电梯电气控制系统设计

1、第3章电梯的电气控制系统3.1概述电气控制系统是电梯的两大系统之一。电气控制系统由控制柜、操纵箱、指 层灯箱、召唤箱、限位装置、换速平层装置、轿顶检修箱等十几个部件，以及曳 引电动机、制动器线圈、开关门电动机及开关门调速开关、极限开关等几十个分 散安装在电梯井道内外和各相关电梯部件中的电器元件构成。载重量和额定运行速度确定后，机械系统各零部件就基本确定了，而电气控 制系统则有比较大的选择范围，必须根据电梯安装使用地点，乘载对象进行认真 选择，才能最大限度地发挥电梯的使用效益。电气控制系统决定着电梯的性能、自动化程度和运行可靠性。随着科学和、 技术的发展和技术引进工作的进一步开展，电气控制系 统

2、发展换代迅速。在国产电梯中，在中间逻辑控制方面， 已淘汰继电器控制，采用PLC和微机控制。在拖动方面， 除速度VW0.63m/s的底速电梯仍有部分产品采用交流 双电动机变极调速外，对于速度VN1.0m/s的各类电梯， 均采用交流调压调速和交流调频调速拖动系统。新电气控制系统和拖动系统的出现，不但改善了电 梯的性能，而且提高了电梯的运行可靠性能，使我国的 电梯工业提高到一个新的水平，基本实现乘用安全、可：真靠、舒适的愿望。3.2电梯电气控制系统中的主要电器部件电气控制系统主要由操纵箱、指层器、召唤盒、平 层装置、检修开关、层楼检测器、安全保护器件、曳引 电动机、电磁制动器及开关门电器组成。它们分

3、布在电 梯的控制机房、井道和轿厢当中。1）操纵箱操纵箱安装在电梯轿厢内靠门的轿壁上，外面仅露图操纵箱m 出操纵箱盘面，盘面上装有根据本电梯需要而设置的运行功能按钮和开关，如图4-1所示。现仅将普通客梯操纵盘上应具有的按钮和开 关进行简要介绍。运行方式开关包括选择正常运行与检修运行的开关，选择有司机与无司 机操纵方式的开关，用于紧急情况下控制电梯运行与停止的开关（也称急停开关， 为防止非电梯司机的随意操作，一般安装在操纵箱下面的暗盒内）。指令按钮操纵盘上装有与电梯停站层数相对应的指令按钮，按钮内装有 指示灯。当按下欲去楼层的按钮后，该指令被登记，相应的指示灯亮；当电梯到 达预选的层楼时，相应的指

4、令被消除，指示灯也就熄灭；未到达的预选楼层，指 令按钮内的指示灯仍然亮，直到指令响应之后方熄灭。方向按钮 也称方向启动按钮，电梯在有司机状态下，该按钮的作用是确 定运行方向及启动运行。当司机按下欲去楼层的指令按钮后，再按下所要去的方 向（向上或向下）按钮，电梯轿厢就会关门并启动驶向欲去的楼层。在检修状态 下按下方向按钮时，可实现检修慢速上下运行。开关门按钮 其作用是控制电梯轿门的开闭（厅门随之开闭）。检修运行开关 也称慢速运行开关，是供电梯检修运行时使用。警铃按钮 当电梯在运行中突然发生故障停车，电梯司机或乘客被锁在 电梯时可以按下该按钮，通知维修人员及时援救轿厢内的电梯司机及乘客。直驶按钮（

5、或开关） 在有司机状态下，按下这个按钮，电梯只安装轿 内指令停层，而不响应外召唤信号。当满载时，通过轿厢超载装置，可自动地将 电梯转入直驶状态，它也只响应轿厢内指令信号。风扇开关 控制轿厢通风设备的开关。召唤蜂鸣器 电梯在有司机状态下，当有人按下厅外召唤按钮，操纵盘 上的蜂鸣器发出声音，提醒司机及时关门应答。召唤楼层和召唤方向指示灯在指令按钮旁边或在操纵盘上方，装有召 唤楼层和召唤方向指示灯。当有人按下厅外召唤按钮，控制系统使响应召唤楼层 和召唤方向指示灯亮，提示轿内司机。当电梯轿厢应答到位时，指示灯熄灭。（11）照明开关 用于控制轿厢内照明设施。其电源不受电梯电源控制，一般 应具有应急功能，

6、当电梯故障或检修停电时，轿厢内仍有正常照明。2）指层器（层楼指示器）电梯层楼指示器用于指示电梯目前所在的位置及运行方向。通常，电梯层 楼指示器有电梯上下运行方向指示灯、层楼位置指示灯 以及到站钟等，如图4-2所示。层楼指示器的种类有信号灯和数码管两种，这里 只介绍数码管。数码管层楼指示器，一般在微机与PLC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。数码管的外形显示及原理示意如图4-3所示。若 电梯运行楼层超过9层时，则每层指示用的数码管需要 两个，可显示-999不同的层楼数。上、下方向指示一 般为上、下行三角形法官二极管指示。有时为提醒乘客 和厅外候梯人员电梯已到本层

