第七講電梯邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計課件

孟范偉2015年03月26日第三章電梯邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計孟范偉第三章1、按用途分電梯的分類2、按驅(qū)動方式：曳引式、液壓式、齒輪齒條3、按控制方式：手柄、按鈕、信號、集選、并聯(lián)、群控1、按用途分電梯的分類2、按驅(qū)動方式：曳引式、液壓式、齒輪齒7.1結(jié)構(gòu)及控制要求一、基本結(jié)構(gòu)1、空間考慮（1）機(jī)房部分（2）井道部分（3）層站部分（4）轎廂部分書上31頁圖3.12、系統(tǒng)考慮7.1結(jié)構(gòu)及控制要求一、基本結(jié)構(gòu)1、空間考慮（1）機(jī)房部電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)電氣安全保護(hù)系統(tǒng)曳引電動機(jī)：提供動力速度反饋裝置：為電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)提供速度實(shí)測信號電動機(jī)調(diào)速控制：根據(jù)電梯啟動、運(yùn)行和制動平層等

要求，對曳引電動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的。拖動電源：為電動機(jī)提供電源控制裝置：設(shè)置在機(jī)房的控制柜上，根據(jù)運(yùn)行的邏輯

功能控制電梯的運(yùn)行。操縱裝置：實(shí)際上就是召喚按鈕，用來操縱電梯運(yùn)行平層裝置：發(fā)出平層控制信號，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確平層位置顯示裝置：指示燈安全窗：轎廂頂部，打開時，電梯不準(zhǔn)運(yùn)行，

