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1、电梯控制系统基础知识,电梯安装维修作业培训,电梯控制系统基础知识,电梯的控制系统主要有继电器控制和微机控制两类。电梯控制系统的各环节的功能由不同线路完成，这些线路主要有：开关门控制、位置信号控制、定向选层控制、运行控制、特种状态控制等。,一、定向选层控制线路,电梯是载人装货的运输设备，要利用它，必须先知道它所处的位置（观看层楼指示），再给它一个呼叫信号，它即前来应召。当你走进轿厢之后，你还应告诉它你要到那个层站（按选层按钮），它就会按照你的指令，向你所要去的层站行驶。 以上过程均由定向选层控制线路来完成。该控制环节应包括轿厢位置检测与连续线路；内指令与厅召唤线路；选层定向线路以及方向保持等。,
2、定向选层控制的要求：,1、轿内信号优先于轿外信号 2、自动电梯只有在厅轿门全部关闭后，且轿内无指令的情况下，才能按照厅外召唤指令，确定轿厢运行方向。 集选电梯与信号电梯的不同之处在于厅召唤信号是否参与选层定向，集选电梯由操纵箱上的钥匙开关选择有无司机操作。当选择无司机时，无司机继电器吸合，电梯可以自动定向选层，厅召唤与轿内指令决定轿厢运行方向，当轿厢到站后，自动开门，并延时自动关门，一切由集选逻辑线路来完成控制选择。,二、运行控制线路,电梯的正常运行包括启动、加速、稳速运行、换速、平层制动停车等线路环节，各环节的控制性能决定着电梯的安全运行和运行性能。,运行控制的要求：,1、满足启动条件后，电
3、梯能自动迅速可靠启动。启动时间越短越好。但启动时间过短会使冲击力过大，造成部件损坏，而且乘客会有不舒适感。一般靠降压缓解冲击。 2、无论有级加速还是无极加速都必须满足加速度要求，不应超过1.5M/S2. 3、电梯在正常运行过程中，应保持方向的连续性和换速点的稳定性。,运行控制的要求,4、在接近停车层应用合适的换速点，减速过程应有合适的减速度，使减速过程平稳、乘坐舒适，换速点是按距离确定的。 5、电梯的平层准确度越高，电梯性能就越好。平层方法有两种，一种是利用平层感应器，二是把换速点确定后，按距离直接停靠。,三、电梯开关门拖动电路,电梯开关门拖动分交流拖动和直流伺服拖动。 直流伺服拖动，改变电动
4、机电枢两端电压极性可电机旋转方向，实现电梯门的开启与关闭。通过串联电阻分压线路改变电枢两端电压来改变电动机的转速。还可以调整并联电阻的大小来分流，使开关门速度变慢，直至关闭或打开。,四、电梯的检修运行线路,各类电梯均设有检修线路，由装在轿厢内和轿厢顶操作箱上的检修开关来控制，这些开关只能点动，上下按钮互锁。检修开关控制检修继电器，切断内指令和厅召唤、平层换速及快速运行回路，有的电梯还切断厅外指层回路电源或使其显示闪动。,五、电梯的消防运行线路,对消防线路的要求： 电梯在消防状态下有两种运行； 1、消防返基站功能 （1）消除内指令与厅召唤 （2）断开门回路，使门关闭 （3）电梯上行时，最近停靠不
5、开门，立即返基站。 （4）下行时直接返基站 （5）正开门的电梯立即关门、返基站。 （6）电梯若正好停在基站关门待命，应立即开门进入消防功能状态。,2、消防员专用状态 （1）厅外召唤不起作用 （2）开门待命 （3）轿内指令有效，供消防人员使用 （4）关门按钮点动操作 （5）消除自动返基站功能 （6）轿内指令一次有效，包括选层、关门按钮指令。,六、安全保护线路,电梯的安全保护装置大都由机械、机电一体安全装置组成，电梯的安全保护有多种，其中最主要的一种就是当电梯某一部位或某一部件有故障时，引起监视元件（电气开关）动作时，使电梯切断电源或控制部分线路，从而使电梯停止运行。,可编程序控制器在电梯上的应用
