典型案例電梯世界大學(xué)城

1、電氣控制與PLC應(yīng)用綜合實訓(xùn)典型案例電梯電氣控制系統(tǒng)原理分析設(shè)計與維修綜合實訓(xùn)一、事實陳述二、案例來源三、情景模擬四、相關(guān)知識五、案例分析 電氣控制與PLC應(yīng)用項目組機電一體化實訓(xùn)基地建設(shè)研究小組 王 少 華 2009、09、18、一、事實陳述本案例介紹利用三菱FX280MR可編程控制器實現(xiàn)的一個4層電梯的控制系統(tǒng)，利用變頻器作為執(zhí)行機構(gòu)，檢驗電梯PLC控制系統(tǒng)的運行情況。實踐證明，PLC可編程控制器和變頻器結(jié)合有利于PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、檢測，具有較好的應(yīng)用價值。電梯的電氣系統(tǒng)由驅(qū)動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分組成。傳統(tǒng)的電氣控制系統(tǒng)采用的繼電器邏輯控制由于觸點多、故障率高、可靠性差、體積大等缺點，

2、正逐漸被淘汰。目前電梯設(shè)計使用可編程控制器(PLC)，要求功能變化靈活，編程簡單，故障少，噪音低。維修保養(yǎng)方便，節(jié)能省工，抗干擾能力強，控制箱占地面積少。當(dāng)乘客進入電梯，按下樓層按鈕，電梯門自動關(guān)閉后控制系統(tǒng)進行下列運作：根據(jù)轎廂所處位置及乘客所處層數(shù)，判定轎廂運行方向，保證轎廂平層時減速。將轎廂停在選定的樓層上；同時，根據(jù)樓層的呼叫，順路停車，自動開關(guān)門。另外在轎廂內(nèi)外均有信號燈顯示電梯運行方向及樓層數(shù)。變頻器在電梯中的應(yīng)用，能夠準(zhǔn)確地執(zhí)行PLC輸出的指令，靈活地控制電機的運動狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)編碼器精確計算出電梯的運動行程，將信號反饋給變頻器。PLC與變頻器的有機結(jié)合以準(zhǔn)確無誤地實現(xiàn)對電梯的控制。

3、二、案例來源深圳寶安電梯維修公司。學(xué)習(xí)載體電梯整體結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情景一任務(wù)一 機械系統(tǒng)任務(wù)二 電氣控制系統(tǒng)電梯控制原理學(xué)習(xí)情景二任務(wù)一 電梯控制原理任務(wù)二 電梯控制實例分析電路分析設(shè)計學(xué)習(xí)情景三任務(wù)一 控制電路分析設(shè)計任務(wù)二 控制電路編程設(shè)計 工作流程信號學(xué)習(xí)情景四任務(wù)一 召喚開關(guān)狀態(tài)顯示任務(wù)二 操作面板信號布置電梯故障維修學(xué)習(xí)情景五任務(wù)一 機械系統(tǒng)故障檢修任務(wù)二 電氣控制故障檢修現(xiàn)場實訓(xùn)載體現(xiàn)場實訓(xùn)載體三、情景模擬四、相關(guān)知識1.機械基礎(chǔ)知識；電機拖動基礎(chǔ)知識；電機維修基礎(chǔ)知識2.常用電工儀器儀表使用；電子技術(shù)基礎(chǔ)知識3.電氣識圖基礎(chǔ)知識；常用低壓電器檢測維修；電氣控制線路原理分析與故障排除4.各

4、種電梯的結(jié)構(gòu)特點、運動規(guī)律基礎(chǔ)知識5.電梯主電路、控制電路工作原理與運動控制規(guī)律6.plc原理及應(yīng)用知識7.變頻器原理及應(yīng)用知識8.plc日常維護基礎(chǔ)知識、變頻器日常維護基礎(chǔ)知識9.電梯典型故障現(xiàn)象分析、故障檢查、故障處理五、典型案例電梯電氣控制系統(tǒng)原理分析設(shè)計與維修綜合實訓(xùn)（一）電梯的整體結(jié)構(gòu)電梯是機電合一的大型復(fù)雜產(chǎn)品，機械部分相當(dāng)于人的軀體，電器部分相當(dāng)于人的神經(jīng)。機與電的高度合一，使電梯成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的綜合產(chǎn)品。對于電梯的結(jié)構(gòu)而言，傳統(tǒng)的方法是分為機械部分和電氣部分，但以功能系統(tǒng)來描述，則更能反映電梯的特點。下面簡單介紹電梯的結(jié)構(gòu)，而我們的主要目的是怎樣來控制它。1.機械系統(tǒng)機械系統(tǒng)

