四層電梯系統(tǒng)設(shè)計方案答辯課件

1、一.研究的目的及意義二.國內(nèi)外電梯技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢三.四層電梯模型的結(jié)構(gòu)及特點四.初步控制方案的設(shè)計五.可行性論證六.總結(jié) (1)研究目的 *了解當(dāng)前的電梯控制技術(shù)以及其發(fā)展過程。 電梯在現(xiàn)代高層建筑中交通作用的重要性，人們對電梯的安全性、可靠性的要求越來越高。 *了解PLC技術(shù)在電梯控制中的作用及其優(yōu)點。 相比于繼電器控制，電梯采用了PLC控制，用軟件實現(xiàn)對電梯運行的自動控制，可靠性大大提高?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，外部線路簡化.另外可方便地增加或改變控制功能。 *了解電動機交流變頻調(diào)速技術(shù)。 變頻調(diào)速以其優(yōu)異的調(diào)速性能和起制動性能、高效率、高功率因數(shù)和節(jié)電效果，廣泛的適用范圍及其它許多優(yōu)點而

2、被國內(nèi)外公認為最有發(fā)展前途的調(diào)速方式。 *了解電梯模型的結(jié)構(gòu)特點及其運行控制方式。 （2）研究的意義 *了解當(dāng)前電梯控制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展方向。 *增強對電梯運行的控制方式與運行過程的認識與了解。 *熟悉電梯內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其各部件的作用與工作方式，進一步了解電梯的工作方式。 *掌握PLC控制技術(shù)在電梯控制領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)。 *熟悉和掌握歐姆龍CP1L系列PLC的應(yīng)用。 *加強對理論的認識，提高動手設(shè)計能力。 電梯作為一種廣泛使用的垂直交通運輸工具，近年來在技術(shù)上獲得了快速的發(fā)展。電力驅(qū)動的電梯來說，近年來最明顯的莫過于驅(qū)動和控制技術(shù)的發(fā)展，即微處理器技術(shù)和調(diào)速驅(qū)動技術(shù)。 （1）電梯的微處理器控

3、制技術(shù)是指采用專門設(shè)計的微處理器系統(tǒng)用于單梯和群梯的控制。由于微處理器的應(yīng)用，取代了老一代的繼電器，大大提高了工作的可靠使用壽命。同時由豐富的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)了電梯的各種控制功能，運算功能以及信號傳輸，滿足電梯的各種控制需求。 微處理器控制主要包括以下組成部分: 驅(qū)動系統(tǒng)控制:主要實現(xiàn)數(shù)字調(diào)節(jié)、數(shù)字給定和數(shù)字反饋。 信號傳輸：包括并行傳輸和串行傳輸兩種方式，其主要目的是實現(xiàn)呼梯信號的登記與顯示，與主機進行通訊。其他任務(wù)包括按層顯示、開門控制及保護、語言合成等。 轎廂順序控制:微處理器系統(tǒng)收集多種信號后，按軟件確定的控制原則進行邏輯判斷，確定轎廂的操作順序和工作方式。 微處理器控制具有以下功能： 自

4、學(xué)習(xí)功能：指在電梯運行過程中自動記錄并計算停站數(shù)、樓層間距、減速點位置，使調(diào)試簡化、提行效率、保證控制質(zhì)量。 自診斷功能：微處理器具有辯別系統(tǒng)內(nèi)部出錯的能力，可貯存、打印輸出，提供異常信息，便于故障檢修、維護保養(yǎng)。 （2）調(diào)速驅(qū)動技術(shù)的發(fā)展上，目前直流和交流并存。 直流電機具有優(yōu)良的調(diào)速性能，因此在傳統(tǒng)的調(diào)速方式中高速電梯無一例外地采用直流驅(qū)動。直到目前為止，OTis的E411系統(tǒng)仍是直流高速電梯的典型代表，廣泛應(yīng)用于高層和超高層建筑物中。 直流驅(qū)動系統(tǒng)一般有兩種方式： 1.可控硅勵磁系統(tǒng)：用發(fā)電機機組組成可控硅勵磁機組供電，調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁可改變電機的輸出電壓進行調(diào)速。 2.用可控硅直接供電

