电梯的排队系统设计-本科(论文).doc

xx学院本科毕业设计（论文） 摘要 xxx学院本科毕业设计(论文) 电梯的排队系统设计学生姓名： xxxx 学生学号： xxxxx 院(系)： xxxxx 年级专业： xxxxx 指导教师： xxxx 教授 助理指导教师： 二一三年六月摘 要随着现代经济和城市生活的快速发展，电梯逐渐成为了人们日常生活中必不可少的代步工具，电梯性能的优劣对人们生活的影响越来越明显。而传统的继电器电梯控制系统，因为继电器本身的机械以及电磁惯性大，极大地降低了电梯系统的安全性和可靠性。为了保证电梯运行时既能高效节能又能安全可靠，电梯控制的方式必须改进。因为顺序逻辑控制的需要而迅速发展起来的可编程控制器(PLC)，它是为了工业环境应用而专门设计的数字运算操作的一种电子装置。PLC具有处理速度快，可靠性高，能够保证电梯可靠、正常、安全地运行的优点。同时，随着电机交流变频调速技术的发展，电梯的驱动方式己由以前的直流调速逐渐过渡到变频调速，这样不仅满足了乘客的舒适感和保证电梯平稳的精度，还达到了降低能耗，节约能源，减小运行费用的作用。本文将基于PLC的变频调速方法应用到电梯系统中，在这个基础上设计电梯的排队系统。关键词：可编程控制器；变频调速；电梯驱动xx学院本科毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTAlong with the development of modern economy and city life, the elevator has become a essential walking tool for people in daily life, and the performance of elevators obviously influences peoples lives. The traditional elevator system based on relay largely decreases the reliability and security since the mechanical and electromagnetic inertia of relay is big In order to ensure the efficiency and reliable securities, the control method of elevator must be changed. The programmable logic controller(PLC),which develops based on sequence logical control, is digital operation electronic device specialized in the industrial application environment. PLC possesses fast process speed and high reliability. Therefore, PLC can be able to ensure the elevator run normally, securely and reliably. In addition. The drive method of elevators has replaced the DC velocity modulation with frequency control due to the development of AC frequency control of motors. The frequency control not only satisfies the comfort sense of passengers and ensures the stable precision, but also decreases the loss of power, saves resources and