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1、电梯系统电梯系统电梯信号控制系统3.1 概述w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。 w信号控制方式:n继电器逻辑电路原理简单、直观,通用性差 ,对不同楼层和不同的控制方式,其原理图、 接线图必须重绘制,且控制系统由许多继电器 触点组成,接线复杂、故障率高。nPLC控制较高的灵活性,接线简单。n微机控制较高的灵活性,接线简单。3.1概述w电梯电路中的主要电器器件n1. 操纵盘w安装:安装在电梯轿厢内靠门的轿壁上。w操纵盘面上设有运行功能按钮和开关。w按钮和开关包括:n运行方式开关急停、正常运行/检修、有/无司 机n选层按钮n方向按钮
2、有司机状态下用n开关门按钮3.1概述n检修运行开关慢速运行开关n警铃按钮n直驶按钮(或开关)n风扇开关n召唤蜂鸣器n召唤楼层和召唤方向指示灯n照明开关3.1概述n2.层楼指示器(指层灯)w作用:指示电梯目前所在的位置及运行方向。w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。w层楼指示灯的种类:n信号灯n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。n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 管显示器的无层灯层楼指示器。3.1概述w指层信息获得方法
3、n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。n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。n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。3.1概述n3.呼梯按钮盒w作用:给厅外乘用人员提供召唤电梯的装置。w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
4、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。3.1概述n4.检修开关盒w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。w盒内一般有:n检修开关n急停按钮n慢上、慢下按钮 w轿顶检修开关盒还装有电源插座、照明灯及其开关 等。3.1概述n5.平层装置w作用:为保证电梯轿厢在各层停靠时准确平层。w安装位置:通常在轿顶设置。w平层装置的种类与结构:n遮磁板与干簧管感应器平层装置n圆形永久磁铁与双稳态开关平层装置3.1概述n6.选层器(轿厢位置检测装置)w它检测
5、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。w主要功能:n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;n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;n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。3.1概述w选层器种类:机械选层器、继电器选层器和微机选 层器。w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。w1.机械选层器n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。n以电气触头的接触传送信号,达到对电梯实行控 制。n选层器和钢带轮安装在电梯的机房里,钢带和张 紧轮零
6、部件则在井道中。3.1概述w2继电器选层器n是一种由电气动作完成的选层器,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。n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。n各层选层信号是由机房内控制屏上的层楼继电器 来执行。n工作原理是:轿厢在井道内的位置信号,由双稳 态磁开关与圆形水磁铁之间位置决定,用这信号 控制继电器选层器。3.1概述w3微机选层器n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。n安装:光电盘连接在曳引机的轴
7、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速器轴端的。3.1概述n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。n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 。3.1概述n7.电气控制柜w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。w安装:通常在电梯的机房里w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
8、路,通常装在规定的配电盒内。3.2 单台电梯的交通调度原则n单台电梯的控制方式: w手柄操纵控制 w按钮控制 w信号控制 w集选控制n目前,在乘客电梯中几乎全部采用集选控制方 式。n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。n集选控制是一种全自动电梯控制方式。3.2 单台电梯的交通调度原则w集选电梯的主要控制原则:n关门开车n顺向截车n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
9、的反向呼梯楼层。n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。3.2 单台电梯的交通调度原则n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。n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。n超载停驶。n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
10、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。3.2 单台电梯的交通调度原则n防捣乱(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。n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。n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。3.2 单台电梯的交通调度原则n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
11、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。n消防控制。在消防状态下:消防返回基站和消 防员专用。3.2 单台电梯的交通调度原则w消防返回基站的功能:n消除内指令、外召唤登记;n断开开门回路,将门关闭;n电梯如在上行中,就近层停靠不开门返基站;n如在下行中直接返基站;n如电梯正处于开门过程中,立即关门返回基站;n如电梯正在基站,立即开门进入消防专用状态。3.2 单台电梯的交通调度原则w消防员专用状态的功能有:n厅外召
12、唤不起作用;n实行开门待命;n轿内指令按钮有效,由消防人员使用;n开、关门按钮点动操作,电梯未启动前不能松手 ,否则门自动打开;n消除自动返基站功能;n轿内指令一次有效,包括选层、关门按钮指令。3.3 自动开关门的控制电路w自动门机安装于轿厢顶上,它在带动轿门启闭的 同时,通过机械联动机构带动层门与轿门同步启 闭。 w为使电梯门在启闭过程中达到快、稳的要求,必 须对自动门机系统进行速度调节。n用小型直流伺服电动机可用电阻的串、并联方法 调速。直流电动机调速方法简单,低速时发热较少;n用小型交流转矩电动机常用加涡流制动器的调速 方法。交流门机在低速时电动机发热厉害,对三相电 动机的堵转性能及绝缘
13、要求均较高。 w现代电梯的自动门机大多采用交流变压变频调速 ,它具有节能、调速性能好等优点。3.3 自动开关门的控制电路w小型直流伺服电动机的自动门机主电路原 理图3.3 自动开关门的控制电路n分析: w当关门继电器KAC吸合后,直流110V电源正极经熔断器FU, 首先供给直流伺服电动机的励磁绕组WM,同时经可调电阻 RM KAC(1、2)触点电动机的电枢绕组KAC(3、4)触点 电源的负极。另一方面,电源还经开门继电器KAO的常闭触 点和电阻RC对电枢分流。 w当门关至约门宽的2/3时,限位开关SC1动作,使电阻RC被短接 一部分,流经此部分的电流增大,则总电流增加,在电阻RM 上的压降增大
14、,从而使电动机电枢电压降低,门电动机MD转 速下降,关门速度减慢。当门继续关至尚有100150mm时,限 位开关SC2动作,又短接电阻RC的一部分,关门速度再降低, 直至门完全关闭,线圈KAC失电,关门过程结束。 类似地可 实现整个开门过程。 w当开关门继电器KAC、KAO线圈失电后,则门电动机所具有 的动能将全部消耗在电阻RC和RO上,即进入能耗制动状态。 由于门完全关闭后, RC的阻值很小,这样能耗制动很强烈且 时间很短,迫使电动机很快停车。3.3 自动开关门的控制电路w三相交流电动机加涡流制动器驱动的控制 系统 3.3 自动开关门的控制电路n分析:w在开关门过程中,为降低门的撞击和保证运
15、行平稳 性,需调节门机速度,只要改变与电动机同轴的涡 流制动器绕组WET中的电流大小,即可达到调速的 目的。3.4 轿厢内指令信号的登记与消除n1串联式指令信号的登记 记忆及消除电路 l“串联式”指呼梯信号的记忆与消除是串联在一 起的。3.4 轿厢内指令信号的登记与消除n2并联式指令信号的 登记记忆及消除电路 w“并联式电路的消号” 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。w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
16、实现。 3.4 轿厢内指令信号的登记与消除n分析: w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。n串联式与并联式的优劣比较 w串联式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, 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。 w并联式电路,如该层的层楼继电器常开触点接触不 好,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。 w一般电梯控制线路常用并联式的电路。3.5 厅外召唤信号登记记忆与消除w电气线路结构 与轿内指令信 号的线路基本 相同,也是采 用并联式。w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“本层厅外开 门”功能。如:电梯轿厢在三楼闭门候梯(无呼 梯信号)时,有人按三层楼下呼梯按钮3SBD,则 电流从P3SBD3KAFV2TKUKANKYTKAW 线圈KMKN,使厅外开门继电器KA