电梯门(轿厢系统)

1、河南科技学院机电一体化课程设计论文题目：电梯门系统（包括轿厢系统）学生姓名： 孟珊珊所在院系： 机电学院所学专业： 机电技术教育131导师姓名： 聂永芳 王玉萍完成时间：2016 年 6 月 24 日摘 要在科学技术的飞速发展、人民生活水平日益提高的今天，电梯在日常生活中已经占有越来越重要的地位，对电梯也提出了更高的要求。最为电梯系统的关键部件，电梯门机控制系统的重要性不言而喻。由于现在技术存在或多或少的问题，所以设计一种控制方法简单、开门安全可靠、使用性强的多用途载人也可以承载一定重量的物品。 将可编程程序控制器PLC与通用变频器结合起来，应用于电梯门机的控制，大大提高了电梯门机的可靠性、平

2、稳性、可维护性、已经灵活应用性，延长电梯的使用寿命。使得电梯控制系统更容易的完成更为复杂的控制任务，并能获得较好的速度曲线，能使电梯门在安全平稳的状态下运行，其许多优点是传统电梯无法实现的。 该电梯的控制有手动和自动控制开门的功能，并且具有自动调速功能。通过对系统硬件以及软件的设计，完成了系统的模拟仿真，实现了对电梯门机系统安全、可靠、平稳控制的目的。 关键字： 可编程控制器PLC ， 变频器 ， 电梯门机 ，程序控制 目 录引 言1一、电梯总设计方案21.1电梯系统简介21.2电梯门系统结构21.3 电梯曳引系统41.4电梯导向系统（安全系统）5二、轿厢门设计72.1电梯开门结构设计72.2

3、电梯电动机的选择82.3设计电梯开门开门时间92.4电梯门减速机构的设计102.5设计减速机构带轮尺寸122.6门机制动装置的选择13三、电梯轿厢结构的设计133.1上、下梁结构设计143.2立柱结构设计143.3确定钢材材料153.4校核轿厢上、下梁，左、右立柱强度校核153.4.1立柱强度校核计算：173.4.2上梁强度计算183.4.3下梁强度计算19四 、二维、三维图形展示204.1三维仿真图204.2二维草图绘制23五、控制系统的设计245.1控制系统控制结构图245.2控制目的和要求255.3控制方案的确定265.4控制系统的组成265.5控制电路的设计275.5.1主电路的设计2

4、75.5.2 PLC输入输出外部接线图：285.5.3 PLC输入输出I/O295.5.4开门机构的PLC程序图30六、电器元件的选择30七、平层及开门装置31八、电梯工作流程图3233总 结34心得体会35参考文献36引 言随着城市建设的不断发展，梯群建筑不断增多，电梯在当今社会的生活中有着广泛的应用，电梯作为楼群建筑中垂直运动的交通工具已与人们的日常生活密不可分。根据电梯的用途分类，有乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯、观光电梯、船用电梯、汽车用电梯、建筑施工电梯，由此可见电梯的种类繁多。电梯由八大系统组成，曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、重量平衡系统、电力拖

5、动系统、电气控制系统、安全保护系统。门系统由轿厢门、层门、开门机、门锁装置等部分组成电梯实际上是一个人机交互式的控制系统，单纯用顺序控制或逻辑控制是不能满足控制要求的，因此，大部分电梯控制系统都采用随机逻辑方式控制。目前电梯的控制普遍采用了两种方式，一是采用微机作为信号控制单元，完成电梯信号的采电，运行状态和功能的设定，实现电梯的自动调度和集选运行功能，拖动控制则由变频器来完成：第二种控制方式用可编程控制器（PLC）取代微机实现信号的集选控制。从控制方式和功能上来说，这两种方法并没有太大的区别。而PLC可靠性高，程序设计方便灵活，抗干扰能力强，运行稳定，所以开门机构的采用PLC控制。 一、电梯

6、总设计方案1.1电梯系统简介随着社会的发展，电梯的使用越来越普遍，已从原来只在商业大厦、宾馆使用，过渡到办公楼、居民楼等场所使用。根据电梯的用途分类，有乘客电梯、载货电梯、客货电梯、病床电梯、住宅电梯、杂物电梯、观光电梯、船用电梯、汽车用电梯、建筑施工电梯，由此可见电梯的种类繁多。电梯由八大系统组成，曳引系统、导向系统、轿厢系统、门系统、重量平衡系统、电力拖动系统、电气控制系统、安全保护系统。门系统由轿厢门、层门、开门机、门锁装置等部分组成。本文正是设计电梯门的机械装置。  1.2电梯门系统结构门系统是电梯的八大系统之一，电梯门从安装位置来分可分为两种：装在井道入口层站处的