reduces expenses. The frequency control method based on PLC is applied to the elevator system, queuing system design on the basis of elevator.Keywords：The programmable logic controller；Variable frequency control；The elevator drivexx学院本科毕业设计（论文） 目录目 录摘 要IAbstract错误！未定义书签。1 绪论31.1 可编程控制器的概念31.2 PLC的应用和发展31.2.1 PLC的应用领域31.2.2 PLC的发展前景41.3 PLC的结构及工作原理51.3.1 PLC的结构51.3.2 PLC的工作原理61.4 PLC的特点71.5 PLC的选择81.6 电梯的概述91.6.1 电梯的定义和起源91.6.2 电梯的发展91.6.3 电梯的主要参数及规格尺寸102 电梯的基本结构及控制原理122.1 电梯土建的基本结构122.2 电梯的机械基本结构122.3 电梯电气系统的基本结构132.3.1 电梯的拖动系统142.3.2 电梯的控制系统152.4 电梯控制系统的原理与要求153 电梯的机械系统163.1曳引系统163.2轿厢173.3对重系统183.4门系统183.5门厅194 电梯的电气装置204.1电气传动系统的电气装置204.1.1电梯安全可靠运行的条件204.1.2电梯控制开关门环节214.2安全保护系统214.3自动调速控制系统224.3.1变级调速系统224.3.2调压调速系统234.4变频变压调速系统234.5电梯方向控制环节234.5.1控制环节要求245 软件设计255.1程序框图设计255.2 I/O(输入/输出)端口分配265.3 外部接线图265.4 梯形图285.5梯形图控制分析426 总结44参考文献45致 谢461xx学院本科毕业设计（论文） 1 绪论 1 绪论1.1 可编程控制器的概念可编程控制器简称PC(英文全称：Programmable Controller)，它一共经历了以下几个时期：可编程序矩阵控制器PMC、可编程序顺序控制器PSC、可编程序逻辑控制器PLC(英文全称：Programmable Logic Controller)和可编程序控制器PC。以便与一般计算机(PC)相区别，现在仍然在继续称为可编程逻辑控制器。在工业环境下，PLC是为了更方便使用而为之设计的一种电子装置可以进行数字运算操作。它应用了存储器可以程序编制，在其内部存储中，被用作执行顺序运算、逻辑运算、算术运算、计时和计数等操作的指令，并且能够通过数字式或模拟式的输出和输入，各种各样的类型的机械生产被控制。PLC及其相关的外围设备形成一个整体都应按照易于工业控制系统，且易于扩展其功能的原则而设计。1.2 PLC的应用和发展1.2.1 PLC的应用领域在发达的工业国家中，PLC已经非常广泛地应用在了工业自动化部门，随着它的性价比的不断上升，应用的范围也在不断扩大。PLC主要用于以下几个板块。(1)开关量逻辑控制PLC用“非”、“与”、“或”等逻辑指令来实现触点与电路的并、串联，替代继电器从而进行顺序组合控制、逻辑控制与定时逻辑控制。单台设备中，可以使用开关量的逻辑控制，也能用于工业自动化生产线，它的应用领域已遍及到各行各业，甚至深入到家庭中。(2)运动控制PLC通过使用专门的指令或者运动控制模块，对圆周运动或直线运动的速度、加速度和位置进行控制，使顺序控制与运动控制功能有机地结合在一起，有的则可以实现单轴、双轴、三轴和多轴的位置控制。PLC的运动控制功可以广泛应用在各种机械中，例如装配机械、金属切削机床、电梯、金属成形机械、机器人等场合。(3)闭环过程控制闭环过程控制是指对流量、压力、温度等模拟量连续变化的闭环控制。PLC则通过模拟量I/O模块，实现数字量(Digital)和模拟量(Analog)之间的D/A转换与A/D转换，并且对模拟量完成了闭环PID(比例积分微分)控制。