電梯在零速（t7時(shí)刻）時(shí)進(jìn)行抱閘停車，消除了電梯停車時(shí)的沖擊，使乘客更具有舒適感。

2.4電梯曳引電動(dòng)機(jī)及其功率確定

2.4.1電梯對(duì)曳引機(jī)的要求

① 電梯是一個(gè)大慣量的拖動(dòng)系統(tǒng)，要求電動(dòng)機(jī)有較大的過(guò)載能力。

② 電動(dòng)機(jī)能承受頻繁起、停，能承受較高的每小時(shí)合閘次數(shù)。

③ 電梯的運(yùn)行屬于周期斷續(xù)工作方式，要求選用周期斷續(xù)工作制的電動(dòng)機(jī)。 ④ 對(duì)于交流電梯，要求曳引電動(dòng)機(jī)有足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和盡量小的起動(dòng)電流。

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2.4.2曳引電動(dòng)機(jī)額定功率的粗選

根據(jù)力學(xué)關(guān)系導(dǎo)出曳引電動(dòng)機(jī)的額定功率：

K(1?Kp)MnVn 式（2.5） Pn?102?

式中，K——系數(shù)，K=1.1～1.6

Kp——平衡系數(shù)，Kp=0.4～0.5 取0.45

Mn——電梯額定載重量，Mn=1000㎏

Vn——電梯額定速度，Vn=1.0m/s

?——機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)總效率，?=0.5

帶入數(shù)據(jù)得Pn=11.86～17.25KW

根據(jù)實(shí)際電動(dòng)機(jī)額定功率系列，粗選13KW的電動(dòng)機(jī)即可滿足要求。因此，電梯所選用的曳引電動(dòng)機(jī)為YPTD160L1—4,電壓：380V，功率：13KW，轉(zhuǎn)速：1456r/min 。

2.4.3曳引電動(dòng)機(jī)過(guò)載、啟動(dòng)校驗(yàn)

① 初選電動(dòng)機(jī)

以上面介紹的方法粗選電動(dòng)機(jī)的額定功率PN,將該電動(dòng)機(jī)作為初選電動(dòng)機(jī)可計(jì)算其額定轉(zhuǎn)矩

MN?9550PN

nN 式（2.6）

② 對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載校驗(yàn)和起動(dòng)校驗(yàn)

1）過(guò)載校驗(yàn) 異步電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性曲線中最大轉(zhuǎn)矩Mm與額定電磁轉(zhuǎn)矩MN的比

值反映了電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，用?表示

M??m

MN 式(2.7)

?被稱作電動(dòng)機(jī)的過(guò)載倍數(shù)或最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響，當(dāng)電壓下降10%時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩Mm降低到原值的0.9倍，過(guò)載倍數(shù)

也降低到原值的0.92倍，即0.81倍，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩不能大于等于要求的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩Mmz，電梯就會(huì)失控，走不出預(yù)定的速度曲線，電梯的舒適性和

快速性就會(huì)變差。因此，而要考察電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力

0.81?MN?Mmz 式(2.8)

所選電動(dòng)機(jī)滿足上式條件，過(guò)載校驗(yàn)通過(guò)。

2）起動(dòng)校驗(yàn) 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩MQ與額定電磁轉(zhuǎn)矩MN的比值反映了電動(dòng)

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機(jī)的起動(dòng)能力，用KQ表示

MQKQ?MN 式(2.9)

KQ被稱作電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)。同樣，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需要考慮電網(wǎng)電壓波

動(dòng)的影響，當(dāng)電壓下降10%時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低到原值的0.92倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)也降低到原值的0.92倍，即0.81倍，如果此時(shí)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩不能大于等于電梯滿載時(shí)要求的負(fù)載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩MQZ，電梯就轉(zhuǎn)不起來(lái)。因此，需要考察電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)能

力

0.81KQMN?MQZ 式(2.10)

所選電動(dòng)機(jī)滿足上式條件，起動(dòng)校驗(yàn)通過(guò)。

只有過(guò)載校驗(yàn)、起動(dòng)校驗(yàn)都通過(guò)了的電動(dòng)機(jī)，才可以選作電梯曳引電動(dòng)機(jī)。否則需要將初選電動(dòng)機(jī)的額定功率適當(dāng)加大后再進(jìn)行上述校驗(yàn)，直至通過(guò)。當(dāng)然，如果上述校驗(yàn)裕量很大，則可以適當(dāng)減小電動(dòng)機(jī)額定功率后再進(jìn)行上述校驗(yàn)，直至裕量適當(dāng)。

第三章 電梯電氣控制系統(tǒng)