7、，电梯配有喇叭，以声响 来传达信息。层楼信息获取方法获得指层信息的常规方法， 即层楼检验方法。通过装在井道中的感应器获得感应器有磁感应叵）数码管e和光感应等，其原理是电梯运行图卜指层器与召唤盒 时，安装在轿厢上的隔磁（光）板插入某层的感应器时，感 应器触点动作，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。若想改成连 续信号，可采用通过继电器辅助电路等办法来解决。3）召唤盒召唤盒是给厅外乘用人员提供召唤电梯的装置。在下端 站只装一个上行召唤按钮，上端只装一个下行召唤按钮，其 余的层站根据电梯功能，有的装上行召唤和下行召唤两个按 钮，也有的仅装一个下行召唤按钮

8、，各按钮内均装有指示灯。 当按向上或向下按钮时，控制系统就会将该信号记忆，相应 的指示灯立即亮。当电梯到达某一层站响应了该层召唤后， 指示灯就熄灭。另外，在基站（一般为下端站）的召唤按钮盒内，通常设有一个钥匙开关，是用来所电梯的开关。4）检修快关盒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，盒内一般 有检修开关、急停按钮、开关门按钮以及慢上、慢下按钮。轿顶检修快关盒还装 有电源插座、照明灯及其开关等。5）平层装置圈4Y隔磁板与一理簧感应器平层装置-为保证电梯轿厢在各层停靠时准确 平层，通常在轿顶设置有平层装置。种类与结构平层装置的种类与 结构如下：簧管内的触点动作即常开触点闭合，

9、常闭触点断开。当隔磁板 插入。形永磁钢与干簧 管中间空隙时，永磁钢 磁路被隔磁板短路，使 干簧管矢磁。其触点恢 复原来的状态，即常开 触点断开，常闭触点闭 合。当永磁板离开感应 器后，磁场又重新形 成，干簧管内的触点又 动作，达到控制继电器 发出指令的目的。图M鼬器都示意图.干簧管常机姬4常开猷5故族兼6隔磁平层装置动作原理以隔磁板与干簧管感应器平层装置为例，其动作原隔磁板与干黄管感应器平层装置，如 图4-4所示。轿厢顶部装有两个或三个感 应器，隔磁板装在轿厢导轨架上。隔磁板 由铁板按规定尺寸和形状制成。感应器是 由U形永磁钢、干簧管、盒体组成。如图 4-5所示。其工作原理是：由U形永磁钢 产

10、生磁场对干簧管感应器产生作用；使十理简述如下。只具有平层功能的平层器当电梯轿厢上行，接近预选的层站时，电梯运 行速度由快速（额定速度）变为慢速后继续运行，装在轿厢顶上的下平层感应器 先进入隔磁板，此时，电梯仍继续慢速上行；当上平层感应器进入隔磁板后，这 时上下层感应器内干簧管触点位置转换，上、下平层感应器的触点均断开，证明 电梯已平层，使上行接触器线圈矢电，制动器抱闸停车。具有提前开门功能的平层器 它与只具有平层功能的平层器相比，多了一个 提前开门功能。当轿厢慢速向上运行，下平层感应器首先进入隔磁板，轿厢继续 慢速向上运行，接着，开门区感应器进入隔磁板，使干簧管触点位置转换，提前 使开门继电器

11、吸合，轿门、厅门提前打开；这时轿厢仍然继续慢行，当隔磁板也 插入上平层感应器，使其干簧管触点位置转换，上行接触器线圈矢电释放，轿厢 停在预选层站。具有自动在平层功能的平层器 当电梯轿厢上行，接近预选的层站时，电梯 由快速变成慢速运行，当下平层感应器进入隔磁板后，使本已慢速运行的电梯进 一步减速；当中间开门区感应器进入隔磁板时，电路就准备延时断电；当上平层 感应器进入隔磁板时，电梯停止，此时，已完全平好层。若电梯因某种原因超过 平层位置时，上平层感应器离开了隔磁板将使相应的继电器动作，电梯反向平层， 最后获得较好的平层精度。6）选层器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。其

12、主要 功能是：根据登记的内指令与外召唤信号和轿厢的位置关系，确定运行方向；当 电梯到达所需停站的楼层时，给拽引电动机减速信号，使其转换速度；当平层停 车后，消失已应答的指令信号并指示轿厢位置。选层器种类较多，通常分为三大类，即机械选层器，继电器选层器和微机选 层器。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被淘 汰，这里不做介绍。微机选层器：它由专门的选层信息传送装置与接受装置组成，并经微机处理 与运算来完成选层任务。目前微机选层器有以下几种。a.格雷码编码选层器轿厢所在的位置信号，由轿厢导轨架上的圆形永磁 铁吸合轿厢顶上的双稳态磁性开关，用格雷码编码来表示。格雷码是一种特殊