5、由曳引系統(tǒng)、導(dǎo)向系統(tǒng)、轎廂和對重裝置、廳轎門和開關(guān)門系統(tǒng)、機械安全保護系統(tǒng)等組成。（1）曳引系統(tǒng)曳引系統(tǒng)的主要功能是輸出與傳遞動力，使電梯運行。 曳引系統(tǒng)主要由電機、變速箱、曳引輪、曳引鋼絲繩、曳引繩錐套、導(dǎo)向輪、反繩輪等部件組成。曳引電機是驅(qū)動電梯的轎廂和對重裝置作上下運行的裝置。曳引機可分為無齒輪曳引機和有齒輪曳引機兩種。無齒輪曳引機用在運行速度V2.0m/s的高速電梯上。這種曳引機的曳引輪緊固在曳引電動機軸上，沒有機械減速機構(gòu)，整機結(jié)構(gòu)較簡單。有齒輪曳引機廣泛用在運行速度V2.0m/s的各種貨梯、客梯、雜物梯上。為了減少曳引機運行時的噪音和提高平穩(wěn)性，一般采用蝸輪作減速傳動裝置。（2）導(dǎo)

6、向系統(tǒng) 導(dǎo)向系統(tǒng)的主要功能是限制轎廂和對重的活動自由度，使轎廂和對重只能沿著導(dǎo)軌作升降運動。導(dǎo)向系統(tǒng)主要由導(dǎo)軌支架、導(dǎo)軌、導(dǎo)靴等部件組成。電梯中使用最多的是T型導(dǎo)軌。我們?nèi)粘Ｋf的電梯導(dǎo)軌，一般即指這種導(dǎo)軌。它具有良好的抗彎性能及可加工性。T型導(dǎo)軌的主要規(guī)格是底寬b、高度h和工作面厚度 k。我國原習(xí)慣用 h*k作為導(dǎo)軌規(guī)格標(biāo)志，這種規(guī)格只有兩種。如國際標(biāo)準(zhǔn)T型導(dǎo)軌JSO74651983（E）P，在我國等效制訂為導(dǎo)軌標(biāo)準(zhǔn) JJ49-87電梯導(dǎo)軌。這標(biāo)準(zhǔn)以底面寬及工作面加工方法，即b/加工方法，作為規(guī)格標(biāo)志。對于導(dǎo)軌的規(guī)格標(biāo)志，有的國家（如日本）以導(dǎo)軌加工后每一米長度的重量-千克作為規(guī)格區(qū)分。如

7、8 kg、13 kg、18 kg等導(dǎo)軌。（3）轎廂和對重裝置轎廂和對重裝置的主要功能是保證電梯的曳引傳動力正常。轎廂和對重裝置由轎廂架、轎壁板、對重架、對重鐵塊裝置組成。在提升轎廂時，為了減少電動機所需的馬力而設(shè)置對重，對重架是吊在與懸垂在曳引輪的轎廂鋼絲繩的相反方向上。對重重量設(shè)計為轎廂總重量+載重量x（0.4-0.5），當(dāng)轎廂滿載上行時，就是電動機的最大負(fù)荷。對重的構(gòu)造在用槽鋼制成的框架中，重疊裝載鑄鐵的對重塊。對重也是沿導(dǎo)軌升降，與轎廂一樣安有導(dǎo)軌和油盅。（4）廳轎門和開關(guān)門系統(tǒng)廳轎門和開關(guān)門系統(tǒng)的功能是封住層站入口和轎廂入口。廳轎門和開關(guān)門系統(tǒng)由轎門、層門、開關(guān)門機構(gòu)、門鎖裝置等部件組

8、成。電梯的門在電梯升降時完全關(guān)閉。在防止乘客跌落井道的同時，起到防止火災(zāi)時通過井道蔓延到其他層的重要作用，對此國標(biāo)規(guī)定了對門的限制。除轎廂停止的層樓外， 其他層的廳門不用專用鎖匙就不能打開；轎門及廳門若不完全關(guān)閉，電梯就不能運行；出入口門應(yīng)用不燃材料制造，或覆蓋；廳門一般作為防火門，或者必要時把候梯廳作為防火區(qū)域；為了減少火焰、煙的侵入，門與門套的間隙應(yīng)在6mm以下，門套與門重疊為 12mm以上。此外，門和門套的板厚都應(yīng)有規(guī)定。 門的開關(guān)形式大致分為水平方向移動的側(cè)滑動門和上下滑動的垂直滑動門。垂直滑動門適用于大型貨梯和汽車用梯或電動送菜升降機等三類特殊電梯。 平時使用的電梯幾乎全部是水平移動

