4.1 概述
首先要说一下，我们的这个毕业设计是三个同学分工合作的，各负责软件编程、硬件模型和组态王控制。因此考虑到四层电梯如果做一个立体模型出来成本比较高而且难度也不小，所以就做一个平面模型出来，主要是用灯和开关来显示。
4.2 电梯电气控制系统中的主要电器部件
为了成本问题还有方便安装，这电梯模型主要用到了比较常用的元器件。万能板、按钮开关、LED灯、数码管、4511译码器、电阻和二极管。电气控制系统常用的主要电器部件如下：
1）LED发光二极管
LED灯主要用在两方面，一种是上下行按钮灯，当按钮按下后灯就会亮，按钮弹开自动熄灭；另一种是用来显示层数到达情况和开关门情况。
2）万能板
以一块优质的万能板作为主要部件，把每一件不见焊在板上，最后画一副电梯模拟图贴在表面作为一个模拟电梯视图。
3）按钮开关
用到12个按钮开关，作为电梯的外面的上下层按钮，和电梯内部层数按钮还有开关门按钮。
4）4511译码器和数码管
通过到达层数的LED灯信号来输入到4511译码器，输出给数码管控制其显示层数。 5）蜂鸣器
当电梯到达每一层的时候就能提示一声。
6)电阻和二极管
这是都是在万能板背面的电路中用到的。
4.3 电梯自动控制系统中的各主要控制环节及结构原理4.3.1 各类电梯安全可靠运行的充分与必要条件
管壳式冷凝器电梯安全可靠运行的充分与必要条件有：
(1)必须把电梯的轿厢门和各个层楼的电梯层门全部关闭好——这是电梯安全运行的关键，是保障乘客和司机等人员的人身安全的最重要保证之一。
(2)必须要有确定的电梯运行方向(上行或下行)——这是电梯的最基本的任务，即把乘客(或货物)送上或送下到需要停层的层楼。纯化核酸
(3)电梯系统的所有机械及电气机械安全保护系统有效而可靠——这是确保电梯设备和乘客人身安全的基本保证。
根据上述的电梯安全可靠运行的充分与必要条件，以及电梯的运行工艺过程，现就一般电梯的控制系统的各个主要控制环节及其结构原理说明如下。
4.3.2 电梯自动开关门的控制环节
从前面所述中可知，任何种类的电梯绝大多数均要有开关门的机构，该机构可以是人工手动的，也可以是电气机械自动的。但现今已很少见到手动开关门的电梯了，仅仅对小型杂物电梯和简易居民住宅电梯才使用手动开关门。现就两种驱动类型的自动开关门环节工作原理说明如下。
静音冷却塔对自动开关门机构(或称之为“自动门系统’)的要求及其速度调节方法
1．要求
(1)自动门机构必须随电梯轿厢移动，即要求把自动门机构安装于轿厢顶上，除了能带动轿厢门启闭外，还应能通过机械方法使电梯轿厢在各个层楼门区安全范围内能方便地使各层的外层门也能随着轿厢门的启闭而同步启闭。
(2)当轿厢门和某层楼的层门闭合后，应由电气机械设备的机械钩子和电气接点予以表现和考核。
(3)开关门动作平稳，不得有剧烈的抖动和异常响声。
(4)关门时间一般为3-5s，而开门时间一般为2．5-4s。
(5)自动门系统调整简单方便，便于维修。
(6)门电机要具有一定的堵转能力。
2．速度调节方法为了使电梯的轿厢门和某层层门在启闭过程中达到快、稳的要求，必须对自动门机系统进行速度调节，以满足对自动门机系统的要求，一般调速方法有：
(1)用小型直流伺服电动机作自动门机的驱动时，常用“电阻的”串、并联调速方法(即“电枢分流法”)。
(2)用小型三相交流力矩电动机作自动门机的驱动力时，常用施加涡流制动
器的调速方法，例如瑞士迅达电梯公司的QKS9／10门机系统就是一个这样的系统。现多用小功率变频调速方法。
4.3.3 电梯的方向控制环节
任何类别的电梯，其运行的充分与必要条件之一——“要有确定的电梯运行方向”，因此所有电梯的确定运行方向的控制环节——简称“定向环节”，在所有电梯的整体控制系统中也与电梯的自动开关门控制环节一样，是一个至关重要的控制环节。
所谓电梯的方向控制环节，是根据电梯轿厢内乘客欲往层楼的位置信号或各层楼大厅乘客的召唤信号位置与电梯所处层楼的位置信号进行比较：凡是在电梯位置信号上方向的轿内或层楼厅外召唤信号，则电梯定上行方向；凡在其下方向的，则定下行方向。
左滚右滚在方向控制环节中，一般集选电梯必须满足下列几点要求。
(1)轿内指令信号优先于各层楼厅外召唤信号而定向，即当空轿厢电梯被某层厅外乘客召唤到达该层后，某层的乘客即可进入电梯轿厢内而揿按指令按钮令电梯定上行方向(或下行方向)；若该乘客虽进入轿厢内且电梯门未关闭而尚未揿按指令按钮前(即电梯尚未定出方向)，出现其他层楼的厅外召唤信号时，如此召唤信号指令电梯的运行方向有别于已进入轿厢内的乘客要求指令电梯的运行方向，则电
