電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修論文

1、電梯結(jié)構(gòu)原理及安裝維修論文題 目 基于PLC和變頻調(diào)速電梯控制系統(tǒng) 學(xué) 院 電子與控制工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 日期:年月日一、摘要隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市迅速的崛起，高層建筑的不斷增多，電梯作為高層建筑中垂直運(yùn)行的交通工具已與人們的日常生活密不可分。電梯是采用電力拖動(dòng)方式，將載有乘客或貨物的轎廂，運(yùn)行于垂直方向的兩根剛性導(dǎo)軌之間，運(yùn)送乘客和貨物的固定式提升設(shè)備。所以，電梯是為高層建筑運(yùn)輸服務(wù)的設(shè)備，它具有運(yùn)送速度快、安全可靠、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn)。電梯控制系統(tǒng)目前多采兩種方式，一是PLC控制系統(tǒng)，二是微機(jī)控制系統(tǒng)。微機(jī)控制系統(tǒng)雖然在智能控制方面有

2、較強(qiáng)大的功能，但也存在一定的不足之處，即抗干擾性差，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較復(fù)雜，一般維修人員難以掌握其維修技術(shù)，這些都限制了微機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用的廣泛性。而PLC主從式通信的電梯并聯(lián)控制系統(tǒng)由于運(yùn)行可靠，容易實(shí)現(xiàn)，使用維修方便，抗干擾性強(qiáng)等優(yōu)越性，成為目前在電梯控制系統(tǒng)中使用最多的控制方式。PLC是以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)融為一體的新型工業(yè)自動(dòng)控制裝置，它既能改造傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品成為機(jī)電一體化新一代產(chǎn)品，又適用于生產(chǎn)過(guò)程控制，憑借其卓越的可靠性、抗干擾性和可編程性，目前已被廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。關(guān)鍵詞：電梯控制 PLC 變頻調(diào)速2、 電梯的系統(tǒng)組成電梯有機(jī)械和

3、電氣兩大部分組成。電梯的機(jī)械部分由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、轎廂和對(duì)重裝置、導(dǎo)向系統(tǒng)、開(kāi)關(guān)門系統(tǒng)、機(jī)械安全保護(hù)系統(tǒng)5個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。電梯的電氣部分由操縱箱、控制柜等十多個(gè)電氣部件及其連接線構(gòu)成。而電氣控制系統(tǒng)由控制柜，操縱柜，指示燈箱，召喚箱，限位裝置，換速平層裝置，轎頂檢修箱等幾十個(gè)部件，以及曳引電動(dòng)機(jī)，制動(dòng)器線圈，開(kāi)關(guān)門電動(dòng)機(jī)及開(kāi)關(guān)門調(diào)速裝置，端站限位和極限開(kāi)關(guān)等幾十個(gè)分散安裝在電梯井道內(nèi)外和各相關(guān)電梯部件中的電梯元件組成。 電梯的電氣控制系統(tǒng)與機(jī)械系統(tǒng)比較，具有選擇范圍大且靈活的特點(diǎn)。一臺(tái)電梯的類別、額定載重量和額定運(yùn)行速度運(yùn)行后，機(jī)械系統(tǒng)的主要零部件就基本確定了，而電氣控制系統(tǒng)則還有比較大的選

4、擇空間，還必須根據(jù)電梯的安裝地點(diǎn)、承載對(duì)象、整機(jī)性能要求、功能要求對(duì)拖動(dòng)方式、控制方式等進(jìn)行認(rèn)真選擇，才能發(fā)揮電梯的最佳使用效果。3、 電梯的發(fā)展（1）電力拖動(dòng)系統(tǒng)拖動(dòng)技術(shù) 拖動(dòng)技術(shù)從直流拖動(dòng)到交流變極調(diào)速（交流雙速），到交流變壓調(diào)速、到目前應(yīng)用最為廣泛的變頻變壓（VVVF）調(diào)速技術(shù)。變頻變壓調(diào)速技術(shù)發(fā)展很快，其調(diào)速性能已完全可與直流電機(jī)相媲美。除了具有良好的舒適感之外，平層準(zhǔn)確度也大為提高，而且具有明顯的節(jié)能效果。  （2）電梯群控系統(tǒng)將更加智能化   電梯智能群控系統(tǒng)將基于強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟硬件資源，如基于專家系統(tǒng)的群控、基于模糊邏輯