9、門，有從中間向左右分開的中分式門也有向一側(cè)方向打開的旁開式門。（5）機械安全保護系統(tǒng)機械安全保護系統(tǒng)的功能是保證電梯安全使用，防止事故發(fā)生。機械安全保護系統(tǒng)主要由緩沖器、限速器、安全鉗、制動器、門鎖等部件組成。緩沖器是當(dāng)轎廂或?qū)χ丶軟_擊井道的底部時，為保障轎廂內(nèi)的人員安全而緩和沖擊力的電梯機械安全裝置，設(shè)置在底坑部。緩沖器有適用于速度低于60 m/min的彈簧型（SB型）和適用于速度超過60 m/min的油壓型（OB-N型）兩種。彈簧緩沖器是當(dāng)轎廂或?qū)χ丶茏矒艟彌_器時通過彈簧力吸收沖擊能量。液壓緩沖器當(dāng)轎廂或?qū)χ丶茉鰮艟彌_器的話，就由復(fù)位彈簧抵抗，下壓柱塞；通過此過程，壓出油缸內(nèi)的液壓油，這時

10、，通過噴嘴效果，使油缸內(nèi)的油位變高，此油壓作用于柱塞上，使轎廂或?qū)χ丶艿臎_擊減弱。電梯上的限速器一般為離心式，以旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，反映電梯的實際速度。常見的有拋塊式和拋球式兩種。拋塊式限速器因其拋塊似錘形，又稱錘形限速器。以其在動作時對鋼絲繩的夾持是剛性的還是彈性的，又分為剛性夾待式和彈性夾持式。彈性夾持式限速器對電梯速度的限制分解為兩個獨立的動作。當(dāng)電梯的速度達到超速開關(guān)動作速度時，拋塊撞跌導(dǎo)電座打板，超速開關(guān)斷開，使電梯控制電路被切斷，電磁制動器失電制動；如電梯繼續(xù)加速下行，拋塊進而撞跌夾繩鉗，繩鉗在自重作用之下，楔入鋼絲繩。繩鉗的工作端面呈偏心圓狀，一旦楔入鋼絲繩，就能隨繩索的移動作同

11、步偏轉(zhuǎn)，將鋼絲繩壓??；與此同時，繩鉗向后壓縮彈簧，當(dāng)彈簧提供的夾持力足以克服繩索拉力時，繩鉗才完全將鋼絲繩夾住，安全鉗被提起。這種對鋼絲繩的彈性夾持過程，使繩索在被完全夾持前有一個滑移量而受到緩沖，這種方式對繩索起到保護作用，使這種限速器適用于快速電梯。其繩鉗對鋼絲繩的夾持力可通過繩鉗彈簧尾端的螺母調(diào)整，一般制造廠已作了測試調(diào)整，使用中不需再調(diào)。 限速器超速開關(guān)的動作速度一般超前夾繩動作速度510。第二個動作是否出現(xiàn)，取決于第一個動作的效果。當(dāng)超速開關(guān)動作后，電梯已被制動，或雖未完全制動，但速度己減慢，則第二個動作不會出現(xiàn)；只有當(dāng)電梯速度繼續(xù)加快時，第二個動作才會出現(xiàn)，但這情況出現(xiàn)的機率較少，

12、從而也減少了安全鉗動作的機率，有利于電梯的安全作用和保護導(dǎo)軌。這種限速器繩輪與拋塊之間的運動由拉簧傳遞，由于彈簧對振動的阻尼作用，能有效防止限速器由于電梯運行中的振動加速度而產(chǎn)生誤動作。這種限速器要將鋼絲繩夾住，必須保證夾繩鉗的自重足以克服鋼絲繩的彈性變形反力楔入繩索，并在一旦楔入后只與繩索作同步移動而無相對滑動。與剛性夾持式拋塊限速器相比，這種限速器具有明顯優(yōu)點和先進性。安全鉗裝置主要由安裝在轎廂上橫梁的連桿機構(gòu)和轎廂兩側(cè)的立柱上的提拉桿、安全鉗鍥塊及鉗座等組成。安全鉗通過拉臂與限速器鋼絲繩相連，在正常情況，由于連桿彈簧的張力大于限速器鋼絲繩的拉力，而使安全鉗處于靜止?fàn)顟B(tài)。此時鉗塊與導(dǎo)軌側(cè)面

