TM1電梯模型實驗指導(dǎo)書
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TM1電梯模型實驗指導(dǎo)書
SAC-PLC-SYT
可編程序控制器教學(xué)實驗臺
電梯實驗指導(dǎo)書
目錄
前言
第一章 實驗設(shè)備使用說明
§1-1 實驗設(shè)備簡介 ……………………………………………………1
§1-2 電梯控制邏輯關(guān)系 ………………………………………………3
§1-3 電纜線布局圖 ……………………………………………………4
§1-4 輸入、輸出電纜線信號分布 ……………………………………5
§1-5 輸入、輸出信號分配（I/O分配）………………………………8
第二章 實驗任務(wù)書
§2-1 基本實驗
實驗一 電梯開、關(guān)門控制實驗 ……………………………………14
實驗二 電梯轎箱慢速升降點動控制實驗 …………………………15
實驗三 電梯樓層連續(xù)顯示實驗 ……………………………………16
實驗四 電梯內(nèi)選、外呼信號操作指示的記憶與解除控制實驗 …17
實驗五 電梯自動選向控制實驗 ……………………………………19
實驗六 電梯換速控制實驗 …………………………………………20
§2-2 應(yīng)用實驗
實驗七 司機(jī)駕駛運行方式下電梯控制實驗 ………………………21
實驗八 無司機(jī)駕駛運行方式下電梯控制實驗 ……………………21
§2-3 課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計題目
實驗九 直駛運行方式下電梯控制實驗 ……………………………22
實驗十 消防運行方式下電梯控制實驗 ……………………………22
實驗十一 群控（通訊）運行方式下電梯控制實驗 ………………22
實驗十二 組態(tài)軟件電梯監(jiān)控實驗 …………………………………22
第三章 實驗設(shè)備的驗收與維護(hù)
一、 設(shè)備驗收 …………………………………………………………23
二、 設(shè)備維護(hù) …………………………………………………………23
前 言
電梯是高層建筑中應(yīng)用極為普遍的垂直交通工具，是機(jī)電合一的大型工業(yè)產(chǎn)品。當(dāng)今時代，電梯融合了多種學(xué)科的高新技術(shù)，隨著其運行速度、平層精度、舒適感、安全保護(hù)等技術(shù)指標(biāo)不斷地提高，人們乘坐電梯不僅帶來了快捷方便，更帶來了一種藝術(shù)享受。
電梯的種類相當(dāng)多，按用途分為乘客電梯、載貨電梯、客貨電梯、醫(yī)用電梯、住宅電梯、雜物（不許乘人）電梯、觀光電梯、自動扶梯等；按速度分為低速電梯（1米/秒以下）、快速電梯（低于2米/秒）、高速電梯（2米/秒以上）；按拖動方式分為交流電梯、直流電梯、液壓電梯、齒輪齒條電梯等；按控制方式分為手柄操作電梯、按鈕操作電梯、有司機(jī)信號控制電梯、無司機(jī)自動集選控制電梯、群控電梯、多程序電梯、智能電梯等等。
各種電梯都具有相當(dāng)復(fù)雜的邏輯關(guān)系，大部分為開關(guān)量信號，以往采用繼電邏輯控制。近十年來，由于可編程序控制器控制技術(shù)發(fā)展很快，目前，國內(nèi)大部分中、低速電梯都采用了可編程序控制器控制系統(tǒng)并取代了繼電邏輯控制線路。