现代的PLC一般都拥有PID闭环控制功能，这一功能可以使用专用的PID模块或PID子程序来实现。其PID闭环控制功能已经广泛应用于塑料挤压成形机、热处理炉、加热炉、锅炉等设备，以及电力、轻工、化工、冶金、机械、建材等行业。(4)数据处理现代的PLC具有数学运算(包括四则运算、字逻辑运算、函数运算、矩阵运算、求反、移位、循环和浮点数运算等)和数据转换、传送、排序和查表、位操作等功能，可以完成数据的处理、采集、分析。此类数据还可以将它们打印制表，在存储器中，与储存的参考值比较，也能用通信功能传送到别的智能装置中。(5)通信联网PLC的通讯包括多台PLC之间的通讯、PLC与其他智能控制设备之间的通信主机与远程I/O之间的通讯。其他智能控制设备与PLC一起，可以组成“分散控制、分布式集中管理”的控制系统。1.2.2 PLC的发展前景PLC技术随着计算机和微电子的发展而迅速发展，由一位机发展到8位机，直到现在，PLC产品已经使用了32位高性能微处理器，而且实现了多通道处理。在未来，PLC将会有更广阔的发展空间。从技术上看可编程控制器的设计和制造，可以在计算机软件技术的新成果上应用，会有存储容量更大、智能更强、运算速度更快的新型品种出现；会进一步向超大型及超小型从产品规模上看此方向发展；产品的配套性产品的品种会完美的人机界面、更丰富、完备的通信设备规格更齐全会更好地适应各种工业自动化控制场合的需要；在市场上，随着国际竞争的加剧各国各自生产各个品种产品的情况会打破，会出现垄断国际市场的局面，仅靠少数几个品牌，编程语言会出现国际通用的状况。随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用网络的重要组成部分，在国内外的众多领域占据越来越重要的作用。1.3 PLC的结构及工作原理1.3.1 PLC的结构PLC的内部结构如图1-1所示：图1-1 PLC的内部结构(1)中央处理单元CPUCPU是PLC的核心部件，由控制器和运算器组成。主要用于：接收从编程器输入的用户程序并且将之储存；进行系统诊断；检查编程过程是否出错；将用户程序解释并执行；完成通信及外设的某些功能。(2)存储器工作数据存储器、系统程序存储器和用户程序存储器被包括在存储器中。(3)I/O模块PLC 与外界连接的接口是I/O接口。用来采集输入和接收信号的接口是输入接口，输出接口则是用来连接被控对象中各种执行元件，如接触器、调节阀(模拟量)、电磁阀、指示灯、调速装置(模拟量)等。(4)电源模块用来把外部供电电源转换成供PLC内部的CPU、存储器和I/O接口等电路工作所需要的直流电源。(5)编程器编程器是PLC不可缺少的部分，是PLC外围中最重要的设备。编程器的作用是输入和编辑用户程序、调试程序和监控程序的执行过程。1.3.2 PLC的工作原理(1)工作方式图1-2 PLC的扫描过程PLC有运行(RUN)状态和停止(STOP)状态这两种工作状态。在运行状态时，PLC的实现控制功能是要通过执行反映控制要求的用户程序来完成的。在随时可能变化的输入信号时，为了使PLC的响应及时地输出，不止执行一次用户程序，而是不断地重复扫描，直到切换到STOP工作状态或PLC停机。每次循环过程中，除了执行用户程序外，PLC还要完成通信处理、内部处理等工作，每次循环扫描可分为5个阶段，如图所示。PLC的这种循环工作周而复始的方式称为扫描工作方式。在工作过程下，上图所示的扫描操作执行一次所需的时间称为扫描周期。其典型值为1-100ms。(2)扫描周期在工作状态下，执行一次扫描操作所需的时间称为扫描周期。其典型值为1-100ms。当PLC投入运行，其工作过程一般分为三个阶段，即刷新输出阶段，执行用户程序阶段和输入采样。三阶段的完成，称为一个扫描周期。在运行期间，用一定的速度去扫描PLC的CPU不断反复执行上文三个扫描阶段。 (1)采样输入的阶段在采样输入的阶段，用扫描的形式,PLC按顺序读入部输入数据和状态，并将其存入在I/O映象区中相对应单元内。