13、保持恒定的間隙。當(dāng)限速器動作，鋼絲繩被夾持不動時，由于轎廂繼續(xù)下行，拉桿被拉起，楔塊與導(dǎo)軌接觸，以其與導(dǎo)軌間的磨擦來消耗電梯動能，將轎廂強行制停在導(dǎo)軌上。與此同時，裝在拉臂尾部處的安全鉗開關(guān)動作，電梯控制電路被切斷。由于連桿的作用，兩側(cè)鉗塊的動作是一致的。安全鉗的楔快有多種形式，常見的有偏心塊式、滾子式、楔塊式等。其中雙楔塊式在作用過程中對導(dǎo)軌的損傷小，制動后容易解脫，使用最廣泛。但不論何種鉗塊結(jié)構(gòu)，在制動后都應(yīng)能以上提轎廂的方式復(fù)原。制動器是電梯機械系統(tǒng)的主要安全設(shè)施之一，而且直接影響著電梯的乘座舒適感和平層準(zhǔn)確度。因此對松閘、平層?？繒r的時間，以及制動力矩的大小等都有嚴(yán)格的要求，但應(yīng)根據(jù)具

14、體機型而定。同時為了減少制動時的噪音，制動器線圈內(nèi)兩鐵芯之間的間隙不宜過大應(yīng)根據(jù)要求而設(shè)置。電磁式制動器是利用彈簧力，在電動機軸的制動鼓與制動閘瓦之間產(chǎn)生的摩擦力進行制動。電梯運行時，用電磁力打開制動器；停止時，切斷電動機電路，同時切斷電磁電路進行制動。目前常用的制動器在構(gòu)造上有縱型制動器（Y型曳引機制動器），橫型制動器（K型曳引機制動器）兩種。2.電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的主要功能是對電梯的運行實行操縱和控制。電氣控制系統(tǒng)主要由控制屏(柜)、操縱箱、位置顯示裝置、平層裝置、中線箱、隨行電纜、召喚箱、轎頂控制柜及裝在電梯各有關(guān)部件上的電氣元件等組成。電梯中的選層器也稱作層接選擇機，其作用是對電

15、梯運行和減速位置進行檢測。選層器由于能安裝在電梯機房，去進行位置檢測，所以具有下述的優(yōu)點：保養(yǎng)、檢查和調(diào)整方便；選層器與轎廂直接相連，故檢測精度高；容易實現(xiàn)多電路的位置檢測。選層器設(shè)置在電梯機房，通過鋼片帶使轎廂的運動再現(xiàn)在選層器，并通過選層器內(nèi)部設(shè)置的各種開關(guān)實現(xiàn)電梯信號控制與速度控制。VS-DB型選層器的原理結(jié)構(gòu)：VS-DB型選層器是在交流電梯中具有代表性的選層器，其通過直接連接電梯已打孔的鋼片帶來驅(qū)動滑輪，該鋼片輪的旋轉(zhuǎn)通過選層器傳動鏈驅(qū)動減速裝置，使動滑板驅(qū)動鏈轉(zhuǎn)動，動滑板與電梯的升降同步作垂直方向上的運動（比例為l：100 或 1：75），該滑板處裝有三角觸頭，在與三角觸頭相對應(yīng)處，

16、配置有裝于對應(yīng)大樓層站位置靜觸頭。通過動滑板的移動，三角觸頭（即動觸頭）與靜觸頭接觸形成電氣回路?，F(xiàn)在隨著科技的發(fā)展，電梯的控制系統(tǒng)包括層站指示燈的亮滅及信號的控制等均已實現(xiàn)微機化，除部分電梯外選層器已經(jīng)被旋轉(zhuǎn)編碼器所代替。 如 YPVF型電梯，其旋轉(zhuǎn)編碼器與電動機同軸連接，隨電動機的轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生脈沖信號輸出，以及可以檢測運行距離。輸出脈沖送微機的轉(zhuǎn)速檢測回路及計數(shù)器。可以檢測運行方向、先行距離及減速距離。它能從一定的高速到最低速度為2mmin的速度范圍內(nèi)產(chǎn)生高精度的脈沖信號。它直接與主電動機相連接，與電機同步轉(zhuǎn)動同時產(chǎn)生相互相差為90的A、 B兩個脈沖，每轉(zhuǎn)動一周就產(chǎn)生 1024個脈沖。旋轉(zhuǎn)編

