【導讀】了迅速的發(fā)展，電梯已經(jīng)成為城市物質(zhì)文明的一種標志。特別是在高層建筑中，電梯是不可缺少的垂直運輸設備?；钚?，同時延長了使用壽命，縮短了電梯的開發(fā)周期，并提高了電梯的控制水平，改善了電梯運行的舒適感，使電梯達到了較為理想的控制效果。得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，達到了理想的目的。該電梯控制系統(tǒng)具有指層、廳召喚、選層選向、手動和自動等功能，具有集選控制的特點。梯控制系統(tǒng)設計的實現(xiàn)方案，最后對本論文的研究內(nèi)容進行了總結(jié)與展望。目前電梯的控制普遍采用了兩種方式，一是采用微機作為信號控制單元，在現(xiàn)代社會和經(jīng)濟活動中，電梯已是城市物質(zhì)文明的一種標志。具，也是人類物質(zhì)文明的標志。交流雙速電梯是靠改變定子繞組接線以變換電動機極對數(shù)P的方法進行調(diào)速。電路中晶閘管的觸發(fā)脈沖相位，即調(diào)節(jié)電動機的端電壓，達到改變轉(zhuǎn)速的目的。利用電梯空載上行、滿載下行時電機處以發(fā)電。梯的補充能源也將是新的課題。

　　

【正文】 的，凡是在有可能使各類人員進入電梯轎廂內(nèi)的電梯，必須設置這一保護，是極為重要的保護環(huán)節(jié)，絕不能等閑視之，但只有在不允許，也不能進入各類人員的小型雜物電梯上才可不設置這一保護環(huán)節(jié)。 (2) 層門鎖保護 前面我們曾述及：電梯運行的三個充分與必要條件中之一是，電梯必須關(guān)閉好門后方可運行。因 此電梯門 (包括轎廂門和各層樓的所有層門 )必須閉鎖；若沒有閉鎖好，是不允許電梯運行的 !并且還要求不可能隨意強制撥開各個層樓的層門。所以各樓層的層門必須要有機械和電氣的聯(lián)鎖保護，即只有當各個層門確實關(guān)閉好后，機械的鉤子鎖鎖緊后電氣觸點才能接通，這樣電梯就可安全地運行。 由上述可知，層門閉鎖保護是機械和電氣不可分割的環(huán)節(jié)。因此在電梯安裝竣工驗收時必須提供某一類型的層門閉鎖保護裝置的型式試驗報告和性能檢測報告。 (3) 電梯門的安全保護環(huán)節(jié) 這一保護環(huán)節(jié)主要是指在關(guān)門過程中防止夾傷乘客等人員的保護裝置。一般有：安全 觸板，光電保護或電子光幕保護裝置和關(guān)門力限制保護等。這些保護裝置可任選一種或兩種以上均可。 這些保護裝置是在電梯關(guān)門過程中才起作用的。當有乘客或其他人員在電梯關(guān)門過程中碰撞 (或接近 )電梯門扇時使電梯門停止關(guān)閉，并立即開啟，從而使乘客不致被門扇夾痛 (傷 )。 (4) 上、下端站的強迫減速保護 為了防止電梯在兩端站的永磁感應器或選層器觸點等失效而產(chǎn)生不了減速信號所導致的快速沖頂或蹲底，根據(jù)電梯安全標準規(guī)定，必須在電梯井道內(nèi)的兩端設置強迫減速裝置。 (5) 上、下方向限位保護及終端保護 對于速度 ≤ l m/s 的交流雙 速電梯，應另設置終端極限開關(guān)。當方向限位保護不起作用時，則最后通過碰鐵使極限開關(guān)動作，切斷電梯的動力電源，迫使電梯強行停止。 (6) 缺相、錯相保護 如當供給電梯用電的電網(wǎng)系統(tǒng)，由于檢修人員檢修時不慎而造成三相動力線的相序與原相序有所不同時，就可使電梯原定的運行方向變更為相反的方向，這樣就會給電梯運行造成極大的危險性，帶來不堪設想的后果。因此要求在電梯控制系統(tǒng)中必須設置：缺相、錯相的保護繼電器。 