电梯的电气控制系统设计与实现(正式版)

文件编号：TP-AR-L4048

In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.

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电梯的电气控制系统设

计与实现(正式版)

电梯的电气控制系统设计与实现(正

式版)

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电梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通

运输工具，随着计算机及微电子技术的快速发展，电

梯控制技术发生了巨大变化，其中PLC控制系统代替

传统的继电器控制以及电梯采用了对电动机实现线性

调速的调压调频技术，能达到电梯安全平稳运行。

随着人们生活水平的提高及高层建筑的普及，电

梯是当前高层建筑不可缺少的垂直方向的交通工具，

电梯是集机电一体的复杂系统，涉及机械传动、电气

控制和土建等工程领域多种领域专业与一体的综合技

术。随着社会的发展及对安全的重视，在设计电梯的

时候，应具有高度的安全性。这样就对建筑内的电梯的调速精度、调速范围等静态和动态特性提出了更高的要求。当前由可编程序控制器(PLC)和微机组成的电梯运行逻辑控制系统具有可靠性高、维护方便、开发周期短，对机械零部件和电器元件都采取了很大的安全系数和保险系数。电梯的控制是相对比较复杂的，PLC可编程控制器把机械与电气部件有机地结合在一个设备内，把仪表、电子和计算机的功能综合在一起，使得电梯过程控制更平稳、可靠，抗干扰性能增强，电梯运行更加可靠，并具有很大的灵活性，可以完成更为复杂的控制任务，己成为电梯控制的发展方向。

电梯自动控制系统特点

从电梯结构分析电梯由机械系统和控制系统组成。电梯机械部分主要由轿厢、牵引系统、导轨门系

统、平衡系统、导向系统以及机械安全保护装置等部分组成；而电气控制部分由电力控制系统、运行逻辑功能控制系统组成。轿箱是用来运送乘客或货物的电梯组件，由轿箱架和轿箱体组成。对中装置位于井道内，通过拽引绳井拽引轮与轿箱连接。其中装有控制板，乘客通过控制板的相应按钮把需要到达的层次信号传输给控制系统，也可直接控制开关门。在电梯运行过程中，对中装置通过对重导靴在对中到柜上滑行，起到平衡作用。

牵引部分包括安装在轿厢顶部的牵引钢缆、滑轮组、机房内的电机和钢缆绞轮以及加在牵引钢缆另一端的配重。当电机带动钢缆绞轮转动时，通过摩擦使钢缆运动牵引电梯升降。为了安全，电梯由一组钢缆牵引，每根钢缆都能单独承受所牵引的重量。牵引动力的传递一般分为减速器式和无减速器式两种。前者

通过涡轮涡杆减速器把电机主轴的转动传递给钢缆绞轮；后者把钢缆绞轮直接安装在电机主轴上，通过改变流过电机电流的大小来控制转速。为使轿厢和配重在垂直运动过程中不发生横向运动，分别设置轿厢导轨和配重导轨。

常用的自动电梯采用集选控制方式，控制系统由轿厢内控制板、候梯门控制板、层次控制存储器和升降控制柜组成。控制板的作用是传递乘客指令信号。层次控制存储器把轿厢内和候梯门外乘客的指令存储起来，并按高层优先等规则编排停靠层次程序，发出升、降、停指令。升降控制柜根据升、降、停指令控制电机的加速、减速、正转、反转和停机。大型高层建筑中的多台电梯常采用自动群控操纵方式，由3～8台电梯组成一群控系统，根据轿厢内乘客人数、轿厢内外的指令、呼梯信号和轿厢所在位置等条件自动

调度电梯运行。

电梯性能指标及控制要求

2.1.电梯的主要性能指标

电梯作为建筑物的垂直交通工具，其性能好坏直接影响到人们的生产生活，越来越引起人们的关注。电梯的可靠性直接或间接地影响着人们生产、生活，对电梯性能的要求，一般有安全性、可靠性、舒适感和快速性停站准确性、振动、噪声及电磁干扰、节能和装潢等几项。电梯是运送乘客的，即使载货电梯通常也有人伴随，对电梯的第一要求便是安全，电梯的安全与设计、制造、安装调试及检修各环节都有密切联系。电梯的故障主要表现在电力拖动控制系统中，电梯的拖动应尽量采用鼠笼型异步电动机。超速保护装置主要由限速器和安全钳组成，轿厢的安全钳、限速器动作速度应不低于轿厢额定速度的115%。若中

途停电或电气系统故障不能正常运行时，应有轿厢慢速移动措施。乘客舒适感与电梯速度无关，而与加速度和减速度有关，所以考虑生理系数ρ=da/dt的影响，电梯行业一般ρ<1.3米/秒3

，比较符合人体的要求。

2.2. 电梯的控制要求

电梯的控制系统采用集中控制方式，主要包括信号控制系统和拖动控制系统两大部分。图1为电梯PLC电梯控制系统框图，主要硬件包括PLC主机及扩展、轿厢操纵盘、呼梯盘、安全装置、显示装置、调速装置与主拖动系统等。控制系统的核心为可编程控制器(PLC)，操纵盘、呼梯盒、位置、安全保护及变频器工作状态等信号输入PLC，经PLC运算处理后由输出接口分别向显示电路发出呼梯、定向等显示信号，通过变频器向主拖动电动机发出控制信号。

电梯控制系统实现的功能及逻辑要求，每层电梯入口设有上下请求开关，电梯内设有乘客到达层次的停靠站请求开关。其逻辑控制功能主要包括以下几个方面：①指示装置应显示电梯所在位置指示装置及电梯运行模式（上升或下降）；②行车方向由内选信号决定，顺向优先执行，行车途中如遇呼梯信号时，顺向截车,反向不截车；③电梯到达有停靠站的请求的楼层后，经过一定延时后电梯门打开，开门指示灯亮，开门四秒后，电梯门关闭（开门指示灯灭），电梯继续运行，无内选时延时5s自动关门，但不能自动行车，直到执行完组后一个请求信号后停靠在当前层；④能记忆电梯所有的内外的请求信号，并按照电梯的运行规则次序响应，每个请求信号保留至执行后消除。

电梯的电气控制系统采用PLC控制，提高了电梯控制系统运行的平稳性、工作的可靠性，操作与维护也很方便，可实现电梯速度、位移的闭环控制，增加了电梯运行的安全性。

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