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1、电 梯 电 气 控 制,电梯与自动扶梯技术检验,第七章 序,一、电气控制系统 电梯的电气控制系统是电梯的逻辑控制部分，是电梯控制的灵魂，控制系统负责接收来自电梯各部位的信号，根据逻辑指令或程序，向拖动系统、信号系统等发出指令，完成相应的动作，控制电梯运行；电梯所具有基本功能，都来源于控制系统对电力拖动系统的控制。,第一节 1,二、电气控制的方式及装置 1.控制方式： 控制方式的发展经历了几个阶段，较早期使用继电器逻辑控制系统。随后出现了半导体逻辑控制，再以后是单片机控制系统和PLC控制系统，目前多采用专用微机控制系统，已成为主流产品。 无论采用哪种控制系统，其实现的功能是相近的，目的就是控制电
2、梯安全正常的运行。,控制系统分类,根据电梯能实现的功能可分为： 按钮控制多用于杂物电梯； 信号控制一般只用在载货电梯上；一般有司机操作，可以是手动门或者自动门系统，控制系统接收到信号后，通过声光的形式通知司机，司机根据信号情况对电梯进行操作和调度。电梯运行效率取决于司机 乘客电梯多采用集选控制；即控制系统采集各方面的信号，并对信号进行集中处理，由控制系统选择最优状况，决定电梯的运行方向、层站停靠等；也可以由有控制权的人员(司机)干预运行，属于全自动运行模式。,第一节 2,控制系统主要输入信号 轿厢选层信号、功能控制信号、轿厢位置信号、安全触点信号、楼层呼梯信号、速度信号、状态信号（门位置、轿厢
3、位置） 控制系统主要输出信号 主机驱动信号（向拖动系统）、楼层指示（人机交互）、按钮指示、门机驱动信号、报警声光信号等。,第一节 3,主要控制元件介绍 交流接触器、继电器类 按钮开关（钥匙开关、转换开关） 永磁感应器、双稳态磁保开关类 沟道型光电开关、光幕类 行程开关 安全触点开关 旋转编码器 超载传感器 保护开关类（热保、相序、断路器）,常用元件实物图片,交流接触器,常用元件实物图片,小型继及中间继电器,常用元件实物图片,常用按钮及转换开关,常用元件实物图片,相序继电器图片,常用元件实物图片,常用光电开关,常用元件实物图片,常用磁开关,常用元件实物图片,常用行程开关,常用元件实物图片,安全开
4、关,什么是安全开关,定义：GB7588之14.1.2.2.1 安全触点的动作，应由断路装置将其可靠地断开，甚至两触点熔接在一起也应断开。 应用原理：以门锁开关为例，不管以任何形式（包括机械、电气造成）开关不能正常断开，门机将对开关施加外力，强行要求开关断开，如果门机的外力仍然无法强制断开，则本层厅门就无法打开，电气系统发生保护，在轿厢的人员安全是有保障的。假如使用非安全开关，门打开了，开关仍处于接通状态，有可能系统接收到指令后，在开门状态电梯就会运行，造成剪切事故！再假如开关的损坏是无法接通，控制系统检测不到门锁信号，不会发出运行指令，同样不会伤及乘客。,电梯控制系统工作时序,1.基本时序 管
5、理员打开电梯钥匙 系统进行自检 自动将电梯门打开 接收指令 关闭电梯门 检测门锁情况 电梯启动 加速到预定速度 检测距换速位距离 到达换速点 发出减速指令 寻找平层点 轿厢停止 制动器闭锁 打开电梯门 放乘客进出 关闭电梯门 检测门锁情况 执行下一条运行指令。,控制系统的组成,安全系统 安全回路、门锁回路、门安全保护及其他保护装置 层楼系统 判断轿厢所在位置，对给定信号做出反应 门控系统 接收逻辑系统指令、对门进行开、关控制 逻辑系统 接收信号指令并运算，向其它子系统发出指令,控制系统的组成,人机交互系统 以声、光、图像等模式告知电梯使用者设备所处的状态。如运行方向、所在位置等，如检修、消防、