(2)程序用户执行阶段 在程序用户执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序。先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算，然后，在系统中或在I/O映象区中，刷新该输出线圈的相应位置的状态；刷新该逻辑线圈根据逻辑运算的结果的状态的RAM存储对应的位；或确定是否需要特殊的命令必须执行的梯形图。(3)输出刷新阶段 在此阶段，CPU将I/O映象区内刷新所有的输出锁存电路对应的数据和状态，再驱动相应的外设经输出电路。这时，才是完成了PLC的整个过程。1.4 PLC的特点PLC有许多优点，其可概括为以下特点：(1)可靠性高由于在制造PLC时在硬件和软件两个方面采用了一系列抗干扰措施，如评比、滤波、隔离和故障诊断等，使PLC具有很强的抗干扰能力，其平均无故障运行时间可达到5万10万个小时以上，可以直接用于有强烈干扰的工业生产现场。(2)编程简单PLC是面向工控现场设计的，考虑到大多数电气工程技术人员对电气控制电路熟悉的特点，他经常采用的是一种面向控制过程得梯形图语言，继电器原理图与梯形图语言相类似，具有形象直观，易学易懂的优点，所以熟悉电气原理图的工程技术人员只需要几天时间就可熟悉梯形图的语言。(3)使用方便使用PLC时只需要进行和输入、输出接口相关的少量电气接线，当控制要求发生改变时梯形图程序修改也非常容易。PLC的功能强大，目前的PLC一般具有优游逻辑控制、定时控制、计数控制、步进控制和数据处理等基本功能，有的PLC还有A/D、D/A转换，通信联网的功能。1.5 PLC的选择S7-200系列是可编程逻辑控制器(Micro PLC)的一种。这类产品可以满足许多自动化控制需求，(如图1.2)展示一台S7-200Micro PLC。由于具有低廉的价格、强大的指令、良好的扩展性、以及紧凑的设计，使得S7-200可以满足中小规模的工业自动化控制需求。并且，在解决用户的工业自动化问题时，电压等级和丰富的CPU类型具有适应性很强的特点。图1-3 西门子PLC S7-200外部结构1.6 电梯的概述1.6.1 电梯的定义和起源电梯是一种代替步行的工具。追溯电梯的起源的话，在我国及国外都能找到它的雏形。如出现在我国公元前1700多年的桔槔，就是提水所用的一种升降工具。公元前1100多年的轱辘，是一升举重物或提水的升降装置。古希腊，阿基米德绞车在公元前236年出现，是专门用来提升重物的升降装置。它们都有着相同的特点是都由支架、卷筒、绳索、摇杆、乘物装置几部分组成的最简单原始的升降机械，由木(竹)材料制成，靠畜力或人力驱动只能以很低的速度运行。1.6.2 电梯的发展说到电梯的起源要从公元前2600年埃及人在建造金字塔时使用了最原始的提升系统开始，但这一类起重机使用的能源均为人力。到了1203年时，法国二修道院安装了一台起重机，与之前不同只是该机器是利用驴作为动力，载荷是由绕在一个大滚筒上的绳子进行起吊。这种方法一直沿用到近代直到瓦特发明了蒸汽机，大概在1800年，煤矿厂才能利用起重机把矿井中的煤输送上来。很多年来人们制造过各种类型的升降梯，它们所有都具有一个共同的缺陷：只要起吊绳突然断开，升降梯便很快地下降到底层。直到1854年奥的斯设计了自动制动器：在升降梯的顶部平台上安装了一个货车用的弹簧与升降梯井道两侧的导轨及一个制动杆相连结，货车弹簧连结与起吊绳，这样仅是靠起重顶部平台的重量就可以拉开弹簧，避免它与制动杆接触。如果绳子突然断裂，货车弹簧会将拉力变弱，两端立刻和制动杆咬合，即而将平台牢固地原地固定免继续下坠。“安全的升降梯”就这样发明成功了！一时间，奥的斯成了众人关注的中心。第一台升降机并非奥的斯的发明，但他是第一台“安全”升降梯的发明者。“安全”这一概念不仅开创了升降梯的工业发展，而且也为那些想建造更高层建筑物以增加更多可利用空间的设计们打开了途径。电梯在今后的发展可能将主要呈现为以下趋势:(1)超高速电梯。(2)大型超载重电梯用导轨。(3)新型自动扶梯导轨。(4)无机房电梯导轨。