7、为层门；装在轿厢入口处的为轿厢门。层门和轿厢门按照结构形式可分为中分门、旁开门、铰链门等，其中乘客电梯主要采用中分式门，如图2所示。自动门机是安装于轿厢顶上，它在带动轿门启闭时，还需通过机械联动机构带动层门与轿门同步启闭。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。当用小型直流伺服电机时，可用电阻串并联方法。采用小型交流转矩电动机时，常用加涡流制动器的调速方法。直流电机调速方法简单，低速时发热较少，交流门机在低速时电机发热厉害，对三相电机的堵转性能及绝缘要求均较高。图2 中分式电梯门结构1-轿门 2-层门电梯层门和轿厢门一般由门、导轨架、滑轮、滑块、门框、地坎等部件

8、组成，如图3。门一般由薄钢板制成，为了使门具有一定的机械强度和刚性，在门的背面配有加强筋；为了减小们运动中产生的噪声，门板背面涂贴防震材料。门导轨由扁钢和C型折边导轨两种，门通过滑轮与导轨相连，门的下部装有滑块插入地坎的滑槽中；门的下部导向用的地坎由铝或铜材制作（乘客电梯）。图3 中分式电梯门结构1-层门 2-轿厢门 3-门套 4-轿厢 5-门地坎 6-门滑轮 7-层门导轨架 8-门扇 9-层门立柱 10-门滑块目前居民住宅区电梯广泛应用的都是中分门，故本次设计仍然以现有的中分门为设计对象。图4 中分式电梯门机构运动简图1-拨杆 2-减速带轮 3-开关门电动机 4-开关门调速开关 5-掉门导轨

9、6-门刀 7-安全触板 8-门滑块 9-轿门踏板 10-轿门1.3 电梯曳引系统电梯牵引系统是一种安装在电梯提升间中用于钢丝绳牵引电梯的电梯驱动器包括：传动装置、直立位置的电动机、制动器和用于为电梯机箱提供垂直运动的悬挂元件。电梯曳引机，是电梯的主拖动机械，按驱动电动机的类型可分为直流电动机拖动和交流电动机拖动两类；按有、无减速器来分类，可分为有齿轮和无齿轮两类。以前，有齿轮曳引机一般用于低速、快速交流电梯，无齿轮曳引机一般用于高速直流电梯。现代拖动技术中广泛地采用了VVVF（变压变频）技术，无齿轮交流同步曳引机在低速、快速电梯中也得了大量应用。国产电梯大量使用的是蜗轮蜗杆减速器有齿轮曳引机，

10、它主要由电动机、电磁制动器、联轴器、减速器、曳引轮和底座等组成，其结构仿真图如下：图5 曳引装置仿真1.4电梯导向系统（安全系统）1. 导向系统的主要功能是限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只能沿着导轨作升降运动。由导轨架、导轨、导靴等部件组成。导向系统在电梯运行过程中，限制轿厢和对重的活动自由度，使轿厢和对重只沿着各自的导轨做升降运动，不会发生横向的摆动和振动，保证轿厢和对重运行平稳不偏摆。2.限速器一股安装在机房内，张紧装置位于并道底境用压导饭固定在导轨上，在电梯正常运行时，限速器不起作用，限速器按结构形式分有刚性和弹性甩锤式及甩球式三种跟速器。它们的工作原理都是通过甩锈或甩球朗离心

11、力来体现轿厢的运行速度的。3.安全钳和限速器相配套使用起到了对轿厢超这保护的作用。安全钳根据动作方式可分为瞬时动作式安全钳和滑移动作式安全钳两种，当与刚性甩锤式限速装置配套时，安全钳用瞬时动作式。与弹性甩锤式或甩球式限位器配套时，用滑移动作式。当矫厢或对重运行速度超违时，安全钳应能接受限速器的操纵通过钢丝组及安全钳传动机构，使位于安全嘴内的斜面楔块楔紧在安全嘴、盖扳及导轨之间，从而将领厢制停在导轨上。其安全控制系统图如下：图6安全控制系统原理 PLC控制程序图：图7 安全程序控制PLC 二、轿厢门设计2.1电梯开门结构设计门的高度为2300 mm、单扇门宽为686 mm、厚度为110 mm。封