5、的群控、基于計(jì)算機(jī)圖像監(jiān)控的群控、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的群控、基于遺傳基因法則的群控等。這些群控系統(tǒng)能適應(yīng)電梯交通的不確定性、控制目標(biāo)的多樣化、非線性表現(xiàn)等動(dòng)態(tài)特性。隨著智能建筑的發(fā)展，電梯的智能群控系統(tǒng)能與大樓所有的自動(dòng)化服務(wù)設(shè)備結(jié)合成整體智能系統(tǒng)。 （3）超高速電梯    曳引式超高速電梯的研究繼續(xù)在采用超大容量電動(dòng)機(jī)、高性能的微處理器、減振技術(shù)、新式滾輪導(dǎo)靴和安全鉗、永磁同步電動(dòng)機(jī)、轎廂氣壓緩解和噪聲抑制系統(tǒng)等方面推進(jìn)。采用直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電梯也有較大研究空間。未來(lái)超高速電梯舒適感會(huì)有明顯提高。 （4）藍(lán)牙技術(shù)在電梯上廣泛應(yīng)用

6、0;  藍(lán)牙技術(shù)是一種全球開(kāi)放的、短距無(wú)線通訊技術(shù)規(guī)范，它可通過(guò)短距離無(wú)線通訊，把電梯各種電子設(shè)備連接起來(lái)，無(wú)需縱橫交錯(cuò)的電纜線，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線組網(wǎng)。 （5） 綠色電梯與節(jié)能電梯將普及 要求電梯節(jié)能、減少油污染、電磁兼容性強(qiáng)、噪聲低、長(zhǎng)壽命、采用綠色裝潢材料、與建筑物協(xié)調(diào)等。甚至有人設(shè)想在大樓頂部的機(jī)房利用太陽(yáng)能作為電梯補(bǔ)充能源。 早期的電梯電氣控制采用繼電器接觸控制系統(tǒng)，但由于電梯控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，使繼電器接觸控制系統(tǒng)的接線復(fù)雜，可能使用成百上千的各式各樣的繼電器，由很多導(dǎo)線用復(fù)雜的方式連接起來(lái)，這樣如果某個(gè)繼電器損壞或者觸點(diǎn)接觸不良，都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正

7、常運(yùn)行，查找和排除故障是非常困難的，因此繼電器控制系統(tǒng)的可靠性較低。 微機(jī)控制具有控制系統(tǒng)體積減小、節(jié)能、可靠性提高，尤其是對(duì)群控、通訊等復(fù)雜電梯控制功能更具優(yōu)越性，然而微機(jī)控制系統(tǒng)抗干擾能力弱，因此現(xiàn)代電梯大多采用PLC控制方式。 四、PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn) PLC對(duì)使用條件沒(méi)有苛刻要求； 電梯使用PLC可靠性高； PLC編程簡(jiǎn)單，使用方便； PLC可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制系統(tǒng)，方便地增加或改變控制功能。󰀀 輸入點(diǎn)和輸出點(diǎn)有對(duì)應(yīng)的狀態(tài)顯示，維修方便； PLC可用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。&#

8、160;系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，安裝，調(diào)試工作量少。5、 變頻調(diào)速系統(tǒng)1、 系統(tǒng)的組成硬件部分變頻器是交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的核心設(shè)備，它的質(zhì)量品質(zhì)對(duì)于系統(tǒng)的可靠性影響很大，在選擇變頻器的時(shí)候根據(jù)被控設(shè)備的負(fù)載特性來(lái)選擇變頻器的類型，且所選變頻器的類型需要與被控制異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)匹配、并保證電梯可以平穩(wěn)的啟動(dòng)、停車；變頻器帶有防失速功能、具有良好的轉(zhuǎn)矩特性。當(dāng)然除了安全、舒適方面，還得考慮電梯的成本，一般在滿足系統(tǒng)要求的情況下，優(yōu)先考慮通用性變頻器。軟件部分交流變頻調(diào)速系統(tǒng)是集中式控制系統(tǒng)，控制比較復(fù)雜，適合采用模塊化編程方法，將各個(gè)輸出型號(hào)的屬性分類，模塊與模塊之間的銜接可以用中間寄存器來(lái)傳遞信息。系統(tǒng)軟件部