此外，人们要求电梯噪声低、节能、电磁兼容性强、建筑物协调长寿命、采用绿色装潢材料等，甚至在大楼顶部的机房利用太阳能作为电梯驱动补充能源等等，而这些都会对电梯导轨的运行技术不断提出新的要求。1.6.3 电梯的主要参数及规格尺寸电梯的主要参数(1)额定载重量(kg)：制造和设计规定的电梯载重量。(2)轿厢尺寸(mm)：宽深高。(3)轿厢形式：有单或双面开门及其它特殊要求等，以及对轿顶、轿底、轿壁的处理，颜色的选择，对电风扇、电话的要求等。(4)轿门形式：有封闭式中分门、栅栏门、封闭式双拆中分门、封闭式双拆门等。(5)开门宽度(mm)：(净宽度)厅门和轿厢门全部开启时。(6)开门方向：人在厅外面对厅门，门往右边开启就是右开门，往左开启就是左开门，从中间往两边开启就是中开门；、(7)曳引方式：全绕1：1吊索法，钢丝运行速度和轿厢运行速度相等。常用的有半绕1：1吊索法，钢丝的运行速度是轿厢运行速度的两倍。半绕2：1吊索法，钢丝运行速度和轿厢运行速度相等。(8)额定速度(m/s)：(电梯的速度)设计和制造所规定的。(9)电气控制系统：包括拖动系统形式，控制方式等。如轿内按钮控制或直流电机拖动，集选控制，交流电机拖动等。(10)井道尺寸(mm)：宽深。我国有关标准对电梯主要参数和规格尺寸的规定为了加强对电梯产品的管理，提高电梯产品的使用效果，国家曾于1974年颁布了JBI435-74、JBI816-74、JB/Z110-74等一批电梯产品的部标准。根据电梯的主要参数是电梯制造厂制造和设计出电梯。电梯选用时，必须根据电梯的载运对象，安装使用地点等，按国家标准，正确选择有关尺寸与参数和电梯的类别，并根据这些规格尺寸与参数，建造和设计安装电梯。45xx学院本科毕业设计（论文） 2 电梯的基本结构及控制原理 2 电梯的基本结构及控制原理电梯是一种较为复杂的机电一体化的设备，一台完整的电梯主要由成土建部分，机械部分和电气部分组成。2.1 电梯土建的基本结构土建部分大致由机房，井道，底坑组成。(1)电梯机房：通常电梯机房设在建筑物的顶楼，机房内没厢控制柜，电梯曳引主机，导向轮，防止电梯超速的限速器，电梯的总电源盒等部件。(2)电梯井道：是在机房曳引机的上方是贯穿于建筑物通体高度的方形直通道空间，井道侧壁上安装有坚直的导轨，作为引导轿厢、对重运动提供空间。(3)底坑：井道的底部平面低于建筑物的最低层的地面，主在用于安装电梯轿厢，对重缓冲器，以便在轿厢冲顶、蹲低有缓冲的空间起减速缓冲作用。2.2 电梯的机械基本结构机械部分主要有曳引主机，导向轮，曳引钢丝绳-绳头，限速器-安全钳，导轨-导靴，电梯轿厢，开关门连杆装置，层门-门锁，缓冲器等部件。(1)曳引机：是电梯轿厢升降的主拖动机械，它由电动机、制动器、减速箱(无齿轮曳引机没有减速箱)、曳引轮、和底座等组成。(2)曳引钢丝绳：电梯用曳引钢丝绳常采用电梯专用西鲁式钢丝绳(6X19S+NF或8X19S+NF)，(3)导向轮：导向轮用于半绕时，俗称过桥轮，用于全绕式时，称为抗绳轮。导向轮是用来调整钢丝绳与曳引轮之间的包角大小，与及调整轿厢与对重的相对位置。(4)限速器-安全钳：限速器-安全钳装置由限速器、限速钢丝绳、安全钳、底坑张紧轮四部分组成。电梯中限速器与安全钳成对出现和使用，它们是电梯中最重要的一道安全保护装 置。其作用有：电梯由于超速、打滑、断绳、控制制失控等原因，起到了安全保护作用。(5)导轨-导靴导轨和导靴是电梯轿厢和对重导向部分。电梯导轨材料多采用普通碳素钢A3F轧钢，要求具有足够的强度、韧性，在受到强烈冲击时不致发生断裂。导靴是轿厢与对重沿着导轨上下移动的导向装置。(6)电梯轿厢电梯轿厢是电梯中装乘客或货物的金属结体。它由轿厢架、轿厢壁、轿厢底、轿厢顶、轿门等到几部分组成。由上下四组导靴向沿导轨作垂直升降运动，完成垂直运输任务。常用电梯轿厢内部净高和使用者正常出入门口净高一样，应不小于2米，宽度和深度由电梯的实际载重量而定。(7)开门机及开关门机构自动开门装在轿顶靠近轿门处，由电动机通过减速装置(齿轮传动或蜗轮传动或带齿胶带传动)带动曲柄杆机构去开、关门。