梯的运行方向应由已进入轿厢内的乘客要求而定向，而不是根据其他层楼厅外乘客的要求而定向。这就是所谓的“轿内优先于厅外”。
只有当电梯门延时关闭后，而轿内又无指令定向的情况下，才能按各层楼的召唤信号的要求而定出电梯运行方向，但一旦定出电梯运行方向后，再有其他层楼的召唤信号就不能更改已定的运行方向了。
(2)要保持最远层楼召唤信号所要求的电梯运行方向，而不能轻易地更改，这样以保证最高层楼(或最低层楼)乘客的乘用电梯，而只有在电梯完成最远层楼乘客的要求后，方能改变电梯运行方向。
(3)在有司机操纵电梯时，当电梯尚未启动运行的情况下，应让司机有强行改变电梯运行方向的可能性。这种在我国电梯尚未广泛普及，又以“有司机”操纵为主的使用情况下，这一“强行换向”也是必要的。
(4)而在电梯检修状况下，电梯的方向控制应由检修人员直接揿按轿厢内操纵箱上或轿厢顶的检修箱上的方向按钮即令电梯定向上(或向下)运行；而当松开方向按钮即令电梯消失运行方向并使电梯立即停车。
(一)电梯定向控制的各种方法
根据各类电梯的自动化程度不一致，电梯的应用场合、电梯的定向控制方法大致有以下几种。
(1)手柄开关定向电梯司机或电梯管理人员通过扳动手柄开关直接接通电梯运行方向继电器(或方向接触器)。这种方法最简单，最原始而又最直接的方法。现在尚能见到以往几年各个电梯厂家生产的手柄开关控制的载货电梯(例如KP，M型货梯)。今后将不再生产此种电梯了。因电梯司机在电梯运行过程中始终要把持着手柄开关于某一运行方向，这样电梯司机劳动强度大，且操作不灵活，容易造成误操作。
(2)井道分层转换开关的定向控制这是利用装于井道内每个相应层楼位置的一个三位置(左、中、右)开关的预置位置来定向，如图所示。
只有当电梯停在某层楼平面时，该层的分层开关处于中间位置。当电梯向上运行时其下方各层的分层开关置于可接通向下方向继电器的位置；而当电梯向下运行时，则在电梯的上方各层的分层开关置于可接通向上方向继电器的位置。这样当电梯轿厢所在层楼上方出现“内、外’’召唤信号时就可令电梯定为向上运行；而在下方时，则定为向下运行。
这种定向方法要比上述(1)条中要高明而简捷得多，因此在小型杂物电梯和普通货梯中得到了极为广泛的应用。但是由于这种分层开关是特制的，且在使用过程中有撞击声，因此只能应用于电梯额定速度较低(0．63心s)的电梯中。另一方面，由于开关是特制的，这样给电梯的维修、保养带来了很大不便，因此这种在杂物梯中和小载重量货梯中有广泛应用，而在其他梯种中就很少采用了。
实际上，所谓自动定向，就是根据电梯的位置来说的，即在电梯上方的信号定上向信号，而在下方的，则定下向。因此自动定向控制的关键是如何确定某一时刻的电梯位置信号，按此可有以下几种方法。
(3)井道永磁开关与继电器组成的逻辑电路定向。这是利用井道中每一层楼有一个相对应的磁感应开关带动一个继电器，然后经继电器组成的逻辑电路，有顺序的反映出电梯的位置信号，然后再与各个层楼的内外召唤信号进行比较而定出电梯的运行方向。
(4)机械选层器的定向。直至今天，国内仍有一些电梯厂家利用机械—电气型式的“选层器”的方法进行电梯的定向控制。而选层器实质上是按一定比例缩小了的电梯，其上、下运动的滑动拖板(或“撞块”)即相当于电梯的轿厢。因此可以将电梯井道中的电器元件和各个层楼的情况集中于选层器上。这样就能容易的决定出电梯的位置信号及其与内外召唤信号的比较结果——电梯的运行方向。选层器不仅可用来定向，而且还可用来发出减速信号等。但由于其是按比例缩小的电梯井道，因此其稍有误差就可导致电梯运行的很大误差，从而对选层器的机械部件制造精度要求很高，加工困难。所以现在已很少采用；而在很大程度上被
上述井道内永磁感应开关与继电器逻辑电路所取代。
(5)井道中的双稳态磁开关与数字电路所组成的定向。这种方法是当前广泛应用微机于电梯控制中不可
缺少的重要一环。其工作原理是：装于电梯轿厢上的双稳态磁开关随着电梯轿厢运行而经过井道内各个层楼的永久磁铁时的变化量经“异或非”电路而转化成二进制信号，并输入计算机比较环节而决定出电梯的运行方向。这种定向方法快速而准确，必将随着梯控制系统中广泛应用微机而发展。
(二)电梯常用自动定向环节电气原理说明