13、形 式的编码名称。格雷码编码微机选层器主要由格雷码二进制转换电路、轿厢位置 信息电路、扫描器、步进逻辑电路、并行装入逻辑电路、选层器的输出电路组成。当轿厢停止时，直接提供当时轿厢位置。在轿厢运行时，提供即将要到达的 楼层位置。因微机采用二进制处理数据，所以由井道传来的格雷码编码信息，必 须先经格雷码二进制转换电路转换成微机应用的二进制编码后才可执行。扫描器为一个步进式开关装置。在微机每执行一个程序循环中，扫描器对所 有层站的上召唤和下召唤以及轿厢内选层信号各扫描一次。例如，先由首层逐层 向上扫到最高层，而后在由最高层逐层向下扫描，确定已登记的呼梯信号和轿厢 位置，并形成一组脉冲，当电梯处于某一

14、位置时，由选层器给出一个相应信号， 同时，扫描器不断扫描，发出扫描信号，两种信号在比较器中进行比较，其结果 由微机发出最终信号。在电梯处于停止状态，只要电路一开始工作，必须把电梯的现在位置告诉微 机系统，电梯一旦运行起来，该电路就停止工作。完成这个任务的电路叫并行装 入逻辑电路。电梯在运行时，选层器应步进到它的前一层楼。如果电梯向上行，则步进为 加1方式；反之，电梯下行时，步进为减1方式。因为轿厢每次停层，用并行装 入逻辑电路装入当时轿厢位置信号，轿厢开始运行，就应按选定方向步进。实现 这个过程的电路称为步进逻辑电路。选层器输出信号直接送到微机中，由微机对电梯进行选层的控制。b.光电码盘微机选

15、层器 在拽引电动机的轴端上安装一个与拽引电动机一 起转动的光电码盘。光电码盘在同一圆周上，有着许多均匀分布的小孔。圆盘的 一侧是发光器，另一侧为光接收器。当拽引电动机旋转时，光电码盘也跟着旋转， 这时发光器发光；每当圆盘上的小孔经过发光器时光线穿过，使接收器收到光脉 冲信号，并将它转变为电脉冲信号输入微机；微机根据该脉冲数及对应时间，可 以计算出电梯运行距离和速度。当有了脉冲计数和层楼数据后，配合登记的召唤 信号、指令信号，微机就可对电梯进行选向、选层、指层、消号、减速等控制。有些电梯采用一种脉冲编码器装置来测距，当拽引电机旋转时，脉冲编码器 随之旋转，输出脉冲数正比于电梯的运行距离。出了光电

16、码盘方式外，也有采用测速电机与微机组合的微机选层器。光电码 盘方式脉冲计数较准确，低速运转时不会丢失脉冲，而测速电机方式在低速运转 时，输出幅值较低，脉冲会丢失。虽然微机选层器先进、可靠，但在电梯运行中若发生拽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（高层电梯在 中 间层也设有校正装置）。例如在电梯到达基站矫正点时，将脉冲计数值清零，或是置一固定数值。另外， 一般在轿顶上还设有平层感应器，以保证电梯的平层准确度。电梯平层时，可将 计数器置该层脉冲数，以免多层运行时误差积累。7）电气控制柜电梯电路中的绝大部分的电器、电子元器件集中装在电气控制柜中，其主要 作用

17、时完成对电梯电力拖动系统的控制，从而，实现对电梯功能的控制。电气控制柜通常安装在电梯的机房里，控制柜的数量因电梯型号而定。一部 分电梯有的用一个电气控制柜，有的用两个或三个带你骑控制柜。另外，在轿厢顶上还有门电动机及其调速装置。其他电路配线专用的电气装 置和接线板，这些元器件和电路，通常装在规定的接线盒内。3.3电梯控制系统中的各主要控制环节及结构原理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行的充分与必要条件有：1）必须把电梯的轿厢门和各个层楼的电梯层门全部关闭好一一这是电梯安 全运行的关键，是保障乘客和司机等人员的人身安全的最重要保证之一。2）必须要有确定的电梯运行方向（上行或下行