12、闭式门扇一般用115 mm厚的钢板制造，中间辅以加强筋。有时为了加强门扇的隔音效果和提高减振作用，在门扇的背面涂设一层阻尼材料，如油灰等，本次设计门扇的钢板厚度采用1.5mm。（轿厢）电梯机构运动简图如下:图8 电梯机构运动简图1、曲柄2、连杆、3、摇杆、4、连杆、5、滑块因为门机构为对称布置，所以进行自由度的计算仅仅计算单扇门的自由度即可：图9单扇门机构运动简图 由机械设计15公式可得：F=3n-(2P12Ph)=3×5-2×7=15-14=1即：开门机构的自由度为1，满足要求。开、关门机构工作原理：开、关门机构设置在轿厢上部特制的钢架上。当电梯需要开门时，开关门电动机通

13、电旋转，通过带动带轮减速，当最后一级减速带轮转动180°时，门达到开门的最终位置。当需要关门时，电动机反转，通过带轮减速，当最后一级减速带轮转动180°时，门达到关门的最终位置。2.2电梯电动机的选择表1 电梯门系统不同方案的设计参数方 案门轴转速关门压力开门速度11000 r/min小于150 N1 m/s21200 r/min小于150 N1.2 m/s3800 r/min小于150 N1.4 m/s1.由表1选择门轴转速 关门压力 开门速度 800r/min <150N 1.4m/s由机械设计课程设计14得电动机功率公式：PW=150×1.41000=

14、0.21KWPd=PWhaha=h带=0.97Pd=PWha=0.210,97=0.216KWhW=60×1.4D对于开、关门电动机的功率要求，如门的电动机功率不够，就不能保证电梯正常开、关门的要求，关门夹人的力不超过电梯安全规程中规定的150N。根据所计算的额定功率选择电梯轿厢门电机，参数如下;型号功率额定电流频率额定转速效率功率因数极数Y80M1-20.75Kw1.8A50HZ2830r/min75.0%0.842最小转矩最大转矩电压三相交流轴径电动机参数1.5N×m2.3N×m380v19mm2.3设计电梯开门开门时间 根据电梯单扇门长度为686mm，设计电

15、梯单扇开门长度为550mm，开门速度为1.4m/s，则开门时间为：（550÷1000）÷1.4= 0.39s2.4电梯门减速机构的设计其减速机构传动平面图如下：图10 减速机构平面图电梯开门机构减速装置设计 （其表格均参照机械设计手册）1.门轴转速 关门压力 开门速度 800r/min <150N 1.4m/s电动机功率：PW=150×1.41000=0.21KWPd=PWhaha=h带=0.97Pd=PWha=0.210,97=0.216KWhW=60×1.4D由机械设计15得三角带的传动比一般取i<7 一般i=2-5.根据传动系统需要确定

16、一级传动比为i1=6 二级传动比i2=5试选传动比为i=3因为工作载荷变动M、每天工作小时>16h,由机械设计15表88查得KA=1.3Pca=KA×P=1.3´216.49=281.44W因为i=n1n2=n1800=3所以n1=2400r/min由机械设计15表88查得小带轮直径dd1=50mm Z型V=dd1n160000=×50×240060000=6.28m/s计算大带轮直径：dd2=idd1=3´50=150mm 并根据表8-8查得标准直径dd2=150mm由机械设计15带轮的设计查的中心距公式：确定中心距a0： 0.7（dd

17、1+dd2）<a0<2（dd1+dd2） 0.7´(50+150)< a0<2´(50+150) 140mm<a0<400mm方便结构紧凑取偏小值230mm计算基准长度：Ld¢=2a0+2（dd1+dd2）+（dd2-dd1）2/4a0=2´230+2´(50+150)+(150-50)2/4´230=785.03mm由表82查带基准长度780mm实际中心距：a=a0+Ld-Ld¢2=230+780-785.032=227.49mma-0.015Ld£a¢£a

18、+0.031Ld227.49-0.015´780£a¢£227.49+0.031´780215.79£ a¢£251.67验算小带轮包角：a³90° a=180°-dd2-dd1a×57.3° =180°-150-50227.49´57.3° =154.81°计算单根v带额定功率Pr由基准直径dd1=50mm 电机转速为2400r/min机械设计15查84 P0=0.22KW根据转速n=2400r/min i=3和Z型带查表8