當(dāng)今，可編程序控制器已成為工業(yè)自動化控制的核心，適當(dāng)增加一些授課學(xué)時和實驗學(xué)時，增加一些課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計等時間集中的教學(xué)環(huán)節(jié)，是符合時代要求的。可編程序控制器的應(yīng)用實例相當(dāng)多，剖析一兩個系統(tǒng)十分有益。以電梯系統(tǒng)為例，深入學(xué)習(xí)可編程序控制器技術(shù)，一定會給機(jī)電一體化、自動化等專業(yè)的學(xué)生帶來極大的興趣。以電梯系統(tǒng)作為研究課題，一定能使他們了解企業(yè)、了解產(chǎn)品、了解工藝、了解市場，使他們開擴(kuò)視野、創(chuàng)新思維，學(xué)到豐富的理論和實踐知識。
我公司1999年最新研制生產(chǎn)的四層四站電梯教學(xué)實驗設(shè)備，全面、逼真地模擬了實際電梯的結(jié)構(gòu),充分體現(xiàn)了實驗教學(xué)設(shè)備的工藝特點，其目的是作為可編程序控制器的控制對象，為專業(yè)教師和學(xué)生提供了一個有較大工作量和密切聯(lián)系實際應(yīng)用的設(shè)計和實驗內(nèi)容, 為可編程序控制器的控制系統(tǒng)設(shè)計、方案論證、軟件編程、現(xiàn)場調(diào)試的學(xué)習(xí)，創(chuàng)造更好的條件。該實驗設(shè)備既適合學(xué)習(xí)可編程序控制器的基礎(chǔ)知識，又適合學(xué)習(xí)可編程序控制器系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)，也是畢業(yè)設(shè)計較好的題目。
該實驗設(shè)備在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，不但具有升降電機(jī)拖動轎箱與配重結(jié)合的升降運動系統(tǒng)，而且還具有門電機(jī)拖動轎門帶動廳門作開門和關(guān)門動作的運動系統(tǒng)。 當(dāng)電梯運行時，轎門隨轎箱做升降運動，當(dāng)行至某層站時，可由轎門上的門刀打開或關(guān)閉該層廳門，這些機(jī)械動作與實際電梯完全相同。實際電梯產(chǎn)品上的門機(jī)構(gòu)也是機(jī)械部分上最復(fù)雜、最關(guān)鍵、難度最大的部分，具有門運動機(jī)構(gòu)是本實驗設(shè)備最突出的特色。
該實驗設(shè)備在電氣系統(tǒng)上，引入了實際電梯所應(yīng)具備的幾乎全部現(xiàn)場的輸入輸出電氣信號,確保能夠?qū)崿F(xiàn)各種方式下電梯運行的邏輯控制功能，使學(xué)生最大限度地了解和掌握電梯的知識和技術(shù)。 該實驗設(shè)備是目前國內(nèi)外最接近實際電梯結(jié)構(gòu)的教學(xué)實驗?zāi)Ｐ椭弧?br />
該實驗設(shè)備在制做工藝上，充分考慮到了教學(xué)實驗的特殊要求和直觀教學(xué)效果，實驗面板美觀形象、布局合理；信號的分布與實際電梯結(jié)構(gòu)中信號位置相同；輸入檢測信號由發(fā)光管顯示當(dāng)前接收工作狀態(tài)，便于觀察和調(diào)試；實驗接線有兩種方式，端子接線和插座接線，端子接線比較直觀，并適合調(diào)試和維修；插座接線快捷、簡單，接線后不影響面板外觀效果。
設(shè)備的開關(guān)電源工作電壓為交流220伏，輸出為直流24伏和直流5伏開關(guān)電源，作為可編程序控制器輸入信號和輸出負(fù)載電源，并具有短路和過載保護(hù)功能。如果電梯在實驗臺環(huán)境下運行，電梯上的開關(guān)電源可以省略。
該實驗設(shè)備為可編程序控制器的控制對象, 與可編程序控制器的機(jī)型無關(guān)，可由用戶自己選擇和采購，也可以由我公司代購。
