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1、电梯系统,电梯信号控制系统,2,3.1 概述,电梯的信号控制系统完成：按轿内指令、层站召唤信号要求，向上(或向下)起动加速、减速制动、停止等。 信号控制方式： 继电接触器控制 PLC控制 微机控制,3,信号控制方式： 1）继电接触器控制方式 继电接触器控制方式原理简明易懂、线路直观、易于掌握。继电器通过触点断合进行逻辑判断和运算，进而控制电梯的运行。 由于触点易受电弧损害，寿命短，因而继电器控制电梯的故障率较高，具有维修工作量大、设备体积大、动作速度慢、控制功能少、接线复杂、通用性与灵活性较差等缺点。对不同的层楼和不同的控制方式其原理图、接线图等必须重新设计和绘制，而且控制系统由许多继电器和大
2、量的触点组成、接线复杂、故障率高。因此继电器控制方式已逐渐被可靠性高、通用性强的可编程序控制器（PLC）及微机控制系统所代替。,3.1 概述,4,2) 可编程序控制器(PLC)控制 PLC是以微处理器为核心的工业控制器。它的基本结构由 CPU、输入输出模块、存贮器、编程器等组成。与微机相比， 它具有下述主要特点: (1) 编程方便，易懂好学 (2) 抗干扰能力强，可靠性高 (3) 构成应用系统灵活简便 （4) 安装维护方便 PLC很适合作为对安全性要求高，且以逻辑控制为主的电梯控制系统。PLC控制虽然没有微机控制功能多、灵活性强,但它综合了继电器控制与微机控制的许多优点，使用简便，易于维护。,
3、3.1 概述,5,3）微机控制方式 当代电梯技术发展一个重要标志就是微型计算机应用于电梯控制。现在国外国内主要电梯产品均以生产微机控制电梯产品为主。微机控制系统由CPU (运算器和控制器构成的中央处理器)、存贮器、输入输出接口等主要部分组成。CPU主要完成各种召唤信号处理、逻辑和算术运算、安全检查和故障判断，发出控制指令和速度指令等。存贮器用于存放各种运行速度指令曲线数据、层楼数据、运行控制程序等。输入输出接口电路用于CPU与外部设备或电路的信号传送、电平转换、并通过光电藕合隔离外界干扰。微机应用电梯控制主要在下述几个方面,3.1 概述,6,3）微机控制方式 由PLC或微机实现继电器的逻辑控制
4、功能，具有较大的灵活性，不同的控制方式可用相同的硬件，只是软件不相同。只要把按钮、限位开关、光电开关、无触点行程开关等电器元件作为输入信号，而把制动器、接触器等功率输出元件接到输出端，就基本完成了接线任务。当电梯的功能、层数变化时，通常无需增减继电器和改动大量外部线路，一般可通过修改控制程序来实现。,3.1 概述,7,3.1概述,电梯电路中的主要电器器件 1. 操纵盘 安装：安装在电梯轿厢内靠门的轿壁上。 操纵盘面上设有运行功能按钮和开关。 按钮和开关包括： 运行方式开关急停、正常运行/检修、有/无司机 选层按钮 方向按钮有司机状态下用 开关门按钮,8,3.1概述,检修运行开关慢速运行开关 警
5、铃按钮 直驶按钮(或开关) 风扇开关 召唤蜂鸣器 召唤楼层和召唤方向指示灯 照明开关,9,3.1概述,2.层楼指示器(指层灯) 作用：指示电梯目前所在的位置及运行方向。 通常电梯层楼指示器有：电梯上下运行方向指示灯、层楼指示灯、到站钟。 层楼指示灯的种类： 信号灯 数码管一般在微机控制的电梯上使用，层楼指示器上有译码器和驱动电路，显示轿厢位置。 无层灯的层楼指示器有的电梯，除一层(基站)厅门用装有数码管的层楼指示器外，其他层楼厅门用只有上、下方向指示灯和到站钟，而无数码管显示器的层楼指示器。,10,3.1概述,指层信息获得方法 通过机械选层器取得。指层信息可通过选层器触点接通层楼指示灯来实现的
