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1、第四章 电梯运行控制系统,本章首先介绍了电梯安全可靠运行的充分与必要条件以及电梯正常运行过程，电梯要正常工作，必须要受控制信号的控制，详细阐述了井道控制信号的产生及其工作原理；同时介绍了电梯控制系统的各种典型线路及其工作原理，主要包括：电梯门控制电路、指层线路、轿内指令线路、厅外召唤线路以及定向选层线路及换速控制电路。在电梯的控制中，包含有大量的开关信号，使得PLC得到很好地应用，主要介绍了PLC的工作原理及其对于电梯的控制原理，最后介绍了电梯的集群控制系统的设计以及电梯的远程监控系统。,电梯运行控制系统,在电梯的自动控制系统中，逻辑判断和程序模式起到了重要的作用。无论哪种电梯，无论其速度有多
2、快，自动化程度有多高，其电气控制系统所要达到的目标都是相同的。 电气控制系统根据轿内指令信号和各层厅外信号进行自动逻辑判断，决定出哪一台电梯接受信号，自动定出哪一台电梯的运行方向，并按照程序模式要求通过电气自动控制系统来完成预定的控制目的。 继电器-接触器控制系统 半导体逻辑控制系统 微机控制,本章主要内容,4.1电梯运行过程 4.2电梯继电器控制电路 4.3电梯的PLC控制 4.4电梯集群控制,4.1电梯运行过程,4.1.1各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件 4.1.2电梯的正常运行过程 4.1.3产生井道控制信号的装置及作用,4.1.1各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件,电梯安全可靠运
3、行的充分与必要条件有： 1）必须把电梯的轿厢门和各个楼层的电梯层门全部关闭好这是电梯安全运行的关键，是保证乘客和司机等人员的人身安全的重要保证之一。 2）必须要有确定的电梯运行方向（上行或下行）这是电梯的最基本的任务，即把乘客（或货物）送到所需要到达的层楼。 3）电梯系统的所有机械及电气机械安全保护系统有效而可靠这是确保电梯设备和乘客人身安全的基本保证。,4.1.2电梯的正常运行过程,当乘客进入轿厢后，如果该电梯是由经过专门训练的，并经有关部门认可的受权操纵的人即电梯司机操纵，则由司机根据乘客欲前往的层站，逐一按下相应层站的选层按钮，便完成了运行指令的预先登记，电梯便自动决定运行方向。 再按启
4、动按钮，电梯自动关门。 当门完全关闭后，门锁微动开关闭合，使门锁继电器吸合，电梯开始启动、加速，直至稳速运行。 当电梯到达欲停靠的目的层站前方某一距离位置时，由井道传感器向电梯控制系统发出换速信号，电梯便自动减速准备停靠。 当轿厢进入到平层区(即停靠层站上方或下方的一段有限距离)时，井道平层传感器动作，发出平层信号控制轿厢准确平层，并自动消号，自动开门。 对某类电梯，如果在乎层时平层精度超出标准要求，则电梯进行校正运行，电梯以很低的速度慢行到准确平层位置。,4.1.2电梯的正常运行过程,如果继续同向运行，司机只需按下启动按钮，电梯按照预定的楼层逐一自动停靠，自动开门。 在电梯运行过程中，如果厅
5、外有人按下召唤按钮，只有符合电梯运行方向的才能被顺向截留。 当同向登记指令被执行以后，司机只要按下启动按钮，电梯便自动换向运行，执行另一方向的运行登记指令。 如果电梯在某一层站关门时，有人或物触碰了安全触板，电梯便停止关门并立即改为开门。 如果欲乘电梯的乘客正逢电梯关门时，可按下厅外顺向召唤按钮，电梯便立即开门，此种操作称为本层开门。 如果由于乘客过多而超载，则电梯超载检测装置发出超载信号，在声光提示的同时，阻止电梯并开门，直到满足限载要求，电梯才能恢复正常运行,4.1.2电梯的正常运行过程,如果是无司机操纵的电梯，当乘客进入轿厢后，只需按下欲前往的层站按钮，电梯在到达规定的6-8s停站延迟时
