电梯自动化控制技术实验课教学探讨

张富强

自动化控制技术实训教学的实验设备选用4层4站电梯教学模型，它能真实模拟实际电梯的结构，包含升降电动机拖动轿厢与对重结合的升降运动系统，以及门电动机拖动轿厢门带动厅门做开门和关门动作的运动系统。在系统运行上，可模拟轿厢门随轿厢做升降运动，在行至某层站时，可由轿厢门上的门刀打开或关闭该层厅门，这些运动方式与实际电梯完全相同。

模型电梯的结构和外观。4层4站模型电梯为方柱形结构，外形尺寸为230mm长×150mm宽×630mm高。

模型电梯正面为实验面板，其余为10mm厚有机玻璃板构成框架，起支撑作用。有机玻璃透明，可观察电梯内部升降拖动机构及门拖动机构。实验面板表面为模拟实际电梯正面外观的彩色图形，对应4层楼层有4个厅门。实验面板采用全工艺加厚双面电路板，表面采用PVC材料。按钮全部是触摸开关；指示灯为局部透明，后置发光管，灯光柔和。实验面板按实际电梯的电气元器件位置，划分为4个实验接线区，电梯的全部66个输入/输出电气信号端子都分布在4个实验接线区内。①模拟实际电梯顶楼电气柜内的电气信号的实验接线区。实验面板最上面有电梯顶楼电气柜内的电气信号。输出信号有升降电动机正反转、高低速，门电动机正反转、高低速，楼层指示、方向指示，轿厢内灯光、风扇。②模拟实际电梯楼层厅门外布局实验接线区。③模拟实际电梯位置检测用的光电开关及限位保护开关实验接线区。运行时，可见换速、平层程序的执行过程。④模拟实际电梯轿厢内控制盘实验接线区。实验面板下是模拟的电梯轿厢内控制盘。

一、电梯开、关门控制实验

（1）实验目的。熟悉PLC基本指令和控制电梯的电气基本控制技术过程。基本掌握电梯门控制方法。

（2）实验任务。用5V正极端子同时点动轿厢上或下行和快或慢速端子，使轿厢停在某一层平层区内，再进行门控制实验。程序输入后，进行操作，能实现手动开门、手动关门和延时自动关门、夹人开门、超重不关门等逻辑功能。反复调试，直到程序通过为止。

（3）实验步骤。①按I/O分配接好实验线路。②编写程序，标注释。③输入程序（计算机梯形图软件）。④操作并调试程序。⑤保存程序。

在实际电梯中，门机构是机械部分最关键、也是故障多发部分。电梯的门，分为轿厢门和厅门，厅门为被动门，由轿厢门带动，轿厢门上装有门刀，通过门刀带动厅门运动。若是单刀，两扇以上的厅门还需有门联动机构。为了电梯安全，要在轿厢门和厅门完全关闭时才能运行。所以，厅门上装有电气联动的自动门锁，控制电梯控制电路的接通与断开。行车时不能开门，开门时不能行车（检修时除外）。厅外通过钥匙可打开厅门的自动门锁。

二、电梯楼层连续显示实验

（1）实验目的。熟悉电梯楼层连续指示功能。

（2）实验任务。每次按下4层内选按钮，轿厢慢速上行一个层站，平层位置停止；每次按下1层内选按钮，轿厢慢速下行一个层站，平层位置停止。运行时，实现楼层位置连续指示和运行方向指示功能。

（3）实验步骤。①按I/O分配接好实验线路。②编写程序，标注释。③输入程序。④操作并调试程序。⑤保存程序。

实现楼层位置连续指示的编程方法有很多，楼层少的可由基本指令实现。电梯的层指示也可以采用数码管显示，使用译码芯片，可节省输出点。楼层高时，效果更加明显。但某些场合，仍采用①②③……楼层显示，因为这种显示方式可使观察全面，具有更好的心理等候感觉。

三、电梯内选、外呼信号操作指示的记忆与解除控制实验

（1）实验目的。熟悉电梯内选、外呼信号操作指示的记忆与解除方法。

（2）实验任务。该实验中，每次按下4层内选按钮，轿厢慢速上行一个层站，平层位置停止；每次按下1层内选按钮，轿厢慢速下行一个层站，平层位置停止。

（3）实验步骤。与以上实验步骤基本一样。

四、电梯自动选向控制实验

（1）实验目的。熟悉电梯自动选择行车方向的方法。

（2）实验任务。电梯按内选信号和轿厢位置自动决定行车方向。

（3）实验步骤。与以上实验步骤基本一样。

有司机状态下，厅外上、下呼梯信号不参与选向，但具有截梯功能。顺向信号可截梯，反向信号不能截梯。无司机状态下，无内选信号时，呼梯信号也参与选向，并具有最远反向截梯功能，但有内选信号时，内选信号优先选向。

五、电梯换速、平层控制实验

（1）实验目的。熟悉电梯自动换速、平层控制的方法。

（2）实验任务。在上述实验的基础上，实现电梯运行换速和平层控制。轿厢在下行过程中，未达到上平层传感器时，电梯高速下降；到达上平层传感器时，电梯低速下降；到达平层位置时，上平层传感器和下平层传感器均动作，此时电梯停止，执行开门程序；由于惯性原因，遮光片越过上平层传感器，则电梯低速上行进行校正。

电梯的加速度的变化率称为加加速度，对人体的舒适感影响很大，在电梯技术中被称为生理系数，应限制在1.3m/s3以下。高速电梯应采用无级调速。

通过这些实验，可以了解和学习电梯的机械构造、电气连接及程序编写，强化学生基本技能和综合实践能力的训练。

（黑龙江七台河技师学院）