2 上行行程開關(guān) 2 y002ka3 超載繼電器 x003sq3 下行行程開關(guān) 1 ka2 電源通電接觸器 x004sq4 下行行程開關(guān) 2 km3 電壓接觸器 x005 光電開關(guān) sq9 上行極限開關(guān) x006 ka1 門電聯(lián)鎖繼電器 sq10 下行極限開關(guān) x007kv1 電壓繼電器 y003 fu5 熔斷器 x010sq5 超載開關(guān) y005ka4 開門接觸器 x011sq6 滿載開關(guān) y006ka5 關(guān)門接觸器 x012sq7 輕載開關(guān) y007km4 制動(dòng)接觸器 sq8 安全觸板開關(guān) y010sa4 蜂鳴器開關(guān) sb1 轎內(nèi)開門按鈕 x013