18、）一一这是电梯的最基本的任 务，即把乘客（或货物）送上或送下到需要停层的层楼。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一一这是确保 电梯设备和乘客人身安全的基本保证。根据上述的电梯安全可靠运行的充分与必要条件，以及电梯的运行工艺过 程，现就一般电梯的控制系统的各个主要控制环节及其结构原理说明如下。 交流双速拖动主回路交流双速电梯控制电梯拖动主电路图如图4-6所示。从图中可以看出，三相 交流感应电动机定子内具有有两个不同极对数的绕组（分别为6极和24极）。 快速绕组（6极）作为启动和稳定运行的速度，而慢速绕组作为制动减速和慢速 平层停车用。启动过程中，为了限制启动电流。以减小其对电

19、网电压波动的影响， 一般按时间原则，串电阻、电抗进行一级加速或二级加速；减速制动是在慢速绕 组中按时间原则进行二级或三级再发电制动制速，以慢速绕组（24极）进行低 速稳定运行，直至平层停车。-jxoeov及 a/-：3MJUHC图4-6交流双速电梯的主拖动系统的结构原理图YD为交流双速曳引电动机，其额定快速运行速度为1000r/min,额定快速运 行速度为250r/min。通过这两种速度，分别拖动电梯作快、慢速运行。在国产电梯产品中，交流双速曳引电动机有两种不同结构形式。一种电动机 的快、慢速定子绕组是两个独立绕组。给快速绕组接入380V交流电源时，电动 机以1000r/min同步转速作快速运

20、行。给慢速绕组介入380V的交流电源时，电 动机以250r/min同步转速作慢速运行。另一种电动机的快、慢速定子绕组是同 一个绕组，依靠控制系统改变绕组接法，实现一个绕组具有两个不同速度的目的。 当绕组为YY形连接时，电动机的同步转速为1000r/min。当绕组为Y形连接时， 电动机的同步转速为250r/min。采用这种电动机作为曳引机电动机的电梯，快 速运行时，通过快速运行接触器KC给电动机引出线D4、D5、D6输入三相380V的 交流电源，通过快速运行接触继电器1KC把电动机引出线DD2、D3短接起来， 绕组称为YY形连接。电梯由快速运行切换为慢速运行时，KC和1KC复位，电动 机引出线D

21、4、D5、D6失电，DD2、D3短接状态被解除。用于MC吸合，三相380V 交流电源从DD2、叫输入电动机定子绕组，绕组称为Y形连接，电动机进入 慢速运行。SC为上行接触器，XC为下行接触器，通过改变相序实现YD的正、反转，实 习爱你电梯的上升与下降。KC为快车接触器，KJC为快加速接触器，KC用于接通YD的快速绕组；为了 减小启动电流，在YD启动时需接入电抗DZ，当启动完成后将电抗DZ短接，KJC 为DZ短接接触器。MC为慢车接触器，用于接通YD的慢速绕组；1MJC、2MJC、3MJC为慢减速接 触器，当YD进行能耗制动减速时，为了限制制动电流，随着转速的下降，由1MJC、 2MJC、3MJ

22、C逐级将电抗DZ从主回路中切除。XJ为相序继电器，用于缺相保护；KRJ、MRJ为电动机热保护继电器，用于 实现YD的过载保护。自动开关门电动机回路与安全回路图4-7为交流双速继电器控制电梯的自动开关门电动机回路与安全回路。1)门锁安全回路YJ为电压继电器，用于安全保护。电梯的安全保护大多数都是由机械和电气 安全装置相互配合构成的。YJ的线圈回路中有轿内急停按钮TAN,轿顶检修急停 按钮TAD、安全窗开关ACK、安全钳开关AQK、限速器断绳开关DSK、快速热保护 继电器KRJ、慢速热保护继电器MRJ、相序继电器XJ等构成。当某一安全开关动 作时，YJ失电，确保电梯运行的安全。MSJ为门锁继电器，

23、它既考虑了乘客的人身安全又要考虑到电梯设备的本身 安全。该电路是将轿门锁JMS、各厅门锁(1TMS7TMS)串联作为一个检测信号， 送到控制回路，作为运行的必要条件之一。也只有在电压继电器YJ和门锁继电 器MSJ都得电时电梯才可以运行。图4-7自动开关门电动机回路与安全回路2）自动开关门电动机回路自动门电动机安装于轿厢顶上，它在带动轿门开闭的同时，通过机械联动机 构带动厅门同步开闭。为使电梯门在启闭开门有一级减速，关门有两级减速。本 控制系统采用小型直流伺服电机的电枢电压，可实现调速，进而实现开关门减 速。门电动机的开关门及开关门减速过程如下。当关门继电器GMJ吸合激磁直流 电源正极，首先供给

24、直流伺服电动机的激磁绕组MDQ.同时经GMJ、关门电阻GMR、 两级减速开关2GMK与3GMK触点将直流电压加在门电动机电枢绕组上。门电动机 正转，执行关门动作；当门关至约门宽的2/3时，限位开关2GMK动作，使关门 电阻GMR被短接一部分，从而使电动机电枢电压降低，门电机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3GMK动作，使关门电 阻GMR进一步被短接一部分，从而使电动机电枢电压进一步降低，门电机MD转 速在降，关门速度变得更慢，从而确保安全。开门及开门减速过程相似，区别在 于；一是开门继电器KMJ改变门电机MD电枢电压极性，执行的是开门动作；二 是开门只