5、的可控硅取代了電機系統(tǒng)，利用三相可控硅整流器件將交流電變?yōu)榭煽刂绷麟?，供給直流電動機，省去了發(fā)電機組，結(jié)構(gòu)緊湊，降低造價。 現(xiàn)代大功率晶閘管整流技術(shù)的發(fā)展，使高速直流系統(tǒng)的應(yīng)用更加方便，直流驅(qū)動舒適感好，平層精度高，且多采用無齒輪曳引，因此在高速電梯的驅(qū)動系統(tǒng)中，直流調(diào)速仍是一種主要的驅(qū)動方式。 變頻變壓調(diào)速（VVVF）。由于大功率晶體管(GTR)和絕緣門極雙極晶體管(IGBT)的快速發(fā)展，使功功率變換器件實用化，使交流調(diào)速技術(shù)迅速發(fā)展，其中變頻變壓調(diào)速用于電梯驅(qū)動系統(tǒng)是一個明顯的例證。 VVVF驅(qū)動控制有以下特點: 可采用交流電機對中低速到高速驅(qū)動進行控制，對于中高速電梯使用矢量變換控制的變

6、頻變壓調(diào)速，能滿足系統(tǒng)在高速運行下的動態(tài)調(diào)節(jié)要求，使電梯運行舒適感更好，平層精度更高。提高效率，節(jié)省能源，與可控硅驅(qū)動的直流電梯相比可節(jié)能5%，與直流機組驅(qū)動相比可節(jié)能40%;與交流調(diào)壓調(diào)速相比效率高，在滿載下運行時可將再生功率回饋電網(wǎng)。 電梯不僅是代步的工具,也是人類文明的標(biāo)志,其技術(shù)的發(fā)展正體現(xiàn)了社會的進步與文明。隨著電梯技術(shù)的發(fā)展,電梯在未來 一段時間內(nèi)的發(fā)展趨勢大致有以下幾個方向。 *綠色化 *降低能耗 *智能化 *遠程監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用 *藍牙技術(shù)的應(yīng)用減速箱的作用: 對于有齒曳引機，在曳引電動機轉(zhuǎn)軸和曳引輪轉(zhuǎn)軸間安裝減速箱，目的是將電動機軸輸出的較高轉(zhuǎn)速降低到曳引輪所需的較低轉(zhuǎn)速，同時

7、得到較大的曳引轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)電梯的運行要求。曳引輪的作用： 曳引輪是嵌掛曳引繩的輪子，繩的兩端分別與轎廂和配重裝置連接，當(dāng)曳引輪轉(zhuǎn)動時，通過曳引繩和曳引輪之間的摩擦力（也叫曳引力），驅(qū)動轎廂和配重裝置上下運動，是電梯賴以運行的主要部件之一?？妆P 電機轉(zhuǎn)動輪上裝有孔盤，由光電信傳感器取出信號，可跟巷道內(nèi)平層與換速信號同時使用。 升降拖動系統(tǒng) 電梯樓頂位置端裝有微型直流電機和減速機構(gòu)組成的升降拖動系統(tǒng)，拖動轎廂和配重作升降運動。兩側(cè)有機玻璃板除支撐作用外，亦構(gòu)成巷道。巷道兩側(cè)裝有運行導(dǎo)軌，升降電機采用電壓調(diào)速。 巷道內(nèi)各樓層平層位置裝有光電傳感器，作為平層信號和換速信號使用，上下終端各有一個限位保護

8、信號。樓頂電機轉(zhuǎn)動輪上裝有孔盤，由光電信傳感器取出信號，可跟巷道內(nèi)平層與換速信號同時使用。 井道部分包括導(dǎo)軌、導(dǎo)軌支架、配重裝置、井道照明、隨行電纜等。轎廂及轎廂門： 轎廂是運送乘客或貨物的承載部件；轎廂門是轎廂內(nèi)門，是轎廂的出入口，供乘客和貨物進出轎廂。 門電機： 門電機是控制電梯轎廂門的開關(guān)以及帶動外門動作。 操作面板： 電梯內(nèi)操作面板在電梯內(nèi)控制電梯開關(guān)，各樓層內(nèi)呼。 轎廂內(nèi)指層燈： 轎廂內(nèi)指層燈顯示電梯當(dāng)前所處位置以及將要去的樓層。過載保護和夾人保護： 通過傳感器設(shè)置過載保護和夾人保護，有利于電梯的正常運行。開關(guān)門到位： 測定電梯門開關(guān)是否到位，決定電梯能否正常運行。門拖動系統(tǒng) 在轎廂