緊急情況下疏散乘客安全鉗、限速器，上面見過了，見下頁圖極限開關(guān)、強(qiáng)迫換速開關(guān)：位置安全裝置三大系統(tǒng)當(dāng)電梯運(yùn)行至上或下極限位置時不停車：上下限位開關(guān)發(fā)出停車信號；壓下強(qiáng)迫停車開關(guān)，強(qiáng)制運(yùn)行；通過機(jī)械裝置帶動極限開關(guān)切斷曳引電動機(jī)電源，避免沖頂和蹲底電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)電氣安全保護(hù)系統(tǒng)曳引電動機(jī)：提供動力限速器和安全鉗限速器和安全鉗是電梯最重要的安全保護(hù)裝置，也稱之為斷繩保護(hù)和超速保護(hù)。限速器的鋼絲繩圍繞著繩輪和底坑中的脹繩輪形成一個閉環(huán)，其繩頭部與轎廂緊固在一起，并通過機(jī)械連桿與安全鉗連起來。如果轎廂超速，限速器立即動作，觸發(fā)夾繩裝置夾緊鋼絲繩。當(dāng)轎廂下降時，鋼絲繩拉動安全鉗運(yùn)作使安全鉗對導(dǎo)軌產(chǎn)生摩擦力，把轎廂迅速制動在導(dǎo)軌上，停止運(yùn)動。限速器和安全鉗二、工作過程?？吭诨境丝瓦M(jìn)入轎廂，按下想去樓層的按鈕按啟動按鈕電梯運(yùn)行指令的預(yù)先登記電梯關(guān)門，開始起動、加速、穩(wěn)速到達(dá)目標(biāo)層前某一位置時井道傳感器發(fā)出轉(zhuǎn)換信號，自動減速轎廂進(jìn)入平層區(qū)井道平層傳感器發(fā)出平層信號，并自動開門若平層精度低，則電梯進(jìn)行校正運(yùn)行，將以最低的速度慢行到準(zhǔn)確平層位繼續(xù)同向運(yùn)行，乘客只需按下啟動按鈕若外部有人按下召喚按鈕，符合此時電梯運(yùn)行方向，則被截停，按下選層按鈕，完成運(yùn)行登記，按啟動按鈕，當(dāng)同向的指令都被完成后，電梯自動換向運(yùn)行二、工作過程?？吭诨境丝瓦M(jìn)入轎廂，按下想去樓層的按鈕按啟動1、無廳外召喚信號運(yùn)行登記:乘客進(jìn)入轎廂,根據(jù)各自欲前往的樓層，逐一按下相應(yīng)樓層的選層按鈕，完成了電梯運(yùn)行指令的預(yù)先登記，電梯便自動決定運(yùn)行方向。起動運(yùn)行：按啟動按鈕，電梯自動關(guān)門，當(dāng)門完全關(guān)閉后，門鎖微動開關(guān)閉合，使門鎖繼電器吸合，電梯開始起動、加速，直至穩(wěn)速運(yùn)行。自動運(yùn)行：當(dāng)乘客進(jìn)入轎廂時，只需按下欲前往的層站按鈕。電梯在到達(dá)規(guī)定的6~8s停站延遲時間后，便自動關(guān)門起動、加速，直至穩(wěn)速運(yùn)行。1、無廳外召喚信號運(yùn)行登記:乘客進(jìn)入轎廂,根據(jù)各自欲前往的樓減速運(yùn)行:當(dāng)電梯到達(dá)欲?？康哪康臉菍忧胺侥骋晃恢脮r，由井道傳感器向電梯控制系統(tǒng)發(fā)出轉(zhuǎn)換信號，電梯便自動減速準(zhǔn)備?？俊Ｗ詣悠綄樱寒?dāng)轎廂進(jìn)入到平層區(qū)(即?？繕菍由戏交蛳路降囊欢斡邢蘧嚯x)時，井道平層傳感器動作，發(fā)出平層信號控制轎廂準(zhǔn)確平層，并自動開門。如果在平層時精度低于標(biāo)準(zhǔn)要求，則電梯進(jìn)行校正運(yùn)行，電梯以最低的速度慢行到準(zhǔn)確平行位。平層：即是指停車時，轎廂的底與門廳“地平面”應(yīng)相平齊，系統(tǒng)規(guī)定平層時兩平面相差不得超過5mm。繼續(xù)運(yùn)行：如果電梯繼續(xù)同向運(yùn)行，乘客只需按下起動按鈕，電梯便按預(yù)先登記的樓層，按序逐一自動?？?，自動開門。減速運(yùn)行:當(dāng)電梯到達(dá)欲停靠的目的樓層前方某一位置時，由井道傳2、有廳外召喚信號運(yùn)行登記：登記外喚信號先同向運(yùn)行：只要申請乘梯方向符合此時電梯運(yùn)行方向，則電梯能被順向截停后反向運(yùn)行：當(dāng)同向登記指令都己被執(zhí)行以后，乘客只要按下起動按鈕，電梯便自動換向運(yùn)行，執(zhí)行另一方向的運(yùn)行登記指令在運(yùn)行過程中，可逐一根據(jù)各樓層廳外召喚信號，對符合運(yùn)行方向的召喚信號，將逐一應(yīng)答，自動停靠，自動開門。在完成全部同向的登記以后，如有反向廳外召喚信號，則電梯自動換向運(yùn)行，應(yīng)答反向廳外召喚信號。如果沒有召喚信號時，電梯便自動關(guān)門停機(jī)，或自動駛回基站關(guān)門待命。如果某一樓層再有召喚信號，電梯便自動起動前往應(yīng)召。2、有廳外召喚信號運(yùn)行登記：登記外喚信號3、特殊情況障礙開門：如果電梯在某一樓層關(guān)門時，有人或物碰觸了門安全觸板，或被非接觸式的光電式、電子式裝置檢測到關(guān)門障礙時，電梯便停止關(guān)門并立即轉(zhuǎn)為開門。本層開門：如果欲乘電梯的乘客正逢電梯關(guān)門時，可按下廳外上、下召喚按鈕中與電梯欲運(yùn)行方向相同的按鈕，電梯便立即開門，即本層開門電梯超載：如果由于載物過多而超載，則電梯超載檢測裝置發(fā)出超載信號，在聲光提示的同時，阻止電梯起動并開門，直到滿足限載要求，電梯方能恢復(fù)正常運(yùn)行。3、特殊情況障礙開門：如果電梯在某一樓層關(guān)門時，有人或物碰觸三、控制要求平層控制換速點(diǎn)信號指層樓層信號轎內(nèi)指令廳門召喚檢修控制選層定向控制信號指示控制顯示輸出圖3.2電梯控制系統(tǒng)功能劃分電力拖動系統(tǒng)換速控制平層傳感器三、控制要求平層控制換速點(diǎn)信號指層樓層信號轎內(nèi)指令檢修控制1、電梯位置的確定和顯示轎廂中的乘客每個層站等候的人制動停車等控制需求2、轎廂內(nèi)的運(yùn)行命令及召喚命令內(nèi)選信號：轎廂內(nèi)操作盤上的選層按鈕外喚信號：內(nèi)選與外喚信號在要求得到滿足時要能自動消號基本控制要求1、電梯位置的確定和顯示轎廂中的乘客2、轎廂內(nèi)的運(yùn)行命令及召3、電梯自動運(yùn)行時的信號響應(yīng)由內(nèi)選和外喚信號決定電梯運(yùn)行方向和停站點(diǎn)先上后下的原則確定運(yùn)行方向后，中途不響應(yīng)反向呼喚信號4、轎廂的啟動和運(yùn)行啟動運(yùn)行的條件：方向確定、轎廂門關(guān)好加速運(yùn)行階段、穩(wěn)速運(yùn)行階段5、轎廂的平層和停車停車過程要在之前開始，先減速，再制動6、安全保護(hù)：沖頂與蹲底、斷繩、逃生、消防基本控制要求3、電梯自動運(yùn)行時的信號響應(yīng)由內(nèi)選和外喚信號決定電梯運(yùn)行方向單臺電梯的控制功能:11個1、集選控制功能將轎廂內(nèi)選信號和廳外召喚信號集中進(jìn)行綜合分析處理的高度自動控制功能包括：登記、停站延時自動關(guān)門、同向逐一應(yīng)答、平層自動開門、自動換向反向應(yīng)答、自動應(yīng)召服務(wù)2、司機(jī)操作功能由司機(jī)關(guān)門啟動運(yùn)行、自動平層轎內(nèi)指令按鈕選向廳外召喚順向截停單臺電梯的控制功能:11個1、集選控制功能將轎廂內(nèi)選信號和廳單臺電梯的控制功能:11個3、超載自動報警功能4、轎廂內(nèi)應(yīng)急照明功能：停電時5、故障時自動就近平層功能6、開門時間自動設(shè)定功能：根據(jù)情況，自動調(diào)整開門時間7、即時關(guān)門功能8、轎廂照明和風(fēng)扇自動關(guān)閉9、消防應(yīng)急操作：消防開關(guān)閉合時，電梯自動返回基站10、滿員自動直達(dá)：滿員后，不響應(yīng)外部呼喚11、防止轎內(nèi)惡作?。褐亓啃∮陬A(yù)設(shè)負(fù)載，開門后，內(nèi)呼