19、5 DP0=0.04KW查表86得包角修正系数Ka=0.928由表8-2查带长修正系数KL=1.00所以Pr=（P0+DP0）´Ka´KL=（0.22+0.04）´0.928´1=0.241KWE=PcaPr=0.2810.241=0.16选择1根Z型V带2.5设计减速机构带轮尺寸根据机械设计15确定带轮尺寸计算曲柄轮直径：由n2=800r/min又因为 V=nD60000=800×D60000=1.4m/s求得D=33.44mm确定大小带轮尺寸型号dd1=50mm 为实心式 Y80M1-2电动机轴径为19mmZ型带 hamin=2mm hfm

20、in=7mm因为da1=2ha+dd1=2´2+50=54mmL=(1.52)d=1.5´19=28.5mmd1=(1.82)d=38mm单根V带：B=2f=2´7=14<1.5´19=28.5所以B=L=28.5mm大带轮dd2=150mm 采用腹板式确定输出轴最小直径1. 求输出轴上功率P2 转速n2P2=P1h=0.216´0.97=0.210KNn2=800r/min根据公式：dmin=A03P2n2根据表153 45钢 A0=112所以dmin=112´30.210800=7.17mm选择标准45钢外形尺寸选择外形尺寸

21、为15mm的退火钢轴确定腹板式带轮尺寸d2=15mm dd2=150mm da1=2ha+dd2=2´2+150=154mmL=(1.52)d=1.5´15=22.5mmB=2f=14mm<1.5d所以B=L=22.5mmd1=(1.82)d=30mmC¢=(17-14)B=14´22.5=5.625mm键 b´h=5´5 紧连接轴和毂偏差为：-0.042-0.012t=2.5 t1=1.8 L=18mm曲柄轮：D=33.44mm 做成型体式带轮结构即可与轴配合采用过盈配合取B=10mm2.6门机制动装置的选择1. 根据电气控制

22、与PLC应用11选择制动装置：采用电气制动控制 电磁抱闸制动 并配合极限位置开关电梯门机：用速度控制的可以不用编码器，使用行程开关和多段速度控制，使用距离控制的一定要用编码器，所以电梯门机不用编码器三、电梯轿厢结构的设计3.1上、下梁结构设计根据电梯与自动扶梯的安装与维护16上、下梁初步选用18a槽钢背对背，其大致机构如下图所示：图11电梯上、下梁机构形式 本组设计电梯额定承载人数为13人，额定载重量为1000kg，根据电梯外形参考尺寸选择电梯轿厢外形尺寸为1600×1400 mm2 ，其轿厢外尺寸为1700×1590 mm2 。3.2立柱结构设计 根据电梯与自动扶梯的安装

23、与维护16立柱选用单体结构：即用单根槽钢为立柱，刚度初选用3400mm 18a 槽钢，结构如下：图12槽钢结构 3.3确定钢材材料 选用Q235-A，其主要力学性能数据依据机械工程材料与成型技术/刘贯军2。s屈服强度=235MPa,b 抗拉强度=375MPa ，弹性模量200GP ; 切变模量：G=79.4GP ，轿厢正常运行及安装工况时安全系系数去S=2.5。安全钳动作及轿厢撞缓冲器时S=2.1，其大致结构形状下图所绘： 图13 轿厢架结构图 3.4校核轿厢上、下梁，左、右立柱强度校核主要参考数据机械工程材料与成型技术2查的材料参数Q235-As屈服强度=235MPa,b 抗拉强度=375M

24、Pa ，弹性模量200GP ; 切变模量：G=79.4GP ，轿厢正常运行及安装工况时安全系系数去S=2.5。安全钳动作及轿厢撞缓冲器时S=2.1， 轿厢结构尺寸如下：图14轿厢结构尺寸 图15轿厢结构尺寸根据五金表格所确定尺寸数据校核上、下梁左右立柱强度，立柱强度校核选择18a槽钢其参数A、WY、iy均摘自五金手册5。3.4.1立柱强度校核计算：其截面尺寸如下：图16槽钢截面尺寸 A=25.699cm2 理论重量=20.174kg/mIY=98.6cm4 WY=20.0cm3 iy=1.96cm由机械设计15公式：max=ML4HWY+P12AL-主柱最大自由长度取3000mmH-为上、下导