25、有一级减速，所以只有一个减速开关2KMK.1、开门控制上班开门 电梯在基站，司机通过转动基站厅外钥匙开关GYK,使KMJ吸 合，执行开门动作。平层停站自动开门 平层停站自动开门由程序定时器和上下平层继电器 SPJ、XPJ使KMJ吸合，执行开门动作。2、关门控制下班关门 电梯到基站，司机通过转动基站厅外钥开关GYK，使GMJ吸合， 执行关门动作。停站自动关门 停站时间到，一般为46s，由停站时间定时器T210使 KMJ吸合，执行关门动作。3.4电梯的安全保护环节在前述中已述及，电梯运行的充分与必要条件中的第三点就是电梯的各种安 全保护必须可靠有效。这是为了保证电梯最安全，最可靠的运行。我们国家近

26、几 年来电梯的安全标准已向国际上的电梯安全标准靠近，且基本上相等效。并在 1987年颁布了 GB758887的电梯制造与安装安全规范。这一新标准与国际 上正在执行的EN81-1（或英国的BS5655）电梯制造与安装安全规范相等效。 并于1995年进行了修订。根据电梯安全标准的要求，不论何种电梯均要符合标准中的安全保护要求。 现就一般电梯常用的且必不可少的安全保护环节简介如下。超速断绳保护按GB758895标准的规定，当电梯下降速度达到额定速度的115%时，限 速器上的第一个开关动作，使电梯自动减速；而当达到140%时，限速器上的第 二个开关动作，切断控制回路使电梯停止运行；而此同时，限速器通过

27、机械结构 使限速器钢丝绳卡死不动，而电梯轿厢仍在向下，这样被卡住的限速器钢丝绳产 生一个向上提拉力，从而把它与之相关的轿厢安全钳向上提起，使仍在下行的轿 厢被安全钳楔块紧紧的卡在电梯导轨上，这样使下行的电梯轿厢被掣停于某一位 置而不再下降；同时把与之相对应的安全钳开关断开，进一步使电气控制电路切 断，强令电梯停止。这一保护是很重要的，凡是在有可能使各类人员进入电梯轿厢内的电梯，必 须设置这一保护，是极为重要的保护环节，绝不能等闲视之，但只有在不允许， 也不能进入各类人员的小型杂物电梯上才可不设置这一保护环节。层门锁保护前面我们曾述及：电梯运行的三个充分与必要条件中之一是，电梯必须关闭 好门后方

28、可运行。因此电梯门（包括轿厢门和各层楼的所有层门）必须闭锁；若没 有闭锁好，是不允许电梯运行的！并且还要求不可能随意强制拨开各个层楼的层 门。所以各楼层的层门必须要有机械和电气的联锁保护，即只有当各个层门确实 关闭好后，机械的钩子锁锁紧后电气触点才能接通，这样电梯就可安全地运行。由上述可知，层门闭锁保护是机械和电气不可分割的环节。因此在电梯安装 竣工验收时必须提供某一类型的层门闭锁保护装置的型式试验报告和性能检测 报告。电梯门的安全保护环节这一保护环节主要是指在关门过程中防止夹伤乘客等人员的保护装置。一般 有：安全触板，光电保护或电子光幕保护装置和关门力限制保护等。这些保护装 置可任选一种或两

29、种以上均可。这些保护装置是在电梯关门过程中才起作用的。当有乘客或其他人员在电梯 关门过程中碰撞（或接近）电梯门扇时使电梯门停止关闭，并立即开启，从而使乘 客不致被门扇夹痛（伤）。上、下端站的强迫减速保护为了防止电梯在两端站的永磁感应器或选层器触点等失效而产生不了减速 信号所导致的快速冲顶或蹲底，根据电梯安全标准规定，必须在电梯井道内的两 端设置强迫减速装置。上、下方向限位保护及终端保护对于速度Wlm/s的交流双速电梯，应另设置终端极限开关。当方向限位保 护不起作用时，则最后通过碰铁使极限开关动作，切断电梯的动力电源，迫使电 梯强行停止。第4章程序设计方案4.1 PLC电梯系统连接图系统连接图如

30、图5-1所示。1由R NA -p gJP 4Mfl rp 5帕A feNW rp7KIA jp ISA)W y SftJP 抑R BSA j j- 4XA iji flTArp g 丁 5SA rp 6Kflrp 6 SA rp.JPSPGy.m _.-ILL 、-u2.LH5-COMv0如1XIXEY3X3CUM1：X4Y4X5Y5X6Y6X7V7XI：LLJMEXHYLOX12YllXI312XI4Y13XI5CDMcXI. 6Y14X17m御Y1&X21yi/,EE:DM4YPD推1心作EY231.30丫衫4X31V25X3EX33伫6C.DM6Y3QX35?31.：4CX41Y35X花