指令全部取消。單臺電梯的控制功能:11個3、超載自動報警功能4、轎廂內(nèi)應(yīng)急群控電梯的控制功能:9個1、最大最小功能：預(yù)測最大等候時間，待梯時間最小2、優(yōu)先調(diào)度功能：不超過規(guī)定值時，哪臺應(yīng)召？3、區(qū)域優(yōu)先控制：多個召喚，先檢測長時間的，再檢測這些召喚附近是否有電梯，若有？若無（最大最?。?、已起動電梯優(yōu)先：是否啟動停層待命的電梯，若按時間長短原則應(yīng)由待命的負(fù)責(zé)，但系統(tǒng)先檢測別的，是否讓乘客等待過久，若不過長，則已經(jīng)在運(yùn)行的電梯優(yōu)先5、節(jié)能運(yùn)行：檢測需求量，供大于求？否則？服務(wù)超過需求？6、群控備用電源運(yùn)行：備用電源開啟，全部電梯返回指定位置，然后限定幾個電梯使用。7、群控消防運(yùn)行：按下消防開關(guān)，全部電梯駛向應(yīng)急層8、不受控電梯處理：原來的指定召喚由別的電梯代替9、故障備份：當(dāng)群控系統(tǒng)發(fā)生故障時，可執(zhí)行簡單的功能群控電梯的控制功能:9個1、最大最小功能：預(yù)測最大等候時間，7.2系統(tǒng)初步設(shè)計一、方案選擇電梯控制系統(tǒng)設(shè)計成敗的關(guān)鍵-----系統(tǒng)總體控制方案系統(tǒng)充分調(diào)研基礎(chǔ)之上進(jìn)行的控制要求技術(shù)指標(biāo)現(xiàn)場調(diào)研理論與數(shù)據(jù)支持7.2系統(tǒng)初步設(shè)計一、方案選擇電梯控制系統(tǒng)設(shè)計成敗的關(guān)鍵電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)電氣安全保護(hù)系統(tǒng)被控對象：主要任務(wù)：控制整過程的速度變化規(guī)律，減輕不舒適感調(diào)速發(fā)展：直流和交流繼電器-接觸器控制系統(tǒng)：最大的缺點(diǎn)是壽命短三大系統(tǒng)接觸器：指利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達(dá)到控制負(fù)載的電器。因為可快速切斷交流與直流主回路，可頻繁地接通與大電流控制電路的裝置，所以經(jīng)常用來控制電動機(jī)；接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護(hù)作用。接觸器控制容量大，適用于頻繁操作和遠(yuǎn)距離控制。是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之一電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)電氣安全保護(hù)系統(tǒng)被控對象：繼電器-接電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)被控對象：主要任務(wù)：控制整過程的速度變化規(guī)律，減輕不舒適感調(diào)速發(fā)展：直流和交流繼電器-接觸器控制系統(tǒng)：最大的缺點(diǎn)是壽命短二、總體設(shè)計方案半導(dǎo)體邏輯控制系統(tǒng)：隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展晶體三極管、二極管代替了有觸點(diǎn)的繼電器-接觸器。半永久性：不存在觸點(diǎn)帶來的使用壽命問題，但是以硬件邏輯運(yùn)算為基礎(chǔ)，帶來的問題是：根據(jù)控制算法和要求進(jìn)行布線，各元件布線必須單獨(dú)進(jìn)行，系統(tǒng)的升級和擴(kuò)展性差。電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)被控對象：繼電器-接觸器控制系統(tǒng)：最電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)被控對象：主要任務(wù)：控制整過程的速度變化規(guī)律，減輕不舒適感調(diào)速發(fā)展：直流和交流繼電器-接觸器控制系統(tǒng)：最大的缺點(diǎn)是壽命短二、總體設(shè)計方案半導(dǎo)體邏輯控制系統(tǒng)：隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展微處理器成功用于電梯控制系統(tǒng)中。電梯的微機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)際上是使控制算法，不再由硬件邏輯固定，而是通過程序存儲器中的程序固定好處是：不同功能情況下，不需要增減改硬件布線（1）便于使用、管理和變更功能要求；（2）減少了控制系統(tǒng)的體積、降低能耗和易于維護(hù)保養(yǎng)微機(jī)控制系統(tǒng)：隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)被控對象：繼電器-接觸器控制系統(tǒng)：最電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)被控對象：主要任務(wù)：控制整過程的速度變化規(guī)律，減輕不舒適感調(diào)速發(fā)展：直流和交流繼電器-接觸器控制系統(tǒng)：最大的缺點(diǎn)是壽命短二、總體設(shè)計方案半導(dǎo)體邏輯控制系統(tǒng)：隨著半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展微機(jī)控制系統(tǒng)：隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展PLC控制系統(tǒng)：電力拖動系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)被控對象：繼電器-接觸器控制系統(tǒng)：最PLC控制系統(tǒng)：起源1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器控制裝置的要求；1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司研制出了第一臺可編程邏輯控制器PDP—14，在美國通用汽車公司的生產(chǎn)線上試用成功，首次采用程序化的手段應(yīng)用于電氣控制，這是第一代可編程邏輯控制器，稱ProgrammableLogicController，簡稱PLC，是世界上公認(rèn)的第一臺PLC。1971年，日本研制出第一臺DCS-8；1973年，德國西門子公司（SIEMENS）研制出歐洲第一臺PLC，型號為SIMATICS4；1974年，中國研制出第一臺PLC，1977年開始工業(yè)應(yīng)用。PLC控制系統(tǒng)：起源1968年美國通用汽車公司提出取代繼電器PLC控制系統(tǒng)：它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。PLC是一種用于工業(yè)現(xiàn)場控制的專用計算機(jī)，實(shí)質(zhì)上仍屬于微機(jī)控制方式，但與普通微機(jī)控制有著明顯的區(qū)別，