6、,可编程序控制器（PC），是采用微电脑技术制造的通用自动控制设备。它不但能控制开关量，还可以控制模拟量，可靠性高，抗干扰能力强，并具有完成逻辑判断、定时、计数、记忆和运算等功能，可以取代以继电器为主的各种控制设备。实践证明，PC用于控制电梯各种操作和处理各种信息是可行的，并得到普遍的推广。,一、PC的结构与组成,PC采用计算机结构，由中央处 理单元、存储器、输入输出接口电路和其它一些辅助电路组成，如图937所示。,1、中央处理单元（CPU）,CPU是PC核心，。其中包括有控制电路、运算器和寄存器。CPU通过地址总线、数据总线、控制总线 与存储单元和L/O接口电路连接。CPU的指令系统程序和编写
7、程序固化在ROM中。接收的用户程序和数据存放在RAM中。 CPU主要功能是从存储；读取指令；执行指令；继续取下一条指令；处理中断指令。,2. 存储器 存储器是具有记忆功能的半导体电路，用来存储系统程序、用户程序及各种逻辑变量和信息。 3.输入电路 输入可以接受现场各种输入信号，如按钮开关、行程开限位开关、开关传感器输出的开关量和模拟量。为防止干扰信号输入到PC内，输入接口一般都采用光电耦合电路和微是电脑的输入接口电路。,4.输出电路 PC通过输出电路与执行部件输出控制信号,被控制器件有接电器、接触器、电机等。输出电路一般由微电脑输出和功率放大电路组成。 5.外存接口电路 接已调试正确的用户程序
8、写到外存储器并长期保留。外存储器电路是PC与EPROM、盒式录音机等外存设备接口电路，如D/A、A/D转换，与计算机连接的接口电路、打印机的接口电路等。,二、PC在电梯控制系统的具体实施,（1）轿厢位置检测方法： 采用层楼继电器检测，可在轿厢上装隔磁板，在井道每层适当位置装12只永磁感应器。按这样接线占PC接点太多。可把接线串行连接，引起出一根接线接PC，当轿厢每经过一个感应器时就给出一个信号，PC收到信号后，就登记上这个信号。,如果层楼距离小，两只感应器同时动作时不给出一个信号，PC收到信号后，就登记上这个信号。如果层楼距离小，两只感应器同时动作时，PC的对策是，电梯上升，上层信号起作用；电
9、梯下降，下层信号起作用。不运行时，则根据最近运行状态决定接受哪一层信号（由PC内部电池保持信号）。如果层距大于隔磁板的长度，轿厢在两感应器之间时，隔磁板会同时离开任一只感应器。这时，PC保持回路会很容易处理这种情况。, 也可以在轿顶装两只层楼永磁感应器，在每层井道内装隔磁板两只，这样既可节省永磁感应器，又可减少触点的故障率。 还可采用测距脉冲发生器测得楼层信号，脉冲发生器可装在限速器一上与轿厢同步。每单位距离发生的固定脉冲，由PC机计算出累计脉冲数，便知电梯位置所在。 以上取得的位置信号作用有两个，一是参与定向，二是指示轿厢所处位置。,（2）指令信号的记忆与消除： 轿内指令信号可以将指令继电器
10、拆除接到PC接口上。当按下任一指令按钮时，该触点信号就被送入PC机内，由CPU将该触点信号与轿厢位置信号相比较。如果不一致就说明轿厢不在指令层站，该指令信号即被登记，由PC机记忆下来，参与选向。直到电梯运行到该层站后，该信号才被消除。,厅召唤信号的处理方法同样是将原继电器拆除改接到PC端口上。当按下召唤按钮后，PC收到该信号并予以登记，燃亮召唤灯。在信号控制货梯上，一接到召唤指令信号，召唤鸣金收兵灯亮的同时喇叭鸣叫，告诉司机某个层站唤梯，便可迅速去接客拉货。在集选控制的客梯上，这个召唤信号要参与定向，由PC给出所选层站、方向信号后，电梯自动向召唤层站行驶。,（3）PC的选层定向：CPU根据被登
11、记指令同层站位置信号的相对位置来确定电梯的行驶方向。如果电梯方向丢失或无方向，则PC收到第一指令时，即比较它是在轿厢当前层站的上方还是下方，在上方取上行。一旦方向确定下来，就始终保持到引起该方向产生的指令消除。至于以后电梯运行的方向，由该信号之后的指令信号、层站位置及电梯运行的状态决定。,（4）电梯用PC的I/O接口，电梯的输入信号及层站、内外指令信号外，还有不少触电信号与开关信号需输入PC内，例如门联锁回路安全回路的触点信号，轿内、轿顶检修开关按点信号，超载信号，门限位信号；上、下限位信号；上、下强迫换速信号；开门关门信号等，都要考虑充分，一一列表登记。,电梯的输出有：开关门接触器线圈；上升