9、頂上裝有微型直流電機和減速機組成的門拖動系統(tǒng)，門電機直接拖動轎門開關(guān)門，運行至不同樓層，再由轎門上的門刀拖動該層廳門做開關(guān)門動作。 門電機采用電壓調(diào)速。 廳門具門連鎖電氣保護信號，當(dāng)廳門打開時電梯不能升降運動。 轎門機構(gòu)有開門到位、關(guān)門到位信號，有防夾人保護信號，有轎內(nèi)超重保護信號。 當(dāng)有夾人和超重動作時，門自動打開，不允許關(guān)門。5.輸入線纜部分 在模型的控制面板下方是整個模型的輸入線纜接口，共有四個，分別是標(biāo)記為A,B,C,D,外加電源輸入部分。輸入線纜每個接口有20個信號，與整個控制面板上的信號對應(yīng)?？刂破魍ㄟ^接口來接收輸入信號并發(fā)出控制信號，從而控制電梯的運行。A1+24V A2轎廂關(guān)門

10、 A3關(guān)門到位 A4夾人保護 A5二樓上呼按鍵信號 A6二樓下呼按鍵 A7四樓下呼按鍵 A8內(nèi)鎖鑰匙 A9直駛按鍵 A10風(fēng)扇 A11+24V A12轎廂開門 A13開門到位 A14超載保護 A15一樓上呼按鍵 A16三樓上呼按鍵 A17三樓下呼按鍵 A18外所鑰匙 A19消防按鍵 A20頂燈按鍵 B1+24V B2內(nèi)選2按鍵 B3內(nèi)選4按鍵 B4下封巷道信號 B5 1樓上封巷道信號 B62樓上封巷道信號B73樓上封巷道信號 B84樓上封巷道信號 B9孔盤信號 B11+24V B12內(nèi)選1按鍵 B13內(nèi)選3按鍵 B14自動/司機切換 B151樓下封巷道信號 B162樓下封巷道信號 B173樓下

11、封巷道信號 B184樓下封巷道信號B19上封巷道信號 B20門連鎖保護4.1.4轎廂內(nèi)控制盤實驗區(qū)（D） 實驗面板下面是模擬實際電梯轎廂內(nèi)控制盤實驗接線區(qū)?？刂票P上有運行方式選擇按鈕（自動與司機）和運行狀態(tài)指示、樓層內(nèi)選按鈕及運行方向指示，有報站鐘及報警蜂鳴器，有手動開門和關(guān)門按鈕、直駛按鈕、風(fēng)扇、照明燈按鈕，有轎內(nèi)鑰匙開關(guān)，以及所對應(yīng)的實驗接線端子。4.1.5電源區(qū)（E） 實驗面板最下面為電源區(qū)，有輸入信號電源24V和輸出信號電源5V，供內(nèi)部工作和可編程序控制器和輸入輸出信號回路使用。4.2電梯主要控制邏輯關(guān)系4.2.1司機方式（1）電梯由司機控制執(zhí)行；（2）行車方向由內(nèi)選信號決定，順向優(yōu)先

12、執(zhí)行；（3）行車途中如遇呼梯信號時，順向截車，反向不截車；（4）內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能，執(zhí)行后解除；（5）內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、轎廂樓層位置均由信號燈指示；（6）廳外有呼梯信號時，轎廂內(nèi)內(nèi)選信號閃動提示；（7）層間高速行駛，到站自動換速，低速平層停車，平層借宿報站鐘發(fā)音提示；（8）平層時可自動開門、手動開門，夾人時自動開門；（9）轎廂內(nèi)超重不能關(guān)門，蜂鳴器發(fā)出警告；（10）有內(nèi)選信號時自動開門，關(guān)門后自動行車，關(guān)門過程可重新手動開門；（11）無內(nèi)選時不能自動開門；（12）行車時廳門和轎門都不能打開，開門后不能行車，有門聯(lián)鎖保護；（13）電梯停用時，須到達基站，由轎內(nèi)鑰匙開關(guān)，封