當輸入交流曳引電動機 (或直流電梯中的交流原動機，或主變壓器 )接線端子前的任一部分 (例如熱保護繼電器、接觸器的主觸 頭、熔斷器、總電源開關(guān)等等 )發(fā)生問題而導致的缺相，均應通過缺相、錯相保護繼電器的動作而切斷控制電路中的安全保護回路。 NL 1 L 2 L 3F U 1F U 2F U 3L 1L 2L 3R 1 4V 7V E DWVUR 6R 4R 5R 1 0R 1 1 R 1 2R 1 3C 9 C 1 0C 1 1V 2V 3V 4V 5R 9R 8R 7V 1C 3C 4C 5C 6C 8C 7V 6L E D 圖 缺相、錯相保護繼電器工作原理示意圖 現(xiàn)在，人們常將缺相和錯相的兩種保護作用合并在一個繼電器內(nèi)，這就是我們通常所稱的缺相、錯相保護繼電器，現(xiàn)在常用的該繼電器型號有 XJ— 3 型和 XQJ 一 86Ⅱ 型等。上圖 即表示出了該繼電器的工作原理示意圖。 (7) 電梯電氣控制系統(tǒng)中的短路保護 一般的電氣設備均應有短路保護，在電梯的電氣控制系統(tǒng)中也與其他電氣設備一樣，均用不同容量的熔斷器進行 短路保護。 (8) 曳引電動機 (或直流電梯中的交流原動機或主變壓器 )的過載保護 一般最常用的過載保護是熱繼電器保護，當電梯長期過載 (即電動機中的電流大于額定電流 )，熱繼電器中的雙金屬片經(jīng)過一定時間 (該時間將隨電動機中電流大小而變化 )后變形而斷開串接在安全保護回路中的熱繼電器觸點，從而切斷全部控制電路，強令電梯停止運行，從而保護電動機 (或主變壓器 )不因長期過載而燒損。 運行方向燈、橋內(nèi)指令級廳外召喚指示燈 (1) 運行方向燈 在電梯確定了運行方向后，其方向指，示燈即被點亮，方向指示燈一般與層樓位置指示燈放在一起，其外形如下圖所示。這一方向燈是表明電梯向上 (或向下 )運行。只有在消失運行方向后，此燈才熄滅。 1 2 3 4 圖 運行方向指示燈 (2) 預報運行方向指示燈 隨著電梯的無司機狀態(tài)使用狀況增多，預報電梯下一次準備運行的方向燈也將得到日益推廣使用。而這種預報運行方向燈常與電梯到站鐘常用層樓指示器正面圖 一起使用，它們的工作線路原理如圖 所示。 當電梯按轎廂內(nèi)指令或樓層的召喚信號而制動減速停車前，可使預報方向燈點亮，并同時發(fā)出到站鐘聲，以告知乘客：電梯即將到達，告知下一次電梯即將運行的方向。因此電梯在某一層不準備停車時，該層的預報方向燈也不點亮，到站鐘也不響。只有電梯在該層準備停車，發(fā)出減速信號，即將到達該層時，才會點亮該層的準備下一次運行方向燈，同時發(fā)出到站鐘聲以引起乘客注意。 H A 0H A 1H A 2H A 3H A 4H A 5K A 1K A 2K A 3K A 4K A 5K A 6K A 7K A 8K A 9K A 1 0K A 1 1K A 1 2K A 1 3K A 1 4K A 1 5K A 1 6K A 1 7L 1L 2L 3L 4L 5L 6L 7L 8L 9L 1 0 圖 預報運行方向指示燈 (3) 轎內(nèi)指令記憶燈及層樓廳外召喚信號記憶燈 這種信號燈通常裝于指令按鈕內(nèi)和廳外召喚按鈕內(nèi)，它們是由撳按按鈕后使繼電器吸合的該繼電器中的一對觸點接通而點亮的。當該繼電器被消號釋放后，該記憶燈也熄滅。 I/O 點數(shù)的估算與分配 I/O 點數(shù)的估算 采用 PLC構(gòu)成四層簡易電梯電氣控制系統(tǒng)。電梯的上、下行由一臺電動機拖動，電動機正轉(zhuǎn)為電梯上升，反轉(zhuǎn)為下降。一層有上升呼叫按鈕 K1和指示燈 H1，二層有上升呼叫按鈕K2和指示燈 H2以及下降呼叫按鈕 K4和指示燈 H4，三層有上升呼叫按鈕 K3和指示燈 H3以及下降呼叫按鈕 K5和指示燈 H5，四層有下降呼叫按鈕 K6和指示燈 H6。