3.1 PLC及其在電梯控制中的應(yīng)用特點(diǎn)

PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣。以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)字運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器（布爾處理器），進(jìn)行點(diǎn)（位）運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修。編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)

3.1.1 PLC定義及其特點(diǎn)

PLC是一種用于工業(yè)自動(dòng)化控制的專用計(jì)算機(jī)，實(shí)質(zhì)上屬于計(jì)算機(jī)控制方式。PLC與普通微機(jī)一樣，以通用或?qū)Ｓ肅PU作為字處理器，實(shí)現(xiàn)通道(字)的運(yùn)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，另外還有位處理器(布爾處理器)，進(jìn)行點(diǎn)(位)運(yùn)算與控制。PLC控制一般具有可靠性高、易操作、維修、編程簡(jiǎn)單、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)。

① 可靠性:對(duì)可維修的產(chǎn)品，可靠性包括產(chǎn)品的有效性和可維修性。

1）PLC不需要大量的活動(dòng)元件和接線電子元件，它的接線大大減少，與此同時(shí)，系統(tǒng)的維修簡(jiǎn)單，維修時(shí)間短。

2）PLC采用了一系列可靠性設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如，冗余設(shè)計(jì)，斷電保護(hù)，故障診斷和信息保護(hù)及恢復(fù)等，提高了MTBF，降低了MTTR，使可靠性提高。

3）PLC有較高的易操作性，它具有編程簡(jiǎn)單，操作方便，維修容易等特點(diǎn)，

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一般不易發(fā)生操作的錯(cuò)誤。

4）PLC是為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而專門設(shè)計(jì)的控制裝置，它具有比通用計(jì)算機(jī)控制更簡(jiǎn)單的編程語(yǔ)言和更可靠的硬件。采用了精簡(jiǎn)化的編程語(yǔ)言，編程出錯(cuò)率大大降低，而為工業(yè)惡劣操作環(huán)境設(shè)計(jì)的硬件使可靠性大大提高。

5）在PLC的硬件方面，采用了一系列提高可靠性的措施。例如，采用可靠性的元件:采用先進(jìn)的工藝制造流水線制造;對(duì)干擾的屏蔽、隔離和濾波等;對(duì)電源的斷電保護(hù);對(duì)存儲(chǔ)器內(nèi)容的保護(hù)等。

6）PLC的軟件方面，也采取了一系列提高系統(tǒng)可靠性的措施。例如，采用軟件濾波;軟件自診斷;簡(jiǎn)化編程語(yǔ)言等。

② 易操作性，PLC的易操作性表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面:

1）操作方便對(duì)PLC的操作包括程序輸入和程序更改的操作。大多數(shù)PLC采用編程器進(jìn)行輸入和更改的操作。編程器至少提供了輸入信息的顯示，對(duì)大中型的PLC，編程器采用了CRT屏幕顯示，因此，程序的輸入直接可以顯示。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需要的地址編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ�，然后進(jìn)行更改。更改的信息可在液晶屏或CRT上顯示。

2）編程方便PLC有多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。對(duì)電氣技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，由于梯形圖與電氣原理圖較為接近，容易掌握和理解。采用布爾助記符編程語(yǔ)言時(shí)，十分有助于編程人員的編程。

3）維修方便PLC具有的自診斷功能對(duì)維修人員維修技能的要求降低。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可以很快的找到故障的部位，以便維修。

③ 靈活性，PLC的靈活性表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1）編程的靈活性。PLC采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊和語(yǔ)句描述編程語(yǔ)言。編程方法的多樣性使編程方便、應(yīng)用面拓展。

2）擴(kuò)展的靈活性。PLC的擴(kuò)展靈活性是它的一個(gè)重要特點(diǎn)。它可根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模不同，即可進(jìn)行容量的擴(kuò)展、功能的擴(kuò)展、應(yīng)用和控制范圍的擴(kuò)展。

3）操作的靈活性。操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得十分容易。

3.1.2 PLC控制電梯的優(yōu)點(diǎn)

① 在電梯控制中采用了PLC，用軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)電梯運(yùn)行的自動(dòng)控制，可靠性大大提高。

② 去掉了選層器及大部分繼電器，控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外部線路簡(jiǎn)化。

③ 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。

④ PLC可進(jìn)行故障自動(dòng)檢測(cè)與報(bào)警顯示，提高運(yùn)行安全性，并便于檢修。

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⑤ 用于群控調(diào)配和管理，并提高電梯運(yùn)行效率。

