电梯的信号控制系统

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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