6、间时，便自动关门启动、加速，直至稳速运行。 在运行过程中，可逐一登记各楼层厅外召唤信号，对符合运行方向的召唤信号，将逐一应答，自动停靠，自动开门，自动消号。在完成同向全部登记指令以后，如有反向厅外召唤信号，则电梯自动换向运行，应答反向厅外召唤信号。如果没有召唤信号时，电梯便自动关门停机。如果某一楼层再有召唤信号，电梯就自动启动前往应召。,4.1.3产生井道控制信号的装置及作用,电梯井道信号一般包括：外呼信号、门锁信号、上下强减、限位、极限信号等。 外呼信号是收集外界指令来控制电梯运行的信号；其它信号都是开关信号，利用开关的通断来控制电梯的运行，主要是保障电梯的使用安全。,4.1.3产生井道控制
7、信号的装置及作用,1.操纵盘 1）运行方式开关： 2）选层按钮及指示灯： 3）召唤楼层指示灯： 4）开门与关门按钮： 5）上方向与下方向启动按钮： 6）方向指示灯： 7）直驶按钮(或开关)： 8）警铃按钮(电话)： 9）召唤蜂鸣器： 10）风扇开关： 11）照明开关： 12）急停开关：,4.1.3产生井道控制信号的装置及作用,2.层楼指示器（指层灯） 1）层楼指示灯的种类 2）指层信息获得方法：,4.1.3产生井道控制信号的装置及作用,3呼梯按钮盒 呼梯按钮盒是给厅外乘用人员提供召唤电梯的装置。在下端站只装一个个上行呼梯按钮，上端站只装一个下行呼梯按钮，其余的层楼安装上呼和下呼两个按钮(全集选
8、)，当按下向上或向下呼梯按钮时，相应的呼梯指示灯立即亮。当电梯到达某一层站时，该层顺向呼梯指示灯熄灭。 另外，在下端站(基站)的呼梯按钮盒内，通常装有钥匙开关和消防开关，钥匙开关用来开启和关锁电梯，消防开关用于发生火灾时切换到消防运行方式。,4.1.3产生井道控制信号的装置及作用,为保证电梯轿厢在各层楼停靠时准确平层，通常在轿顶与井道相应位置安装有平层装置。 1）遮磁板与干簧管感应器平层装置 2）圆形永久磁铁与双稳态开关平层装置 3）平层装置动作原理,4.1.3产生井道控制信号的装置及作用,选层器模拟电梯轿厢运行状态，及时向控制系统发出所需要的信号。 功能主要是：根据登记的内选与外呼信号和轿厢
9、的位置关系，确定运行方向；当电梯将要到达所需停靠的楼层时，给曳引电动机减速信号，使其换速；当平层停车后，消去已经应答的的呼梯信号并显示轿厢位置。 选层器的种类:机械选层器、继电选层器、和微机选层器 微机选层器:格雷码编码选层器 光电码盘微机选层器,4.2电梯继电器控制电路,4.2.1电梯门控制电路 4.2.2指层电路 4.2.3轿内指令线路 4.2.4厅外召唤线路 4.2.5定向选层线路及换速控制电路,4.2.1电梯门控制电路,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。为了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，当用小
10、型直流伺服电动机时，可用电阻的串、并联方式进行调速。采用小型交流转矩电动机时，常采用窝流制动器的调速方法。 直流电动机调速方法简单，低速时发热较少；交流门机在低速时发热厉害，对三相电动机的堵转性能及绝缘要求较高。 现代电梯的门机系统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。,4.2.1电梯门控制电路,4.2.2指层电路,当关门继电器KAC吸合后，直流110V电源正极经熔断器FU，首先提供给直流伺服电动机的励磁绕组WM，同时经可调电阻RMKAC（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，电源还经过开门继电器KAO的常闭触点和电阻R1对电枢进行分流。 当门
11、关至约门宽的 时，限位开关SC1动作，使电阻R1被短接掉一部分，流经此部分的电流增大，则总电流增大，在电阻RM上的压降增大，从而使电动机的电枢电压降低，门电动机MD转速下降，关门速度减慢。当门关至还有100-150mm时，限位开关SC2动作，又短接了电阻R1的很大一部分，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。 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R0和R1上进入能耗制动状态。由于门完全关闭后，R1的电阻非常小，这样能耗制动很强烈而且时间很短，迫使电动机很快停车，在直流电动机的开关门系统中，不需要机械制动