31、Y36S43V37成44M7Y40瞄r+1丫屹L传I卜：V44Y牝Y46Y47KJCf1HJCEHJcj3HJC- -.tjLJ557DIEEDVAC24VDCo图5-1系统连接图4.2 PLC i/o点的分配由于是交流双速电梯，需保留原线路中的主回路接触器和门机继电器；考 虑安全设计需要，控制部分保留安全回路继电器（急停继电器）和门联锁继电器。对7层/7站集选电梯，根据输入信号及输入信号的数量，经过计算，输 入点为38点，输出点数为39点；输入、输出信号都是数字量。输出量的电压类 型分别为 220VAC，110VAC，24VDC。根据选用的FX2N-80MR的输入、输出点数分配情况及计算的I

32、/O点数的实际情况，经过综合分析，画出的I/O的地址分配及外围接线图5-1所示，图中的 元件符号及其含义如附录A。PLC部分内部辅助继电器含义如图附录B。4.3电梯开关门运行回路下列程序是按照双开门有无司机控制来设计的。主要完成电梯的手动开门、 无司机状态下的本层开门、电梯运行到达目的层站时的自动开门、手动关门、无 司机状态下的自动延时关门、基站外启动时的开关门等功能。电梯开关门运行回 路如图5-2。:021XO35XO23 XC35XO2 5 XO37砌7 河。图5-2电梯的开、关门运行回路上述程序中Y10、Y11分别为为开门、关门继电器在PLC输出端地址，X0 为超载信号输入，当超载后电梯

33、将不关门，直到不超载后才关门启动。M141为 PLC内部辅助继电器，表示电梯停止后轿厢内无人，本层外呼开门继电器。4.4电梯的指层控制回路本电梯中楼层信号是通过安装于每层井道内的感应器及安装在轿顶的隔磁 板来实现的。但由于获得的楼层信号不连续，因而需要通过程序实现X32X40 分别为17楼的楼层感应器在PLC的输入端地址。其实现程序如图5-3。 TOC o 1-5 h z -一| |归跆X。力I I-.呼如海3I I由盟1 | E5TM2XO32TI1一| |沮| |. .RST 虻I H-1一| |辎1 |RST X4 海EIMI I1由魅IXO35-| |.ptST皓T H-1XO37一|

34、 |苗湛1 |RSTH6XA40-I MMEye-| |yo20址KA-j | :Z215K6M2I FM311TII F通图5-3实现连续层楼信号及七段数码管表示楼层信号上述程序中M1M7为内部辅助继电器，其作用相当于继电器控制线路中的 17楼的楼层辅助继电器。取得楼层信号后，就要将楼层信息通过指示灯或七 段数码管表示出来。若用指示灯表示层楼信号，程序非常简单；本电梯中采用七 段数码管来表示楼层信号，上图中Y14、Y15、Y16、Y17、Y20、Y21、Y22为七段 数码管中a、b、c、d、e、f、g各个笔画的PLC输出端地址。4.5电梯的选层、定向回路任何类别的电梯，其运行的充分与必要条件

35、之一一一“要有确定的电梯运行 方向”，因此所有电梯的确定运行方向的控制环节一一简称“定向环节”，在所有 电梯的整体控制系统中也与电梯的自动开关门控制环节一样，是一个至关重要的. 控制环节。所谓电梯的方向控制环节，是根据电梯轿厢内乘客欲往层楼的位置信号或各 层楼大厅乘客的召唤信号位置与电梯所处层楼的位置信号进行比较：凡是在电梯 位置信号上方向的轿内或层楼厅外召唤信号，则电梯定上行方向；凡在其下方向 的，则定下行方向。在方向控制环节中，一般集选电梯必须满足下列几点要求。轿内指令信号优先于各层楼厅外召唤信号而定向，即当空轿厢电梯被某层 厅外乘客召唤到达该层后，某层的乘客即可进入电梯轿厢内而揿按指令按

36、钮令电 梯定上行方向（或下行方向）；若该乘客虽进入轿厢内且电梯门未关闭而尚未揿按 指令按钮前（即电梯尚未定出方向），出现其他层楼的厅外召唤信号时，如此召唤 信号指令电梯的运行方向有别于已进入轿厢内的乘客要求指令电梯的运行方向， 则电梯的运行方向应由已进入轿厢内的乘客要求而定向，而不是根据其他层楼厅 外乘客的要求而定向。这就是所谓的“轿内优先于厅外”。只有当电梯门延时关闭后，而轿内又无指令定向的情况下，才能按各层楼的 召唤信号的要求而定出电梯运行方向，但一旦定出电梯运行方向后，再有其他层 楼的召唤信号就不能更改己定的运行方向了。要保持最远层楼召唤信号所要求的电梯运行方向，而不能轻易地更改，这 样