6、满载等。,继电器控制 序,二、电路特点 继电器控制原理简单、直观。使用继电器的接点、线圈根据控制要求用电线连接成电路，达到控制目的。如果需要改变或增加功能，只能通过改变电路连线来实现。属于硬逻辑控制。 继电器控制电路存在诸多缺点，如系统庞大、故障率高、系统寿命短、控制柜自身耗电量大等，电梯属于高可靠性设备，该系统被淘汰的主要原因就是故障率高可靠性差。,继电器控制 序,为什么还要学习继电器控制 受系统限制和继电器本身影响，即不可能无限制增加继电器的数量，而且每个继电器接点数量都为固定值，因此，继电器电路设计十分精巧、精练。虽然继电器逻辑控制电梯已经被淘汰。但了解几个经典电路，开拓一下思路，将有利
7、于电梯功能的理解，特别是在PLC程序设计与程序理解方面有很大益处。PLC梯形图与继电器逻辑控制有着极其相似之处，甚至直接是继电器控制电路的延伸。,电路 1,1.自动平层电路 元件说明：KC快车辅助继电器；1LB下平层感应器；2LB上平层感应器；LSJ慢上继电器；LXJ慢下继电器。部分电梯采用继电器组成类似电路。,电路 2,层楼记忆电路,电路 3,自动定向电路,电路 4,直流门机控制电路,PLC控制系统 序,PLC的发展 由于PC的缩写与个人计算机、可编程计数器重名，为了加以区分现代将其缩写为PLC。PLC最早应用于汽车生产线，以后应用于其他工业设备，号称是人类设计最成熟和可靠的产品。90年代初
8、，在国内电梯上开始得到应用，是替代继电接触控制系统理想产品。,几个显著特点,PLC的特点 由微处理器作为核心，采用循环扫描方式处理用户程序，接口电路适合在工业环境中使用。 内部继电器可无限制次数的使用，只和程序存储容量有关。 在接线不改变的情况下，修改程序即可改变应有功能，灵活性好。 抗干扰能力强、结构紧凑、在较恶劣环境中仍然能可靠工作。 大部分功能在内部实现，减少了外围接线提高系统可靠性。 编程简单，熟悉继电器控制的，几个学时就能掌握。,PLC简介,系统构成 PLC主要由微处理器、接口电路、存储器、电源几大部分构成。存储器分为监控程序和用户程序两大部分，两个部分是独立的，微处理器读取存储器和
9、接口数据，按用户程序进行处理，并将处理结果写入存储器和接口，循环扫描执行。,PLC实物图片,常用PLC图片,外围接口,PLC外部接口 PLC外部接口有电源输入端口、信号输入接口、信号输出接口、内部电源输出口、编程器连接口、扩展接口等。 电源接口提供给PLC运行的能源。 输入口采集来自各部位信号 输出口将控制信号输出给执行机构。 编程器接口连接编程器，对用户程序进行输入、修改、核对、读取。 扩展口连接扩展模块，如I/O口、A/D口、特殊模块等。,一般接线,PLC的接线 一般采用一对一模式，即电梯每一个按钮、开关对应PLC的一个输入口，PLC的每个输出口对应一个执行元件。 复用模式，通过几个口的外
10、围编码组合，到PLC内部进行解码。实现一口多用的功能，可有效降低成本，提高PLC的利用率。 扫描输入模式，也可称为矩阵输入模式，通常由输出口配合输入口使用，比如8个输出口配合8个输入口，可以实现64点输入，由于采用扫描模式，所以响应速度较慢。,一对一接线,接线图,复用接线,接线图,扫描接线,接线图,编程方式1,专用工具编程,编程方式2,计算机软件编程,梯形图样式,2.自动定向程序,复杂电路处理,一些看似简单的电路其实属复杂电路 化简前 化简后,流行通用控制,专用微机控制系统 随着技术的不断进步，专用控制系统成为市场的主流。常用控制系统有STEP(新时达)公司的C板系统、F板系统、5021板系统