9、分大致分為：樓層檢測(cè)電路模塊、控制七段數(shù)碼管顯示樓層電路模塊、電梯選向電路模塊、減速點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生電路模塊、電梯轎廂開(kāi)關(guān)門電路模塊和按鈕記憶燈顯示電路模塊等幾大模塊。3、 變頻調(diào)速控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的控制方式包括V/F、矢量控制(VC)、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)等。V/F控制主要應(yīng)用在低成本、性能要求較低的場(chǎng)合;而矢量控制的引入，則開(kāi)始了變頻調(diào)速系統(tǒng)在高性能場(chǎng)合的應(yīng)用。近年來(lái)隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展及數(shù)字控制的普及，矢量控制的應(yīng)用已經(jīng)從高性能領(lǐng)域擴(kuò)展至通用驅(qū)動(dòng)及專用驅(qū)動(dòng)場(chǎng)合，乃至家用電器。交流驅(qū)動(dòng)器已在工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)化出版設(shè)備、加工工具、傳輸設(shè)備、電梯、壓縮機(jī)、軋鋼、 風(fēng)機(jī)泵類、，電動(dòng)汽車、起

10、重設(shè)備及其它領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理器的處理能力愈加強(qiáng)大，處理力度不斷提升，變頻調(diào)速系統(tǒng)完全有能力處理復(fù)雜的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的觀測(cè)、控制算法，傳動(dòng)性能也因此達(dá)到前所未有的高度。 從總體上來(lái)看，V/F及SVC、DTC控制在市場(chǎng)上應(yīng)用最多，目前占據(jù)了市場(chǎng)80%以上的分額，F(xiàn)VC由于成本較高，碼盤、電纜及其安裝接線等涉及問(wèn)題較復(fù)雜，其銷量不大，主要在一些精度較高的場(chǎng)合應(yīng)用。未來(lái)隨著SVC觀測(cè)模型的進(jìn)一步完善，以及先進(jìn)控制策略的引人，SVC的調(diào)速范圍、控制精度及動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能將進(jìn)一步提升，SVC與FVC的差距將進(jìn)一步減小。而另一方面，通用變頻調(diào)速系統(tǒng)中的FVC控

11、制亦將通過(guò)內(nèi)置位置控制，優(yōu)化環(huán)路設(shè)計(jì)及反饋精度來(lái)提升動(dòng)態(tài)特性，逐步替代SRV系統(tǒng)的部分應(yīng)用場(chǎng)合。可以預(yù)見(jiàn)，技術(shù)的融合將引起這些控制方式在市場(chǎng)上的應(yīng)用分布發(fā)生變化，相互重合的“灰色”區(qū)域會(huì)加大。、4、 電梯變頻調(diào)速系統(tǒng)的特點(diǎn)及優(yōu)越性1）變頻調(diào)速電梯使用的是異步電動(dòng)機(jī)，比同容量的直流電動(dòng)機(jī)具有體積小、占空間小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、可靠性高、價(jià)格低等特點(diǎn)。 2）變頻調(diào)速電源使用了先進(jìn)的SPWM技術(shù)SVPWM技術(shù)，明顯改善了電梯運(yùn)行質(zhì)量和性能；調(diào)速范圍寬、控制精度高、動(dòng)態(tài)性能好、舒適、安靜、快捷，已逐漸取代直流電機(jī)調(diào)速。 3）變頻調(diào)速電梯使用先進(jìn)的SPWM和PWM技術(shù)，明顯改善了電

12、動(dòng)機(jī)供電電源的質(zhì)量，減少了諧波，提高了效率和功率因素，節(jié)能明顯。六、常見(jiàn)故障及其排除方法電梯故障是指由于電梯機(jī)械零件或電氣控制系統(tǒng)中的元器件發(fā)生異常，導(dǎo)致電梯不能正常工作或嚴(yán)重影響乘坐舒適感，甚至造成人身傷害或設(shè)備事故的現(xiàn)象。 1、機(jī)械系統(tǒng)的故障及解決方法 、由于潤(rùn)滑不良或潤(rùn)滑系統(tǒng)故障，造成部件的轉(zhuǎn)動(dòng)部位嚴(yán)重發(fā)熱磨損或抱軸，導(dǎo)致滾動(dòng)或滑動(dòng)部位的零部件毀壞。 、由于電梯頻繁使用，某些零部件發(fā)生磨損、老化，保養(yǎng)不到位，未能及時(shí)更換或修復(fù)已磨損的部件，造成損壞進(jìn)一步的擴(kuò)大，迫使電梯停機(jī)。 、電梯運(yùn)行過(guò)程中由于震動(dòng)引起某些緊固螺絲松動(dòng)或松脫，使某些部件尤其運(yùn)動(dòng)部件工作不正常造成電梯損壞。 、由于電梯平

