西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文）
2电梯控制系统方案设计
2.1电梯的构造
电梯是一种特殊的起重运输设备，它由轿厢及配重、拖动电动机及减速传动机械、井道以及井道设备、召唤系统及安全装置构成。轿厢是用于载人或物的部位，配重是用来改变电梯电动机负载的特性以及提高电梯的安全性而设置的。如图2-1所示为电梯拖动系统示意图，电梯的轿厢及配重分系在钢丝绳的两端，钢丝绳跨挂在曳引轮上，曳引轮经减速机构由电动机拖动，形成轿厢的上下运动。
图2-1 电梯拖动系统示意图
井道是指建筑中用于安装电梯并提供电梯运行的通道，轿厢以及配重都是在井道中运行的。井道在各层都设有门厅和呼梯设备。门厅有门厅门，厅门顶部装有层楼指示器，用于指示电梯的运行方向和电梯所在的位置。门厅里还有呼梯盒，其作用是在每一个层站召唤电梯。呼梯盒常安装在厅门外离地面1m高左右的墙壁上，基站与顶站只有一个按钮，中间层站有上行与下行两个呼梯按钮，按钮下面带有呼梯的记忆灯。基站的呼梯盒上还设有许多定位装置和安全设备。井道的顶部和底部还设有冲顶和蹲底的缓冲设备，用以确保电梯的运行安全。
轿厢内的自动门机是用来实现电梯的开门及关门。电梯门分厅门及轿厢门，当电梯停靠在某一层时，这一层的厅门在轿厢门的带动下开启或关闭。电梯的操纵箱也安装在
2
西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文）
轿厢内，供司机和乘客对电梯发布操作的命令。上面设有与电梯层站数相同的内选层按钮(带有内选记忆指示灯)、上下行启动按钮(带有上下行记忆指示灯)、开关门按钮、急停按钮、风扇、照明、层楼指示灯的控制开关、电梯运行状态选择钥匙开关等。 2.2电梯对控制信号的响应要求及其流程 2.2.1电梯对控制信号的响应要求
（1）当在轿厢内按下关门按钮时，电梯门自动关闭并进行锁保护，电梯门锁上以后电梯将自动启动并运行。
（2）当电梯到达指定的楼层后，电梯自动停止运行，并且自动开门，随后电梯延时自动关门，等待厅外召唤。
（3）电梯运行时只响应和电梯运行方向相同的厅外召唤。 （4）当电梯到达顶层或底层时，自动停止并且改换方向。
（5）电梯接受轿厢内外的每一个呼叫按钮的呼叫命令，进行自动登记和记忆，当任务完成后，其自动消除记忆。
（6）电梯的楼层门厅和轿厢的内部都有电梯运行情况的显示。
（7）当电梯接受到多个信号时，采用第一个信号来进行运行方向的定向，先响应现在电梯的运行方向的呼叫，一个方向的任务执行完后再换向执行下一个方向。 （8）当执行完一个方向的任务要进行换向时，根据最远站换向原则来进行运行方向的转换。
（9）当电梯进行维修时，要将所有楼层的电梯门关闭，以防止行人误入。 2.2.2电梯的控制流程
当电梯接收到来自厅外的召唤时，自动的进行定向，并且电动机M1高速运行到达指定楼层，当到达指定楼层后电动机M1减速，以低速运行至停层位置，当到达停层位置后，电动机M1反转控制电梯自动开门，此时厅内乘客由轿厢内出来，而厅外乘客也可进入轿厢内，当乘客进入轿厢后按下关门按钮SB2，门厅自动关门。如图2-2所示
3
西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文）
厅外召唤楼层 自动定向 M1起动，高速运行 N 是否到召唤楼层 Y M1换低速，低速运行 是否到达停层位置 N M1反转，平层 M1停转，自动开门 Y 乘客是否出门 进门 按下SB2 出门 开门过程减速 门是否开到位 Y 开门控制过程结束 N 自动关门 门是否关闭
图2-2电梯的控制流程
2.3电梯的控制要求 2.3.1电梯位置的确定与显示
轿厢中的乘客及门厅中等待乘坐电梯的人都需要知道电梯的位置，因而轿厢及门厅都设有显示层楼标志的电梯位置显示装置。此外，电梯的运行还需要更加准确的电梯位置信号，以满足制动停车等控制的需要。电梯的位置信号一般由设在井道中的位置开关，如磁感应器提供，当轿厢上设置的隔磁板插入感应器时，发出位置信号，并启动楼层指示，如图2-3所示。
4
西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文）
图2-3 电梯的平层、停层装置
2.3.2轿厢内的运行命令及门厅的召唤信号
司机和乘客可以按下轿厢内的操控盘上的选层按钮来选定电梯运行的目的楼层，此为内选信号。当按钮按下后，该信号应被记忆并使相应的指示灯点亮。在门厅等候电梯的乘客可以按门厅的上行或下行召唤按钮，此为外唤信号。该信号也需记忆并点亮门厅的上行或下行指示灯，这些保持信号在要求得到满足时应能自动消除。
5
西南科技大学应用型自学考试毕业设计（论文）
2.3.3电梯自动运行时的信号响应
电梯自动运行时应根据内选及外唤信号，决定电梯的运行方向及在哪些站点停站。一般情况下，电梯按先上后下的原则安排运送乘客的次序，而且规定在运行方向确定之后，不响应中途的反向呼唤要求，直到到达本方向的最远站点才开始返程。 2.3.4轿厢的启动与运行
当轿厢的运行方向确定后，而且轿厢门已经关好的时候启动运行，运行的初始阶段是加速运行阶段，其后是稳定运行阶段。 2.3.5轿厢的平层与停车
轿厢运行后需要确定在哪一层站停车，平层停车时，轿厢的底与门厅“地平面”应相平齐，一般规定具体的平层误差，如平层时两平面不得超过5mm。平层停车过程需在轿厢底面与停层楼面相平之前开始，先是减速，再是制动，以满足平层的准确性及乘客的舒适感。电梯的平层开始信号由平层感应器发出。如图2-3所示，上平层感应器KR8及下平层感应器KR9装在轿厢顶部，隔磁板安装在进道壁上。上行时，KR8首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，至KR9插入隔磁板时，发出开门及停车信号，电动机停转，抱闸抱死，下行时KR9首先插入隔磁铁板，发出减速信号，电梯开始减速，到KR8插入隔磁铁板时，发出开门及停车信号。如图2-3所示。 2.4可编程序逻辑控制器(PLC)
PLC采用的是8位或16位微处理器为核心，其不仅具有可编程序内存对指令的存储，还具有逻辑、顺序、计数、计时、算术运算、数据比较、数据传送等功能。PLC采用循环扫描方式，对输入信号不断的进行采样，然后根据检测到的信号状态，通过程序等做出反应，并且将这些反应以输出信号的形式由输出信号控制系统的外部负载：如继电器、电动机、指示灯和报警器等，产生相应的动作，由此通过以上过程完成对电梯的控制。 2.5 PLC的分类
PLC通常可以按结构特征以及输入输出点数的多少两种方法分类。
（1）按结构特征PLC可以分为整体式、模块式、整体模块混合式这三种类型。其中整体式的PLC般都是小型或微型机，集中CPU、输入/输出单元、电源、通信接口等部件都集中到一个机壳内。模块式PLC是将CPU、输入/输出单元、电源、通信接口等分别做成模块，在应用中可以按需要对模块进行组装，而大、中型PLC一般都是模块
6