13、鎖上下行車程序；再由廳門開關(guān)，管好電梯門，關(guān)燈，切斷電源。啟動時由廳門開關(guān)，打開電梯門，開燈，再由轎內(nèi)鑰匙開關(guān)，啟動上下行車程序。；4.2.2自動方式（1）電梯由乘客控制執(zhí)行，轎內(nèi)優(yōu)先；（2）行車方向由內(nèi)選信號和呼梯信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；（3）有內(nèi)選信號時，確定行車方向；（4）無內(nèi)選和無順向呼梯信號時，應(yīng)行使到最遠方向呼梯信號位置截車；（5）停層時可自動開門；課本層呼梯信號開門；（6）有內(nèi)選信號和呼梯信號時延遲自動開門，關(guān)門后自動行車；（7）長時間無人用梯，自動回到基站（一層）。（8）長時間內(nèi)無內(nèi)選信號和呼梯信號時，自動關(guān)斷照明、風(fēng)扇；4.3控制器的選擇及I/O點分配4.3.1控制器的選擇

14、選擇歐姆龍CP1L系列4.3.2I/O分配 （1）輸入端子分配 轎廂開門0.00 轎廂關(guān)門0.01 開門到位0.02 關(guān)門到位0.03 超載保護0.04 夾人保護0.05 一層上呼0.06 二層上呼0.07 三層上呼0.08 二層下呼0.09 三層下呼0.10 四層下呼0.11 外鎖鑰匙1.00 內(nèi)鎖鑰匙1.01 消防按鍵1.02 直駛按鍵1.03 頂燈按鍵1.04 風(fēng)扇按鍵1.05 一層內(nèi)呼1.07 二層內(nèi)呼1.08 三層內(nèi)呼1.09 四層內(nèi)呼1.10 自動/司機切換1.11下限位信號2.00 一層下巷道信號2.01一層上巷道信號2.02 二層下巷道信號2.03二層上巷道信號2.04 三層下

15、巷道信號2.05三層上巷道信號2.06 四層下巷道信號2.07四層上巷道信號2.08 上限位信號2.09孔盤信號2.10 門連鎖保護2.11 （2）輸出端子分配 轎廂開門100.00 轎廂關(guān)門100.01 快速（左）100.02 上行100.03 下行100.04 快速（右）100.05 內(nèi)選一燈100.06 內(nèi)選二燈100.07 內(nèi)選三燈101.00 內(nèi)選四燈101.01 一樓上呼指示101.02 二樓上呼指示101.03 三樓上呼指示101.04 二樓下呼指示101.05 三樓下呼指示101.06 四樓下呼指示101.07 上行指示102.00 下行指示102.01 一層指示102.02

16、二層指示102.03 三層指示102.04 四層指示102.05 電梯控制方案 整個控制程序設(shè)計方案大致上可分為四個部分：開關(guān)門部分，轎廂位置指示部分，呼梯信號的記憶與解除，以及電梯上下行部分。一 開關(guān)門部分在該段程序中實現(xiàn)了轎廂內(nèi)部的開關(guān)門操作以及到達指定樓層電梯自動開關(guān)門的功能。三呼梯信號的記憶與解除呼梯信號的記憶：每一個輸入信號對應(yīng)一個呼梯信號指示燈，通過自鎖程序來實現(xiàn)呼梯信號的記憶。呼梯信號的解除：針對每一指定樓層的呼梯信號，通過串聯(lián)樓層指示信號的常閉觸點來實現(xiàn)信號的解除。四電梯上下行的實現(xiàn) 該部分是整個電梯運行方案設(shè)計中最為復(fù)雜的部分，分為上行部分與下行部分。另外，還包括緊急情況下的電梯運行部分。 該四層電梯模型，基本上反映了電梯的結(jié)構(gòu)和使用功能，效果直觀，可操作性好；在該模型上采用了PLC控制，基本上可應(yīng)用于真實電梯中，因而在電梯工程實踐中，可基本脫離現(xiàn)場環(huán)境，事先編制出符合要求的控制軟件，以達到提高實際調(diào)試的成功率.參考文獻：1 張鳳珊電氣控制及可編程序控制器2版 M北京: 中國輕工業(yè)出版社，20032 工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組工廠常用電氣設(shè)備手冊2版 M北京: 中國電力出版社，19983 馬志溪電氣工程設(shè)計 M北京: 機械工業(yè)出版社，20024 劉增良，劉國亭電氣工程CAD M北京: 中國水利