PLC特點(diǎn)

（1）抗干擾：強(qiáng)電磁干擾措施是光電隔離：把干擾源和易受干擾的部分隔離開來，使測控裝置與現(xiàn)場僅保持信號聯(lián)系，而不直接發(fā)生電的聯(lián)系。測控裝置與現(xiàn)場信號之間、弱電和強(qiáng)電之間，常用的隔離方式有光電隔離、繼電器隔離、變壓器隔離、隔離放大器等。PLC控制系統(tǒng)：它采用一類可編程的存儲器，用于其內(nèi)部存儲程序PLC控制系統(tǒng)：（2）CPU，存儲器、I/O接口集成（3）PLC使用梯形圖和專用指令編程，沿用并發(fā)展了電氣控制的概念和設(shè)計思想，對于熟悉電氣控制的普通工程技術(shù)人員易于學(xué)習(xí)、掌握?！冬F(xiàn)代電氣控制及PLC應(yīng)用技術(shù)》控制中心在哪？硬接線方式：所有信號、點(diǎn)對點(diǎn)、大量的光纜

缺點(diǎn)是什么？安裝復(fù)雜更改和擴(kuò)展？維護(hù)？效率低，以及無法自我維護(hù)PLC控制系統(tǒng)：（2）CPU，存儲器、I/O接口集成《現(xiàn)代電現(xiàn)場總線：實(shí)現(xiàn)了控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的集成，特點(diǎn)（1）數(shù)字化，雙絞線等通信，總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相連（2）數(shù)據(jù)傳輸速度高，實(shí)時性好，抗