25、靴之间中心距取3.5mm拉力P1=（P+Q）g=(1000+1000)´9.8=19.60KNM=Qg2´b4=1000×9.8×1.48=1.715KN×mmax=1.715×103×34×3.5×20×10-6´10-6+19.60×1032×25.699×10-4´10-6 =22.188MPa1=sn n为安全系数取7.5倍则1=2357.5=31.33MPa22.188MPa<31.33MPa即立柱强度满足要求上、下梁强度校核，因

26、为上、下梁结构相同，故反校核一对即可由机械设计15立柱刚度：IY=KL318EHL-立柱高度E-材料弹性模量K=Qgb8=1000×9.8×1.48=1715N×m即：IY=KL318EH=1715×103×3000318×200000×3500=3675000mm4=0.0368cm4因为IY=98.6cm4>IY=0.0368cm4即立柱刚度满足要求3.4.2上梁强度计算图17槽钢结构尺寸校核上、下梁校核，选用18a槽钢其参数由五全手册5查出：A=25.699cm2 WX=141cm3IX=1270cm4 L-梁长

27、取1690mm由机械设计15得：Mmax=TL4=P+Qg×1.694´10-3=8.281KN×mmax=Mmax2WX=8.281×1062×141×103=29.365MPa1=sn=2357.5=31.33MPa1>X即上梁强度满足要求由机械设计15得：刚度校核：因为fmax=TL348EL=19.6×103×1.69348×2×1011×1.27×10-5 =0.00078mfmax=0.7mm<fk=1690960=1.76mm所以上梁刚度满足要求图1

28、8上梁刚度受力图3.4.3下梁强度计算选用18a槽钢其参数由五全手册5查出：A=25.699cm2 WX=141cm3IX=1270cm4 L-梁长取1690mm由机械设计15得：Mmax=TL4=P+Qg×1.694´10-3=8.281KN×mmax=Mmax2WX=8.281×1062×141×103=29.365MPa1=sn=2357.5=31.33MPa1>X即下梁强度满足要求刚度校核：因为fmax=TL348EL=19.6×103×1.69348×2×1011×1.

29、27×10-5 =0.00078mfmax=0.7mm<fk=1690960=1.76mm所以下梁刚度满足要求四 、二维、三维图形展示4.1三维仿真图采用SolidWorks软件其仿真步骤如下：1.轿厢架绘制：绘制草图 -拉伸。2.轿厢门绘制：绘制门草图-拉伸110mm。3.轿厢绘制：草图绘制（线性阵列外框）-拉伸-插入基准面（草图绘制）-拉伸切除-完成。4.带轮、轴的绘制：草图绘制-退出草图旋转，如图20、21、22。5.滚动轮、导轨的绘制：草图绘制-退出草图旋转而成，导轨拉伸而成。并通过同轴-重合将滚轮与导轨将门进行配合。6.开门机构的绘制：通过拉伸-切除命令绘制草图连杆1

30、、2、3，以及销轴进行连杆机构的配合。7.将电梯轿厢各个部分进行配合、仿真，其仿真结果如图19所示：图19电梯轿厢仿真 图20大带轮图21大带轮与轴的配合图22 开门曲柄 4.2二维草图绘制大带轮二维图的绘制时通过SolidWorks软件将三维零件图转换为二维图图23大带轮工程图24 轴二维工程 图25 大带轮与轴二维工程 五、控制系统的设计5.1控制内呼信号指示系统控制结构图：外呼信号输入输出端口PLC输入端入口外呼电梯输入信号曳引电机和门电机变频器控制开关门控制楼层指示运行方向指示开关门输入内呼电梯输入信号5.2控制目的和要求在本次的机电一体化设计中一律采用PLC控制，要求根据经济型、平稳

31、性、安全性进行设计。门控制系统要求：开门控制:电梯门再打开时，一般有三级调速。开始以某一高速开门；开门达到70%左右时，换速成某一低速：当开门达到90%左右时，以一更低的速度爬行；当碰触终点限位开关时，开门电路断开，开门过程结束。开门方式要求自动开启和手动开启。关门控制：电梯门在关闭时，一般有四级变速。开始以某一高速关门；关门达到60%左右时，换成某一低速；当开门达到80%左右时，以一更低的速度运行；当开门达到90%时，以比前端更低的速度爬行；当碰触终点限位开关时，关门电路断开，关门结束。当电梯门完全关闭后，要求安全锁死，运行中不得开启。运行控制要求：设计层为四层电梯通电后，对电梯进行初始化，