可編程序控制器的I/O點數(shù)最好為60點左右。構(gòu)成60點左右的可編程序控制器方案很多，用戶根據(jù)自己的喜好和情況自行選擇。
電梯有許多復(fù)雜的邏輯關(guān)系，如：司機(jī)方式、自動方式、消防方式、直駛方式、群控方式（需要兩臺PLC構(gòu)成 1：1通訊和控制兩臺電梯實現(xiàn)）等等。本實驗指導(dǎo)書中詳細(xì)描述電梯的邏輯關(guān)系。
目前我們隨實驗設(shè)備提供有OMRON歐姆龍公司CPM2A機(jī)型（60點）實驗參考程序、三菱FX1N機(jī)型（60點）、西門子S7-200機(jī)型（56點）和松下FP0機(jī)型（64點）司機(jī)方式參考程序。用戶可以充分利用該電梯模型的硬件條件，通過組織學(xué)生畢業(yè)設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)，創(chuàng)造出許多新的軟件開發(fā)實驗。
采用孔盤信號選層方式（實現(xiàn)畫面組態(tài)有用），未列入本實驗指導(dǎo)書中。
實驗指導(dǎo)書中所列實驗內(nèi)容的安排順序充分考慮到學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識的過程，本著由淺入深、循序漸近的原則，先分解列出多個基礎(chǔ)實驗題目，最后組合成不同運行方式的電梯應(yīng)用程序。這樣，有利于理解和掌握電梯的邏輯關(guān)系和梯形圖編程技術(shù)，達(dá)到實驗學(xué)習(xí)的目的。實驗內(nèi)容安排順序也兼顧了實際電梯程序設(shè)計與調(diào)試的一般過程。
我公司電梯教學(xué)模型經(jīng)過原始創(chuàng)意、原始設(shè)計、多次改進(jìn)、積累了豐富的加工和調(diào)試經(jīng)驗，產(chǎn)品質(zhì)量和工藝水平不斷增高，現(xiàn)以批量生產(chǎn)。該電梯模型既可以由PLC單獨控制和使用，也可以作為PLC實驗臺上的一個控制對象組合使用，提高PLC和電源等設(shè)備的利用率。
我公司愿與從事和掌握可編程序控制器技術(shù)的高等院校教師和工程技術(shù)人員廣泛建立聯(lián)系,進(jìn)行交流與合作,讓我們?yōu)榇龠M(jìn)可編程序控制器實驗教學(xué)活動的開展和可編程序控制器技術(shù)的普及與提高共同努力。
我公司具有多年生產(chǎn)教學(xué)儀器設(shè)備的經(jīng)驗，銷售產(chǎn)品遍布全國，在廣大用戶的支持下得到了高速發(fā)展，我們將為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù),不斷提高自身的水平和能力,嚴(yán)格保證產(chǎn)品質(zhì)量,以維護(hù)信譽。產(chǎn)品如有不足之處,敬請?zhí)岢鰧氋F建議,以利于我們改進(jìn)。
感謝你們的合作！
2004 年 5月 第七版
第一章 實驗設(shè)備使用說明
§1-1 實驗設(shè)備簡介
一、設(shè)備外觀（見設(shè)備圖）
1、電梯模型，樓層四層，方柱形結(jié)構(gòu)，外形尺寸230長 ×150寬×630高。
2、正面為實驗面板，其余為10毫米厚有機(jī)玻璃板構(gòu)成框架，起支撐作用。有機(jī)玻璃透明，可見電梯內(nèi)部升降拖動機(jī)構(gòu)及門拖動機(jī)構(gòu)。
3、實驗面板表面為彩色模擬實際電梯正面外觀圖形，對應(yīng)四層樓層有四個廳門，面板分四個信號區(qū)，布有66個電梯的輸入輸出電氣信號端子。
4、實驗面板采用全工藝雙面加厚線路板，表面采用PVC材料，圖形、漢字美觀、清晰。按鈕全部采用觸摸開關(guān)；指示燈為局部透明，后置發(fā)光管，表面平整，燈光柔和艷麗。