37、以保证最高层楼（或最低层楼）乘客的乘用电梯，而只有在电梯完成最远层楼乘 客的要求后，方能改变电梯运行方向。在有司机操纵电梯时，当电梯尚未启动运行的情况下，应让司机有强行改 变电梯运行方向的可能性。这种在我国电梯尚未广泛普及，又以“有司机”操纵 为主的使用情况下，这一“强行换向”也是必要的。而在电梯检修状况下，电梯的方向控制应由检修人员直接揿按轿厢内操纵 箱上或轿厢顶的检修箱上的方向按钮即令电梯定向上（或向下）运行；而当松开方 向按钮即令电梯消失运行方向并使电梯立即停车。电梯的上下行方向的确定程序如图5-4。yeMl 2W2 Z3 魁 甄HIMl 3HIMl 4HIMl 5HIHIM21 TOC

38、 o 1-5 h z -HI1KO46- J0i3I I-即 .H101JI1011 I 013图5-4电梯的选层、定向（上、下行）上述程序中M100为PLC内部辅助继电器，代表电梯的上行方向继电器,M101 为PLC内部辅助继电器，代表电梯的下行方向继电器；X44为有/无司机开关在 PLC输入端的地址；X46，X47为检修上行和下行按钮在PLC输入端的地址。丫12,Y13 为上行、下行方向指示灯在PLC输出端的地址。4.6电梯选层换速回路无论何种电梯，为了实现“快、稳、准”要求中的“准”的要求，必须令电 梯在到达目的层楼之前的某一距离点开始进行减速，以保证准确停车时所需的尽 可能低的低速度。

39、为此，各种不同类型的电梯，其发出减速信号的位置是不一样 的；但不论何种电梯，其减速制动信号的发出可以归结为两大类。1）人工的 即由电梯的专职司机凭经验判断而发出的，例如手柄开关操纵的 各种载货电梯等均属此类。2）自动的 电梯能够根据轿内指令信号或根据各层楼厅外的召唤信号方向 与电梯运行方向一致时，按预先确定的距离位置而自动发出减速信号。本电梯就 是这种。电梯选层换速程序如图5-5所示。JiTiIE心K1803H1X0O6-| |ET Ml 2M2TH4I-MlPST M12M1B0-tH1XET MJ6 TOC o 1-5 h z M6-00+I卜M-Vs 宓 aiffO艾DM| | SET

40、Ml 7M7Y-OOlH-F 3MlffO1C11 TOC o 1-5 h z 一11f 5KI 2I |场)W13| |.mI | gMl 6I |31via| |割盹Ml 7I |牛3_)图5-6轿内登记和按钮指示灯显示、厅外召唤登记、消号与指示灯输出的程序如下。其中X14、X16、X20、X22、 X24、X26为16楼上召唤按钮在PLC输入端的地址，M21M26为PLC内部辅助 继电器，表示16楼的上召唤继电器，Y34Y37、Y40、Y41为16上召唤指 示灯在PLC输出端地址；X15、X27、X21、X23、X25、X27为27楼下召唤按钮 在PLC输入端的地址。M32M37为PLC

41、内部辅助继电器，表示27楼的下召唤 继电器，Y42Y47为27楼下召唤指示灯在PLC输出端的地址。M30，M40为 PLC内部辅助继电器，分别代表电梯上行和下行方向辅助继电器。如图5-7。 TOC o 1-5 h z | |SETMlM3O Y104T I11s 心 itKT t姑 *xoie-1 |SETM22 辛 W004一I I1 I_4 临T乂既 -4U2 2| | E5 | |SET溢 3,M3 U3O 0(X1T I1 Ie 23d-f1123-T f 邮 )X2ZT ISEJ 心 3fiM3O VOOiT I1 I4顷 瞄 HJBO-中H2i TOC o 1-5 h z T I即

42、 JW 二| |SEI H2515004T I1 I|4切 M25MHI1M25T Im 仆)XO2&| |.(SET H2S KEM3D YMiT I1 I4E 能七 Ml SO*H2-6 TOC o 1-5 h z T IB XO15| | .；ET H32M2 M40004T I1 I一J4R# H MISO *3 2 TOC o 1-5 h z -T f E )XO17| |.SET M33绍M4D Y(KHI II Ir R片T皿 maoW| |-也心?| | :ET M3 4MkM4O YOOT I1 IR5T e MISOT，fU3 4I | E )T I -MBYOO-1T I