17、碼器中的轉(zhuǎn)動盤與主電動機同步轉(zhuǎn)動，通過這個裝置，來自發(fā)光二極管的光同時透過固定盤和轉(zhuǎn)動盤，通過電動機的轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生脈沖。（二）電梯控制原理1.電梯控制原理（1）電梯控制電路各部分作用如下圖所示為一臺PLC控制型電梯，其核心是一臺PLC。變頻器是電氣控制部分的執(zhí)行機構(gòu)；開關(guān)元件是電梯的輸入設(shè)備，是人與機器的接口；門機是電梯的開關(guān)門執(zhí)行裝置；主機是電梯運行的驅(qū)動裝置；旋轉(zhuǎn)編碼器是電梯的測量機構(gòu)。（2）電梯控制原理乘客根據(jù)需要按下相應(yīng)的開關(guān)指令，PLC接收到該指令后去控制變頻器工作，變頻器執(zhí)行PLC輸出的指令去控制主機或門機工作。當(dāng)主機工作時，變頻器同時輸出一個信號給旋轉(zhuǎn)編碼器，旋轉(zhuǎn)編碼器接收到變頻器

18、的命令對主機的旋轉(zhuǎn)進行計數(shù)，完成命令后返回一個信號給變頻器。2.電梯控制實例分析設(shè)計（1）電梯從一層上升到四層的控制過程當(dāng)電梯停在其它層樓時，此時若有乘客想從一樓乘坐電梯上四樓，其工作過程如下：當(dāng)乘客在一樓按下上行的呼梯按鈕，則電梯從其它層樓移動（上行或下行）到一樓，然后將門打開（轎門帶動一層層門開啟）；若電梯本來就停在一層位置，當(dāng)按下呼梯按鈕時電梯門就開啟。門開啟后乘客進入電梯內(nèi)，按下4層銨鈕，PLC接收到該指令后，發(fā)出一個使電梯上升到四層的指令給變頻器。變頻器接收到指令后首先輸出信號將門關(guān)閉，然后再輸出一個信號使主機轉(zhuǎn)動（主機正轉(zhuǎn)帶動電梯向上移動）。電梯移動時，旋轉(zhuǎn)編碼器根據(jù)主機的轉(zhuǎn)速及圈

19、數(shù)計算出電梯的運動行程，當(dāng)旋轉(zhuǎn)編碼器所計的行程等于一樓到四樓的距離時，旋轉(zhuǎn)編碼器輸出一個停止信號返回到變頻器，變頻器接收到旋轉(zhuǎn)編碼器的信號后切斷主機電源，電梯停止運動。電梯達到四層后將門打開（轎門帶動四層層門開啟）然后再執(zhí)行下一個命令。（2）電梯行駛中的相關(guān)操作若電梯在從四樓下降到一樓的過程中，二樓有人按下了下行的呼梯按鈕，則電梯將先執(zhí)行該指令，但必須是電梯還沒下降到二樓時（運行在二樓和四樓之間）按下有效，執(zhí)行完后電梯將繼續(xù)下行。若電梯在從一樓上升到四樓的過程中，三樓有人按下了上行的呼梯按鈕，則電梯將先執(zhí)行該指令，但必須是電梯還沒上升到三樓時（運行在一樓和三樓之間）按下有效，執(zhí)行完后電梯將繼續(xù)

20、上行。電梯在上行的過程中，按下下行的呼梯按鈕時，電梯將先執(zhí)行完上行的指令后再來執(zhí)行下行的指令；反之電梯在下行的過程中，按下上行的呼梯按鈕時，電梯將先執(zhí)行下行的指令后現(xiàn)來執(zhí)行上行的指令。（三） 電梯電氣控制電路分析設(shè)計1.電梯電氣控制組圖（1）主電路控制電路圖分析設(shè)計主電路控制電路圖（2）開關(guān)門電路控制電路圖分析設(shè)計-原理圖一開關(guān)門電路控制電路圖-原理圖一（3）抱閘回路分析設(shè)計-原理圖二抱閘回路-原理圖二（4）安全回路及門鎖回路分析設(shè)計-原理圖三安全回路及門鎖回路-原理圖三（5）PLC電氣控制電路圖分析設(shè)計-原理圖四PLC電氣控制電路圖-原理圖四（6）電源電路圖分析設(shè)計-原理圖五電源電路圖-原理

21、圖五2.元器件符號及接口功能說明（1）主電路元器件符號說明DYD：電源指示燈HKC:電源接觸器GK:電源開關(guān)F4:變頻器 KC:運行接觸器 YD:主電動機 1AJ:變頻器安全開關(guān) SP:減速控制 FX2-80MR:可編程序控制器（2）安全及門鎖回中元器件符號說明JTK:轎內(nèi)急停開關(guān)AQK:安全鉗開關(guān)ACK:安全窗開關(guān)DTK:轎頂急停開關(guān)SZK:上極限開關(guān)XZK:下極限開關(guān)DSK:斷繩開關(guān)HCK:液壓緩沖開關(guān)KTK:底坑急停開關(guān)ZCK:限速開關(guān)FTK:控制屏急停開關(guān)JMK:轎門鎖開關(guān)1MKnMK:廳門鎖開關(guān)組 AJ:安全繼電器 MSJ:門鎖繼電器BZ:報站鐘 BZJ:報站鐘繼電器XWJ:相序繼電