12、来迫使电动机停止。,4.2.1电梯门控制电路,4.2.1电梯门控制电路,在开关门过程中，为了降低门的撞击，保证运行的平稳性需要调节门机速度，只要改变与电动机同轴的窝流制动器绕组WET中的电流的大小，即可达到改变速度的目的。 在无司机操作时，电梯到达某层站开门后一定的时间（事先设定）。则自动关门，也可以按关门按钮使得电梯自动关门。当没有轿厢内指令和厅外召唤时，轿厢应当“闭门候客”。若有乘客需用电梯，电梯响应就行。,4.2.2指层电路,1.电梯轿厢层楼信号的获取： 1）由机械选层器获得，利用机械选层器的动、静触点的通、断取得或者消除楼层位置信号 2）对于无机械选层器的电梯，采用安装在轿厢上的遮磁板
13、经过装在井道上的每一层都有一个的感应器获得。轿厢经过某层时，遮磁板使得该感应器动作，相应的层楼感应继电器1KF-5KF吸合，发出层楼信号，但是1KF-5KF不能达到连续信号，必须附加层楼继电器1KAF-5KAF才能获得连续的层楼信号。,4.2.2指层电路,4.2.2指层电路,工作原理为：当电梯在第一层时，层楼感应器1S触电闭合使1KF吸合，其常开触点1KF（3、8）使得1KF吸合，并由1KF（1、2）自保持。当电梯上到第二层时，2S触电闭合使得2KF吸合，其常开触点2KF（3、8），使得2KF吸合，并由2KF（1、2）自保持，同时2KF的常开触点2KF（2、8）断开，使1KF释放。当电梯上到三
14、层楼时，3S触点闭合使3KF吸合，其常开触点3KF（3、8），使得3KF吸合，并由3KF（1、2）自保持，同时3KF的常开触点3KF（2、8）断开，使2KF释放，电梯上行以此类推。,4.2.2指层电路,层楼指示器： 电梯轿厢内和厅门口均设有指层灯或数码管显示的层楼指示器。 数码管显示方式有： 字形重叠式：它是将数码重叠放置，需要显示某层时相应的电极发亮。 分段式：它有七段和八段数码管，是将数码管平放在一个平面上，由若干个发光的比划组成，不同的比划组成各种数码显示。 点矩阵式：它是由发光点按照一定的规律排列成点阵组成不同的数码。 发光二级管式：由发光二级管排列组成不同的显示段，由不同的显示段构成
15、各种数码显示。,4.2.3轿内指令线路,轿厢内操纵箱上对应每一层楼设有一个带灯的按钮，成为指令按钮。乘客按下要去的层楼指令按钮，按钮灯便亮，称为轿厢内指令登记。轿厢运行到目的层楼后，该指令消除，对应的按钮灯熄灭。指令信号的登记与消除电路分为串联式和并联式两种,4.2.3轿内指令线路,所谓串联式是指呼梯信号的登记与消除是串联在一起的。图中iSB为第i层的指令按钮。按下iSB，对应的指令继电器ik吸合，并由ik（6，12）触点使得ik自己保持，使按钮灯亮。当电梯到达第i层时，该层层楼继电器iKAF吸合，其常闭触点iKAF（13,14）断开，使ik释放，指令信号消除，按钮灯熄灭。 对带有选层器的电梯
16、，其轿内指令信号可由选层器触点来消除。,4.2.3轿内指令线路,并联式电路的信号是当电梯到达指令信号楼层时，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信号。但消号必须在电梯即将到达该层而发出减速信号后（即快速运行继电器KMK释放，其常闭触点导通）方可实现。,4.2.3轿内指令线路,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，即使层楼继电器未动作，也能把已经登记的指令信号消除。 由于串联式是利用层楼继电器的常闭触点串联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与记忆，这样就会影响乘客到达该层使用电梯的要求。对于并联式电路，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。故一般电梯控制电路常用并联式的电路，串联式已经很少见到。,4.2.4厅外召唤线路,电梯的厅外召唤信号是通过设在电梯每层