32、电梯下行直至到一层。当有外呼信号时，电梯响应该呼叫信号，等到达该楼层时，电梯停止并打开电梯门，之后延时10后再自动关门。当有内呼信号时，电梯响应呼叫信号，等到达该楼层时，电梯停止并打开电梯门，同样要延时延时5秒后再自动关门。可以通过指示灯来显电梯轿厢的指令信号和电梯的到达信号以及电梯轿厢外的呼唤信号。电梯可以正确判断电梯的行驶方向，并通过发出响应的指示信号来提示乘客。电梯应具有最远反向外呼响应功能。例如当电梯在一楼，而在三层有向下外呼请求，且同时在四层与六层有向下外呼请求时，则电梯会先去六楼响应四层的向下外呼请求信号在返回到一楼。电梯在正常运行时对呼叫信号进具有记忆功能。电梯上下运行是有一台交

33、流双速电机牵引。电机正转，电梯上升，电梯反转，电梯下降。电梯轿厢门是由另一台小功率电机驱动。电机正转，轿门打开，电机反转，轿门关闭。在电梯的运行过程中完成电梯的加速和减速过程。5.3控制方案的确定本次设计的电梯系统有4层，开关比较多，估计需要PLC输入输出点70左右，而且通过经济型和实用性的综合考虑，采用三菱FX-80MR可编程控制器完成本次设计。FX2N-80MR 属于三菱FX2N 系列，其特点有：1） 集成型高性能。CPU、电源、输入输出三为一体。对6种基本段元，可以最小8点为单元链接输入输出扩展设备，最大可以扩展输入输出256点。2） 高速运算基本指令：0.08 us/指令；应用指令：1

34、.52几百us/指令安心、宽裕的存储器规格；内置8000步RAM存贮器，安装存储盒后，最大可以扩展到16000步。3） 丰富的软件范围辅助继电器:3072点，定时器：256点，计数：235点 数据寄存器：8000点除了具有输入输出16256点的一般速途，还有模拟量控制、定位控制等特殊控制。4） 面向海外的产品适合各种安全规格，为大量实际应用而开发的特殊功能；开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要-模拟I/O,高速计数器。对每一个FX2n主单元可配置总计达8个特殊功能模块。5.4控制系统的组成PLC的软件：PLC的软件系统指PLC所使用的各种程序的集合，它由系统程序（系统软件）和用户程序（

35、应用软件）组成。系统程序：包括监控程序、输入译码程序及诊断程序等。用户程序是用户根据控制要求，用PLC编程语言（如梯形图）制的应用程序。工作原理:PLC工作分为三个阶段：输入处理、程序执行、输出处理。输入处理，PLC采用循环扫描方式工作，从第一条指令开始，再无中断或跳转控制的情况下，按程序存储的地址递增的顺序逐条执行程序，即按顺序逐条执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描，并周而复始地重要进行。PLC的程序执行过程一般可分为输入采样、程序执行和输出刷新三个主要阶段。（3）输出处理阶段，当PLC处理完全部指令后，将输出映像寄存器中的状态全部输到锁存寄存器中。5.5控制电路的设计5.5.1主电

36、路的设计为了完成电梯的控制需求，实现曳引电机的正反转和门电机的正反转，需要设计好电梯控制系统的主电路和控制电路。在电梯控制系统的主电路中当曳引电机正转时电梯下降，当曳引电机反转时电梯上升。而当门电机正转时电梯开门，当门电机反转时电梯关门。其控制原理依据电器控制及PLC12具体的电气控制系统主电路图25：图26 电梯开门主电路5.5.2 PLC输入输出外部接线图：图27 I/O输入输出外部接线5.5.3 PLC输入输出I/O分配表如下I/O分配表输入名称符号分配名称分配开门按钮SB11X13一层上呼信号登记继电器R5关门按钮SB12X14二层上呼信号登记继电器R6开门到位SQ11X31三层上呼信