11、。沈阳蓝光BL2000系统等产品；莫纳克一体化控制系统，无锡中秀串行电梯控制系统等等。我国台湾省也有类似产品生产，如永大电梯的控制系统，硕成控制系统等，在大陆市场所占份额不大，因此不作介绍。,新时达主板,新时达5021主板,服务器,服务器用于输入电梯运行参数、电梯调试及故障检查,附属板,轿厢控制板和外呼控制板,蓝光主板,蓝光BL2000控制板,附属板,召唤板及指令板,流行通用控制简介,共同特点： 电梯各项功能齐全 采用CAN总线或RS485方式通讯，大大简化电梯布线；抗干扰能力强。 模块化设计，系统通用性强； 系统升级仅对软件系统更新，硬件系统无需改变； 可以使用模拟量和数字量两种方式驱动变频
12、器，运行效率高； 大大减少了井道传感器的数量，减少了生产和维护成本，系统可靠性增强。 自动判别电梯故障并记录，方便维修。 自动学习井道数据，层高数据，适应性强。,品牌厂商控制系统,品牌厂商的电梯控制系统 自主研发为主，基本做到全球同步； 常见品牌如OTIS、三菱、通力等都有自主控制系统，属于专用电梯控制器，采用多处理器串行通讯系统，发展方向都是简化安装、布线，便于调试，功能更加强大，可靠性更高，推行绿色环保理念，向市场推出更加节能的产品。调试方式能让低学历的人群接受，并很快掌握调试要领等方面发展。,其他厂商控制板,OTIS的LCB2控制板,其他厂商控制板,永大日立主板,电梯的运行规则1,定向：
13、根据轿厢位置与信号位置确定运行方向，按照时间优先原则，即先收到的信号优先于后受到的信号。 顺向截车：响应同方向的停车指令，不响应逆方向的停车指令。 最远反向截车：响应最远信号后改变运行方向 满载直驶：电梯满载运行时，不再执行顺向外呼功能。 超载：电梯超载后，厅轿门不再关闭，并发出声光报警信号,电梯的运行规则2,厅外开门：电梯停层位置的呼梯按钮按下，电梯自动开门。 门区外禁止开门：电梯在门区以外控制电路禁止电动开门 分散待梯：并联或群控时，各电梯停止在不同楼层，有呼叫信号时，最靠近电梯执行服务。 自返基站：电梯在没有信号一定时间后自动驶向基站，并在基站待梯。 防捣乱：根据称重信号，当轻载状态时可
14、选楼层个数受到限制。,电梯的运行规则3,检修运行：供电梯检查、维修使用，就是电梯的点动运行，按下按钮电梯以检修速度运行，松手即停，检修指令有优先级别，最危险的位置（轿顶）级别最高。 消防员运行：消防电梯独有功能，需经过耐火门试验。只能选1个楼层信号；到站不开门，按开门按钮开门，松开立刻关门，可再选楼层。 火灾返回：收到信号后电梯以最快方式返到基站，开门后不再运行。,总结,因篇幅和时间有限，我们也只看到部分厂商的控制系统，各厂家的控制系统千奇百怪，但作为电梯控制系统，它们实现的功能却是一至的。因此，要学习好控制原理，应先掌握电梯的运行规则，然后学习基本电路，逐步深入。当遇到没有见过的控制系统时，只需要从电梯的基本运行规则入手，考虑其控制要领和控制方法！,本节要点,认识电梯控制系统常用元件 熟悉继电器控制系统基本原理并能讲解动作顺序。 PLC的基本结构，编程工具与编程方法 熟记电梯的运行规则，它几乎适用于任何曳引或强制驱动电梯。,致谢！,根据教材，此部分学习内容结束，对此两章所讲内容有不明之处在剩余时间内进行讨论！ 欢迎踊跃发言 谢谢！,