(8)层门层门是电梯在各楼层的停站，也是供乘客或货物进出电梯轿厢通向各层大厅出入口，又称为厅门。层门由门框、门板、门头架、吊门滚轮、层门地坎和门联锁等组成。门框又由门楣(门导轨或门上坎)、左右立柱组成。(9)对重装置对重装置的作用，是以其自重量去平衡轿厢侧所悬挂的重量。它的作用有：(1) 减少电梯曳引机的输出功率；(2) 减少曳引轮与钢丝绳之间的摩擦曳引力，延长钢丝绳寿命；(3) 如果电梯在“冲顶”或“蹲底”时，使电梯失去曳引条件，避免冲击并井道顶部；(4) 使电梯的提升高度不像强制式驱动那样受到限制。2.3 电梯电气系统的基本结构电梯电气系统有两大系统组成：电梯的拖动系统和控制系统组成。2.3.1 电梯的拖动系统目前，常用的电梯拖动大多为交流拖动。交流调速的方法很多，大电梯领域里应用较为广泛的有交流变极调速、交流调压调速、交流变压变频调速。(1)交流变极调速据异步电动机的同步转速为即旋转磁场的转速为：,当改变定子绕组的极对数时，就能够让同步转速改变，以此调节电机转速。为了能够达到变极调节调速，调速也可以通过绕组的接法实现，变极调速适用于载货电梯。能够安装两组独立的绕组，构成不一样的极对数。(2)交流调压调速异步电动机轴转速为： ，改变转差率时，也能够起到调节电动机转速的目的，这些转差功率消耗在转子电路上，降低了工作效率,使转子发热。(3)变频调速由可知,通过改变电源频率来实现调速的方法，可以得到很大的调速范围及很好的机械性。变频调速主回路由三相交流输入、变频调速驱动、曳引机和制动单元构成.三相电源 R、S、T 经接线端子进入变频器为其主回路和控制回路供电，输出端为两相电接电动机的快速绕组，外接制动单元减少了制动时间，加快制动过程。旋转编码器用来检测电梯的运行方向和运行速度，变频器将内部的给定速度与变频器实际速度相比较，从而调节变频器的输出电压和频率，使电梯的实际速度跟随变频器内部的给定速度，达到调节电梯速度的目的。 图2.1 变频调速曲线图2.3.2 电梯的控制系统电梯的控制系统大致有以下几部分组成：开关门按控制、轿内指令登记与消号、厅外召唤登记与消号、定向选层线路、启动线路、减速平层线路、检修运行线路、消防运行线路、主控回路等。这几部分共同构成电梯的控制系统，实现电梯的登记、开关门、启动、运行、减速、平层等各种功能。2.4 电梯控制系统的原理与要求电梯每层的楼厅外均设有按钮召唤电梯；电梯外部设有按钮以便乘客选择要到达的楼层，电梯内部设有开关门按钮，方便乘客进出电梯。电梯工作中控制装置系统的主要任务是当前电梯运行状态和对各种呼梯信号进行综合分析，再进行下一个工作状态的分析。为了实现电梯群自动控制，要求控制装置系统具有自动开关门，顺向截梯，反向保号，手动开关门，自动定向，停梯销号，自动报警和外呼指令记忆等。xx学院本科毕业设计（论文） 3 电梯的机械系统 3 电梯的机械系统电梯由机械、电气两大系统组成。电梯的机械系统主要有曳引系统、轿厢、对重系统、门系统、导向系统及机械安全保护系统等组成。3.1曳引系统曳引系统曳引机、曳引轮、导向轮、曳引钢丝绳及反绳轮等组成。(1)曳引机曳引机是电梯的主要拖动机械，其作用是产生并传送动力，驱动轿厢和对重上下运行。分为有齿轮曳引机和无齿轮曳引机。无齿轮曳引机，一般以调速性能良好的直流电动机作为动力，由于没有机械减速机构，其传动效率高，噪声小，传动平稳，结构简单，用于速度大于2m/s的高速和超高速电梯上。有齿轮曳引机多用于速度小于2m/s的各种电梯上，为减小运行噪声和提高平稳性，一般采用蜗杆副作减速传动装置。这种曳引机主要由曳引机电动机、制动器及减速器等组成。(2)曳引轮曳引轮是挂曳引钢丝绳的轮子，通过曳引轮与钢丝绳之间的摩擦力产生曳引力带动轿厢与对重垂直运行。曳引轮装在减速器中的涡轮轴上，若是无齿轮曳引机，装在制动器为侧，与电动机轴。制动器轴在同一轴线上。为了提高曳引力并防止磨损打滑，在曳引轮上加工有曳引绳槽，曳引钢丝绳就位于绳槽内。要求曳引轮强度大、耐磨损、耐冲击。包角越大，摩擦力就越大。为了减少曳引绳的弯曲能力，增加使用寿命，一般希望曳引轮越大越好，但过大会使体积增大，减速器速增大，因此应大小适宜一般要求大于钢丝绳直径40倍。