12、、下降、快车、慢车、加速、减速接触器线圈；超载灯与喇叭；层楼显示灯；方向箭头指示；内指令显示；厅召唤显示等，这些输出和设备衔接。 在ACVV控制线路中，要把PC输出的起动信号、方向信号、换速信号等接近ACVV调速器端口。,经这样的改造设计后，原有的逻辑线路大大简化了，只留下拖动回路及超载安全保护回路同PC机的输出相联接。 PC的供电：内部采用5V以下低电压，外部采用高电压。例如拖动回路的线圈电压为220V；制动器、开关门回路线圈电压为110V直流电压，信号显示采用24V或12V电压；输入部分采用PC内部24V直流电压。,PC机要接受或驱动这些电器开关和接触器线圈信号，就需要将这些外来高电位转换
13、成PC所需的低电平。PC是采用光电隔离来处理这些I/O信号的，所以抗干扰以能力极强，它能使较弱的干扰信号不能通过，而有效信号则畅通无阻。,微机控制系统在电梯的应用,微机控制的电梯体积小、成本低、自动化程度高、节省能源、通用性强，可靠性提高，可以实现复杂的功能控制。 一、微机在电梯上的应用范围及优点 微机可取代选层器和全部继电器，实行群控管理调度以提高运行效率。,微机控制电梯的优点是：,（1）功能灵活多变，只要改变软件就可以改变电梯功能，以取得不同控制功能； （2）可使控制系统紧凑，结构缩小； （3）采用无触点低电压，I/O接口与外部隔离，提高了系统的可靠性，降低了维修费用，提高了产品质量国；
14、（4）使以前无法采用的技术，例如交流同步电机的调频起动、变频技术中的矢量变换与脉宽调制技术都得以实现。 （5）大大降低了电梯成本。,二、微机控制的主要方式,根据电梯功能要求和电梯的控制方式来选用微机型式。 1、单微机控制方式 （1）单板机控制方式：只用一块板一个CPU对电梯进行调速控制。 （2）单片机控制方式：即用单片机组成的电梯控制系统。,2、双微机控制 在交流调速电梯中，采用控制与拖动分开各用一个CPU，再加上部分继电器组成整个电梯控制系统，可使电梯的性能大大改善，舒适感提高，平层准确、误差减小、功能增加、可靠性提高、故障率下降。控制原理图见图950。 此系统可实现起、制动全闭环控制，稳速
15、运行开环控制。,3、三微机控制方式 例如上海三菱电梯厂生产的VVVF电梯中的VFCL系统，即采用三个CPU来控制，它的基本原理见图951。 它由DRCPU作驱动部分控制； CCCPU作控制和管理部分； STCPU串行传输部分；,VFCL系统的驱动部分DRCPU，采用VVVF方式对曳引机进行速度控制。效率高、节能，并具有减少电动机发热等优点。 CCCPU控制的主要功能是对选层器、速度图形和安全检查电路三方面进行控制。管理部分主要功能是负责处理电梯的各种运行，以及标准设计和附加设计。,标准设计包括：根据厅外召唤运行；根据内指令运行；层楼检查；低速自动运行；返基站运行；特殊运行；选层器修正动作及手动
16、运行等。 附加设计包括：有司机运行；到站预报；厅外停止开关动作；停电自动平层；停电手动运行；火灾时的运行；地震时的运行；其他运行等。,VFCL系统的ST-CPU系统是串行传输系统，它的优点是无论楼层多高传输线只有六根。主要是利用载波传输。,4、群控电梯的微机控制方式,使用微机对群控电梯进行控制的方式各有不同，使用微机的数量也不同。此套控制系统一般分为三部分：一是群控装置；二是运行控制装置；三是轿厢操作控制。 群控装置在整个中负责合理地分配轿厢，对呼梯进行登记和显示，主要起分派和调度的的作用。此部分由一台电脑和部分接口电路组成。,运行控制装置，主要采用控制轿厢运行速度、方向和制动。它由一台湾民主自治同16位电脑、接口电路及功放等部分组成。 操作控制部分，主要是对轿厢的负荷、命令、位置进行处理，包括语音合成等。由一台8位电脑和相应的接口电路组成。如果将语音合成和直观显示部分包括进去，每个轿厢有增加了两台电脑。 此种控制还包括；位置传感器、转速传感器，以便向控制系统、拖动系统提供信息，使电梯平稳运行，并完成各种特殊功能的控制。,三、微机控制的实现,微机控制电梯使电梯实现自动化、智能化