二、拖動系統(tǒng)（見設(shè)備側(cè)面圖）
1、升降拖動系統(tǒng)
電梯樓頂位置端裝有微型直流電機(jī)和減速機(jī)構(gòu)組成的升降拖動系統(tǒng)，拖動轎箱和配重作升降運動。兩側(cè)有機(jī)玻璃板除起支撐作用外，亦構(gòu)成巷道。巷道兩側(cè)裝有運行導(dǎo)軌。升降電機(jī)采用電壓調(diào)速，分高速和低速兩檔，高速行駛、低速平層認(rèn)址。低速可手動進(jìn)行微調(diào)。
巷道內(nèi)各樓層平層位置裝有光電傳感器，作為平層信號和換速信號使用，上下終端各有一個限位保護(hù)信號。樓頂電機(jī)傳動輪上裝有孔盤，由光電傳感器取出信號，可替代巷道內(nèi)平層與換速信號使用，或同時使用。
底坑應(yīng)裝有減震彈簧，因位置所限，省略。機(jī)械失速保護(hù)系統(tǒng)省略。
2、門拖動系統(tǒng)
在轎箱頂上裝有微型直流電機(jī)和減速機(jī)組成的門拖動系統(tǒng)，門電機(jī)直接拖動轎門開關(guān)門，運行至不同樓層，再由轎門上的門刀拖動該層廳門做開關(guān)門動作。
門電機(jī)采用電壓調(diào)速，分高速和低速兩個控制端子，低速可微調(diào)。
廳門具門聯(lián)鎖電氣保護(hù)信號。當(dāng)廳門打開時電梯不能升降運行。
轎門機(jī)構(gòu)有開門到位、關(guān)門到位信號，有防夾人保護(hù)信號，有轎內(nèi)超重保護(hù)信號。當(dāng)有夾人和超重動作時，門自動打開，不允許關(guān)門。
三、實驗面板（見設(shè)備正面圖）
實驗面板參照實際電梯的電氣元件位置劃分為四個實驗區(qū)，電梯的全部電氣信號端子都分布在四個實驗區(qū)內(nèi)。另有一個電源區(qū)。
1、電氣柜信號實驗區(qū)
實驗面板最上面是電梯頂樓電氣柜內(nèi)的電氣信號實驗接線區(qū)，輸出信號有升降電機(jī)正反轉(zhuǎn)、高低速、門電機(jī)正反轉(zhuǎn)、高低速、樓層指示、方向指示、轎箱內(nèi)燈光、風(fēng)扇，輸入信號有防夾保護(hù)、超重保護(hù)、門聯(lián)鎖保護(hù)、開門到位、關(guān)門到位、孔盤認(rèn)址信號所對應(yīng)的實驗接線端子。
2、廳門外呼信號實驗區(qū)
實驗面板中間布有四層廳門, 各廳門上方有樓層位置及運行方向指示。 各廳門右側(cè)是廳門外呼梯信號實驗接線區(qū)，有廳外呼梯按鈕和操作記憶顯示燈，一層有廳門鑰匙開關(guān)，有消防按鈕，以及所對應(yīng)的實驗接線端子。
3、巷道換速、平層、限位信號實驗區(qū)
實驗面板中間左側(cè)是巷道內(nèi)平層位置檢測信號實驗區(qū)，巷道內(nèi)具有換速、平層、信號，頂層和底層有限位信號，元件采用光電開關(guān)，并具有實驗接線端子。運行時可見換速、平層過程。
4、轎箱內(nèi)控制盤實驗區(qū)
實驗面板下面是模擬實際電梯轎箱內(nèi)控制盤實驗接線區(qū)。控制盤上有運行方式選擇按鈕和運行狀態(tài)指示、樓層內(nèi)選按鈕、樓層位置及運行方向指示，有報站鐘及報警蜂鳴器，有手動開門和關(guān)門按鈕、直駛按鈕、風(fēng)扇、照明燈按鈕，有轎內(nèi)鑰匙開關(guān)，以及所對應(yīng)的實驗接線端子。
5、電源區(qū)
實驗面板最下面為電源區(qū)，工作電源為交流220V電源，內(nèi)置開關(guān)電源，輸出直流5V和24V電源，供內(nèi)部工作和可編程序控制器輸出信號和輸入信號回路使用。如果是在PLC教學(xué)實驗臺上使用，電梯模型出廠時不再安裝開關(guān)電源，直接使用實驗臺上開關(guān)電源。