13、衡系數(shù)失調(diào)，或嚴(yán)重超載造成轎廂大的抖動(dòng)或平層準(zhǔn)確度差，電梯速度失控，甚至沖頂或礅底、引起限速器安全鉗聯(lián)動(dòng)，電梯停機(jī)。解決方法：、電梯機(jī)械系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，維修工應(yīng)向電梯司機(jī)、管理員或乘客了解出現(xiàn)故障時(shí)的情況和現(xiàn)象。如果電梯仍可運(yùn)行，可讓司機(jī)/管理員采用點(diǎn)動(dòng)方式讓電梯上、下運(yùn)行，維修工通過(guò)耳聽(tīng)、手摸、測(cè)量等方式分析判斷故障點(diǎn)。、故障發(fā)生點(diǎn)確定后，按有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，仔細(xì)進(jìn)行拆卸、清洗、檢查測(cè)量，通過(guò)檢查確定造成故障的原因，并根據(jù)機(jī)件的磨損和損壞程度進(jìn)行修復(fù)或更換。、電梯機(jī)件經(jīng)修復(fù)或更換后，投入運(yùn)行前需經(jīng)認(rèn)真檢查和調(diào)試后，才可交付使用。 2、電氣控制系統(tǒng)的故障及解決方法、從電梯電氣故障發(fā)生的范圍看

14、，最常見(jiàn)的是門機(jī)系統(tǒng)故障和電器組件接觸不良引起的。造成門機(jī)系統(tǒng)和電器組件故障多的原因，主要有元器件的質(zhì)量、安裝調(diào)試的質(zhì)量、維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量等。、從電氣故障的性質(zhì)看，主要是短路和斷路兩類。 短路就是由于某種原因，是不該接通的回路連通或接通后線路內(nèi)電阻很小。電梯常見(jiàn)短路故障原因有方向接觸器或繼電器的機(jī)械和電子連鎖失效，可能產(chǎn)生接觸器或繼電器搶動(dòng)作而造成短路；接觸器的主接點(diǎn)接通或斷開(kāi)時(shí)，產(chǎn)生的電弧使周圍的介質(zhì)電器組件的介質(zhì)被擊穿而短路；電器組件的絕緣材料老化、失效、受潮造成短路；由于外界原因造成電器組件的絕緣破壞以及外材料入侵造成短路。 斷路就是由于某種原因，造成應(yīng)連通的回路不通。引起斷路的原因主要有電

15、器組件引入引出線松動(dòng)；回路中作為連接點(diǎn)的焊接虛焊或接觸不良；繼電器或接觸器的接點(diǎn)被電弧燒毀；接點(diǎn)表面由氧化層；接點(diǎn)的簧片被接通或斷開(kāi)時(shí)產(chǎn)生的電弧加熱，冷卻后失去彈力，造成接點(diǎn)的接觸壓力不夠；繼電器或接觸器吸合或斷開(kāi)時(shí)由于抖動(dòng)使觸點(diǎn)接觸不良等.解決方法：判斷電氣控制系統(tǒng)故障的根據(jù)就是電梯控制原理。因此要迅速排除故障必須掌握地區(qū)控制系統(tǒng)的電路原理圖，搞清楚電梯從定向、起動(dòng)、加速、滿速運(yùn)行、到站預(yù)報(bào)、換速、平層、開(kāi)關(guān)門等全過(guò)程各環(huán)節(jié)的工作原理，各電器組件之間相互控制關(guān)系、各電器組件、繼電器/接觸器及其觸點(diǎn)的作用等。再判斷電梯電氣控制故障之前，必須徹底了解故障現(xiàn)象，才能根據(jù)電路圖合故障現(xiàn)象，迅速準(zhǔn)確地分析判斷故障的原因并找到故障點(diǎn)。七、心得體會(huì)通過(guò)這學(xué)期電梯結(jié)構(gòu)原理與安裝維修課程的學(xué)習(xí)，使我對(duì)電梯的結(jié)構(gòu)、原理、運(yùn)行方式、出現(xiàn)故障時(shí)的解決方法有了一定的了解。在當(dāng)今電梯飛速發(fā)展的時(shí)代，我覺(jué)得這門課的重要性也不言而喻，非常感謝姚秋霞老師對(duì)我們的悉心教導(dǎo)。八、總結(jié)電梯采用PLC變頻調(diào)速系統(tǒng)提高了系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性、工作的可靠性，操作與維護(hù)也很方便，接線