22、器自鎖開關(guān)（3）變頻器引腳說明L1、L2、L3:電源輸入 U、V、W:電源輸出 X4：旋轉(zhuǎn)編碼器信號輸入X5:PLC電源PA、PB:外接制動電阻（耗能電阻）3.9、3.10:變頻器+電源3.15、3.16、3.20、3.21:PLC接口 2.1:運行接觸器自鎖開關(guān) 3.3:爬行速度3.4:額定速度 3.5:檢修速度3.6:第一中速 2.3:電梯正轉(zhuǎn)控制2.4:電梯反轉(zhuǎn)控制 2.11、3.11:變頻器地（4）開關(guān)門電路及抱閘回元件符號說明K1：門機開關(guān)D1-D4：整流二極管GMJ:關(guān)門繼電器KMJ:開門繼電器R-1、R-2：關(guān)門分壓電阻R-5、R-4：開門分流電阻C：補償電容M：門機ZQJ：抱閘

23、繼電器 HKC：電源接觸器KC：運行繼電器R：分流電阻 D：阻尼二極管BZZ：抱閘線圈（5）電源接口說明AC380：電源變壓器交流380V輸入 A24、B24：直流24V輸出提供給變頻器A220、B220：交流220V輸出提供給PLCP110、N110：直流110V輸出提供給接觸器A124、B124：交流124V輸出提供給抱閘線圈C124、D124：交流124V輸出提供給門機P24、N24：直流24V輸出提供給各顯示屏3.電梯電氣控制電路工作原理分析與設(shè)計（1）主電路工作原理分析與設(shè)計本電梯設(shè)計采用PLC變頻器控制，具有控制準(zhǔn)確、調(diào)試方便、運行穩(wěn)定、電路簡單等特點。電動機的運行直接由變頻器控制

24、，變頻器的輸入控制信號由PLC提供。電路中，電動機作為終端設(shè)備給電梯提供驅(qū)動能力，同時是變頻器的執(zhí)行機構(gòu)；變頻器是中間設(shè)備，在電路中起上傳下達的作用，其作用是根據(jù)PLC輸出的指令要求來控制主機、門機及旋轉(zhuǎn)編碼器，然后又將執(zhí)行結(jié)果反饋給PLC；PLC既是人與電梯的接口，又是電梯控制部分的核心，其作用是接收乘客輸入的開關(guān)指令，然后將該命令傳送給變頻器；旋轉(zhuǎn)編碼器是電梯運行中的檢測機構(gòu)，其作用是檢測電梯的運動行程，其工作原理是根據(jù)電機的動力速度及圈數(shù)計算電梯的運動行程。a.電梯運行控制分析與設(shè)計（設(shè)電機轉(zhuǎn)為上行）:DYD為電源指示燈，當(dāng)外接電源接能時指示燈發(fā)光。接通電源開關(guān)GK，按下啟動按鈕電源接觸

25、器HKC接通，變頻器有電源輸入。KC為運行/停止開關(guān)（由運行控制器控制），電梯的運行類型由PLC來控制，控制方式如下：Y11、Y14輸出：電梯以額定速度上行（電梯正常狀態(tài)下使用此速度）Y11、Y15輸出：電梯以額定速度上行Y12、Y14輸出：電梯以爬行速度上行（電梯測試或檢修時使用此速度）Y12、Y15輸出：電梯以爬行速度上行Y10、Y14輸出：電梯以檢修速度上行（電梯檢修狀態(tài)下使用此速度）Y10、Y15輸出：電梯以檢修速度上行Y13、Y14輸出：電梯以第一中速上行（電梯輕載時使用此速度）Y13、Y15輸出：電梯以第一中速上行b.旋轉(zhuǎn)編碼器工作原理分析與設(shè)計：旋轉(zhuǎn)編碼器的作用是對電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)