43、1 I_ppf-M1Bd4用ET I)；D25T H潟MdO WiT I1 IMIBO-44-JT IXO27T I-SETR.STSETRSTSETJ1)1347 MW YOGIT I1 IRW H3?K18GHM3 7I I ._(：Di7图5-7厅外登记消号与指示灯输出4.8电梯的运行控制回路本电梯为双速控制，故电梯的运行控制主要是在保证电梯安全回路及门联 锁正常工作的前提下，对双速电梯的启动加速、稳速运行、减速、停车等的控制。 实际上，表现为电梯的上行，下行接触器和快车、慢车接触器的控制。该部分功 能实现的程序如下：其中Y0,Y1分别为上行和下行接触器在PLC输出端的地址； Y2,Y3

44、分别为快车和慢车接触器在PLC输出端的地址；Y4为快车辅助接触器在 PLC输出端的地址；Y5, Y6, Y7分别为慢车第一、第二和第三辅助接触器在PLC 输出端的地址；X30，X31分别为上下平层感应器在PLC输入端的地址。M120代 表运行回路的启动继电器。运行控制如图5-8所示。X-032 XO3 3又眼 dKO3SXDiO KOO1 TOC o 1-5 h z TF4-F-FMI I)MillI IMHOK.7ST I8)XO03 MlfrO XOOl T2O7 XO13XI20-SO43003I 卜G皿Ml 30M120YM2t ij4林 )XD30031Hl 5-0r002 Xfl4

45、3 X001T001I I少卡H 干1 I H广仲 1XlOO TCH2 Ml 2-0XTOl XO43 Hl 00I F1 卜 -I IX0301 Yfr03 Y000XO 据T41 II I4T2CHWYflOOT I 3)XO31 X030 HIM rooa XOlS XOOl YOfrOI I- H M -J4- | H-C1 -J4.10电梯控制系统的调试运行调试程序则意味着整个设计进入了收尾阶段了，调试应满住系统的运行要 求，1）开始时，电梯处于任意一层。2）当有外呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯信号，到达该楼层时，轿厢停 止运行，轿厢门延时打开，延时后自动关门。3）人进入轿厢后，当

46、有内呼梯信号到来时，轿厢响应该呼梯队信号，到达 该楼层时，轿厢停止运行，轿厢门延时打开，延时自动关门。4）在电梯轿厢运行过程中，轿厢上升（或下降）途中，任何反方向下降（或 上升）的外呼梯信号均不响应，但如果反向外呼梯信号前方向无其它内、外呼梯 信号时，则电梯响应该外呼梯信号。例如，电梯轿厢在一楼，将要运行到三楼， 在此过程中可以响应二层向上外呼梯信号，但不响应二层向下外呼梯信号。同时， 如果电梯到达三层，如果四层没有任何呼梯信号，则电梯可以响应三层向下外呼 梯信号。否则，电梯轿厢将继续运行至四楼，然后向下运行响应三层向下外呼梯 信号。5）电梯应具有最远反向外呼梯响应功能。例如，电梯轿厢在一楼，

47、而同时 有二层向下外呼梯，三层向下外呼梯，四层向下外呼梯，则电梯轿厢光去四楼响 应四层向下外呼梯信号。6）电梯未平层或运行时，开门按钮和关门按钮均不起作用。平层且电梯轿 厢停止运行后，按开门按钮轿厢门打开，按关门钮轿厢门关闭。系统调试运行的步骤大概可分为：1）根据各个模块编写好电梯控制系统的梯形图程序。2）将程序写入PLC。3）调试运行。在调试过程中要充分运用PLC的监控、测试手段。可以首先进行各个模块 的调试，然后再整体调试。在进行系统调试时，必须弄清楚各个模块之间的联系。 系统调试是非常复杂的过程，需要考虑很多方面的问题，需要对程序反复验证， 现场调试等等，使系统尽量完善。结论毕业设计是专

48、科学习阶段一次非常难得的理论与实际相结合的机会，通过这 次比较完整的设计出电梯PLC控制，我摆脱了单纯的理论知识学习状态。通过实 际设计相结合，锻炼了我综合运用所学的专业基础知识，解决实际工程问题的能 力，同时也提高我查阅文献资料、设计手册、设计规范以及电脑制图等其他专业 能力水平。通过PLC控制电梯，实现电梯的运行速度、反映时间和停层的准确度 达到一定的标准，而对电梯的速度、运行状态、安全、可靠、消防等进行合理的 设计。综合考虑电梯PLC控制系统，能够达到“稳、准、快”的要求，这就要求 我们的设计必须严密、可靠。通过这次毕业设计，提高了我的意志力和品质力， 提升了自己的忍耐力，懂得了怎样缓解压力，学会了独立思考、逻辑思维、提出 问题、分析问题、解决问题的方法。这是我们希望看到的，