(3)导向轮导向轮安装在曳引机架上或承重梁上，使轿厢与对重保持最佳相对位置，以避免两者在运行中发生相互碰撞。(4)曳引钢丝绳每台电梯所用曳引钢丝绳的数量和绳的直径，与电梯的额定载重量、运行速度、井道高度及曳引方式有关。各类电梯采用的曳引钢丝绳根数因数一般应符合表1所示。表1 曳引钢丝绳与安全因素电梯类型曳引绳根数安全因数客梯、货梯、医梯412杂货梯210可见悬挂电梯轿厢的钢丝绳除杂物电梯外，一般不少于根，其安全因数均不小于12。因此若干根钢丝绳同时断开，造成轿厢坠落下去的事故是不会发生的。但是由于电梯安装人员制作绳头时没有严格按有关标准和规范施工，则会发生个别曳引绳与锥套脱离的情况。而由于使用不当和机电系统故障，如超载或某些机件损坏，造成轿厢的运行速度超过额定值，甚至有可能发生蹲底事故。(5)反绳轮反绳轮是指设置在轿厢顶和对重顶上的动滑轮及设置在机房的定滑轮.曳引钢丝绳绕过反绳轮可构成不同曳引比的传动方式。3.2轿厢运载乘客或其他载荷的轿体部件，如图2所示。 轿厢是电梯用以承载和运送人员和物资的箱形空间。轿厢一般由轿底、轿壁、轿顶、轿门等主要部件构成，其内部净高度至少应为2m。 图2 轿厢3.3对重系统对重系统也称重量平衡系统，位于井道内，通过曳引绳经曳引轮与轿厢连接。包括对重及平衡补偿装置。在电梯运行过程中，对重在对重导轨上滑行，起平衡轿厢自重及载重的作用，从而大大减轻曳引电动机的负担。平衡补偿装置则是为电梯在整个运行中平衡变化而设置的补偿装置。对重产生的平衡作用在电梯升降过程中是不断变化的，这主要是由电梯运行过程中曳引钢丝绳在对重侧和在轿厢侧的长度不断变化造成的。为使轿厢侧与对重侧在电梯运行过程中始终保持相对平衡，就必须在轿厢和对重下面悬挂平衡补偿装置。3.4门系统门系统由开门机、轿厢门、门锁层门、联动机构等组成。轿厢门都设在轿厢入口，由门导轨架、门扇、门刀和门靴等组成；层门设在层站入口，由门导轨架、门扇、开锁和门靴装置及门锁装置组成；开门机设在轿厢上，是层门和层厢门启闭的动力源。3.5门厅每一层电梯门口装的门，门上带有机器锁及电气接点。客梯多为自动开关门，开关门由轿厢门上的开门刀带动厅门上的橡皮勒辘来完成的，而轿厢门是由轿厢上的开关装置驱动的。xx学院本科毕业设计（论文） 4 电梯的电气装置4 电梯的电气装置该系统由控制屏、操纵装置、选层器、位置显示装置、平层装置等组成，它的作用是起着控制和操纵电梯运行。操纵装置包括手柄开关箱、机房中、较顶层站、召唤按钮和轿厢内的按钮操作的应急或检修；位置显示装置是指层站和轿厢内的指示灯；层站上一般都能显示轿厢所在的层站或者电梯运行方向；控制屏一般都安装在机房中，由各类电气控制元件(或板)组成，是电梯能实行电气控制的集中组件；选层器能起到反馈和指示发出加减速信号、决定运行方向、轿厢位置等作用。它可由继电器、电子式、机械式组成。4.1电气传动系统的电气装置所谓电气传动系统(也称驱动系统或拖动系统)指的是驱动曳引电动机旋转的电气系统。如果把曳引电动机看作被控对象，再配以其他有关的电气装置，就能组成一定形式的电气传动系统，即开环控制系统与闭环控制系统。系统结构框图如图3所示。图4-1 电梯闭环传动系统框图4.1.1电梯安全可靠运行的条件(1)电梯的轿厢门和各个楼层的电梯层门全部关闭好，这是电梯安全运行的关键，是保障和司机等人员人身安全的最重要的保证。(2)必须要有确定的电梯上行或下行方向，这是电梯最基本的任务，即把乘客或货物送上或送下到需要停层的楼层。(3)确保电梯设备乘客人身安全最基本保证是电气安全保护系统和电梯系统的所有机械可靠而有效。4.1.2电梯控制开关门环节(1)对自动开关门机构的要求及其速度调节方法自动门机构必须随电梯轿厢移动，既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楼层门区安全范围内，能方便的使各层的外层门也能随着轿厢门的启闭而同步启闭。(2)当轿厢门和某楼层的层门闭和后，由电气机械设备的机械钩子和电气接点的当前状态来决定调节方法。