26、進行計數(shù)，然后根據(jù)電機的轉(zhuǎn)速與所計轉(zhuǎn)動圈數(shù)計算出電梯的運動行程，從而實現(xiàn)對電梯運動行程的檢測。LnZT式中-L：電梯運行行程(m)；n：電機轉(zhuǎn)速（r/s）；Z：電機每轉(zhuǎn)動一圈所對應(yīng)的行程(m/r)；T：電機運行的時間（s）。例如：某電機轉(zhuǎn)動一圈的距離為0.05m,電機轉(zhuǎn)速為20r/s,則每1s電梯運行的距離為1m，電機轉(zhuǎn)動圈數(shù)為20r。某乘客要從一樓乘電梯上四樓，若一樓到四樓的距離為10m。按下上行呼梯按鈕，PLC輸出上行指令給變頻器，變頻器控制電機正轉(zhuǎn)，同時發(fā)出一個指令給旋轉(zhuǎn)編碼器。旋轉(zhuǎn)編碼器開始對電機的轉(zhuǎn)動圈數(shù)進行計數(shù)，當(dāng)所計圈數(shù)（200r）與變頻器輸出指令圈數(shù)相等時，旋轉(zhuǎn)編碼器將信號反饋

27、給變頻器，變器將信號又反饋給PLC，此時PLC再輸出停機信號給變頻器，變頻器切斷主電路，電動機停轉(zhuǎn)。（2）開關(guān)門電路工作原理分析與設(shè)計接通門機開關(guān)K1，若PLC輸出開門信號使GMJ線圈得電，電梯關(guān)門（門機正轉(zhuǎn)為關(guān)門）；若PLC輸出開門信號使KMJ線圈得電，電梯門開（門機反轉(zhuǎn)為開門）。具體過程如下：按下開門按鈕，PLC輸出信號使GMJ線圈得電，GMJ常開觸點閉合，C124、B124交流電源經(jīng)D1整流經(jīng)R-1、R-2、R-5分壓后給門機加上正電壓，門機正轉(zhuǎn)（關(guān)門）；由于M與R-5、R-4為并聯(lián)關(guān)系，故此電阻在電路中起分流作用，利用其改變門機兩端電壓來控制門機轉(zhuǎn)速；SQ1、SQ2為關(guān)門行程控制開關(guān)，

28、在門機剛運行時SQ1、SQ2處于斷開狀態(tài)，門機兩端電壓是由門機電阻和R-5并聯(lián)后與R-1、R-2串聯(lián)分壓而得，此時并聯(lián)電阻較大，因而所分得電壓較高，門機快速運轉(zhuǎn)，關(guān)門速度較快；當(dāng)門關(guān)到一定時，SQ1開關(guān)閉合，此時門機兩端電壓是由門機電阻和R-5、R-4并聯(lián)后再與 R-1、R-2串聯(lián)分壓而得，因并聯(lián)電阻減小，故門機兩端電壓降低，轉(zhuǎn)速下降，關(guān)門速度減慢；門再運行一定行程后SQ2閉合，此時并聯(lián)電阻再度減小，門機轉(zhuǎn)速又一次下降，關(guān)門速度下降。在整個關(guān)門過程中，門機轉(zhuǎn)速有三次變化，即開使時門機以最快速運轉(zhuǎn)，門關(guān)到一半時以中速運轉(zhuǎn)，當(dāng)門快合攏時以低速運轉(zhuǎn)，整個過程顯得非常和協(xié)、平穩(wěn)。門機關(guān)門時低降是為了減

29、小關(guān)門時的慣性，從而避免門與門之間、門機轎廂之間的碰撞。按下關(guān)門按鈕，PLC輸出信號使KMJ線圈得電，KMJ常開觸點閉合，C124、B124交流電源經(jīng)D2整流經(jīng)R-1、R-2、R-5分壓后給門機加上反向電壓，門機反轉(zhuǎn)（開門）；SQ3為開門行程控制開關(guān)，門開始開啟時SQ3斷開，并聯(lián)電阻較大，門機兩端電壓較大，門機快速運轉(zhuǎn)，開門速度較快；開到一定行程后SQ3閉合，并聯(lián)電阻減小，門機電壓降低，開門速度下降。在整個開門過程中，門機轉(zhuǎn)速不兩次變化，即剛開始時門機快速運轉(zhuǎn)，開到一定行程后慢速運轉(zhuǎn)，使開門過程比較平穩(wěn)。開門過程中的減速是為了減小開門時的慣性，從而避免門與門之間、門機轎廂之間的碰撞。在關(guān)門過程