一至四層有到位行程開關(guān) SQ1～ SQ4。電梯內(nèi)有一至四層呼叫按鈕 K10～ K7和指示燈 H10～ H7；電梯開門和關(guān)門按鈕 SB5和 SB6，電梯開門和關(guān)門分別通過電磁鐵 KM3和 KM4控制，關(guān)門到位由行程開關(guān) ST1檢測，開門到位由行程開關(guān) ST2檢測。轎廂上行和下行由接觸器 KM1和 KM2控制，并有上行記憶和下行記憶兩路指示燈。 綜上所述，輸入點共有 20 個，輸出點數(shù)有 16 個。 可編程控制器 S7300 的 I/O 點數(shù)可達 32/32 個 ,足以滿足要求。 S7— 300 輸入 /輸出擴展模塊選型表 表 SM321 數(shù)字量輸入模塊選型 SM321 數(shù)字量輸入模塊 系列號 描述 選型型號 SM321 32 點輸入 ， 24VDC 6ES7 3211BL000AA0 32 點輸入， 120VDC 6ES7 3211EL000AA0 因為輸入點共有 20 個，所以選 32 點輸入， 24VDC，型號 6ES7 3211BL000AA0, 其技術(shù)規(guī)范為：數(shù)字量輸入點數(shù) 32，不可時鐘同步運行，額定值輸入電壓 24V，“ 0”信號輸入電壓 30V～ 5V，“ 1”信號輸入電壓 13～ 30V，“ 1”信號輸入電流為 7mA，輸入延時從 0 到 1 最小 ，最大 。 表 SM322 數(shù)字量輸出模塊 選型 SM322 數(shù)字量輸出模塊 系列號 描述 選型型號 SM322 16 點輸出 ， 24VDC， 6ES7 3221BH010AA0 16 點輸出， 24VDC， ， 高速 6ES7 3221BH100AA0 16 點輸出， 2448VDC， 6ES7 3225GH000AB0 16 點輸出， 120/230VDC， 1A 6ES7 3221FH100AA0 16 點輸出， 繼電器， 8A 6ES7 3221HH010AA0 因為輸入點共有 16 個，所以選 16 點輸出， 24VDC， ，高速，型號 6ES7 ：數(shù)字量輸出點數(shù) 16， 額定值輸出電壓“ 1”信號 L+ （ )，“ 1”信號輸出電流額定值為 ，“ 1”信號最小負載電流 ，“ 1”信號允許的最大浪涌電流 5mA，“ 0”信號殘余電流最大 。 I/O 點數(shù)的分配 該系統(tǒng)占用 PLC 的 36 個 I/O 口， 20 個輸入點， 16 個輸出點，具體的 I/O 分配如表 所示： 表 I/O 點數(shù)分配 序號 名 稱 輸入點 序號 名 稱 輸出點 1 一層平層 1 電梯上行記憶 2 二層平層 2 電梯下行記憶 3 三 層平層 3 電機正轉(zhuǎn) 4 四層平層 4 電機反轉(zhuǎn) 5 內(nèi)呼一樓 5 內(nèi)呼一樓指示 6 內(nèi)呼二樓 6 內(nèi)呼二樓指示 7 內(nèi)呼三樓 7 內(nèi)呼三樓指示 8 內(nèi)呼四樓 8 內(nèi)呼四樓指示 9 一層外呼上行 9 一層外呼上行指示 10 二層外呼上行 10 二層外呼上行指示 11 三樓外呼上行 11 三樓外呼上行指示 12 二 樓外呼下行 12 二樓外呼下行指示 13 三樓外呼下行 13 三樓外呼下行指示 14 四樓外呼下行 14 四樓外呼下行指示 15 手動開門 15 門電機正轉(zhuǎn) 16 手動關(guān)門 16 門電機反轉(zhuǎn) 17 開門限位 18 關(guān)門限位 19 電梯上升極限位 20 電梯下降極限位 PLC 外部接線圖 I 0 . 0I 0 . 1I 0 . 2I 0 . 3I 0 . 4I 0 . 5I 0 . 6I 0 . 7I 1 . 0I 1 . 