37、号登记继电器R7关门到位SQ12X32四层下呼信号登记继电器R10光幕传感SL2X15三层下呼信号登记继电器R11超重传感SL1X16二层下呼信号登记继电器R12一层上楼外呼SB5X5电梯到一层登记继电器R21二层上楼外呼SB6X6电梯到二层登记继电器R22三层上楼外呼SB7X7电梯到三层登记继电器R23四层上楼外呼SB8X10电梯到四层登记继电器R24三层下楼外呼SB9X11电梯运行信号继电器R36二层下楼外呼SB10X12电梯上行继电器R16关门检测有人-R0电梯下行继电器R17一层内呼信号登记继电器-R1到层开门信号登记继电器R30二层内呼信号登记继电器-R2关门检测有关延时关门5sT0

38、三层内呼信号登记继电器-R3开门到位延时10s自动关门T1四层内呼信号登记继电器-R4电梯开门响铃3sT3输出名称输出线圈分配名称分配开门继电器KM1Y13蜂鸣器Y34关门继电器KM2Y145.5.4开门机构的PLC程序图 图28 PLC开门机构控制 六、电器元件的选择根据电梯与自动扶梯的安装与维护16 与传感器应用技巧9 选择元器件1.超重感应器：是一种称重重量传感器，是将物体的重量信号转换成电信号，通过电信号传递给线圈。型号：HDP2072.平层感应器：选用专用平层感应器 YG25/-28显示楼层：地下95到地面380层楼层探测：磁感应采集器传输线长：1.5米组件支架：L型 225+80m

39、m复位组件：电磁感应复位距离:15mm<X<25mm频响：10HZ6MHZ±3 dB彩色信号：500米6MHZ钳位：平均值补偿增益：0105 dB低频补偿：1KHZ05MHZ、030 dB高频补偿：2MHZ6MHZ、030 dB主机尺寸：190´90´40mm3.牵引电动机：齿轮牵引机为电梯的提升机构，电磁制动器（也称电器包厢），减速器牵引轮组成。4.自动门机：用来完成电梯的关门和开门。只有当电梯停靠在某层站时，此层厅门才允许开启（由门机拖动轿门，轿门带动厅门完成）；也只有当厅门，轿门全部关闭后才允许启动运行。5.层楼指示灯：层楼指示灯也叫层显，安装在

40、每层厅门的上方和轿厢内轿门的上方，用以指示电梯的运行方向及电梯所处位置。6.呼梯盒：用以产生呼叫信号。常安装在厅门外，离地面一米左右的墙壁上。基站与底站只有一只按钮，中间层站由上呼叫和下呼叫两个按钮组成。7.操作箱：操纵箱安装在轿厢内，供乘客对电梯发布动作命令。其上面设有与电梯层站数相同的内选层按钮。8.变频器的选型。变频器在这里用来进行交流电机的调速，其控制方式是通过控制电机定子的电流频率开控制电机转速。通用变频器FR-S540E的主回路采用的是交一直一交的控制方式。之中变频器可以自行设置速度去去掀开实现电梯的精确控制，所以选择FR-S540E来实现电梯的控制要求。9.电梯光幕：是一种光闲式

41、电梯门安全保护装置，适用于客梯、货梯、保护乘客的安全。型号：WECO-917A6-AC22010.楼层传感器：楼层感应器能够提供更准确的平层微调和缓和爬行速度，一般位置应在楼层的二分之一处。磁性传感器型号为：RM-YA七、平层及开门装置该装置如下图所示：图29平层及开门装置 由平层感应器及楼层感应器组成，上行时，上磁铁板先触发楼层感应器，发出减速停车信号电梯开始减速，至平层信号出发时，发出开门机停车信号，电动机停转，抱闸抱死。下行时，下磁铁板出发楼层感应器，发出减速停车信号。八、电梯工作流程图上电初始化等待是否厅外呼叫确认本层与目标层后是否叫停 与本层是否同向FOUXXIANGXXXIANG向电梯动向电梯启动被检信号电梯制动平层信号电梯开门延时开门停止是否目标层YNYNYYNNY是否停止运行总 结电梯轿厢、门的设计是结合现实际生活中易购商城中的观光电梯、以及学校图书馆电梯进行实际勘测以及学校图书馆资源进行设计。其中电梯轿厢的设计中，轿厢结构采取简单的槽钢组合结构，校核后其结构强度足够，这样不仅可以使结构强度达到要求而且减轻轿厢自身的重量。从而实现了节省生产成本，又满足了实际需求。轿厢体的最小面积是根