30、中，SQ3不起作用，因為D4反偏將支路阻斷；在開門過程中SQ1、SQ2不起作用，因為D5反偏將支路阻斷。（3）抱閘回路工作原理分析與設(shè)計抱閘是電梯的制動部件，其工作的穩(wěn)定直接影響到電梯的性能和安全，在機械運動系統(tǒng)中是必不可少的設(shè)備。本例電梯中，抱閘的工作是與電機同步的，即電機運轉(zhuǎn)抱閘通電剎車帶松開，當(dāng)電機停轉(zhuǎn)時，抱閘斷電，在彈簧作用力下拉緊剎車帶，從而保證電梯在停止?fàn)顟B(tài)下不能滑動。電梯運行時，PLC輸出指令使HKC、ZQJ、KC線圈均得電，則HKC、ZQJ、KC三個常開觸點閉合，抱閘回路接通，電源整流后加到抱閘線圈兩端，抱閘繼電器吸合將剎車帶頂開，保證電機正常運轉(zhuǎn)。R與D在線圈正常工作時起分流

31、作用，抱閘線圈失電時消除反電動勢，保證電梯在停止后抱閘線圈不馬上失電，減小電梯停止時的慣性，增加乘坐電梯的舒適感。（4）安全回路及門鎖回路工作原理分析與設(shè)計隨著科技的發(fā)展，電梯技術(shù)已達到智能化、自動化、人性化的要求，電梯在安全方面的要求也越來越高。本梯中，在各個部件中都安裝有安全開關(guān)，以保證電梯可靠運行。電梯中的任意一安全開關(guān)及門鎖開關(guān)斷開，則電梯不能運行；只有每一個安全和門鎖開關(guān)均閉合，得電，電梯才能運行。電梯每到停一站，開關(guān)閉合一次，報站鐘發(fā)出聲音。（5）電源電路工作原理分析與設(shè)計電源是各種電氣設(shè)備必不可少的部分。在各種電氣設(shè)備中電源相當(dāng)于人體的血液，是各設(shè)備提供能源的裝置。電源的工作穩(wěn)定

32、直接影響到設(shè)備的穩(wěn)定工作。本梯采用變壓器供電，總共有六路輸出，分別提供給各顯示單元、PLC單元、接觸器單元、門機單元、抱閘單元、變頻器單元。（6）PLC控制電路原理分析與設(shè)計PLC是本梯控制部分的核心。電梯的各種操作均由PLC來控制，本PLC采用共陽極繼電器輸出型。控制過程如下：a.啟動過程分析與設(shè)計：關(guān)閉基站鎖開關(guān)YK，PLC啟動；安全回路閉合，PLC安全開關(guān)AJ閉合，則電源接觸器HKC通電；門鎖回路閉合，PLC門鎖開關(guān)MSJ閉合，則運行接觸器KC通電，電梯處于待運行狀態(tài)，此時輸入上行可下行指令，電梯運行。b.PLC單元輸入/輸出接口工作原理分析與設(shè)計：AJ：安全繼電器開關(guān)，電梯運行時為閉合

33、狀態(tài)MSJ：門鎖繼電器開關(guān)，電梯運行時為閉合狀態(tài)此時若電梯輸入上行指令，則電梯上行。例如，電梯原停在一樓，此時乘客按下3NA按鈕（進入轎廂后），PLC單元Y0、Y1、Y2、Y6、Y11、Y14、Y20、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、Y26、Y41、有輸出。HKC、KC、ZQJ、Y11、Y14輸出，電梯將以額定速度上行；上方向顯示繼電路SJ得電，上方向指示燈亮；Y20、Y21、Y22、Y23、Y24、Y25、Y26輸出驅(qū)動樓層顯示屏顯示電梯所在位置；Y41輸出驅(qū)動內(nèi)指令燈3ND亮。達到目的后，旋轉(zhuǎn)編碼器反饋指令給變頻器，變頻器將反饋停機信號給PLC，電機停轉(zhuǎn)，整個過程完成。MQG：平層磁感應(yīng)器開關(guān)，正常運行時斷開，平層時閉合。SHK：上強迫換速開關(guān)，此開關(guān)閉合，電梯強行減速，正常時斷開。XHK：下強迫換速開關(guān)，此開關(guān)閉合，電梯強行減速，正常時斷開。NHK：轎內(nèi)檢修開關(guān)其與X7接通時，Y10輸出，電梯處于轎內(nèi)檢修狀態(tài)，正常運行時此開關(guān)與X10接通。DHK：轎頂檢修開關(guān)正常情況下與X10支路接通，當(dāng)開關(guān)與X11、X12支路接通時，電梯處于轎頂檢修狀態(tài)。DSA：轎頂檢修慢上按鈕，電梯在轎頂檢修狀態(tài)下，按下此開關(guān)，電梯將以檢檢修速度上行。DXA：轎頂檢修慢下按鈕，電梯在