1I 1 . 2I 1 . 3I 1 . 4I 1 . 5Q 0 . 0Q 0 . 1Q 0 . 2Q 0 . 3Q 0 . 4Q 0 . 5Q 0 . 6Q 0 . 7Q 1 . 0Q 1 . 1Q 1 . 2Q 1 . 3Q 1 . 4Q 1 . 5Q 1 . 6Q 1 . 71 M2 M2 4 V2 2 0 VF U1 L2 L3 L一 樓 位 置 開 關(guān)二 樓 位 置 開 關(guān)三 樓 位 置 開 關(guān)四 樓 位 置 開 關(guān)一 樓 內(nèi) 呼 指 令二 樓 內(nèi) 呼 指 令三 樓 內(nèi) 呼 指 令四 樓 內(nèi) 呼 指 令一 樓 上 行二 樓 上 行三 樓 上 行二 樓 下 行三 樓 下 行四 樓 下 行上 行 記 憶下 行 記 憶電 機 正 轉(zhuǎn)電 機 反 轉(zhuǎn)一 樓 內(nèi) 呼 登 記二 樓 內(nèi) 呼 登 記三 樓 內(nèi) 呼 登 記四 樓 內(nèi) 呼 登 記一 樓 上 行 登 記二 樓 上 行 登 記三 樓 上 行 登 記二 樓 下 行 登 記三 樓 下 行 登 記四 樓 下 行 登 記開 門 模 擬關(guān) 門 模 擬S Q 1S Q 2S Q 3S Q 4K 1 0K 9K 8K 7K 1K 2K 3K 4K 5K 6K M 1K M 2K M 3K M 4~手 動 開 門手 動 關(guān) 門SIMATIC S7300 圖 PLC 外部接線圖 4 系統(tǒng)軟件開發(fā) 電梯的三個工作狀態(tài) 電梯控制系統(tǒng)由呼叫到響應形成一次工作循環(huán)，電梯工作過程又細致分為自檢、正常工作、強制工作等三種工作狀態(tài)。電梯在三種工作狀態(tài)之間來回切換，構(gòu)成了完整的電梯工作過程。 電梯的自檢狀態(tài) PLC 上電后， PLC 中的程序己開始運行，但因為電梯尚未讀入任何數(shù)據(jù)，也就無法在收到請求信號后通過固化在 PLC 中的程序作出響應。為滿足處于響應呼叫就緒狀態(tài)這一條件，必須使電梯處于平層狀態(tài)已知樓層且電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)。電梯自檢過程的目標為 :先按下啟動按鈕，再按下恢復正常工作按鈕，電梯首先是電梯門處于關(guān)閉狀態(tài)，然后電梯自動向上運行，經(jīng)過兩個平層點后停止。 電梯的正常工作狀態(tài) 電梯完成一個呼叫響應的步驟如下 : (1) 電梯在檢測到門廳或轎廂的呼叫信號后將此樓層信號與轎廂所在的樓層信號比較，通過選向模塊進行選向。 (2) 電梯通過拖動調(diào)速模塊驅(qū)動直流電機拖動轎廂運動。轎廂運動速度要經(jīng)過低速轉(zhuǎn)變?yōu)?中速再轉(zhuǎn)變?yōu)楦咚伲⒁愿咚龠\行至減速點。 (3) 當電梯檢測到目標層樓層檢測點產(chǎn)生的減速點信號時，電梯進入減速狀態(tài)，由中速度變?yōu)榈退伲⒁缘退龠\行到平層點停止。 (4) 平層后，經(jīng)過一定延時后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān) 。再經(jīng)過一定延時后關(guān)門，直到碰到關(guān)門到位行程開關(guān)。電梯控制系統(tǒng)始終實時顯示轎廂所在樓層。 電梯強制工作狀態(tài) 當電梯的初始位置需要調(diào)整或電梯需要檢修時，應設置一種狀態(tài)使電梯處于該狀態(tài)時不響應正常的呼叫，并能移動到導軌上、下行極限點間的任意位置。控制臺上消防 /檢修按鈕按下后，使電梯立刻停止原來的運行，然后按下