从上述可知，所谓的电梯自动定向就是电梯的位置信号与各个层楼的轿内指令信号或是各层楼厅外召唤信号(实际上也是一个位置信号)进行比较，如内外召唤信号在电梯位置上方的，则定上方向；在下方的则定下方向。因此电梯的位置信号产生是至关重要的，然后再是比较而定出运行方向。
4.3.4 发生制动减速信号的控制环节
无论何种电梯，为了实现“快、稳、准”要求中的“准”的要求，必须令电梯在到达目的层楼之前的某一距离点开始进行减速，以保证准确停车时所需的尽可能低的低速度。为此，各种不同类型的电梯，其发出减速信号的位置是不一样的；但不论何种电梯，其减速制动信号的发出可以归结为两大类。
1)人工的即由电梯的专职司机凭经验判断而发出的，例如手柄开关操纵的各种载货电梯等均属此类。
2)自动的电梯能够根据轿内指令信号或根据各层楼厅外的召唤信号方向与电梯运行方向一致时，按预先确定的距离位置而自动发出减速信号。
(一)现就自动发出减速信号的控制环节
(二)但若电梯轿厢满载或专用时，专用继电器KA73吸合，其常闭触点处于断开位置，则电梯虽经3楼的SQ403永磁感应器(即KA403↑)但减速信号继电器KA92不能吸合，也即电梯不发出减速信号。这样的过程我们称之谓“直驶不停”控制。
(三)如若电梯去应答最远的一个与电梯运行方向相反的厅外召唤信号时，则当电梯到达该层减速位置点时，KA400+n↑→KA500+n↑→KAll↓(或KA21↓)，这样从图中可看出，在电梯没有方向时(即KAll↓，KA21↓)也能使减速信号继电器KA92↑，从而使电梯也转入制动减速状态。这样的过程常称之为“反向截车”控制或称“断方向减速”控制。这儿包括了最高层和最低层(或称最远层)的减速信号发出，因为在两端站时，电梯的运行方向定会随着减速信号发出点(即永磁感应器或两端站的强迫减速开关SQl或SQ2的动作)而使KAll↓(或KA21↓)，这样就导致电梯自动发出减速信号。
4.3.5 主驱动控制环节
青花瓷首饰
对不同速度和自动化程度不一样的各类电梯，其主驱动系统是不一样的。现在我们要说明的不同的主驱动系统从控制角度考虑，如何进行控制的。在这儿着重对交流双速电梯、交流调速电梯、直流高速电梯这三类电梯的主驱动系统控制操作方法叙述于后。
交流双速电梯的主驱动控制线路原理图简介
角蛋白酶
任何交流双速电梯，其主驱动系统的控制线路原理可如图所示。
4.3.6 电梯的安全保护环节
在前述中已述及，电梯运行的充分与必要条件中的第三点就是电梯的各种安全保护必须可靠有效。这是为了保证电梯最安全，最可靠的运行。我们国家近几年来电梯的安全标准已向国际上的电梯安全标准靠近，且基本上相等效。并在1987年颁布了GB7588—87的《电梯制造与安装安全规范》。这一新标准与国际上正在执行的EN81-1(或英国的BS5655)《电梯制造与安装安全规范》相等效。并于1995年进行了修订。
根据电梯安全标准的要求，不论何种电梯均要符合标准中的安全保护要求。现就一般电梯常用的且必不可少的安全保护环节简介如下。
(一)超速断绳保护
有关这部分已在前面的第一章的第二节和第五节中有较详细的叙述，因此有关这一保护的机械作用原理不再赘述，而只就电气部分作简要说明如下。
按GB7588----95标准的规定，当电梯下降速度达到额定速度的115％时，限速器上的第一个开关动作，使电梯自动减速；而当达到140％时，限速器上的第二个开关动作，切断控制回路使电梯停止运
行；而此同时，限速器通过机械结构使限速器钢丝绳卡死不动，而电梯轿厢仍在向下，这样被卡住的限速器钢丝绳产生一个向上提拉力，从而把它与之相关的轿厢安全钳向上提起，使仍在下行的轿厢被安全钳楔块紧紧的卡在电梯导轨上，这样使下行的电梯轿厢被掣停于某一位置而不再下降；同时把与之相对应的安全钳开关断开，进一步使电气控制电路切断，强令电梯停止。
这一保护是很重要的，凡是在有可能使各类人员进入电梯轿厢内的电梯，必须设置这一保护，是极为重要的保护环节，绝不能等闲视之，但只有在不允许，也不能进入各类人员的小型杂物电梯上才可不设置这一保护环节。
(二)层门锁保护
前面我们曾述及：电梯运行的三个充分与必要条件中之一是，电梯必须关闭好门后方可运行。因此电梯门(包括轿厢门和各层楼的所有层门)必须闭锁；若没
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