6、。 通过装在井道中的干簧管式感应器获得。其原理是：电梯运行时，安装在轿厢上的隔磁板插入某层的感应器时，干簧管触点动作，发出一个开关信号，指示相应的楼层。其特点是：电梯运行在两层楼之间时，没有指层信号。 通过微机选层器取得。微机与PLC控制的电梯，通过对旋转编码器或光电开关的脉冲计数，可以计算出电梯的运行距离，结合层楼数据，就可获得电梯所在的位置信号。,11,3.1概述,3.呼梯按钮盒 作用：给厅外乘用人员提供召唤电梯的装置。 安装：在下端站只装一个上行呼梯按钮，上端站只装一个下行呼梯按钮，其余的层站根据电梯功能，有装上呼和下呼两个按钮(全集选)，也有仅装一个下呼梯按钮(下集选)，各按钮内均装有
7、指示灯。在下端站(基站)的呼梯按钮盒内，通常设有一个钥匙开关，是用来锁电梯的开关。,12,3.1概述,4.检修开关盒 安装：通常在电梯机房控制柜、轿厢内与轿厢顶，设有电梯检修开关盒。 盒内一般有： 检修开关 急停按钮 慢上、慢下按钮 轿顶检修开关盒还装有电源插座、照明灯及其开关等。,13,3.1概述,5.平层装置 作用：为保证电梯轿厢在各层停靠时准确平层。 安装位置：通常在轿顶设置。 平层装置的种类与结构: 遮磁板与干簧管感应器平层装置 圆形永久磁铁与双稳态开关平层装置,14,3.1概述,6.选层器（轿厢位置检测装置） 它检测电梯轿厢运行状态、所处位置，及时向控制系统发出所需要的信号。 主要功
8、能： 根据登记的内选与外呼信号和轿厢的位置关系，确定运行方向； 当电梯将要到达所需停站的楼层时，给曳引电动机减速信号，使其换速； 当平层停车后，发出信号以消去已应答的选层、呼梯信号，并指示轿厢当前位置。,15,3.1概述,选层器种类：机械选层器、继电器选层器和微机选层器。 其中机械选层器与继电器选层器将随着继电器控制电梯的逐步淘汰而淘汰。 1.机械选层器 以机械方式模拟轿厢运行状态，以一系列开关的通断来反映轿厢运行位置。 以电气触头的接触传送信号，达到对电梯实行控制。 选层器和钢带轮安装在电梯的机房里，钢带和张紧轮零部件则在井道中。,16,3.1概述,2继电器选层器 是一种由电气动作完成的选层
9、器，通常由双稳态磁性开关、圆形永久磁铁、选层器方向记忆继电器、选层器步进限位器、记忆继电器、选层继电器，以及选层器的端站校正装置等组成。 井道信息是由装在轿厢导轨上各层支架上的圆形永磁铁和装在轿厢顶上的一组双稳态磁开关来完成。 各层选层信号是由机房内控制屏上的层楼继电器来执行。 工作原理是：轿厢在井道内的位置信号，由双稳态磁开关与圆形永磁铁之间位置决定，用这信号控制继电器选层器。,17,3.1概述,3微机选层器 由专门的选层传送信息装置与接收装置组成，并经微机处理与运算来完成选层任务。 安装：光电盘连接在曳引机的轴伸端，与曳引电动机一起转动。为避免曳引绳打滑造成的误差，也常将光电编码器安装在限
10、速器轴端的。,18,3.1概述,种类： 格雷码编码选层器轿厢所在的位置信号，出轿厢导轨支架上的圆形永久磁铁吸合轿厢顶上的双稳态磁开关，用格雷码编码来表示。 光电码盘微机选层器。 注：虽然微机选层器先进、可靠，但在电梯运行中若发生曳引绳打滑或其他原因，也会引起误差。所以，通常在井道中顶层和基站设置校正装置。,19,3.1概述,7.电气控制柜 主要作用：完成对电梯电力拖动系统的控制和交通调度控制。 安装：通常在电梯的机房里 另外，在轿厢顶上，还有门电动机及其调速装置、其他线路配线专用的电气装置和接线板，这些元器件和线路，通常装在规定的配电盒内。,20,3.2 单台电梯的交通调度原则,单台电梯的控制
11、方式: 手柄操纵控制 按钮控制 信号控制 集选控制 目前，在乘客电梯中几乎全部采用集选控制方式。 集选控制方式定义：将层门外上下召唤信号、轿厢内选层信号和其他各种专用信号加以综合分析、判断后，自动决定轿厢运行的无司机控制。 集选控制是一种全自动电梯控制方式。,21,3.2 单台电梯的交通调度原则,集选电梯的主要控制原则: 关门开车 顺向截车 最远端反向截车。当轿厢的运行前方已无顺向呼梯和内选信号，但有反向呼梯信号，轿厢也应空厢继续向前远行，去接要求反向运行的乘客。如果前方的反向呼梯信号有多个，则轿厢驶向最远的反向呼梯楼层。 轿内优先。在轿厢门关好之前，轿外的呼梯信号不参加定向，而由轿内第一个选