四、實驗接線
1、設(shè)備電源
實驗設(shè)備工作電源為交流220V，由電源線插入市電即可使用。
2、可編程序控制器電源
可編程序控制器工作電源為交流220V，由電源線插入市電即可。
如果可編程序控制器工作電源為直流24V，可由24V開關(guān)電源供電。
3、可編程序控制器的輸入、輸出端子與電梯實驗設(shè)備信號端子接線方式
實驗接線有兩種方式：
第一種，電梯實驗設(shè)備面板上信號端子采用2號臺階插座，使用自鎖緊接插線連接。這種接線方式比較直觀，可練習(xí)接線。但十分繁瑣，外觀不好。僅在調(diào)試時使用。
第二種，電梯實驗面板前面引出四條20芯扁平電纜線，信號可直接接到可編程序控制器輸入、輸出端子上。這種接線方式，不影響前面實驗板外觀，一次接好，無須重復(fù)。
4、可編程序控制器的輸入、輸出信號電源接線
輸入信號電源為24V、輸出信號電源為5V，如內(nèi)部無開關(guān)電源需引到電源實驗板電源端子上。
五、通電調(diào)試
1、 通過按下觸摸開關(guān)，觀察PLC端子指示燈判斷該輸入信號是否正常。
2、 通過5V電壓點動輸出端子，觀察輸出信號的動作，判斷是否工作正常。
§1-2 電梯控制邏輯關(guān)系
電梯主要控制邏輯關(guān)系如下：
一：司機(jī)運行方式
1）、電梯由司機(jī)控制執(zhí)行；
2）、行車方向由內(nèi)選信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；
3）、行車途中如遇呼梯信號時，順向截車，反向不截車；
4）、內(nèi)選信號、呼梯信號具有記憶功能，執(zhí)行后解除；
5）、內(nèi)選信號、呼梯信號、行車方向、轎箱樓層位置均由信號燈指示；
6）、廳外有呼梯信號時，轎箱內(nèi)內(nèi)選信號閃動提示；
7）、運行兩種速度，層間高速，平層低速，停車報站鐘發(fā)音提示；
8）、平層時可自動開門、手動開門，夾人時自動開門；
9）、轎箱內(nèi)超重不能關(guān)門，蜂鳴器發(fā)出警告；
10）、有內(nèi)選信號時自動關(guān)門，關(guān)門后自動行車，關(guān)門過程可重新手動開門；
11）、無內(nèi)選時不能自動關(guān)門；
12）、行車時廳門和轎門都不能開門，開門之后不能行車，有門聯(lián)鎖保護(hù)；
13）、電梯停用時，須到達(dá)基站，由轎箱內(nèi)鑰匙開關(guān)，封鎖上下行車程序；再由廳門開關(guān)，關(guān)好電梯門，關(guān)燈，切斷電源。起動時由廳門開關(guān)，打開電梯門，開燈，再由轎箱內(nèi)鑰匙開關(guān)，啟動上下行車程序。
二：自動運行方式
1）、電梯由乘客控制執(zhí)行，轎內(nèi)優(yōu)先；
2）、行車方向由內(nèi)選信號和呼梯信號決定，順向優(yōu)先執(zhí)行；
3）、有內(nèi)選信號時，優(yōu)先確定行車方向；
4）、無內(nèi)選和無順向呼梯信號時，應(yīng)行駛到最遠(yuǎn)反向呼梯信號位置截車。
5）、停層時可自動開門；可本層呼梯信號開門；
6）、有內(nèi)選信號和呼梯信號時延時自動關(guān)門，關(guān)門后自動行車；
7）、長時間無人用梯，自動回到基站(一層)。
8）、長時間無內(nèi)選信號和呼梯信號時，關(guān)斷照明。有呼梯開門后啟動照明。
三：檢修運行方式
1）、電梯由手動慢上、慢下按鈕控制，任意停止；
2）、平層位置時可手動開門，松開開門按鈕自動關(guān)門。
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