(3)开关门动作平稳，不得异常的响声和有剧烈的抖动，开关控制系统在自动开关门过程中其运动噪声不的大于6dB。(4)开门时间设为2.5到4s，关门时间设为3到5s。(5)自动门系统便于维修，调整方便简单。(6)门机电动机应有相对一定的赌转能力。为了使电梯和轿厢门和某层层门在启闭过程中达到快速平稳的要求，必须对自动系统进行速度调节，以满足对自动门机控制系统的要求。一般调速的方法有：(1)用小型直流伺服电动机作自动门机的驱动力时，通常采用电阻的串并联调速方法。(2)用小型三相交流转矩电动机作自动门机的驱动力时，常用施加涡流制动的调速方法，现多用小功率变频调速方法。 4.2安全保护系统 电梯在运行过程中安全是首要问题。电梯可能发生的事故隐患和故障有轿厢的时失控、超速运行、终端越位、冲顶或蹲底、不安全运行、非正常停止、关门障碍等。为确保运行中的安全，各类电梯都设有完善的安全保护系统，包括机械和电气安全装置，一些机械安全装置往往需要电气方面的配合和联合锁装置才能完成其动作和可靠效果，两部分安全保护装置都是必不可少的。电梯的安全保护系统前面介绍过的制动器、厅门和轿厢门门锁、安全触板外，还有限速器、安全钳、缓冲器、终端保护、轿厢超速保护。较顶安全栅栏、安全窗、供电系统保护及报警装置等等。图4-2为电梯安全保护系统主要动作示意图。制动器失效轿厢超载曳引轮钢丝绳打滑紧急安全开关钢丝绳断裂超速滑行低速滑行厅、较门故障在端站未停关门时碰到乘客身体轿厢超速下行限速器动作安全钳动作缓冲器行程极限开关电磁制动器制动将轿厢夹住在导轨上曳引机不动作轿厢在运行中急停门安全开关动作反向开门电梯停止行驶图4-2电梯安全保护系统动作示意图4.3自动调速控制系统电梯运行分三个阶段，即启动加速、稳速运行和制动减速。曳引传动系统必须满足电梯在各个运行阶段的要求，其中制动减速尤为重要，不仅要保证电梯减速过程的平滑性，而且必须电梯轿厢能够准确地停靠在楼层平面，轿厢停靠的误差与轿厢停止时运动速度的平方成比例。电梯的调速系统根据给定的速度曲线，利用模拟或数字的控制装置，构成开环或闭环控制系统，从而实现对电梯运动状态的控制，以满足电梯运行舒适、准确可靠的要求。4.3.1变级调速系统编辑调速电梯传动系统中的曳引电动机为交流双速电机，电动机定子中有两个绕组，分别高速绕组和低速绕组。采用定子电路高速绕组中串电抗降压起动，随着电梯速度的提高再逐级切除电抗，使电梯逐步加速至稳速运行。减速制动时，由高速绕组转换到低速变，会以高于变极后的同步转速运行，电动机进入发电制动状态，制动转矩大大高于额定转矩、为限制制动电流，在低速绕组中串入电抗，随着电梯的减速逐级切除电抗。4.3.2调压调速系统交流调压调速系统采用晶闸管交流调压电路，进行速度闭环调节。其制动减速可采用能耗制动、反接制动及动力制动等方式，使乘坐舒适感、平层精确度均优于双速电梯，主要应用于额定速度2.5m/s一下的电梯中。4.4变频变压调速系统通过改变交流电动机供电电源的频率来改变电动机同步转速，从而达到改变电动机转速的目的，这种方法就是变频变压调速。若连续平滑地改变电动机定子电源频率，则可获得与电动机的固有机械特性相平行的一簇人为机械特性，可实现连续平滑地改变电动机的转速。同时根据电梯的工作时负载为恒转矩的要求，即保持调速时电动机的最大转矩不变，需维持磁通恒定。因此变频时需要对定子绕组供电电压作相应调节，这就要求对电动机供电的变频器应具备变压和变频两种功能，简称VVVF型变频器，用于电梯时就是VVVF型电梯。4.5电梯方向控制环节任何类别的电梯，其运动的充分与必要条件之一是电梯要有确定的运行方向，因此所有用来确定电梯运行方向的控制环节简称为定向环节。在所有电梯的整体控制系统中，与电梯的自动开关门控制环节一样，定向环节也是一个至关重要的环节。 所谓电梯的方向控制环节，是根据电梯轿厢内乘客欲前往楼层的位置信号或各楼层大厅等待的乘客按下的召唤位置信号与电梯所处楼层的位置信号进行比较：凡是在电梯位置信号上方的轿厢内或楼层厅外的召唤信号，则电梯定为上行方向；凡在其下方向的，则定为下行方向。4.5