12、层信号来确定电梯的运行方向，体现出轿内信号优先定向；如果在此期间轿内没有选层信号，那么在关好门后，由第一个到来的内选、外呼信号来定向，这时内选、外呼信号在首次定向上具有同等地位。,22,3.2 单台电梯的交通调度原则,本层顺向呼梯开门。轿厢正在关门时，轿厢停靠楼层有一顺向呼梯信号则电梯停止关门，改为开门。 满载直驶。当轿厢满载时，电梯不再响应顺向呼梯信号，而直接驶向最近的内选楼层停靠，通过而没有响应的倾向呼梯信号予以保留。 超时停驶。电梯发出启动运行指令后，超出预定运行时间仍未收到目标楼层的到达信号，说明电梯运行不正常，这时发出停车指令，避免发生意外。,23,3.2 单台电梯的交通调度原则,防
13、捣乱(恶作剧)功能。控制系统发现轿内选层信号远大于轿内乘客人数，则自动将内选信号清除，由乘客重新选按，从而可以避免轿厢无意义的停靠。 优先服务楼层。可以预先设定特殊楼层，轿厢优先响应该层的呼梯信号。 驻停。当电梯已无任何呼梯、内选指令时，轿厢停在某层待命。单台电梯有三种驻停方式：就地驻停、返回基站驻停、开往中间站驻停。可选。对于群控电梯，多台电梯驻停时，一般按均匀分布原则驻停。,24,3.2 单台电梯的交通调度原则,检修控制。电梯检修控制功能由设在轿厢内和轿厢顶，以及控制柜上的检修/运行开关来选择。检修时梯速不超过0.63m/s，且只能点动，上下运行控制互锁轿顶操作优先于轿内操作。检修开关控制
14、检修继电器，检修继电器可切断轿内指令、厅外上下召唤、平层回路、减速及高速运行回路，厅外指层回路。 消防控制。在消防状态下：消防返回基站和消防员专用。,25,3.3轿厢内指令,轿厢内指令线路包括信号记忆、按钮灯控制、消号三部分。 轿厢内的操纵箱上对应每一层站设一个带灯的按钮，即为内选按钮，也称指令按钮。按动其中一个按钮，只要电梯不在按钮所对应的楼层，该按钮灯便亮，称为内指令登记。 轿厢内指令是电梯司机和乘用人员在轿厢内操纵电梯，进行选层定向运行的控制指令。电梯关门运行后，将在亮灯按钮所对应的层楼停靠，并消除该指令，按钮灯熄灭，即消号。,26,1、串联式轿内指令信号的登记与消除线路 所谓串联式是指
15、用于呼梯信号记忆与消除的电气触点是串联在一起的。,串联式呼梯登记与消除线路,3.3轿厢内指令,27,2、并联式指令信号的登记与消除线路 并联式电路的消号是当电梯到达指令信号层楼时，依靠该层的层楼继电器常开触点并联于指令继电器线圈的两端，即经限流电阻把指令继电器线圈短接，从而使指令信号继电器释放消号。但消号必须在电梯即将到达该层而发出减速信号后(即快速运行接触器KMK释放，其常闭触点导通)方可实现。 指令信号不是直接自保记忆，而是在有了指令信号后，使电梯定出运行方向，即方向继电器KU或KD吸合后，才可自保记忆。当电梯失去方向后(即KU、KD线圈均失电)，即使层楼继电器未动作，也能把已登记的指令信
16、号消除。,3.3轿厢内指令,28,并联式指令信号登记及其消除线路原理图,3.3轿厢内指令,29,串联式与并联式的优劣比较 串联式的是利用层楼继电器的常闭触点串接于指令继电器的线圈回路中，如当该常闭触点接触不好时，就会影响该层指令信号的登记和记忆。这样就会影响乘客到达该层使用电梯的要求。 并联式电路，如该层的层楼继电器常开触点接触不好时，则仅仅影响信号的消除，而不影响该层信号的登记与记忆，即不影响乘客到达该层的使用要求。 故一般电梯控制线路常用并联式的电路，串联式已很少见到。,3.3轿厢内指令,30,电梯的厅外召唤信号是通过设在电梯每层厅门口的按钮来实现的。电梯按钮除上下两端站只设一个外，其余层分别设上下两个按钮，线路控制按每一个按钮对应一个继电器的原则设计。 1、并联式厅外召唤信号的登记记忆与消除线路 与指令信号的线路基本相同，也是采用并联式的结构。现就该电路的特点作几点说明如下。,3.4厅外指令,31,并联式厅外召唤信号的登记记忆与消除线路原理图,3.4厅外指令,32,3.4厅外指令,该电路不仅起着各层楼厅外召唤信号的登记记忆与消号，而且还起着无司机状态的“本