⑥ 更改控制方案時(shí)不需改動(dòng)硬件接線。

3.2 PLC的選擇

PLC電梯控制系統(tǒng)的控制核心是PLC。哪些信號(hào)需要輸入PLC，PLC需要輸出哪些信號(hào)，以及采用何種編程方式都需要仔細(xì)分析。輸入輸出點(diǎn)的確定是設(shè)計(jì)整個(gè)控制系統(tǒng)的首要問題，決定系統(tǒng)的程序及硬件線路的方案。

3.2.1 轎廂樓層位置檢測(cè)方法

① 轎廂樓層位置檢測(cè)主要方法有如下幾種:

1）用干簧管磁感應(yīng)器或其它位置開關(guān):這種方法直觀、簡(jiǎn)單，每層需使用一個(gè)磁感應(yīng)器，因此低層建筑可以考慮此種方法來(lái)進(jìn)行轎廂樓層檢測(cè)。本設(shè)計(jì)所使用的樓層檢測(cè)方法就是此種方法。當(dāng)樓層較高時(shí)，會(huì)占用PLC太多的輸入點(diǎn)，所以高層建筑不易使用這種方法。

2）利用穩(wěn)態(tài)磁保開關(guān):這種方法需對(duì)磁保開關(guān)的不同狀態(tài)進(jìn)行編碼，在各種編碼方式中適合電梯控制的只有格雷變形碼，但它是無(wú)權(quán)代碼，進(jìn)行運(yùn)算時(shí)需采用PLC指令譯碼，比較麻煩，軟件譯碼也使程序變的龐大。

3）利用旋轉(zhuǎn)編碼器:目前，PLC一般都有高速脈沖輸入端或?qū)Ｓ糜?jì)數(shù)單元，計(jì)數(shù)準(zhǔn)確，使用方便，因而在電梯PLC控制系統(tǒng)中，可用編碼器測(cè)取電梯運(yùn)行過(guò)程中的準(zhǔn)確位置，編碼器可直接與PLC高速脈沖輸入端相連，電源也可利用PLC內(nèi)置24V直流電源，硬件連接可謂簡(jiǎn)單方便。現(xiàn)在電梯設(shè)計(jì)使用此種方法的比較常

見。

② 電梯位置的確定與顯示：

轎廂中的乘客及門廳中等待電梯的人都需

要知道電梯的位置，因而轎廂及門廳中都設(shè)有以

樓層標(biāo)志的電梯位置。但這還不夠，電梯的運(yùn)行

還需要更加準(zhǔn)確的電梯位置信號(hào)，以滿足制動(dòng)停

車等控制的需要。傳統(tǒng)電梯的位置信號(hào)一般由設(shè)

在井道中的位置開關(guān)，如磁感應(yīng)器提供，當(dāng)轎廂

上設(shè)置的隔磁板插入感應(yīng)器時(shí)，發(fā)出位置信號(hào)，

并啟動(dòng)樓層指示。

③ 轎廂的平層與停車：

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轎廂運(yùn)行后需確定在哪一層站停車，平層即是指停車時(shí)，轎廂的底與門廳“地平面”應(yīng)相平齊，一般有具體的平層誤差規(guī)定，如平層時(shí)兩平面相差不得超過(guò)3mm。平層停車過(guò)程需在轎廂底面與停車樓面相平之前開始，先是減速，再是制動(dòng)，以滿足平層的準(zhǔn)確性及乘客的舒適感。傳統(tǒng)電梯的平層開始信號(hào)由平層感應(yīng)器發(fā)出。上平層感應(yīng)器及下平層感應(yīng)器裝在轎廂頂部，隔磁板安裝在井道壁上。上行時(shí)，上平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開始減速，至下平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出開門及停車信號(hào)，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，抱閘抱死:下行時(shí)下平層感應(yīng)器首先插入隔磁鐵板，發(fā)出減速信號(hào)，電梯開始減速，至上平層感應(yīng)器插入隔磁鐵板時(shí)，發(fā)出開門及停車信號(hào)。

電梯中的平層感應(yīng)器根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選取不同的型號(hào)規(guī)格。因本設(shè)計(jì)是六層建筑的電梯設(shè)計(jì)，樓層較低，參考經(jīng)濟(jì)、安全以及實(shí)用價(jià)值，選取三菱通用電梯平層感應(yīng)器YG—30品牌型號(hào)傳感器。

3.2.2 PLC機(jī)型的選擇

PLC選擇的依據(jù)主要決定于由兩個(gè)方面：一是I/O的點(diǎn)數(shù)，二是用戶存儲(chǔ)器的容量。

① I/O點(diǎn)數(shù)的估算根據(jù)被控對(duì)象的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的總點(diǎn)數(shù)，并考慮到今后調(diào)整和擴(kuò)充，一般應(yīng)加上10%～15%的備用量。